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RSNA2018中樞神經(jīng)系統(tǒng)影像學(xué)

2019-03-24 17:17:43張歸玲石晶晶劉城霞趙旭李娟胡穎張妍田甜江晶晶申楠茜王劍彭小龍張巨王振熊葉海琪李葭朱文珍
放射學(xué)實踐 2019年3期
關(guān)鍵詞:膠質(zhì)瘤患者

張歸玲,石晶晶,劉城霞,趙旭,李娟,胡穎,張妍,田甜,江晶晶,申楠茜,王劍,彭小龍,張巨,王振熊,葉海琪,李葭,朱文珍

RSNA2018中樞神經(jīng)影像診斷方面的研究進展和新技術(shù)的應(yīng)用概括主要體現(xiàn)在以下方面。

腦腫瘤的研究進展

酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移成像(amide proton transfer weighted-MRI,APTw-MRI)是一種新型分子成像技術(shù),主要根據(jù)內(nèi)源性細(xì)胞蛋白產(chǎn)生與水分子的交換進行成像,Jiang等利用基于蛋白質(zhì)的酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移加權(quán)(APTW)和磁化轉(zhuǎn)移(MT)MRI的機器學(xué)習(xí)來解碼Ⅱ級和Ⅲ級膠質(zhì)瘤的IDH基因型,對105例Ⅱ級或Ⅲ級膠質(zhì)瘤患者進行回顧性研究,包括術(shù)前常規(guī)和APTW-MRI,以及IDH突變狀態(tài)的實驗室檢測報告。從APTW、MT和結(jié)構(gòu)磁共振圖像的腫瘤ROI中提取391個放射學(xué)特征。與IDH突變組相比,IDH-野生型組顯示出更大的年齡和更高的WHO等級,對模型貢獻(xiàn)最大的10個特征包括年齡、等級、APTw_mean,APTw_10th百分位數(shù)、APTw_25th百分位數(shù)、MT_75th百分位數(shù)等。機器學(xué)習(xí)模型在測試集中實現(xiàn)了95.2%的準(zhǔn)確度。該研究結(jié)果支持使用從APTw和MT MRI提取的紋理來輔助IDH基因型的準(zhǔn)確診斷分類。且APTw和MT MRI提取的紋理可用于WHO Ⅱ級和Ⅲ級膠質(zhì)瘤患者的IDH基因型的診斷分類。同時,該團隊還評估了APTw-MRI體積是否可以識別疑似復(fù)發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者中的復(fù)發(fā)性腫瘤。招募了31名疑似復(fù)發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的患者,記錄了Gd增強、異常FLAIR和 APTw高信號體積的比例:VGd/VFLAIR、VAPT/VFLAIR、VAPT/VGd及APTw直方圖參數(shù),包括平均值和百分位數(shù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)VAPT圖像指標(biāo)是標(biāo)準(zhǔn)化放療治療后疑似復(fù)發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者腫瘤復(fù)發(fā)的重要預(yù)測指標(biāo)。

假性進展(pseudoprogression,psp)的診斷是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者在治療后早期面臨的一個挑戰(zhàn)。Kim等使用擴散和灌注加權(quán)磁共振成像開發(fā)了多參數(shù)磁共振模型,并通過外部驗證來促進診斷?;仡櫺苑治隽?1例3個月內(nèi)接受治療的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者(psp=26),從T1增強、FLAIR、ADC和CBV圖像中提取6472個多參數(shù)放射學(xué)征象。利用接收端工作特性曲線(AUROC)下面積計算了模型的性能,并與ADC(ADC10)和CBV(CBV90)的直方圖參數(shù)進行比較。為了提高有效性,在組織病理學(xué)證實的外部數(shù)據(jù)集中對多參數(shù)放射模型進行了測試(n=34)。選擇12個重要的放射學(xué)特征(1個來自T1增強,2個來自FLAIR,2個來自ADC,7個來自CBV圖)構(gòu)建放射學(xué)模型。多參數(shù)放射免疫學(xué)模型(AUROC 0.90,95%,CI 0.82~0.98)顯示psp的診斷效能明顯優(yōu)于ADC10(AUROC 0.70,CI 0.46~0.76)或CBV90(AUROC 0.61,CI 0.66~0.88)的任何單一參數(shù),并且優(yōu)于僅使用T1增強和FLAIR的傳統(tǒng)放射學(xué)模型(AUROC 0.76,Cl 0.63~0.88)。多參數(shù)放射免疫學(xué)模型在外部驗證(AUROC 0.85,Cl 0.71~0.99)中也顯示出比單一參數(shù)(AUROC 0.43~0.50)和常規(guī)放射學(xué)模型(AUROC 0.74,Cl 0.67~0.97)更好的診斷效能,可用于診斷早期治療后膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的psp。

Zhang等采用T2WI直方圖鑒別膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與孤立性腦轉(zhuǎn)移,其中,膠質(zhì)母細(xì)胞瘤29例(男17例,女12例),星形細(xì)胞瘤28例(男15例,女13例),有7個直方圖參數(shù)(平均值、峰度、偏度、perc.10%、perc.50%、perc.90%和perc.99%)差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),其中偏度的敏感度為82.1%,特異度為82.8%,曲線下面積為0.865。因此,T2WI灰度直方圖分析有助于診斷膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的腦孤立轉(zhuǎn)移,且偏度具有較高的診斷效能。

紋理分析是一種提取定量特征的方法,評估一個體積中灰度的空間排列,以獲得更多關(guān)于腫瘤異質(zhì)性的信息。Causans等回顧性納入了70名患者膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM>2 cm)和70名腦部轉(zhuǎn)移瘤的患者(MET>2 cm),計算42個放射學(xué)特征,根據(jù)對訓(xùn)練集的單變量分析(gbm:n=46,met:n=46)發(fā)現(xiàn),6個紋理特征具有統(tǒng)計學(xué)意義(3個P<0.00001,3個P<0.001),說明對比增強后3DTI MR圖像的紋理分析可用于區(qū)分腦轉(zhuǎn)移瘤和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。

動態(tài)磁敏感對比磁共振成像(dynamic susceptibility contrast,DSC-MRI)可同時進行灌注和滲透性測量。Lee等納入145例經(jīng)病理證實的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(n=89)和原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤(primary central nervous system lymphoma,PCNSL)患者(n=56),計算腦血容量(CBV)和血管通透性參數(shù)(EF)。與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(EF4.30±2.4%,nCBV6.01±4.1,CBVres,6.45±3.54,P<0.001)相比,PCNSL顯示出顯著更高的EF[(10.49±6.89)%]和更低的CBV(nCBV3.13±1.33;CBVres 3.23±2.51)。灌注和通透性聯(lián)合測量的診斷效能(AUROC 0.89,95%置信區(qū)間0.84~0.94)顯著高于單個參數(shù)nCBV(AUROC 0.78,0.71~0.85,P=0.02)和CBVRES(AUROC 0.80,0.73~0.86,P<0.001)的,也優(yōu)于EF(AUROC 0.83,0.75~0.86)。因此,在DSC-MRI上同時測量血管通透性有助于PCNSL與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的鑒別診斷。

動脈自旋標(biāo)記(arterial spin labeling,ASL)可獲得腦血流(CBF)圖像,和解剖圖標(biāo)準(zhǔn)化后進行匹配,可對CBF進行定性和定量分析。Wang等對53例成人幕上神經(jīng)膠質(zhì)瘤進行了ASL磁共振成像。結(jié)果發(fā)現(xiàn)高級別組的灌注顯著高于低級別組。低級別組與高級別組間最大CBF、相對平均CBF和相對最大CBF均有顯著差異。在所有參數(shù)中,相對最大CBF顯示出最佳診斷效果,閾值為1.59,其敏感度和特異度分別為81%和75%。CBF定性分析顯示IDH1突變組比IDH1野生型組具有更低的灌注,Phi和Cramer的V系數(shù)為0.266。在僅含有彌漫性星形細(xì)胞瘤、間變性星形細(xì)胞瘤和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的樣本中,IDH1突變體和野生型組之間的相對平均CBF和最大CBF顯著不同,相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)Phi和Cramer的V系數(shù)為0.395。1p/19q編碼與灌注參數(shù)之間沒有顯著關(guān)聯(lián)。因此,ASL可以為膠質(zhì)瘤分級提供準(zhǔn)確的灌注值,IDH1基因型與灌注之間存在輕微相關(guān)性,1p/19q狀態(tài)與腦膠質(zhì)瘤灌注之間無顯著相關(guān)性。

Sun等對2-羥基戊二酸(2HG)磁共振波譜(MRS)診斷異檸檬酸脫氫酶(IDH)突變體膠質(zhì)瘤的原始文獻(xiàn)在Ovid-MEDLINE和EMBASE進行了系統(tǒng)的文獻(xiàn)檢索,進行Meta分析以解釋異質(zhì)性的影響。在納入的460名患者的14篇原創(chuàng)文章中,與IDH野生型膠質(zhì)瘤相比,IDH突變型膠質(zhì)瘤的2HG蓄積顯著增加。2HG MRS預(yù)測IDH突變膠質(zhì)瘤的敏感都和特異都分別為95%(95%CI,85%~98%)和91%(95%CI,83%~96%)。HSROC曲線下面積為0.96(95%CI,0.94~0.98),這表明診斷效能高。在薈萃回歸中,MRS序列及TE與異質(zhì)性相關(guān)。在使用PRESS的研究中,長TE(97 ms)顯示出更高的敏感度(92%,95%CI:85%~99%)和特異度(97%,95%CI:92%~100%),短TE(30~35 ms)的靈敏度為90%(95%CI:79%~100%),特異度為88%(95%CI:83%~93%](P<0.01)。因此,2-HG MRS在預(yù)測IDH突變型膠質(zhì)瘤方面表現(xiàn)出優(yōu)異的診斷效能。

Nguyen等對10名IDH+膠質(zhì)瘤患者及35例IDH-膠質(zhì)瘤患者在手術(shù)切除前進行了前瞻性研究,測量了體積轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)、組織中血漿分?jǐn)?shù)體積(Vp)、表觀擴散系數(shù)(d)、偽擴散系數(shù)(d*)和灌注分?jǐn)?shù)(f)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)IDH+膠質(zhì)瘤組的增強和壞死體積較低,而非增強體積較高。IDH+神經(jīng)膠質(zhì)瘤的Ktrans和Vp值較低。兩組之間的IVIM參數(shù)沒有顯著差異。對于IDH-和IDH+膠質(zhì)瘤之間的區(qū)別,平均Ktrans分別為89%和93%,截止值<0.083時,平均Vp為89%和64%。因此,與IDH-神經(jīng)膠質(zhì)瘤相比,IDH+神經(jīng)膠質(zhì)瘤顯示出更高的非增強腫瘤體積和更低的Ktrans和Vp。

Evan等評估定量MRI的特征用于術(shù)前識別IDH突變體GBM。13例經(jīng)病理證實的IDH突變體GBM患者和99例IDH-野生型GBM患者的術(shù)前MR圖像用于分析。采用基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)算法,對磁共振成像中的三個關(guān)鍵組成部分(增強腫瘤核心、非增強腫瘤和壞死)進行自動體積分割。比較IDH突變體和野生型GBMS的腫瘤細(xì)胞體積分?jǐn)?shù)和DTI參數(shù)值。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與野生型GBMS相比,IDH突變體GBMS的腫瘤增強率較低,增強與非增強腫瘤和增強腫瘤壞死的體積比也較低。IDH突變體GBM在壞死區(qū)域內(nèi)也具有較高的平均表觀擴散系數(shù),這與臨床觀察結(jié)果一致,即這些腫瘤通常具有異質(zhì)性和/或囊性非增強成分;然而,在Bonferroni校正后,這種差異并不顯著。

Paech等利用7T CEST磁共振技術(shù)對IDH突變狀態(tài)、MGMT啟動子甲基化以及中低級別與高級別膠質(zhì)瘤的分化進行非侵入性預(yù)測。研究數(shù)據(jù)包括34名新診斷的膠質(zhì)瘤患者(WHO Ⅰ-Ⅱ級 7例,LGG;WHO Ⅲ-Ⅳ級27例,HGG;IDH1-R132H狀態(tài):9例IDH突變,24例IDH野生型,1名患者未評估;MGMT啟動子甲基化狀態(tài):13例甲基化,11例未甲基化,4例不確定,2名患者未評估)?;颊叩腃EST磁共振掃描數(shù)據(jù)通過洛倫茲擬合方法進行分析,對腫瘤區(qū)域范圍內(nèi)的核奧夫豪澤效應(yīng)(NOE)和酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移(APT)信號進行研究,以預(yù)測IDH突變、MGMT狀態(tài)以及LGG和HGG的區(qū)別。結(jié)果顯示,在IDH突變狀態(tài)預(yù)測中APT的表現(xiàn)優(yōu)于NOE,具有較高的敏感度和特異度。此外,dns-APT可以對LGG和HGG進行區(qū)分,而 MGMT狀態(tài)均沒有顯著差異。說明APT成像能夠有效預(yù)測IDH突變狀態(tài)以及LGG和HGG的差別,可以作為一種非侵入性MR生物標(biāo)記物用于診斷和評估膠質(zhì)瘤患者的組織學(xué)和遺傳亞型。

