小儿脑髓鞘形成MRI

小儿脑髓鞘形成MRI监测姚文君小儿脑髓鞘形成MRI第1页

新生儿至2岁幼儿，脑发育经历了脑含水量进行性下降，白质髓鞘形成，皮质脑回化，神经胶质细胞倍增和脑重量快速增加等一系列改变，MRI信号改变快而复杂，熟悉婴儿每个月龄MRI影像改变是判断婴幼儿发育正常是否主要依据。

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脑髓鞘化在脑发育过程中是一个动态过程，它是脑发育成熟最主要标志。小儿脑髓鞘形成MRI第3页

髓鞘形成过程是相当长发育过程，约从妊娠18-20周脊索内开始，到两岁结束。MRI是人体内追踪观察髓鞘形成唯一方法。小儿脑髓鞘形成MRI第4页髓鞘是由少突胶质细胞膜沿轴突缠绕而成一个复合细胞膜,是由双层类脂质组成,其主要成份是脂质,含有相对较短T1和较长T2弛豫时间。小儿脑髓鞘形成MRI第5页小儿脑髓鞘形成MRI第6页未成熟髓鞘细胞膜其外层50%为胆固醇,余大部为糖脂,少许蛋白。因为组成髓鞘主要成份胆固醇、糖脂、磷脂、蛋白质均可使附着在髓鞘内化合物上水分子T1驰豫时间缩短,所以,在T1WI上开始髓鞘形成部位呈高信号,与低信号灰质易区分。小儿脑髓鞘形成MRI第7页未成熟髓鞘内疏水磷脂含量较少,螺旋排列亦疏松,髓鞘内含水量较多;同时在生后6个月内小儿脑含水量多达90%,灰白质内水和脂质含量相同,故此时在T2WI上未成熟髓鞘亦呈高信号,与呈高信号灰质无法区分。小儿脑髓鞘形成MRI第8页伴随髓鞘成熟,其内磷脂成份含量增多,故疏水性增加,水份下降,造成T2驰豫时间下降。胆固醇磷脂发育中髓鞘水小儿脑髓鞘形成MRI第9页

正常侧脑室额枕角白质内树突样结构出生时为无髓鞘化区，在T1WI上呈略低信号，在T2WI上呈高信号，后伴随月龄增加，信号发生显著改变，其改变规律为:小儿脑髓鞘形成MRI第10页

T1WI上,低信号等略高高信号

T2WI上,高信号略高等低信号小儿脑髓鞘形成MRI第11页相对于脑灰质,未成熟脑髓鞘呈短T1(高信号)和长T2(高信号);成熟脑髓鞘与成人脑髓鞘相同呈短T1(高信号)和短T2(低信号)。未成熟脑髓鞘信号强度在T1WI显著高于灰质,境界清楚,能明确其解剖部位,而在T2WI，其与周围邻近灰质均显高信号,界限不清,较难区分。成熟脑髓鞘信号强度在T2WI显著低于灰质,轮廓清楚,能明确其解剖部位,与未成熟脑髓鞘和灰质较易区分。相反在T1WI上,尽管高信号成熟和未成熟脑髓鞘与灰质较易区分,相互间却不易判别。小儿脑髓鞘形成MRI第12页T1WI上．灰白质信号比在出生时就有显著改变，在生后6～8个月后开始变缓；而在T2WI上，灰白质信号比在出生时改变并不显著，在生后6个月后才开始显著，并连续至第18个月。6—8个月前用T1WI很好，出生6个月以后以T2WI为佳。小儿脑髓鞘形成MRI第13页因为小儿脑发育中髓鞘与成人脑髓鞘MRI表现不一样,易误认为脑白质病或脑发育迟缓。熟悉正常新生儿和婴儿脑发育磁共振影像(MRI)表现,对认识和正确评定小儿脑发育迟缓,异常髓鞘化和治疗后髓鞘演变都含有极大帮助。小儿脑髓鞘形成MRI第14页

髓鞘发育五个期小儿脑髓鞘形成MRI第15页Ⅰ期出生至出生后1个月新生儿期：侧脑室前后角额枕叶白质呈树突样长T1、长T2信号,并延伸到皮层下,与皮层灰质可显著分辨。髓鞘形成区域是小脑上蚓部,小脑上下脚,延髓,桥脑背侧、内囊后肢、丘脑腹外侧。小儿脑髓鞘形成MRI第16页正常新生儿生后1天脑部MRI。a)T1WI示脑干背侧、小脑上下脚呈高信号。额颞叶灰白质信号相近,分界不清。b)T1WI示内囊后肢、丘脑腹外侧核呈高信号。该层面并示内囊前肢、胼胝体膝部、枕额颞叶白质呈低信号,与灰质信号相近,分界不清。