Yan等利用多模態(tài)MRI、組織病理學(xué)和患者特征的聯(lián)合分析,通過機器學(xué)習(xí)預(yù)測膠質(zhì)瘤的存活率,回顧性分析了102例經(jīng)病理證實的Ⅰ~Ⅳ膠質(zhì)瘤患者及完整的生存資料。分別建立基于組織病理學(xué)和患者特征的多因素Cox模型,以及與多模式MRI特征(全特征)相結(jié)合的Cox模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)基于全特征的預(yù)測模型優(yōu)于基于局部特征的預(yù)測模型。預(yù)測總生存率的最重要特征是腫瘤位置、患者年齡、DCE-MRI和IVIM-DWI的結(jié)構(gòu)特征。全特征模型的似然比為98.23(P<0.0001),部分特征模型的似然比為62.48(P<0.0001)。來自DCE-MRI和IVIM-DWI的所選圖像特征的風(fēng)險比分別為0.51(P= 0.0003)和-2.37(P= 0.0002)。因此基于多模式MRI、組織病理學(xué)和患者特征的神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者生存預(yù)測比無多模式MRI更準(zhǔn)確,對疑似膠質(zhì)瘤患者的診斷工作(主要通過多模式MRI)在膠質(zhì)瘤特征鑒定方面具有很大的潛力。

18F-FDOPA通過氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白介導(dǎo)的過程滲透到細(xì)胞中,比傳統(tǒng)的18F-FDG PET和對比增強MRI對神經(jīng)膠質(zhì)瘤顯示出更高的敏感度和特異度,Sipos等對4例經(jīng)組織學(xué)證實的GBM患者的18F-FDOPA進行了基于PET/MR的計劃研究的回顧性分析。結(jié)果顯示平均18F-F-DOPA腫瘤體積為37.1 cm3,平均T1對比增強MRI體積為7.2 cm3,平均CTV水腫體積為57.4 cm3,未被CTV水腫體積覆蓋的BTV-F-DOPA的平均體積為8.6 cm3。因此,在基于3D的放射療法治療中基于18F-FDOPA PET/MR的靶定義將為患有多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的患者提供更好的腫瘤延伸表征。

Kumar等對1250例各種組織學(xué)類型的成人大腦半球膠質(zhì)瘤進行了臨床MRI檢查和特征分析。復(fù)雜病例在3D下用解剖圖-E(德克薩斯州休斯頓)進行比較虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實(AR)評估。研究發(fā)現(xiàn),在封閉的“純虛擬”環(huán)境中,使用計算機屏幕和耳機的VR是一項強大的技術(shù)。它有助于術(shù)前規(guī)劃,包括繪制解剖圖、動脈、靜脈以及腫瘤浸潤模式。但是,此技術(shù)只能由單個用戶使用。而AR使用清晰的護目鏡系統(tǒng),允許用戶查看他/她的“真實”環(huán)境并將全息圖像疊加到患者的MR圖像上。該研究發(fā)現(xiàn)AR在解剖學(xué)和腫瘤顯示方面優(yōu)于VR。AR還能夠被多個觀看者共享,這對于與外科醫(yī)生進行實時溝通和與其他同事進行咨詢具有重要的價值。然而,AR目前還不夠穩(wěn)定,無法在臨床病例中持續(xù)使用。AR有可能在手術(shù)過程中通過將全息圖像融合到患者自己的大腦中來使用。VR和AR都是創(chuàng)新的替代方案,可用于分析復(fù)雜的膠質(zhì)瘤病例,以進行術(shù)前計劃。此時,VR優(yōu)于AR,因為它建立得更好,平臺也更穩(wěn)定。然而,隨著技術(shù)的進步,在腦腫瘤的術(shù)前計劃中,AR可能會超過VR。

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)是成人中最常見的原發(fā)性惡性腦腫瘤,標(biāo)準(zhǔn)治療包括最大安全性手術(shù)切除,然后是輔助放療(RT)和化療,但手術(shù)與輔助治療開始之間的最佳時間間隔仍不清楚。Buszek等對11480名患者接受全面切除(GTR)和13608名患者接受了次全切除或活檢(STR)的患者進行研究。發(fā)現(xiàn)較低的年齡、女性、黑人種族、甲基化狀態(tài)、單灶性疾病和治療開始時間>4周與更好的總生存率OS相關(guān),且RT>8周后接受GTR的患者存活率較差。

立體定向放射外科(SRS)通常用于未切除的大型腦轉(zhuǎn)移瘤(BrM)患者的確定性治療,因為它提供了優(yōu)異的1年局部控制率(LC),但由此容易產(chǎn)生放射性壞死(RN)。分次立體定向放射外科(fSRS)是一種治療選擇,旨在降低放射性壞死的發(fā)生率并改善這些患者的局部控制率。Lehrer等對現(xiàn)有的回顧性和前瞻性研究進行了Meta分析。發(fā)現(xiàn)在接受放射外科治療的未切除的大型BrM患者中,與SRS相比,fSRS與放射性壞死(RN)的降低相關(guān),并且可能改善1年的LC。Huang等研究發(fā)現(xiàn),18Gy的fSRS方案(9Gy×2)提供了可接受的局部控制,同時癥狀性放射性壞死率非常低。因此,低劑量、雙分割放射外科手術(shù)可能適用于體積大,病情較差的患者或接受中樞神經(jīng)系統(tǒng)穿透全身治療的患者。

腦血管疾病

急性腦梗塞面積的大小對指導(dǎo)治療至關(guān)重要,然后傳統(tǒng)手動勾畫梗塞面積的方法不僅耗時,也存在較大的個體間差異。Chang等利用深度學(xué)習(xí)的方法,對1247例急性腦梗死患者的DWI圖像進行了梗塞體積分割,結(jié)果顯示,與手動勾畫的體積比,998例訓(xùn)練組的平均相似系數(shù)是0.679,敏感度是0.703,特異度為1。247例測試組的平均相似系數(shù)是0.626,平均敏感度為0.648,特異度為0.999。手動分割與自動分割梗塞面積相比,組內(nèi)相關(guān)系數(shù)為訓(xùn)練組0.938,測試組0.964。因此,深度學(xué)習(xí)的方法可以運用于腦梗死體積的全自動分割,從而替代手動分割,及時指導(dǎo)臨床治療、減少不良事件發(fā)生。

有研究從疑似卒中入院的1644名患者中納入了隨訪確診的121名大腦中動脈梗死患者和可用的NCCT和CT灌注(CTP)數(shù)據(jù),使用自動化軟件評估ASPECTS區(qū)域密度,相對HU(rHU)定義為健側(cè)與對側(cè)區(qū)域密度的比率,在CTP圖上測量梗塞核心。rHU評分在癥狀發(fā)作時間TFSO≤4.5 h有明顯差異[曲線下面積(AUC)=0.721,P=0.018]。此外,該分?jǐn)?shù)能夠?qū)Ψ先毖诵拇笮?70 mL和不匹配區(qū)>1.8(AUC=0.759,P<0.001)的CTP選擇標(biāo)準(zhǔn)的患者進行分類,在有和沒有后續(xù)占位性水腫發(fā)展的患者之間進行區(qū)分(AUC=0.771,P<0.001)。因此,NCCT的rHU評分允許對符合溶栓條件的癥狀發(fā)作時間的患者進行分類,并且當(dāng)前CTP成像標(biāo)準(zhǔn)用于延長時間窗口血栓切除術(shù)選擇。該評分還確定了患者隨后的占位性水腫發(fā)展。

Omura等建立了一種新型的方法(phase ratio map,PR圖),利用MP-CTA(多期CTA)圖像來評估急性腦梗死(AIS)患者的梗塞核心區(qū),通過比較23例腦梗死患者梗塞核心的的PR圖及MP-CTA評分發(fā)現(xiàn),PR圖與MP-CTA評分在評價梗塞核心面積上是一致的,另外,PR圖能夠可視化的顯示清晰的梗塞核心區(qū)。因此,與傳統(tǒng)的MP-CTA相比,PR圖能提供更加穩(wěn)健的信息來診斷AIS。

DAWN與DEFUSE3指出,入院前大血管閉塞(LVO)性腦梗死發(fā)生進展的變異較大。Westerheide等研究接受血管內(nèi)血栓切除術(shù)的LVO性梗塞患者在入院前梗塞進展情況與臨床及影像學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系。通過對在94名受試者回歸分析(年齡、性別、梗塞位置、NIHSS、凝血評分、Alberta腦卒中早期CT評分、軟腦膜側(cè)支評分(rLMC)、血壓),只有rLMC與入院前梗塞進展獨立相關(guān)(b=-0.31,P=0.042),側(cè)支好的梗塞進展速度為0.22 mL/min,側(cè)支一般的進展速度為0.35 mL/min,側(cè)支較差的進展速度為0.58 mL/min。因此,入院前梗塞進展與側(cè)支情況密切相關(guān),側(cè)支血流可以對進展緩慢和快速的中風(fēng)患者進行分類。這就使初級醫(yī)院能在轉(zhuǎn)移患者到手術(shù)醫(yī)院進行取栓前進行梗塞進展的評估,從而決定哪些患者能夠進行轉(zhuǎn)移治療。

Apel等發(fā)現(xiàn)血栓到頸動脈的距離(DT)可影響血管內(nèi)血栓切除術(shù)(EVT)的抉擇。162名患者納入研究,通過中位數(shù)DT對研究人群進行二分法,DT≤14.0 mm的患者NIHSS評分顯著較高,修正的Rankin量表(mRS)評分在出院時和90 d較差,NCCTASPECTS評分較差,梗死體積無顯著差異。線性回歸分析顯示僅入院NIHSS(b=0.229,P=0.006)和NCCTASPECTS(b=-0.357,P<0.001)與最終梗死體積之間存在顯著相關(guān)性,僅入院NIHSS是出院mRS(b=0.144,P<0.001)和90 d mRS(b=0.137,P=0.004)的獨立預(yù)測因子。因此,對急性卒中DT值的綜合分析表明,DT的表現(xiàn)優(yōu)于現(xiàn)有的影像學(xué)結(jié)果預(yù)測,但對臨床結(jié)果沒有獨立的預(yù)測價值。

在機械血栓切除術(shù)(MT)之前,由于可獲得的數(shù)據(jù)很少,血栓遷移(ThrMi)是治療急性缺血性卒中(AIS)過程中的一種偶然現(xiàn)象。Cohen等回顧性分析了205例接受MT(tPA和非tPA)治療的AIS患者的臨床資料。結(jié)果發(fā)現(xiàn)tPA-MT組中27例(20.9%)有5~10 mm的中度移位,11例(8.5%)有超過10 mm的遠(yuǎn)端移位或向另一段移位,9例(7%)出現(xiàn)自發(fā)TICI積分≥2B的再通。MT組中無ThrMi者有69例(90.8%),中度ThrMi者占6.6%,血栓擴張為2.6%,無患者表現(xiàn)為遠(yuǎn)端移位或再通。兩組患者的臨床預(yù)后(48小時出血事件、出院時NIHSS、3個月時mRS和死亡率)相同。tPA-MT組血栓清除通暢次數(shù)為1.40(±1.39)次,MT組為1.63(±1.09)次,P=0.061。因此靜脈溶栓似乎促進血栓遷移,與MT組6.6%相比,tPA-MT組為36.4%。

基于腦梗死大范圍溶栓(eTICI)的再灌注分級,Wolfgang等利用Markov模型評估接受EVT治療患者的質(zhì)量校正壽命(QALY)以及與其治療相關(guān)的費用情況。研究發(fā)現(xiàn),QALY隨著灌注等級的提高而提高,治療的相關(guān)費用則隨著再灌注等級的提高而降低。因此,每提高一個再灌注等級,就會提高患者的QALY并且會大幅度的降低醫(yī)療費用。

一項多中心隨機對照試驗,評估機械血栓切除術(shù)與靜脈組織-纖溶酶原激活劑(IV-tPA)在急性缺血性卒中和近端閉塞患者中的療效中發(fā)現(xiàn)高效的工作流程允許使用MRI作為中風(fēng)患者的篩查工具,不會延誤治療,也不會對臨床結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響。納入的403例患者(300例行MRI檢查,103例行CT檢查)從中風(fēng)發(fā)作到成像的時間間隔相似(P=0.23)。 MRI掃描持續(xù)時間較CT長(P<0.001),與成像方案無關(guān)(無灌注加權(quán)成像或灌注加權(quán)成像,P<0.001)。從中風(fēng)發(fā)作到IV-tPA的時間無明顯差異[MRI:150 min(121~179),CT:150 min(123~180),P=0.31]。因此,在THRACE試驗中,缺血性卒中急性期患者在血管內(nèi)治療后,使用MRI與使用CT相比,并未延遲治療或?qū)е鹿δ茌^差。

Xie等利用機器學(xué)習(xí)的方法分析臨床及影像學(xué)的綜合數(shù)據(jù),預(yù)測急性腦卒中患者的恢復(fù)情況。通過分析520例頸內(nèi)動脈及大腦中動脈性腦卒中患者發(fā)現(xiàn),只需運用五個特征:ASPECTS(Alberta卒中早期CT評分)、年齡、大腦中動脈高密度點征、24 h NIHSS評分、左側(cè)北美癥狀性頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)試驗評分,xgboost(極梯度增壓機)算法就能夠準(zhǔn)確的預(yù)測3個月后的mRS分值。GBT(梯度增強樹模型)的預(yù)測效能則較前者略差??傊?,利用住院時得到的診斷信息,機器學(xué)習(xí)模型就能夠準(zhǔn)確預(yù)測卒中患者3個月后的恢復(fù)情況;利用篩選后的臨床及影像學(xué)特征,xgboost算法則能夠達(dá)到最好的預(yù)測效果。

Iorga利用fMRI神經(jīng)功能網(wǎng)絡(luò)研究60例右利手的左側(cè)大腦半球梗塞患者,這些患者均接受了三種失語治療中的一種(句子理解與生成、命名、拼寫)。通過比較這些患者治療前與治療后3個月的fMRI的20個主要的功能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn),接受了句子理解與生成治療的患者有3個網(wǎng)絡(luò)活動增加;接受拼寫治療的患者有4個網(wǎng)絡(luò)活動增加;接受命名治療的患者有5個網(wǎng)絡(luò)活動增加;4個網(wǎng)絡(luò)可以區(qū)分初始的失語缺陷。總之,以上三種治療均能引起不同模式的靜息態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)活躍,因此,fMRI可以有效的評估腦卒中失語患者的治療效果。

Lyu等利用高分辨率血管壁成像(HRMRI)采集血栓的圖像數(shù)據(jù),進行定量評估和定量的紋理分析,試圖找出早期血栓的影像學(xué)特征。通過研究19個患者的23根栓塞血管,其中4個血栓為早期血栓,19個是晚期到慢性期血栓。早期血栓與晚期到慢性期血栓的信號強度定量分析無顯著差異。然而,二者關(guān)系的紋理分析存在顯著差異,二者關(guān)聯(lián)的AUC值為0.908(P<0.001)。閾值≤0.330時敏感度為100%,特異度為78.95%。因此,紋理分析可能是辨別缺血性腦梗死患者早期血栓的一個有效的影像學(xué)標(biāo)志。

Zhang等對32例動脈粥樣硬化患者進行回顧性研究,并進行顱內(nèi)動脈HRMRI檢查,包括3D T1WI,反轉(zhuǎn)恢復(fù)(IR)序列。對大腦中動脈斑塊的形態(tài)、分布、強化、狹窄程度及重建指數(shù)(陽性重建)進行分析。在32例急性腦梗死患者中,21例為多發(fā)性急性腦梗死,11例為單發(fā)急性腦梗死。在多發(fā)急性腦梗死中,邊緣區(qū)梗死最常見(16,76.2%),其中12個位于腹側(cè)壁(75.0%)。11例單發(fā)急性腦梗死均為皮質(zhì)下深穿支動脈梗死(100%),其中7個(63.6%)位于上壁。30例患者的斑塊是偏心性的(93.8%)。單發(fā)和多發(fā)性腦梗死患者的臨床資料和實驗室檢查結(jié)果無顯著性差異(P>0.05)。多發(fā)性腦梗死組位于腹側(cè)壁斑塊的比例、斑塊的明顯強化、PR重建方式及管腔狹窄程度均明顯高于單發(fā)性腦梗死組(P<0.05)。

Liu等用HRMR評價大腦中動脈斑塊特征在半暗帶面積陽性與陰性之間的差異,并探討影響半暗帶體積的危險因素。其中單側(cè)大腦中動脈重度狹窄67例。將患者分為陽性半暗帶組(PP組)和陰性半暗帶組(NP組)。在T1-SPACE上測量MCA的斑塊特征,并在T1-SPACE上對狹窄的MCA計算斑塊特征:血管外壁面積(OWA)、管腔面積(LA)和管壁面積(WA)。其他擴展參數(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)化的室壁指數(shù)(NWI)、動脈重構(gòu)、斑塊長度、形態(tài)和增強形式。用灌注擴散(rapid processing and differsion system,RAPID)軟件進行快速處理,獲得Mismatch容積。結(jié)果表明,PP組有10個(37.04%)、NP組有32個(80.00%)出現(xiàn)偏心性斑塊,兩組有顯著性差異(χ2=12.72,P<0.001)。兩組在WA(P=0.761)、NWI(P=0.572)、擴張性重構(gòu)(P=0.427)、彌散斑塊分布(P=0.370)和強化(P=0.262)方面無顯著差異。PP組彌散斑塊長度較局限性斑塊體積更大(Z=-2.754,P=0.005)。說明大腦中動脈伴有偏心性斑塊是預(yù)測半暗帶存在的重要標(biāo)志。對于半暗帶陽性的患者,斑塊長度彌散的斑塊提示半暗帶體積較大,需及時治療。

Yang等利用磁共振黑血血栓成像技術(shù)對急性腦靜脈竇血栓(CVST)患者的治療效果進行定量評估。研究數(shù)據(jù)集包括34名被診斷為CVST的患者,其中19名接受血管內(nèi)治療的患者作為實驗組,另外15名接受抗凝治療的患者作為對照組。所有患者均接受了MRBTI和MRV檢查,其血栓體積由BTI圖像獲取,同時記錄了每名患者的靜脈收縮、再通程度和改良的Rankin量表評分。結(jié)果顯示,血管內(nèi)治療組和抗凝治療組血栓體積在治療前后分別減小了(7509±4660) mm3和(3782±2269) mm3(P<0.01),血管內(nèi)治療組的再通程度由于抗凝治療組(P<0.01)。綜上,MRBTI技術(shù)可以用于定量評估CVST患者血管內(nèi)治療的效果,且該成像技術(shù)可用于跟蹤和判斷CVST患者的預(yù)后效果。

神經(jīng)變性性疾病

1.阿爾茨海默癥(Alzheimer's disease,AD)

AD仍然是研究的熱點。主要的研究方向為探索AD與腦小血管病的關(guān)系。腦小血管病的MRI特征包括腦白質(zhì)高信號、腔隙性梗塞、腦微出血、腦萎縮和擴大的血管周圍間隙。以往研究表明腦小血管病與AD存在協(xié)同效應(yīng)。有研究者通過對AD患者、輕度認(rèn)知障礙(mild cognitive impairment,MCI)患者和健康對照者進行認(rèn)知功能評估和SWI檢查,分析上述腦小血管病的影像征象的差異。該研究發(fā)現(xiàn),在基底節(jié)層面,AD病例擴大的血管周圍間隙評分(2.08±0.77)高于MCI病例(1.29±0.46)和健康對照(1.09±0.29)(P<0.01);而MCI病例與健康對照者之間沒有顯著性差異(P>0.05)。在半卵圓中心層面,AD(2.87±0.79)和MCI(2.112±0.53)病例擴大的血管周圍間隙評分顯著高于對照組(1.36±0.49)(P<0.01)。腦微出血在三組間沒有顯著性差異(P>0.05)。AD病例的側(cè)腦室周圍腦白質(zhì)高信號和深部腦白質(zhì)高信號顯著高于對照組(P<0.05)。AD患者的側(cè)腦室周圍腦白質(zhì)高信號顯著高于MCI患者(P<0.01)。腔隙性梗塞在AD患者中最常見,MCI患者次之。由此可見,腦小血管病在AD患者中比在MCI患者中更常見。同時,擴大的血管周圍間隙和腦白質(zhì)高信號對認(rèn)知功能有影響。

基礎(chǔ)研究提示腦微出血灶與AD的發(fā)生發(fā)展有密切的聯(lián)系。有研究者通過對AD患者、MCI患者和健康對照者進行PiB-PET和3T SWI檢查,分析腦微出血灶與AD的病理標(biāo)志物之間的關(guān)系。該研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)校正了性別、年齡、教育程度、腦血管危險因素和臨床診斷后,腦微出血仍與全腦(P<0.001)和局部腦區(qū)(P=0.01)的晚期PiB攝取直接相關(guān),并與早期PiB攝取(P=0.04)呈負(fù)相關(guān)。在MCI患者中,伴微出血的病例較不伴微出血的病例,有更高的血流灌注(P=0.001)和代謝(P=0.03)。而AD患者中,伴微出血的病例較不伴微出血的病例,有較低的血流灌注(P=0.03)但代謝率沒有顯著差異。另外,腦微出血也削弱了灌注與代謝之間的聯(lián)系(R2=0.2 vs R2=0.49)。因此,腦微出血與AD的多種病理學(xué)標(biāo)志物存在顯著關(guān)聯(lián)。腦微出血可能通過影響腦血流灌注與代謝加速AD的病程進展。

CEST MRI技術(shù)對固體樣蛋白敏感,可檢測組織中移動的蛋白和多肽,但目前尚無對胺、羥基質(zhì)子等物質(zhì)Z譜的研究。Choi等利用CEST技術(shù)對癡呆患者化學(xué)交換質(zhì)子庫的特征進行評估。本研究包括19名癡呆患者和22名非癡呆受試者。在3T磁共振下使用3D TSE序列對受試者-5.00到5.00 ppm頻率偏移范圍內(nèi)(頻率間隔為0.25 ppm)共38個完整的動態(tài)Z譜進行測量。本研究利用基于酰胺、胺、羥基、直接含水飽和度、核溢流效應(yīng)以及磁化轉(zhuǎn)移的六庫模型的洛倫茲擬合法對質(zhì)子的交換進行評估,分別在1.00、3.00和3.50 ppm的頻率偏移參數(shù)下計算了基于體素的MTRasym圖,并利用雙樣本t檢驗對其進行了組間比較。結(jié)果顯示,酰胺在兩組間沒有顯著差異,而前扣帶回、海馬、海馬旁回和腦橋處的胺含量存在顯著的組間差異。另外,前扣帶回、海馬和殼核處的MTRasym值在3.00 ppm和3.50 ppm參數(shù)下具有顯著的組間差異。癡呆患者中胺和MTRasym值的增加可能與蛋白質(zhì)、神經(jīng)遞質(zhì)或代謝物的增加有關(guān)。與淀粉樣蛋白PET相比,CEST磁共振技術(shù)具有無輻射和高分辨率的優(yōu)點,可用于癡呆患者腦部變化的研究。

2.帕金森氏病(PD)

PD是一種神經(jīng)退行性疾病,其發(fā)病率呈增加趨勢,但目前基于MRI的診斷或通過成像生物標(biāo)記物監(jiān)測的可用性有限。多巴胺轉(zhuǎn)運蛋白成像如18F-FP-CIT PET(CIT PET)可以用來評估突觸前多巴胺能功能,但其實用性及費用限制了其使用。Yu等試圖比較nigrosome-1磁敏度圖加權(quán)成像(SMWI)與0.8 mm各向同性 NMI成像預(yù)測突觸前多巴胺能的功能。共79名接受MRI和CIT PET掃描的帕金森病患者。帕金森病54例和藥物誘發(fā)的帕金森綜合征25例。對于每個黑質(zhì)分析,NMI顯示出86.8%的敏感度和88.5%的特異度(AUC=0.896),SMWI表現(xiàn)出89.6%的敏感性和75.0%的特異度(AUC=0.846),兩者無顯著差異。對于每個參與者分析,NMI顯示出96.3%的敏感度和92.0%的特異度;SMWI顯示出92.6%的敏感度和72.0%的特異度,兩者無顯著差異。因此,預(yù)測突觸前多巴胺能功能方面,SMWI和高空間分辨力NMI具有可比性,都可以作為進一步評估患者多巴胺轉(zhuǎn)運蛋白功能的影像篩查工具。