小儿脑髓鞘形成MRI第17页·c)T2WI示内囊后肢、丘脑腹外侧核呈低信号。并示内囊前肢、胼胝体膝部、枕额颞叶白质呈等高信号,与灰质信号相近。小儿脑髓鞘形成MRI第18页

正常婴儿生后9天T1WI:侧脑室前后角额枕叶白质呈树突样长T1信号。小儿脑髓鞘形成MRI第19页正常婴儿生后9天T2WI:侧脑室前后角额枕叶白质呈树突样长T2信号。小儿脑髓鞘形成MRI第20页

正常婴儿生后9天FLAIR:半卵圆中心呈高信号，侧脑室旁呈低信号。小儿脑髓鞘形成MRI第21页正常婴儿出生后30天T1WI小儿脑髓鞘形成MRI第22页

T1WI小儿脑髓鞘形成MRI第23页T2WI小儿脑髓鞘形成MRI第24页Ⅱ期出生后2~5月树突样结构在T1WI上信号与灰质相近,为T1WI等信号期,但T2WI上仍与新生儿期相同,呈高信号,髓鞘化区已扩大到小脑白质,脑干腹侧,中央前后回,视放射，内囊后肢。小儿脑髓鞘形成MRI第25页正常婴儿生后4个月脑部MRI。a)T1WI示内囊前后肢、视放射呈高信号,胼胝体压部呈等信号。b)T2WI示内囊前后肢、丘脑腹外侧核呈低信号,而胼胝体压部、视放射和枕额颞叶白质呈高信号。小儿脑髓鞘形成MRI第26页

小儿脑髓鞘形成MRI第27页Ⅲ期出生后6~9月T2WI等信号期：髓突在T1WI上已向高信号过渡,与皮层灰质又出现很好分辨,而T2WI因为信号降低而出现与皮层灰质呈等信号,脑髓鞘化区扩展到大部分半卵圆中心,半卵圆中心髓鞘化是观察此期髓鞘化发育正常是否主要指标。小儿脑髓鞘形成MRI第28页正常婴儿生后6个月TIWI:髓突在T1WI上已向高信号过渡,与皮层灰质又出现很好分辨.小儿脑髓鞘形成MRI第29页正常婴儿生后6个月T2WI:T2WI因为信号降低而出现与皮层灰质呈等信号,脑髓鞘化区扩展到大部分半卵圆中心小儿脑髓鞘形成MRI第30页正常婴儿生后6个月FLAIR:半卵圆中心呈低信号，侧脑室旁呈高信号。小儿脑髓鞘形成MRI第31页Ⅳ期出生10~18个月T2WI上呈略低信号,其MRI信号已靠近成人，标志着白质髓鞘化已扩展到额枕叶白质,大脑白质髓鞘化靠近完成。小儿脑髓鞘形成MRI第32页

正常婴儿生后11个月脑部MRI。a)T1WI示内囊前后肢、胼胝体膝压部、视放射和枕额颞叶白质呈高信号。b)T2WI示内囊前后肢、胼胝体膝压部、视放射和枕叶白质呈低信号,颞叶白质呈高信号。小儿脑髓鞘形成MRI第33页

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正常婴儿生后15个月脑部MRI。a)T1WI示额顶叶白质呈高信号,与正常成人脑T1WI相同。b)T2WI示额顶叶白质呈低信号,与灰质分界清楚。小儿脑髓鞘形成MRI第35页

小儿脑髓鞘形成MRI第36页Ⅴ期为出生18个月后成人期：信号特点是在第Ⅳ期基础上深入加强侧脑室额枕角旁白质在T1WI上呈高信号,T2WI上呈低信号,与成人基本相同,髓突显著清楚,灰白质对比清楚。小儿脑髓鞘形成MRI第37页

正常婴儿生后24个月脑部MRI。T2WI示低信号额顶叶白质树枝状伸展范围较图4b所表示深广。小儿脑髓鞘形成MRI第38页正常婴儿生后25个月：深入加强侧脑室额枕角旁白质在T1WI上呈高信号。小儿脑髓鞘形成MRI第39页正常婴儿生后25个月：深入加强侧脑室额枕角旁白质在T2WI上呈低信号。小儿脑髓鞘形成MRI第40页正常婴儿生后25个月FLAIR：半卵圆中心及侧脑室旁都呈低信号。小儿脑髓鞘形成MRI第41页总结小儿脑髓鞘形成MRI第42页