MR指紋識別是最近開發(fā)的定量MR采集和后處理技術(shù),可能具有顯著縮短MR成像序列時間和用T1和T2時間特異性檢測PD的潛力。25名PD患者和25名健康對照(HC)納入研究。PD患者和HC在年齡、性別和MMST評分方面沒有顯著差異。MRF-qT1圖發(fā)現(xiàn)PD患者與HC間存在顯著差異:灰質(zhì)[PD (1408.6±42.7)ms vs HC (1435.9±39.3)ms,P= 0.02);白質(zhì)[PD (1053.9±45.1)ms vs HC (1010.8±65.8)ms,P= 0.01];左側(cè)杏仁核[MP (1517.9±81.3)ms vs HC (1579.7±95.7)ms,P=0.02];右杏仁核[PD (1523.1±111.6)ms vs HC (1601.7±87.8)ms,P= 0.01]。說明基于MR指紋的T1成像似乎是識別PD患者的有前途的工具。 PD異常區(qū)域包括白質(zhì)和杏仁核,表明PD在全腦范圍內(nèi)影響大腦而不局限于基底神經(jīng)節(jié)。

早期PD由快速眼動睡眠行為障礙(RBD)發(fā)展而來,該疾病先前已被報道為PD的前驅(qū)狀態(tài)。Takahashi等研究了黑質(zhì)致密部(SNpc)中多巴胺神經(jīng)元變化與MRI在評估PD發(fā)展早期階段的效用。18名早期PD患者(PD組),13名RBD患者(RBD組)和20名年齡匹配的健康對照組(HC組)接受神經(jīng)黑色素成像和擴散張量成像(DTI)的3T磁共振檢查,RBD組和PD組的神經(jīng)黑色素面積顯著減少,MD值顯著高于HC組(P<0.05),而兩組間FA值沒有顯著差異。神經(jīng)黑色素面積與MD值存在中度相關(guān)性(|r|=0.47)。神經(jīng)黑色素面積/ MD值的ROC曲線下各區(qū)域?qū)τ赗BD為0.76/0.79,對于早期PD為0.80/0.80。Logit(p)的ROC曲線下與神經(jīng)黑色素面積和MD值相關(guān)的各個區(qū)域?qū)τ赗BD為0.81,對于早期PD為0.85。說明使用神經(jīng)黑色素和MD值量化SNpc中的連續(xù)多巴胺神經(jīng)元變化可能是評估PD早期階段的有用技術(shù)。該團隊繼續(xù)研究了PD發(fā)展早期階段獲得測量多巴胺能黑質(zhì)紋狀體系統(tǒng)擴散率連續(xù)變化的臨床應(yīng)用。對上述研究對象行3T MR DTI和3D T1WI成像。在SNpc中,RBD和PD組的MD值顯著高于HC組(P<0.05),而FA值沒有顯著差異。在殼核中,PD組的MD值顯著高于HC和RBD組,RBD組的FA值顯著高于HC組,PD組顯著低于RBD組(P<0.05)。說明測量SNpc中多巴胺神經(jīng)元的擴散率可以區(qū)分健康受試者、RBD和早期PD患者。同時,測量殼核中多巴胺神經(jīng)元中的擴散性可能不僅可用于區(qū)分RBD早期PD患者與健康受試者,還可用于評估RBD向早期PD的進展。

Zhang等回顧性評估MRI自動及手動測量中腦、腦橋、小腦、第三腦室、殼核的體積,以研究帕金森綜合征的不同萎縮模式,并區(qū)分進行性核上性麻痹(PSP)、PD和多系統(tǒng)萎縮(MSA)。56例PSP患者,69例PD,15例MSA和50例健康對照被納入研究。MSA中的腦橋體積比小于PD和對照組。 PSP中腦體積比小于PD。診斷PSP的最合適的臨界值為:中腦腦橋短軸比(M/P)為0.57(特異度為86.57%,敏感度為76.54%)和10.81的MRPI(特異度為82.84%,敏感度為78.57%)。因此手動和自動腦測量相結(jié)合的方法可以找出在帕金森綜合征中呈現(xiàn)的不同的腦萎縮特征,有助于區(qū)分PSP與其他帕金森病退行性疾病。

3.腦白質(zhì)病

該領(lǐng)域的研究重點仍然是多發(fā)性硬化(multiple sclerosis,MS)和腦小血管病。單純依據(jù)臨床癥狀和神經(jīng)影像有時難以鑒別多發(fā)性硬化與腦小血管病。有研究者通過統(tǒng)計與機器學(xué)習(xí)算法(包括一種結(jié)合t-分布和探試算法的新算法)建立基于臨床-神經(jīng)影像的多發(fā)性硬化與腦小血管病的預(yù)測模型。該預(yù)測模型鑒別復(fù)發(fā)-緩解型多發(fā)性硬化和腦小血管病具有95%的敏感度和99%的特異度。該研究建立了基于機器學(xué)習(xí)新算法的預(yù)測模型,遠(yuǎn)期應(yīng)加入更多的指標(biāo)以提高對多發(fā)性硬化與腦小血管病的預(yù)測效能。

腦白質(zhì)高信號是腦小血管病的影像標(biāo)志物之一。它可能與認(rèn)知損害有密切的關(guān)系,但其機制不明。有研究者通過對老年人進行PiB-PET,11C-PK11195-PET和MR檢查分析神經(jīng)炎癥與淀粉樣物質(zhì)沉積是否與腦白質(zhì)高信號相關(guān)。研究結(jié)果顯示,腦白質(zhì)內(nèi)的11C-PK11195攝取率與腦白質(zhì)高信號體積具有線性相關(guān)性(R=0.54,P=0.022),提示腦白質(zhì)內(nèi)存在神經(jīng)炎癥。而淀粉樣物質(zhì)沉積與腦白質(zhì)高信號體積無顯著相關(guān)性(P=0.067)。該研究結(jié)果表明,神經(jīng)炎癥可能是腦血管病與血管性認(rèn)知障礙的潛在病理機制,而淀粉樣物質(zhì)沉積可能與腦白質(zhì)高信號沒有關(guān)聯(lián)。

癲癇

內(nèi)側(cè)顳葉硬化(medial temporal sclerosis,MTS)是成人可手術(shù)治療癲癇的常見原因。大部分MTS可在MRI上顯示,但仍有部分無法在MRI上顯示。Richard等使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)來檢測MRI中的MTS。納入88名正常對照和119名臨床及EEG診斷一致的MTS患者,回顧性地獲取其匿名的T1容積圖像。在MTS患者中,39例在MRI上診斷為無MTS,80例診斷為MTS。將研究對象分為訓(xùn)練(173)、驗證(17)和測試組(17)。對圖像進行偏差校正,并使用FSL(Analysis Group,F(xiàn)MRIB,Oxford,UK)對海馬進行分割。使用海馬分割來構(gòu)建每個海馬周圍的邊界框用于模型訓(xùn)練。使用Tensor Flow,在VGG架構(gòu)之后構(gòu)建3D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并訓(xùn)練以預(yù)測正常與MTS,并且定位每個海馬周圍的邊界框。在培訓(xùn)期間,驗證集上最大符合率為100%。使用該時期的模型權(quán)重,在測試集上符合率可達(dá)88%,敏感度為89%,特異度為88%,而醫(yī)師診斷的敏感度為67%。

海馬內(nèi)部結(jié)構(gòu)(HIA)清晰度的不對稱性被認(rèn)為是海馬硬化(HS)的標(biāo)志。Zhang等納入39名MTLE患者,分別進行3T和7T MRI掃描,利用視覺評分系統(tǒng)對HIA進行半定量評估。發(fā)現(xiàn)在3T MRI(P=0.0166)及7T MRI(P=0.0014)中,致癇灶同側(cè)海馬的HIA評分均低于對側(cè)。7T MRI中雙側(cè)海馬的HIA評分均高于3T MRI(對側(cè)P<0.0001,同側(cè)P=0.0002),3T MRI及7T MRI的HIA不對稱評分均是致癇灶定側(cè)的有力預(yù)測因子(3T MRI:Β=1.504,P=0.033;7T MRI:Β=1.705,P=0.019)。但在3T MRI及7T MRI中,術(shù)后無癲癇發(fā)作(ILAE 1)患者的HIA不對稱評分與術(shù)后持續(xù)癲癇發(fā)作(ILAE 2-5)的患者相比無顯著差異。

夜間額葉癲癇(NFLE)是一種主要發(fā)生在睡眠期間,以肢體劇烈運動或強直-失張力姿勢為特征的局灶性癲癇。γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸是分別與NFLE的病理生理學(xué)有關(guān)的主要抑制性神經(jīng)遞質(zhì)及興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。Wang等用MRS測量雙側(cè)背外側(cè)前額葉皮層(DLPFC)區(qū)域的GABA和Glx水平。發(fā)現(xiàn)與對照組相比,右側(cè)DLPFC區(qū)域的Glx水平在NFLE中更高(P=0.020)。本研究未發(fā)現(xiàn)任何GABA水平的改變。NFLE患者的疾病持續(xù)時間與右側(cè)DLPFC Glx水平顯著正相關(guān)(R2=0.514,P=0.05)。在以復(fù)雜運動行為為特征的癲癇患者中,癲癇發(fā)作區(qū)域可能涉及DLPFC。與本研究一致,特發(fā)性全面性癲癇患者Glx升高,可能提示神經(jīng)元興奮性增加。NFLE患者的疾病持續(xù)時間與右側(cè)DLPFC Glx水平顯著正相關(guān),提示較長的疾病持續(xù)時間可能是由過度興奮所致。這些發(fā)現(xiàn)是根據(jù)NFLE的病理生理學(xué)模型來解釋的,其中右側(cè)DLPFC中的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)豐富可導(dǎo)致過度興奮,并且可能導(dǎo)致與癲癇發(fā)作相關(guān)的神經(jīng)元功能障礙。

擴散張量纖維束成像(DTT)作為顳葉癲癇(TLE)的預(yù)測模型,并分析其與術(shù)后結(jié)果的關(guān)系。Alizadeh等納入19名行開顱前顳葉切除術(shù)(ATL)或選擇性激光杏仁核海馬切除術(shù)(SLAH)的TLE患者。使用基于纖維定向分布(FOD)的確定性纖維追蹤產(chǎn)生68個白質(zhì)區(qū)的纖維束密度成像(TDI),并且在手術(shù)治療有效組(n=10)與無效組(n=9)之間進行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)手術(shù)無效組的五個白質(zhì)區(qū)域的纖維束密度顯著增加,包括同側(cè)舌回(P=0.04)、同側(cè)顳極(P=0.007)、同側(cè)眶頂(P=0.03)、同側(cè)頂下小葉(P=0.04)和對側(cè)額極(P=0.04)。說明同側(cè)半球纖維束密度顯著減少可能由硬化性疾病的病理過程所致,例如TLE患者的同側(cè)顳極,亦可能由鄰近結(jié)構(gòu)的疾病過程/破壞累及。

Lee等利用ASL-PWI評估癲癇發(fā)作后與時間相關(guān)的灌注變化,并評估了ASL-PWI在癲癇患者中的作用。61名疑似癲癇發(fā)作的患者進行了ASL-PWI和EEG檢查?;仡櫺苑治霾⒂涗浕颊甙d癇發(fā)作和MRI檢查的時間間隔、癲癇發(fā)作癥狀和疑似病因。癲癇發(fā)作與ASL-PWI之間的時間間隔為0.5~121.5 h(平均31.6 h)。5例患者(8.2%)在6 h內(nèi)進行MRI,9例(14.8%)為6~12 h,27例(29.5%)為6~24 h,29例(47.5%)超過24 h。時間間隔與位置一致性之間存在負(fù)相關(guān)。在單次癲癇發(fā)作組中,第一次低灌注是13 h,最后一次高灌注是26 h。延遲性高灌注(>24 h)似乎與多次癲癇發(fā)作有關(guān)。在常規(guī)MRI顯示正常的患者中,56.8%(21/37)的ASL-PWI顯示異常。在常規(guī)MRI顯示異常的患者中,29.1%(7/24)顯示病灶周圍灌注改變。說明癲癇發(fā)作后的ASL-PWI結(jié)果雖然具有時間依賴性,但由于在許多癲癇患者中觀察到ASL-PWI的異常灌注結(jié)果,因此推薦在癲癇常規(guī)掃描方案中加行ASL-PWI掃描。

既往較多研究顯示海馬硬化型內(nèi)側(cè)顳葉癲癇(MTLE-HS)患者左右側(cè)大腦半球結(jié)構(gòu)或功能改變不完全一致,即致癇灶同側(cè)半球改變較對側(cè)更明顯。但MTLE-HS患者白質(zhì)微結(jié)構(gòu)不對稱性改變的特點尚未完全明確。因此,Zhao等對MTLE-HS患者雙側(cè)大腦半球白質(zhì)微結(jié)構(gòu)的不對稱性進行分析。搜集25例MTLE-HS患者(左側(cè)13例,右側(cè)12例)及26例正常志愿者的擴散張量成像(DTI)數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)HC組雙側(cè)半球白質(zhì)纖維束存在廣泛不對稱的區(qū)域,LMTLE-HS組、RMTLE-HS組與HC組相比,其不對稱區(qū)域明顯縮小,穹窿、扣帶束、鉤束、上縱束、上額枕束的不對稱性消失。LMTLE-HS組與HC組的AI無顯著差異,RMTLE-HS組與LMTLE-HS或HC組相比部分纖維束存在顯著差異。三組之間不對稱性的差異可能有助于對左側(cè)與右側(cè)MTLE-HS進行鑒別,因此可能有助于對致癇灶進行定側(cè)。

在難治性癲癇中,癲癇組織的手術(shù)切除可以顯著改善癲癇控制。準(zhǔn)確識別癲癇發(fā)作區(qū)域?qū)τ谑中g(shù)計劃以及術(shù)后預(yù)后至關(guān)重要。iEEG是目前癲癇發(fā)作區(qū)域定位的黃金標(biāo)準(zhǔn),是侵入性的,只能提供局部評估。因此Michael等研究了休息狀態(tài)fMRI對全腦網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的系統(tǒng)評估是否可用于癲癇發(fā)作定位。15名患者納入研究,其中癲癇發(fā)作被確定為5個右額葉、3個左額葉、3個右顳葉和4個左顳葉。留一法分類符合率為14/15(93%)。具有最大辨別力的解剖區(qū)域分布在整個大腦中,與局灶性癲癇與全局網(wǎng)絡(luò)異常相關(guān)的觀點一致,本研究說明從靜息狀態(tài)fMRI獲得的區(qū)域內(nèi)連接性與癲癇發(fā)作區(qū)的臨床診斷密切相關(guān)。

兒科

體素內(nèi)不相干運動擴散加權(quán)成像(IVIM-DWI)可評價胎兒腦水?dāng)U散率和灌注的年齡相關(guān)的正常變化。Xiao等對未使用鎮(zhèn)靜的健康孕婦掃描了妊娠25~39周的79個正常單胎胎兒。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同右腦區(qū)的純擴散系數(shù)(D)和灌注分?jǐn)?shù)(f)有顯著差異。幕上深部白質(zhì)區(qū)域的平均D值高于其他區(qū)域(P<0.0001),大腦半球(CH),基底節(jié)區(qū)(BGR),丘腦(TH)和腦橋中孕齡GA和純擴散系數(shù)D值之間存在顯著的負(fù)相關(guān),幕上區(qū)域的D值在第29個GA之前逐漸增加而后減少。腦橋中的f值與GA呈正相關(guān)。其他大腦區(qū)域的f值在32~36 GA時更高。這些結(jié)果表明IVIM-DWI參數(shù)在評估胎兒大腦發(fā)育方面具有重要的應(yīng)用前景。

最近出現(xiàn)了使用靜息狀態(tài)功能MRI(rs-fMRI)成像研究早期的腦功能發(fā)育。然而,腦功能發(fā)育是否可以嵌入高維連接組空間還不清楚,Zhang等探索了發(fā)育功能連接組的大規(guī)模神經(jīng)機制。從具有大樣本量的縱向rs-fMRI數(shù)據(jù)集為每個嬰兒建立全腦區(qū)域功能連接組(新生兒到2歲在自然睡眠狀態(tài),≤6歲的受試者被動接受電影觀看)。發(fā)育梯度顯示出主要的模塊間連接,功能樞紐區(qū)位于聽覺和空間注意相關(guān)區(qū)域以及丘腦中。與狀態(tài)相關(guān)的梯度顯示了視覺、默認(rèn)模式和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)中的突出連接,功能樞紐區(qū)位于高階認(rèn)知功能相關(guān)區(qū)域中。這是首次研究0~6歲腦發(fā)育的功能連接組研究。通過檢測這兩個梯度,并且突出顯示對這個快速、動態(tài)發(fā)展的發(fā)育階段最重要的區(qū)域和鏈接,可揭示最初幾年的大腦功能變化。

中樞聽覺系統(tǒng)的發(fā)育在生命的最初幾年具有敏感期。Wang等表征了早期敏感期內(nèi)雙側(cè)嚴(yán)重至深度感音神經(jīng)性聾(SNHL)嬰兒的全腦結(jié)構(gòu)和功能連接變化模式。SNHL嬰兒表現(xiàn)出明顯和廣泛的WM異常,包括皮質(zhì)-皮質(zhì)白質(zhì)纖維束(上縱束SLF、下縱束ILF、鉤束UF和下額枕束),遠(yuǎn)離皮層的白質(zhì)纖維束(皮質(zhì)脊髓束、外囊、放射冠以及丘腦輻射)和半球間連接胼胝體。此外,SNHL嬰兒在左側(cè)A1與右側(cè)島葉和右側(cè)顳上回,右側(cè)A1與右側(cè)顳上回之間表現(xiàn)出增強的功能連接。為支持聽力喪失引起的斷開假設(shè)提供了新的證據(jù),揭示了在早期敏感期,先天性重度至深度SNHL嬰兒的早期腦重組和代償性激活變化的特征。

Zhu等使用10名受試者的嬰兒MR腦圖像提出了一種用于HC子區(qū)域分割的新型深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。該方法可用于研究神經(jīng)退行性疾病。人類大腦的高階功能依賴于跨功能專業(yè)化腦網(wǎng)絡(luò)信息的有效整合,Golriz等研究了兒童癲癇大腦中的言語智能與語言網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)聚類系數(shù)、全局效率、傳遞性、模塊性和路徑長度都顯示出與言語理解指數(shù)獨立相關(guān)。聚類系數(shù)是言語理解指數(shù)的最強預(yù)測指標(biāo)。因此局灶性癲癇患兒構(gòu)建的語言網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與腦功能的核心方面有關(guān)。

腦萎縮(解剖學(xué)成像)和結(jié)構(gòu)損傷(擴散成像)通常用于量化多發(fā)性硬化癥(MS)中的神經(jīng)變性及其對神經(jīng)認(rèn)知障礙的影響。然而,很少有研究調(diào)查兒科起病MS(POMS)患者的這種關(guān)系。Sindhuja等研究了兒科起病MS患者的萎縮和擴散度變化,并將其與認(rèn)知障礙相關(guān)聯(lián)。與HC相比,POMS顯示總WM、丘腦(Thal)、尾狀核(Put)和乳頭體(Pall)體積減少。僅在POMS組中,發(fā)現(xiàn)Put和Thal體積與SDMT(P<0.01)、海馬體積與RAVLT(P<0.05)、總GM和Put體積與WRAT(P<0.05)之間存在顯著關(guān)聯(lián)。與對照組相比,POMS中的MD值普遍增加。胼胝體、L/R放射冠上部和后部、L/R上縱束的MD值增加與SDMT(處理速度)負(fù)相關(guān),與CogState(處理時間)呈正相關(guān)(P<0.05,校正)。MD與其他神經(jīng)心理學(xué)評分無顯著相關(guān)性。因此,在輕度殘疾POMS隊列中,處理速度損傷與深部灰質(zhì)結(jié)構(gòu)體積減少和MD增加相關(guān),分別代表組織損失和結(jié)構(gòu)損傷。

Payabvash等前瞻性招募感覺處理障礙(sensory processing disorder,SPD)患者(8~12歲)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),SPD患兒在胼胝體壓部、放射冠后部、后丘腦輻射和毯部具有較低的連接組邊緣密度ED和概率性纖維密度TD,壓部的平均TD是區(qū)分SPD與正常兒童的唯一變量。在不同的機器學(xué)習(xí)模型中,使用ED的隨機森林算法對識別SPD效果最佳。Paldino等選擇了17對年齡匹配的自閉癥-對照兄弟姐妹。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在這組小兒自閉癥患者中,皮質(zhì)厚度和腦網(wǎng)絡(luò)模塊化是自閉癥患者與正常受試者間的重要鑒別因素,腦成像可用于在癥候群出現(xiàn)之前診斷自閉癥。

Kralik等采用單指數(shù)、雙指數(shù)和拉伸指數(shù)擴散加權(quán)成像(DWI)來區(qū)分低級別和高級別的兒科腦腫瘤。發(fā)現(xiàn)多個b值DWI獲得的雙指數(shù)和拉伸指數(shù)擴散參數(shù)可能優(yōu)于ADC鑒別低級和高級別小兒腦腫瘤。Wang等研究了ADC直方圖是否能夠預(yù)測成神經(jīng)管細(xì)胞瘤的新亞組,結(jié)果發(fā)現(xiàn)ADC的直方圖分析可為兒童成神經(jīng)管細(xì)胞瘤的分子亞群提供可靠的客觀依據(jù)。

造血骨髓增生和過度灌注是鐮狀細(xì)胞貧血(SCA)的代償機制。骨髓移植(BMT)后SCA中骨髓擴散和ASL灌注值的變化,可能代表有利治療反應(yīng)的生物標(biāo)志物。Whitehead 等在BMT輸血前和之后比較SCA患者的ASL灌注和骨髓擴散/ADC值。與輸血患者相比,蝶竇翼和枕骨后的ADC值顯著增加,全腦平均CBF在BMT后早期顯著下降,此后沒有顯著變化。干預(yù)前BMT和輸血組之間的平均CBF無顯著差異,因此,BMT可改善SCA患兒的CBF和骨髓擴散。

Qin等研究了51例新生兒科的可疑顱內(nèi)高壓患者。所有患者接受了MRI檢查和經(jīng)腰椎穿刺測量腦脊液壓力。結(jié)果發(fā)現(xiàn),白質(zhì)或灰質(zhì)的體積與顱內(nèi)壓之間沒有顯著相關(guān)性。CSF與顱內(nèi)容積的比例與顱內(nèi)壓呈顯著負(fù)相關(guān)。顱內(nèi)壓正常組CSF與顱內(nèi)容積的比例與顱內(nèi)高壓組有顯著差異。兩組間基底神經(jīng)節(jié)T2值有顯著差異。顱內(nèi)高壓患者基底神經(jīng)節(jié)區(qū)T2值顯著增加,提示顱內(nèi)高壓引起的腦血管病最常見于基底神經(jīng)節(jié)區(qū)域,該研究還證明MRI T1MP2RAGE和T2MAP是無創(chuàng)且方便的,可為新生兒顱內(nèi)高壓的診斷和治療提供有力的幫助。

神經(jīng)影像學(xué)研究已經(jīng)證實了先天性心臟病(CHD)患兒的結(jié)構(gòu)和功能異常。然而,很少有研究關(guān)注靜息狀態(tài)下自發(fā)波動的區(qū)域強度以及異常性質(zhì)臨床變量與神經(jīng)認(rèn)知表現(xiàn)之間的關(guān)系。Liu等采用低頻振幅波動(ALFF)探討修復(fù)法洛四聯(lián)癥(TOF)對兒童自發(fā)性低頻腦活動的影響。與正常對照相比,修復(fù)TOF的兒童雙側(cè)小腦、左側(cè)枕葉、左側(cè)枕葉皮質(zhì)、左側(cè)內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)(MPFC)及左后扣帶(PCC)的ALFF顯著降低,在修復(fù)手術(shù)后患有CHD的兒童常常伴有神經(jīng)發(fā)育障礙,包括認(rèn)知、言語、行為和執(zhí)行控制功能障礙,并發(fā)現(xiàn)Wechsler量表評分與ALFF變化系數(shù)具有相關(guān)性,這可能為神經(jīng)發(fā)育障礙提供有力的新見解。

Kim等研究發(fā)現(xiàn)青少年足球運動員的白質(zhì)縱向應(yīng)變與非接觸性運動控制運動員不同,足球運動員胼胝體體部和壓部右側(cè)存在更大的軸向應(yīng)變(收縮)。與足球運動員相比,對照組中胼胝體壓部有更大的徑向應(yīng)變(擴張)白質(zhì)束特異的應(yīng)變,可以反映與頭部重復(fù)次級震蕩撞擊暴露相關(guān)的變化。與非接觸性運動控制組相比,重復(fù)運動相關(guān)的頭部撞擊會改變青少年足球運動員的默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)(DMN)連接強度,主要包括右中/上顳葉皮質(zhì)和右角回、左中顳和左角回、右上/中額回、左中/上回和左前扣帶皮層,反映了具有重復(fù)運動相關(guān)的非腦震蕩頭部撞擊暴露的青少年運動員相關(guān)功能的中斷。