不论在半卵圆中心层面还是在侧脑室层面TIWI均是从低信号→高信号→高信号小儿脑髓鞘形成MRI第43页

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不论在半卵圆中心层面还是在侧脑室层面T2WI均是从高信号→高信号→低信号小儿脑髓鞘形成MRI第45页

在半卵圆中心层面FLAIR信号改变：高信号→等信号→低信号小儿脑髓鞘形成MRI第46页

在侧脑室层面FLAIR信号改变：低信号→高信号→低信号小儿脑髓鞘形成MRI第47页

出生时髓鞘形成几乎只位于后颅凹结构。在小脑内，原始或旧小脑传导路内有髓形成，而新小脑传导路内则是无髓形成。所以小脑上、下脚是有髓形成，较大小脑中脚则无髓形成。延髓几乎完全有髓形成，脑桥背侧(内，外侧丘系和颅神经核)和间脑也是有髓形成。幕上传导路髓鞘化仅为感觉传导路。包含内囊后膝后表面、丘脑后腹外侧核和感觉一运动皮质辐射冠。部分视听感觉传导路也是有髓形成。小儿脑髓鞘形成MRI第48页T1WI上：小脑上下脚、延髓桥脑背侧、丘脑腹外侧核和内囊后肢后部出生时就呈高信号,小脑白质自出生至4个月,小脑中脚2~3个月,内囊前脚3~4个月,胼胝体压部、膝部分别是3~4个月、4~6个月,半卵圆中心2~4个月,枕顶叶白质3~6个月,额颞叶白质4~7个月,额颞叶最晚呈高信号。从上述情况可见,小儿6~8个月内脑内解剖结构均已开始髓鞘化。在T1WI高于灰质信号强度解剖部位和出现时间小儿脑髓鞘形成MRI第49页T2WI上:小脑上下脚、延髓桥脑背侧、丘脑腹外侧核和内囊后肢后部出生时就呈低信号,小脑白质3~5个月,小脑中脚3~4个月,内囊前肢7~10个月,胼胝体后部、膝部分别是4~6个月、5~8个月,半卵圆中心7~11个月,枕顶叶白质9~14个月,额颞叶白质12~18个月。在T2WI低于灰质信号强度解剖部位和出现时间小儿脑髓鞘形成MRI第50页