神經(jīng)突起方向彌散與密度成像(neurite orientation dispersion and density imaging, NODDI)是一種基于磁共振擴散成像技術(shù)的新興成像方法,可評估神經(jīng)突密度和方向離散度對微觀結(jié)構(gòu)變化的意義,反映腦組織中不同組織的信息,Li等探索了NODDI在膠質(zhì)瘤分級和細(xì)胞增殖評估中的表現(xiàn)。實驗共納入80名確診為膠質(zhì)瘤的患者,并對所有患者進行NODDI和DWI掃描。通過計算得到相應(yīng)的細(xì)胞內(nèi)體積分?jǐn)?shù)(ficvf)、各向同性體積分?jǐn)?shù)(fiso)和方向分散指數(shù)(odi),利用對側(cè)正常白質(zhì)數(shù)據(jù)對其進行標(biāo)準(zhǔn)化,并與Ki-67的表達(dá)進行相關(guān)性分析。結(jié)果顯示,以上三個參數(shù)在低級別和高級別膠質(zhì)瘤間、Ⅱ級和Ⅲ級之間具有顯著差異(P<0.001),ficvf在Ⅲ級和Ⅳ級間也具有顯著差異(P=0.004)。另外Ki-67與ficvf和odi呈正相關(guān)(r=0.758/0.616),而與fiso和ADC呈負(fù)相關(guān)(r=-0.523/-0.703)。說明NODDI可以有效對膠質(zhì)瘤進行分級,且在預(yù)測Ki-67表達(dá)方面也具有巨大潛力。

腦功能

Adora等利用互連分析(MCA)計算框架構(gòu)建了一個親和度矩陣,用以表征靜息態(tài)功能磁共振(rsfMRI)中每對體素信號間的非線性可預(yù)測性。MCA的目標(biāo)是基于兩個時間序列相互預(yù)測來確定其動態(tài)耦合度。本研究中采用廣義徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為非線性時間序列的預(yù)測器,得到的親和度矩陣分別使用Louvain(LM)、凝聚聚類(AC)和鄰近地形圖(TMP)方法進行非度量聚類。實驗將該方法應(yīng)用于四名受試者的rsfMRI數(shù)據(jù),并同時采集手指敲擊運動刺激任務(wù)的功能影響。靜息態(tài)數(shù)據(jù)在經(jīng)過頭動校正等預(yù)處理后,計算得到分割網(wǎng)絡(luò),并將其與來自運動任務(wù)的定位進行比較,以定量評估網(wǎng)絡(luò)分割相對實際運動激活的運動皮層的準(zhǔn)確度。結(jié)果顯示,三種方法計算得到的雙側(cè)運動皮層和輔助運動區(qū)的的重合系數(shù)分別為0.57(LM)、0.50(AC)和0.60(TMP),AUC值分別為0.79(LM)、0.86(AC)和0.85(TMP),且采用各方法的分割表現(xiàn)不存在顯著差異。以上結(jié)果說明,使用非線性MCA方法得到的親和度矩陣可以從rsfMRI數(shù)據(jù)中獲取有效的功能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息,利用該信息可以對到大腦進行功能分割。

膠質(zhì)瘤彌散性侵入大腦可能導(dǎo)致腦功能連接受到影響,Sophia等提出了一種全新的功能連接檢測方法,旨在建立該生物標(biāo)記物與腫瘤侵襲性(如WHO分級、IDH突變狀態(tài)以及臨床參數(shù),尤其包括神經(jīng)認(rèn)知表現(xiàn)和總體存活率)間的關(guān)系。本研究納入了34名原發(fā)性神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者,采用3T磁共振設(shè)備分別采集了患者的rsfMRI和3D結(jié)構(gòu)像數(shù)據(jù),并利用蒙特利爾認(rèn)知測試對患者的神經(jīng)認(rèn)知狀態(tài)進行了評估。本研究定義了一種評估患者與正常人間出現(xiàn)的功能連接異常度,對于個體患者大腦的每個體素可以計算得到一個異常分?jǐn)?shù)(AS),并與患者的年齡、腫瘤體積和數(shù)據(jù)的信噪比進行了相關(guān)性分析。結(jié)果顯示,AS與WHO分級顯著相關(guān),IDH野生型膠質(zhì)瘤患者的AS顯著增加,神經(jīng)認(rèn)知表現(xiàn)和AS顯著相關(guān),且在受損腦半球中最為明顯。本研究全新提出的AS功能連接評估方法可應(yīng)用于個體受試者,該方法在獲取信息方面具有優(yōu)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)MRI的潛力。

Pasquini等對左腦腫瘤侵入Broca區(qū)患者的皮層形態(tài)和fMRI與非優(yōu)勢半球語言激活的相關(guān)性進行了回顧性研究,目的在于檢驗?zāi)[瘤誘發(fā)的語言功能重組是否會伴隨著皮層的增厚。受試者的招募標(biāo)準(zhǔn)為:右利手、左側(cè)腫瘤入侵Broca區(qū)、可采集fMRI、無手術(shù)偽影。研究使用基于體素的形態(tài)測量(FSL-VBM)工具對結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進行測量已得到皮質(zhì)的厚度(或體積),并進行組間比較。結(jié)果顯示,非典型語言患者右側(cè)Broca區(qū)出現(xiàn)皮質(zhì)增厚(P<0.05),右側(cè)海馬灰質(zhì)出現(xiàn)體積增加(P<0.05),SMA和右側(cè)導(dǎo)葉灰質(zhì)體積增加(P<0.05)。在成人大腦中,結(jié)構(gòu)可塑性是由位于腦室周圍和海馬周圍(PGZ)的干細(xì)胞所驅(qū)動,右側(cè)語言重組患者PGZ體積增加可能導(dǎo)致fMRI激活的代償性增加,與PGZ干細(xì)胞的介導(dǎo)有關(guān)。

Matthew等研究了初級聽覺皮層(A1)實時功能磁共振成像神經(jīng)反饋訓(xùn)練(fMRI-NFT)對量化腦灌注(CBF)的影響。實驗中18名聽力受損的受試者共進行5次實驗。第一階段使用3D偽連續(xù)動脈自旋標(biāo)記序列對靜息態(tài)CBF進行基線測量,接下來fMRI-NFT利用白噪聲執(zhí)行一個沒有聽覺刺激的任務(wù)序列,然后進行兩次神經(jīng)反饋,要求受試者在連續(xù)白噪聲存在的條件下放松并降低A1區(qū)域的活動;第二、三、四階段只進行fMRI-NFT;第五階段測量最終fMRI-NFT的CBF數(shù)據(jù)。對照組包含8名受試者執(zhí)行相同任務(wù),從每個fMRI-NFT實驗中提取目標(biāo)ROI中的平均失活作為A1自調(diào)節(jié)性能的代表性度量。重復(fù)測量ANOVA揭示了訓(xùn)練對A1自主調(diào)節(jié)能力產(chǎn)生了顯著影響(P=0.0175),分析表明左側(cè)顳葉、雙側(cè)頂葉和雙側(cè)額回出現(xiàn)CBF增加。本研究首次觀察到了fMRI-NFT使靜息態(tài)CBF產(chǎn)生了變化,并指出fMRI-NFT可能會改變靜息態(tài)的代謝率,這在治療諸如慢性耳鳴的神經(jīng)系統(tǒng)疾病中有著重要意義。

Xu等利用rsfMRI的多中心性(DC)參數(shù)對20名重度吸煙者、12名輕度吸煙者和70名非吸煙者(年齡20~55歲)進行對比,采用fagerstrom測試對尼古丁依賴性(FTND)進行測試。rsfMRI參數(shù)經(jīng)過預(yù)處理和雙樣本t檢驗對組間DC進行比較。結(jié)果顯示,重度吸煙者的額葉、腦橋、左側(cè)后扣帶和左側(cè)腦干出現(xiàn)DC值降低,而在梭狀回和顳葉出現(xiàn)DC值增加。而輕度吸煙者的右側(cè)上枕葉、左側(cè)顳上回和右側(cè)角回出現(xiàn)DC值顯著降低。說明DC作為新型rsfMRI參數(shù)可能成為研究重度吸煙者病理和神經(jīng)心理狀態(tài)的一種有效替代方法。

Gurang等利用Philips 3T MR對28名腦腫瘤患者的影像數(shù)據(jù)進行采集,包括閉眼狀態(tài)下的rsfMRI序列和運動語言任務(wù)序列。數(shù)據(jù)使用DynaSuite Neuro軟件進行分析并生成運動語言任務(wù)激活圖,同時使用FastICA計算得到靜息態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)分布圖,對受試者的運動語言任務(wù)激活圖和靜息態(tài)獨立成分分析(ICA)圖進行空間重疊比較,得到兩者的空間相似度Dice系數(shù)。結(jié)果顯示,運動任務(wù)激活圖與靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)分布圖較高(0.73±0.14),靜息態(tài)語言ICA網(wǎng)絡(luò)與動詞任務(wù)激活也具有較高的空間重疊(0.83±0.17)。結(jié)果說明靜息態(tài)ICA網(wǎng)絡(luò)圖與任務(wù)激活圖具有較好的空間重疊性,可用于運動語言中樞的術(shù)前定位。

Mehmet等提出了一種基于迭代的皮層分割方法,聯(lián)合T1、fMRI和Destrieux皮層分割圖譜作為輸入數(shù)據(jù),迭代由矢量場F(rij)驅(qū)動,且垂直于Pi和Pj邊界,其余位置為零。圖像使用FreeSurfer和FSL聯(lián)合配準(zhǔn)并進行分割。研究中對5名正常受試者測試了該算法,初始平均分割系數(shù)由0.43±0.04增加至0.52±0.04,說明本研究提出的個體化皮層分割方法的分割效果得到顯著改善,可潛在的改善腦網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建。

有證據(jù)表明,游戲成癮(IGD)的患病率在男性和女性之間存在差異,Sun等探索IGD引起的靜息態(tài)腦活動改變的性別差異。實驗包含30名IGD男性受試者和23名IGD女性受試者,以及年齡匹配的30名男性和22名女性健康對照,并對所有受試者進行rsfMRI掃描,計算得到低頻波動幅度圖(ALFF)和功能連接圖(FC)。使用SPM8構(gòu)建雙因素ANOVA模型,因素包括性別(男性、女性)和診斷(IGD、HC),并比較因素間的交互作用。研究中采用Barratt Impulsiveness Scale-11(BIS-11)評估IGD患者的行為抑制能力。結(jié)果顯示,左側(cè)額上回眶部(SFG)的ALFF值在男性IGD中出現(xiàn)顯著降低,與BIS-11評分呈負(fù)相關(guān)。男性IGD患者的左側(cè)SFG與后扣帶回皮層、右側(cè)角回和右側(cè)背外側(cè)前額葉皮層間的連通性低于正常人。說明IGD患者在大腦局部和網(wǎng)絡(luò)水平均存在性別差異,且SFG腦區(qū)出現(xiàn)的ALFF值改變可以作為IGD患者行為抑制功能的臨床生物標(biāo)志物。

Gandhi等提出了先天性失明兒童視力恢復(fù)后神經(jīng)可塑性的證據(jù)。雙側(cè)先天性失明的15名參與者治療前和治療后接受了高分辨率T1加權(quán)快速變質(zhì)梯度回波解剖掃描,為了測量血氧水平依賴性(BOLD)對比度,使用標(biāo)準(zhǔn)T2加權(quán)梯度回波平面成像獲得平行于AC/PC的35個切片。進行擴散加權(quán)掃描(40方向+ 5 b0; TE 74.4 ms,TR13.7s,2×0.86×0.86 mm3,F(xiàn)OV 256×256×72;b值1000 nm/s2)用于擴散張量成像。使用功能連接分析,研究發(fā)現(xiàn)視覺皮層的功能組織發(fā)生了顯著變化。隨著視力發(fā)育,皮質(zhì)去相關(guān)顯著增強。梭形面部區(qū)域(FFA)和枕部面部區(qū)域(OFA)發(fā)展迅速。與對照組相比,結(jié)構(gòu)成像顯示灰質(zhì)體積和厚度均增加,尤其是梭形區(qū)。對同一參與者的視神經(jīng)分析顯示,在治療后期,平均擴散系數(shù)(MD)和分?jǐn)?shù)各向異性(FA)沒有變化,而光輻射的FA在2年內(nèi)急劇下降。該研究結(jié)果有助于解釋在視力恢復(fù)手術(shù)后,先天性失明個體表現(xiàn)為時間函數(shù)的視覺能力的行為觀察增益。