小儿6~8个月内脑内解剖结构均已开始髓鞘化。大部分脑组织6~18个月后髓鞘已成熟。小儿脑髓鞘形成MRI第51页髓鞘发育规律延髓、脑桥背侧额颞叶半卵圆中心小脑上下脚枕、顶叶+丘脑腹外侧核++内囊后肢胼胝体、内囊前肢小儿脑髓鞘形成MRI第52页·从背侧到腹侧从尾侧到头侧规律从中心都周围小儿脑髓鞘形成MRI第53页小儿脑髓鞘形成MRI第54页因为小儿脑发育中髓鞘与成人脑髓鞘MRI表现不一样,易误认为脑白质病或脑发育迟缓。熟悉正常新生儿和婴儿脑发育磁共振影像(MRI)表现,对认识和正确评定小儿脑发育迟缓,异常髓鞘化和治疗后髓鞘演变都含有极大帮助。小儿脑髓鞘形成MRI第55页小儿脑髓鞘形成MRI第56页弥散张量成像弥散张量成像（DTI）是一个脑功效成像方法,是在弥散成像基础上在6-55个线性方向上施加弥散敏感梯度而取得图像。弥散张量成像与弥散加权成像不一样点是突出强调水分子弥散各向异性，反应水分子在白质内弥散优势方向，以显示脑白质纤维束走行，并观察白质纤维束空间方向性和完整性。小儿脑髓鞘形成MRI第57页弥散(difusion)是指分子不规则随机运动。这种分子运动受到其发生介质特征影响，在生物组织内弥散反应了组织结构和微观水平结构。弥散方式能够分为两种：一个是指在完全均质溶液中，分子运动没有障碍，各个方向分子运动距离是相等，称为弥散各向同性(isotropv)；另一个弥散方式则含有方向依赖性，分子在各个方向运动距离不等，称为弥散各向异性(anisotropv)。小儿脑髓鞘形成MRI第58页在大脑白质弥散各向异性是指水分子在髓鞘化白质纤维内弥散速度，其平行于纤维方向弥散速度要高于垂直于纤维方向弥散速度。这种白质各向异性影响原因有两方面，首先为组织微观结构特点。如纤维直径和密度及其髓鞘化程度；另首先为组织宏观结构特点，如纤维通道之间连接。小儿脑髓鞘形成MRI第59页平面内左右走行(X轴)显示为红色,上下走行(Y轴)显示为绿色,垂直于平面走行(Z轴)显示为蓝色。伪彩图色彩亮度与(FA各向异性分数)值大小无关,只与各个体素方向相关。胼胝体显示为红色、内囊后肢显示为蓝色、内囊前肢显示为绿色。小儿脑髓鞘形成MRI第60页2个月只能显示内囊后肢、胼胝体、小脑中脚。小儿脑髓鞘形成MRI第61页9个月显示：内囊后肢、胼胝体、小脑中脚、放射冠、穹窿、内囊前肢。部分显示外囊、视放射、扣带、额叶白质、顶叶白质。小儿脑髓鞘形成MRI第62页2岁清楚显示：内囊后肢、胼胝体。显示：小脑中脚、放射冠、穹窿、内囊前肢、外囊、视放射、扣带。小儿脑髓鞘形成MRI第63页4岁清楚显示：内囊后肢、胼胝体、小脑中脚、放射冠、穹窿、内囊前肢、外囊、视放射、扣带。小儿脑髓鞘形成MRI第64页6岁清楚显示：内囊后肢、胼胝体、小脑中脚、放射冠、穹窿、内囊前肢、外囊、视放射、扣带、额叶白质、顶叶白质、上纵束。小儿脑髓鞘形成MRI第65页10岁清楚显示：内囊后肢、胼胝体、小脑中脚、放射冠、穹窿、内囊前肢、外囊、视放射、扣带、额叶白质、顶叶白质、上纵束。小儿脑髓鞘形成MRI第66页13岁清楚显示：内囊后肢、胼胝体、小脑中脚、放射冠、穹窿、内囊前肢、外囊、视放射、扣带、额叶白质、顶叶白质、上纵束。小儿脑髓鞘形成MRI第67页30岁清楚显示：内囊后肢、胼胝体、小脑中脚、放射冠、穹窿、内囊前肢、外囊、视放射、扣带、额叶白质、顶叶白质、上纵束、皮层下白质。小儿脑髓鞘形成MRI第68页皮层灰质及大部分灰质核团均显示为无信号黑色;发育不成熟、FA值<0.3纤维束也显示为黑色;各向异性强白质显示为不一样伪彩,边界清楚。如轴位图像中,胼胝体显示为红色、内囊后肢显示为蓝色、内囊前肢显示为绿色。小儿脑髓鞘形成MRI第69页

从初生至18岁,可见各个部位白质纤维束显示随年纪增加而增多,且边界逐步清楚。随年纪增加,彩色张量图显示了更多白质纤维束,表示有更多纤维束FA值超出阈值(0.3),其扩散各向异性增加,也即反应了正常儿童脑白质成熟过程。小儿脑髓鞘形成MRI第70页用于定量分析大脑白质纤维各向异性参数主要有RA、FA和VR等，其中FA值是最惯用。FA是指水分子各向异性成份占整个弥散张量百分比。FA值范围为0—1，0代表最大各向同性弥散，1代表最大各向异性弥散。ADC值为表观弥散系数或近似弥散系数，反应是水分子弥散速度和范围。普通来说，在脑组织内，水分子弥散所受限制越大，ADC值越低，FA值越高。将二者结合能够愈加准确地了解大脑白质发育细微结构。小儿脑髓鞘形成MRI第71页伴随年纪增加，其ADC值逐步减低，FA值增加，说明大脑白质纤维各向异性伴随年纪增加而升高。正常婴幼儿主要大脑白质纤维FA值和ADC值小儿脑髓鞘形成MRI第72页相同年纪组在不一样白质区域各向异性也不尽相同，有胼胝体>内囊>外囊差异，这反应了不一样白质区域解剖结构亦不相同。Partridge等研究认为因为DTI能够描述白质内部结构(白质纤维束)，这么就能够利用DTI来研究个别纤维束在白质成熟过程中改变。小儿脑髓鞘形成MRI第73页DTI可用于评价儿童、新生儿、早产儿脑成熟度新生儿和婴幼儿因为在脑髓鞘形成过程中脑白质各向异性弥散程度是逐步增加，因而DTI可用于评价儿童、新生儿、早产儿脑成熟度。为了准确地描述弥散张量，每一个体素必须最少要有六个不一样方向数据，方向越多其数据就越准确，