大腦是一個狀態(tài)不斷變化動態(tài)系統(tǒng)。越來越多的證據(jù)表明,大腦動力學(xué)可能在早期發(fā)展中演變,并有助于認(rèn)知發(fā)展。本研究使用靜息狀態(tài)fMRI和動態(tài)圖分析來描述這種動態(tài)在生命的前兩年如何發(fā)展。Wen等納入了72名0歲、1歲和2歲的正常嬰兒,觀察到幾乎所有年齡段經(jīng)常發(fā)生的三種主要腦狀態(tài),并發(fā)現(xiàn)這三個狀態(tài)可以在不同年齡組之間進行一對一匹配。第一種狀態(tài)在感覺運動皮層顯示高活性,第二種狀態(tài)在視覺皮層顯示高活性,第三種狀態(tài)在高階認(rèn)知相關(guān)領(lǐng)域的顯示高活性。第一種狀態(tài)在所有年齡組中都是高度一致的,第二種狀態(tài)在0歲和1歲之間具有更高的相似性,對于第三種狀態(tài),后兩個年齡組更相似。這種狀態(tài)水平的差異可能是由于大腦在生命最初2年的進化支持了認(rèn)知功能的發(fā)展。

圖像分析方法

異常的腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是嚴(yán)重精神疾病的一個關(guān)鍵病因。飛速發(fā)展的影像技術(shù)研究腦網(wǎng)絡(luò)促進了對精神疾病網(wǎng)絡(luò)失調(diào)的認(rèn)識。Zhang等招募了330名原發(fā)精神疾病患者、320名他們的非疾病家屬以及204個健康對照構(gòu)建灰質(zhì)網(wǎng)絡(luò),每個節(jié)點代表一小塊灰質(zhì)皮層區(qū)域,邊代表各個節(jié)點間灰質(zhì)形態(tài)的相似性,小世界屬性及節(jié)點的中心性等用于組間比較。GWAS分析進一步用于檢測異常網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的遺傳學(xué)信息。結(jié)果發(fā)現(xiàn)原發(fā)性精神疾病患者右額上回、雙側(cè)顳上回節(jié)點度、節(jié)點效率較健康對照降低,且節(jié)點的連接受損。右額皮層節(jié)點度與細(xì)胞增殖調(diào)節(jié)基因CIP2A相關(guān),顳葉節(jié)點指標(biāo)的改變與精神疾病的癥狀有關(guān)。本研究通過構(gòu)建、分析精神疾病患者灰質(zhì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)灰質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的失調(diào)與額顳環(huán)路有關(guān),且受損的額顳環(huán)路與基因、臨床癥狀有關(guān)。

MRI合成是基于R1、R2弛豫率及質(zhì)子密度的量化技術(shù),但缺乏3D序列。Warntjes等評估了一種新的3D量化序列QALAS,6分鐘掃描可獲得高分辨率圖像。與2D量化方法對比,QALAS可獲得同等高質(zhì)量的R1、R2、PD、T1WI、T2WI、FLAIR以及腦自動分割圖像,可在較短時間獲得更多圖像信息。

雖然很多研究報道雙相情感障礙發(fā)生結(jié)構(gòu)、功能連接異常,但少有研究關(guān)注小腦及其分區(qū)的功能連接。Chen等招募了92名未經(jīng)藥物治療的兩極抑郁癥患者及100名健康對照。3對隸屬默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的小腦分區(qū)為種子點,計算每個種子與全腦的功能連接。研究發(fā)現(xiàn)患者右小腦腳I區(qū)與雙側(cè)楔前葉功能連接增強,左小腦腳II區(qū)與雙內(nèi)側(cè)前額葉功能連接減弱,右小腦腳II區(qū)與左內(nèi)側(cè)額葉功能連接減弱。這些結(jié)果證實雙相情感障礙患者小腦-默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)功能連接異常。

目前腦腫瘤患者在任務(wù)fMRI中BOLD信號變化不顯著的現(xiàn)狀,Ades-Aron等應(yīng)用Marchenko-Pastur主成分分析,對22名腦腫瘤患者的語言任務(wù)fMRI數(shù)據(jù)去噪,增強了激活區(qū)的體積及強度,提高了術(shù)前對患者語言任務(wù)中皮層活動區(qū)域的識別度,有利于對腦腫瘤患者臨床評估及術(shù)前指導(dǎo)。

顴骨的完整與對稱性在頜面部重建手術(shù)中至關(guān)重要。Michaela等介紹了一種評估顴骨對稱性的新技術(shù),該技術(shù)用CT數(shù)據(jù)庫中隨機抽選的100名患者,獲取頜面骨CT數(shù)據(jù),構(gòu)建3D模型,選取雙側(cè)顴骨,通過鏡面處理中點對點距離的分析,證實了該技術(shù)對顴骨對稱性評估的實用性。

腦轉(zhuǎn)移灶及重要腦區(qū)的輪廓勾畫是放射外科自動立體定向治療計劃的重要環(huán)節(jié)。目前3D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)了體素水平的自動分割。Xiao等研究了包括接受自動立體定向放射治療的95名腦轉(zhuǎn)移瘤患者的增強CT及MRI T1加權(quán)數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)利用3D神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可在多模態(tài)數(shù)據(jù)上同時實現(xiàn)腫瘤及多腦區(qū)的分割處理。這項技術(shù)有利于放射外科精確地定位、實現(xiàn)靶區(qū)治療。

識別顱內(nèi)轉(zhuǎn)移灶是放射工作人員耗時又乏味的一項工作。Li等利用48名腦轉(zhuǎn)移患者,其中42名患者用于機器學(xué)習(xí),6名患者用于測試,基于像素水平分割技術(shù),機器學(xué)習(xí)對轉(zhuǎn)移灶的識別度達(dá)89%。雖然48個樣本很小,但深度機器學(xué)習(xí)對腦轉(zhuǎn)移灶的識別度高而準(zhǔn)確,有望用于臨床工作中。

定量T1成像可提供組織的含水量及完整性信息。但傳統(tǒng)的定量T1成像耗時長不適用于臨床中。Huang等采用兩個標(biāo)準(zhǔn)的臨床序列:T1加權(quán)單回波與雙回波,除了可獲得T2成像,單/雙回波序列的結(jié)合可準(zhǔn)確、快速的獲得T1值數(shù)據(jù)庫,建立定量T1成像。本研究促進了定量MRI的臨床應(yīng)用。

PET在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

18F在發(fā)現(xiàn)與診斷高級別膠質(zhì)瘤(HGG)方面擁有應(yīng)用前景,這是由于正常腦組織吸收少而腫瘤組織吸收多。Khandani等評估了放化療后可疑HGG復(fù)發(fā)患者的18F攝取與生存的相關(guān)性。9個患者行動態(tài)18F頭部PET,平均劑量為(10.5±0.41)mCi。通過半定量分析的方法獲取時間濃度曲線。高代謝腫瘤區(qū)域的閾值設(shè)置為正常腦組織代謝的1.6倍。5名患者最終通過病理和MRI檢查確認(rèn)復(fù)發(fā)。6名患者的18F攝取肉眼可見高于背景組織,平均SUVmax和SUVmean 60min時在可識別的病變上分別為5.7±1.2和1.4±0.5。正常腦組織的值則分別為1.8±0.6和0.5±0.2。膠質(zhì)瘤SUVmax和正常SUVmean的比值范圍是6.6~32.5,平均比值為15.1±10.4。在一個病例中,18F PET發(fā)現(xiàn)了一個新發(fā)轉(zhuǎn)移灶,并隨后得到MRI的證實。平均SUVmax為2.1±0.6且SUVmax/正常SUVmean平均值為6.1±1.7的復(fù)發(fā)膠質(zhì)瘤無法被18F PET觀察到。被18F PET判定為復(fù)發(fā)HGG的患者平均生存期為14.9個月,而無法被18F PET觀察到的患者的平均生存期為24.1個月。這說明了18F PET具有診斷HGG復(fù)發(fā)和評估預(yù)后的前景。

追蹤高級別膠質(zhì)瘤患者治療后改變十分重要,MRI是重要的方法之一。然而MRI結(jié)構(gòu)象可能并不總是十分可靠。PET-MRI也許可以增加診斷的準(zhǔn)確性,其實用價值根據(jù)研究不同尚無一致結(jié)論。Pyatigorskaya等搜集了2015-2017年行FDOPA PET-MRI的惡性腦腫瘤患者的數(shù)據(jù),PET-MR為3T,序列包括增強前后的SE 3D T1WI、3D FLAIR、DWI、pCASL以及DSC,每個病灶VOI的SUVmax,SUVmean,和SUVpeak被測量記錄。共44個患者被最終納入,SUVmax、SUVpeak和ASL的rCBF在ROC分析中表現(xiàn)出較好的鑒別能力(AUC分別為0.82、0.90和0.86),rADC和rCBV的表現(xiàn)尚可(0.63、0.75)。Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)SUVpeak、pCASL的rCBF相結(jié)合可以提高敏感度(0.94)、特異度(0.83)、AUC(0.97)和符合率(0.94)。肉眼觀察的符合率:單獨PET 0.77,PET配合MRI結(jié)構(gòu)象0.89,PET-MRI綜合分析0.98。結(jié)論認(rèn)為綜合分析PET-MRI的影像標(biāo)志物可以提高鑒別腫瘤進展以及放射性壞死的能力。

后大腦皮質(zhì)萎縮(PCA)是AD非典型形式,路易體失智癥(DLB)是一種后腦失智,以認(rèn)知水平波動、行為改變、幻視等癥狀為特征。Verma等回顧了30例臨床可疑的后腦失智病例,所有病例都經(jīng)過18F-FDG PET CT掃描,并進行定性及半定量分析。所有病例都曾行多巴胺轉(zhuǎn)運體成像(TRODAT掃描)。他們被分為可疑PCA并TRODAT掃描正常組(n=10)和可疑DLB并TRODAT掃描異常(n=20)。FDG攝取模式被記錄,皮質(zhì)代謝降低超過平均值的兩個標(biāo)準(zhǔn)差被認(rèn)為是異常。最終所有患者的18F-FDG攝取水平皆是異常,雙側(cè)頂枕葉的代謝均降低。所有近中線枕葉皮層相對攝取降低的PCA患者的新皮質(zhì)楔前葉、后扣帶回以及角回的代謝均降低。DLB患者則表現(xiàn)出不同程度的后扣帶回以及楔前葉的攝取降低,說明FDG-PET可以無創(chuàng)診斷這兩種疾病。

Takami等檢測了數(shù)種人類核苷轉(zhuǎn)運體,包括hENT1、hENT2、hCNT1、hCNT3、TK1以及4DST以試圖闡釋膠質(zhì)瘤患者4DST的攝取機制。19名新確診膠質(zhì)瘤病例接受了4DST PET檢查。局部高攝取被認(rèn)定為腫瘤組織。半定量分析以及與對側(cè)腦組織比值,hENT1、hENT2、hCNT1、hCNT3、TK1的表達(dá)通過免疫組化測量。最終發(fā)現(xiàn),一共17例膠質(zhì)瘤出現(xiàn)了4DST的高攝取,僅1例4DST PET未檢出的患者h(yuǎn)ENT1染色陰性。hENT2和hCNT3染色陽性的分別有11例和13例。無1例hCNT1染色陽性。2例4DST陰性的患者TK1染色陽性。與對側(cè)攝取的比值和hENT1之間具有顯著相關(guān)性(r=0.75,P<0.001),和hENT2以及hCNT3之間則無顯著相關(guān)性,和TK1也顯著相關(guān)(r=0.92,P<0.001),最終認(rèn)為在4DST的高攝取方面TK1起到的作用可能比hENT1要大。

Campi等提出了一種客觀的、量化的方法來基于動態(tài)18F-FET PET/MRI時間攝取變化評估來對腦分區(qū)的方法,他們用聚類法回顧性分析了行PET/MRI的腦腫瘤患者的數(shù)據(jù)以發(fā)現(xiàn)不同腦區(qū)的攝取動態(tài)變化,每一個體素的時間活動曲線(TAC)以非監(jiān)督聚類算法處理,這種算法自動將TAC分類,從而算出代表不同組織各個時間上的不同活動情況。這種方法無主觀因素干擾,也可以使用其他的示蹤劑以擴大它的適用范圍。

較多人腦紋狀體多巴胺傳遞的正電子發(fā)射斷層掃描(PET)成像研究已顯示多巴胺與成癮的獎勵和強化行為有關(guān)。研究表明,成癮與多巴胺D2/3受體的減少和突觸前多巴胺釋放減少有關(guān),且這種減少發(fā)生在不同類型的成癮,包括可卡因、酒精和海洛因依賴。然而,這些研究還表明,在可卡因濫用中,鈍化的多巴胺傳遞可預(yù)測可卡因的尋求行為。相對于選擇替代強化劑,優(yōu)先選擇可卡因自我給藥與低D2/3受體結(jié)合和低多巴胺釋放有關(guān),這可以被視為競爭獎勵間轉(zhuǎn)換失敗。令人驚訝的是對不同濫用物質(zhì)的成癮有相同的神經(jīng)生物學(xué)改變,而與其對多巴胺能系統(tǒng)的原發(fā)性影響無關(guān)。此外,除成癮之外的精神疾病中也可見多巴胺能傳遞和D2樣受體系統(tǒng)的類似改變。雖然這些精神疾病具有不同表現(xiàn),它們在獎勵相關(guān)行為,特別是在沖動和動機方面存在共同的缺陷。本報告將描述動物與人類研究中沖動及動機行為的多巴胺傳遞和D2受體的相關(guān)變化。本研究假設(shè)多巴胺傳遞的改變代表促進沖動和破壞動機的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ),而不僅僅是成癮本身的后果。

血管介入及血管影像

Zhu等使用一種治療囊狀動脈瘤擴張部分覆蓋支架的安全性和有效性的新型支架與裸支架在犬類動物模型中進行了比較,并在1、3、6個月時進行血管造影,發(fā)現(xiàn)這種新型支架置入是安全可行及有效的,可進一步應(yīng)用于腦動脈瘤的臨床治療。

Ocal等回顧性研究了超分流器置入動脈瘤支架內(nèi)患者的特點及臨床表現(xiàn),并對影像學(xué)結(jié)果進行隨訪比較,發(fā)現(xiàn)分流器壁位置增加了動脈瘤的閉塞率,并建議放置較高的輻射力和低流速的分流器的激光裝置。

Cay等學(xué)者回顧性評價了59例頸動脈支架置入術(shù)(CAS)治療頸動脈粥樣硬化性頸外動脈狹窄的患者,圍手術(shù)期并發(fā)癥包括高灌注(HP)和輕度中風(fēng),與頸動脈近端閉塞(NOCA)但無頸動脈塌陷的患者相比,有塌陷的患者高灌注明顯升高。

Ocal等通過對66例顱內(nèi)動脈瘤分流器治療后30個月以上的患者進行CT平掃,以確定動脈瘤內(nèi)是否存在空氣,結(jié)果發(fā)現(xiàn)16.9%患者可見氣泡,使用多個支架時更容易產(chǎn)生,所有氣泡隨著術(shù)后隨訪消失,在動脈瘤手術(shù)中很常見,為偶然性、自限性,無臨床后果。

Mejia等對30例未破裂動脈瘤進行Neuroform Atlas支架植入術(shù),該技術(shù)簡單,血栓形成少、出血等并發(fā)癥均較少。該植入術(shù)有助于保持寬基底型動脈瘤治療的穩(wěn)定性,并減少相關(guān)手術(shù)并發(fā)癥。

Janic等回顧性評估了2006年1月1日-2018年3月19日所有腦血管病患者的反應(yīng)(CVR)在嚴(yán)格控制的CO2刺激過程中的可行性、安全性和耐受性,并通過血氧依耐性磁共振掃描的方法(BOLD)獲得影像學(xué)圖像圖片,進行了圖表分析。認(rèn)為前瞻性的靶向CO2刺激對BOLD影像下CVR的繪制是可行的,并且可以耐受的,更重要的是,在這個廣泛的臨床試驗中患者是安全的。

Tian等對29名35個未破裂顱內(nèi)動脈瘤患者進行磁共振平掃及增強掃描,對動脈瘤壁增強前后的影像,隨訪及基線進行了比較,3D T1WI可以被用于在后續(xù)研究中評估血管壁的改變,增強影像更為清楚,有助于診斷。

Wu等對19名Moyamoya病(MMD)患者和21名動脈粥樣硬化性Moyamoya綜合征(A-MMS)進行了全腦磁共振血管壁影像(WB-VWI)的研究,發(fā)現(xiàn)了豆紋動脈的分支形式在兩者之間有差異性,局限性動脈壁增厚在前者更常見,WB-VWI使血管壁和豆紋動脈影像的研究可以用于區(qū)分MMD和A-MMS。

Tim等對22例患者頸總動脈及頸內(nèi)動脈進行超聲檢查,提出局部徑向應(yīng)力分布的評估方法在頸總動脈超聲檢查中是準(zhǔn)確的。在頸內(nèi)動脈中,與無癥狀斑塊相比,有較高應(yīng)力不均一性在有癥狀的斑塊中更為常見。這些應(yīng)力的不均一性可以作為斑塊易損性的新標(biāo)志。

Azuma等對9例頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)患者的頸動脈斑塊標(biāo)本,用形態(tài)相關(guān)的偶極反轉(zhuǎn)方法產(chǎn)生QSM圖像,通過興趣區(qū)的方法測量了敏感性(SVs),并對斑塊出血特征進行組織及免疫病理分析,糖蛋白A免疫陽性區(qū)域,紅細(xì)胞膜唾液蛋白半定量分析。初步研究表明,QSM可用于頸動脈斑塊成分和斑塊內(nèi)出血的檢測。

Koshino回顧性評估100個頭顱MRA數(shù)據(jù),20名醫(yī)生(10名放射科專家和10名非專業(yè)人員)被要求用相關(guān)投影圖像從MRA上檢測腦動脈瘤,讀者對檢測到的病變,先不用計算機輔助檢測(CAD),再利用CAD檢測,用視覺模擬量表對其進行可信度評分。結(jié)果認(rèn)為,采用基于深度學(xué)習(xí)的CAD提高了腦動脈瘤的診斷準(zhǔn)確性。

Orita對20名接受頸內(nèi)動脈顳淺動脈-大腦中動脈搭橋手術(shù)患者在手術(shù)前及手術(shù)后3周進行了4D血流MRI檢測,發(fā)現(xiàn)超灌注綜合征1例,同側(cè)顳淺動脈的腦血容量明顯升高,而總腦血容量在手術(shù)前后無顯著差異,提示同側(cè)顳淺動脈和顱內(nèi)固有動脈在手術(shù)后有所補償。

Vranic等對該院所有經(jīng)CT、MR或?qū)Ч苎茉煊帮@示潛在顱內(nèi)血管病變的患者,接受MR VWI掃描方案(高分辨率T1多平面,T1增強前后及3D SPACE T2WI序列)。一個臨床神經(jīng)科專家小組回顧性評估了每位患者的病史、影像學(xué)、實驗室和病理,以產(chǎn)生共識診斷的基礎(chǔ)血管病變。一名放射科醫(yī)生評估每一項MR VWI研究,顱內(nèi)血管狹窄的分布及嚴(yán)重程度、血管壁增厚及血管壁強化程度,并進行統(tǒng)計學(xué)分析,以確定這些相關(guān)性影像學(xué)特征和特定的潛在血管病變。結(jié)果認(rèn)為MR VWI可根據(jù)影像學(xué)特征幫助鑒別顱內(nèi)血管病變。傳染性血管疾病更有可能顯示血管壁異常強化,而RCVS更可能顯示高分級多灶性狹窄。

急診放射學(xué)

頭部CT是急診科最常用的CT檢查項目,Druskin等對一家三級醫(yī)院40天內(nèi)接受頭部CT檢查的12958名成年患者進行回顧性分析發(fā)現(xiàn)僅15%患者的CT結(jié)果呈急性陽性,CT檢查結(jié)果中急性和慢性病變的陽性率隨年齡增長而增加。頭部CT檢查數(shù)量越來越多,其陽性率卻相對較低,需制定相應(yīng)準(zhǔn)則把控臨床適應(yīng)癥。

Song等對60例腦外傷患者(包括20例輕度腦外傷患者、20例中度腦外傷患者和20例重度腦外傷患者)和20例健康志愿者進行SWI、DTI和常規(guī)MRI檢查并分析發(fā)現(xiàn)SWI和DTI在診斷不同嚴(yán)重程度腦外傷中有一定的臨床應(yīng)用價值,可有效評估創(chuàng)傷性腦損傷的嚴(yán)重程度。

Bodanapally等回顧性分析69例出血性腦挫傷患者入院時和入院后6小時的隨訪動態(tài)增強CT資料發(fā)現(xiàn)增強CT上半暗帶體積和半暗帶內(nèi)碘含量預(yù)測患者的預(yù)后可能比先前確定的預(yù)測變量(血腫體積和血腫擴大百分比)更準(zhǔn)確。隨訪CT上腦挫傷區(qū)碘基圖的定量參數(shù)可提高現(xiàn)有預(yù)測模型的準(zhǔn)確性。

血管損傷發(fā)生率不高,但可導(dǎo)致缺血性卒中等嚴(yán)重后果。Bensch等發(fā)現(xiàn)擴充Denver篩查標(biāo)準(zhǔn)后得到的鈍性創(chuàng)傷患者BCVI的發(fā)生率幾乎是預(yù)期的3倍(15.0%),強調(diào)了制定更為完善的篩查方案的必要性。BCVI后缺血性卒中的相對風(fēng)險顯著升高(OR值為9.77)突出了該建議的緊迫性。完善BCVI篩查標(biāo)準(zhǔn)可能顯著改善患者預(yù)后。

大約20%~40%的缺血性卒中由遺傳性心源性栓塞引起,而栓子的起源無法明確界定。Diamantis等發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的缺血性卒中CT檢查方案相比,Big-5方案可為急性缺血性卒中患者提供更全面的臨床信息。肺動脈栓塞、頸動脈狹窄和急性主動脈綜合征等疾病可能會增加臨床初步評估的難度,但可通過檢查將其排除。頸動脈病變的發(fā)生率高于心源性血栓。

神經(jīng)影像學(xué)中的對比劑

大量獨立研究顯示重復(fù)使用線性釓基對比劑(LGBCA)后,齒狀核(DN)和蒼白球(GP)的T1WI信號強度(SI)增加。最近的一項研究表明大量使用大環(huán)類釓基對比劑(MGBCA)也可能導(dǎo)致T1WI信號強度的增加。Gehweiler等利用完全自動化的高性能算法對3021例患者的11922次頭部MR圖像進行分析,發(fā)現(xiàn)使用LGBCA后齒狀核和蒼白球的T1WI信號強度增加,與既往研究相一致,但使用MGBCA后不會,而是導(dǎo)致腦內(nèi)其它核團(丘腦、殼核、杏仁核、尾狀核、海馬體部和伏隔核)的信號強度增加。他們推測Gd在大腦中的沉積可能比預(yù)想的更廣泛,并且可能與使用LGBCA和MGBCA均有關(guān)。

Murata等發(fā)現(xiàn)Gd在人體各組織中的沉積有明顯關(guān)聯(lián),在骨組織中的沉積明顯高于其他器官。與LGBCA相比,MGBCA所致的Gd沉積從體內(nèi)清除的更快,殘余的Gd濃度保持在較低的水平。

盡管齒狀核和蒼白球中Gd沉積受到了相當(dāng)大的關(guān)注,但有關(guān)大腦皮層中Gd沉積的研究依然很少,Goldstein等發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性給藥后Gd可沉積在大腦皮層,這種沉積呈不均質(zhì)性,隨皮層的分區(qū)/分層及皮層的類型不同而不同,且在Gd給藥及沖洗后長期持續(xù)存在。這些結(jié)果使人們更加關(guān)注Gd在大腦中沉積可能產(chǎn)生的遠(yuǎn)期功能影響。他們發(fā)現(xiàn)Gd不僅沉積在深部灰質(zhì)中,同時也沉積在大腦皮層的特定區(qū)域,鑒于大腦皮層對大腦的功能和行為有很大的影響,需進行以大腦皮層為重點的更多的臨床及臨床前研究。

Boyken等發(fā)現(xiàn)使用螯合劑(Ca-DTPA)可增加釓雙銨給藥后尿液中Gd的排出量,并部分清除沉積在腦組織中的殘余Gd,但對釓布醇無效。這表明在使用線性GBCA釓雙銨后大鼠腦內(nèi)和其他器官中存在一個含有不同形態(tài)Gd的化學(xué)池,Ca-DTPA可將其動員并排泄出去。大環(huán)類GBCA釓布醇給藥后組織器官內(nèi)Gd濃度較低,這與其持續(xù)的生理性尿排泄有關(guān),且這種排泄不受Ca-DTPA的影響,表明該Gd為完整的釓布醇分子。螯合劑的治療效果取決于所給GBCA的種類。

釓對比劑(GBCA)可能會脫螯合,導(dǎo)致具有潛在神經(jīng)毒性的Gd3+沉積在大腦中。因為GBCA不能穿過完整的血腦屏障BBB,BBB的破壞可能導(dǎo)致Gd在大腦中的沉積增加。Damme等發(fā)現(xiàn)膿毒癥組大鼠給予GBCA后,其腦內(nèi)Gd沉積量明顯高于對照組;即使在注射GBCA 6周后,膿毒癥組和對照組大鼠腦內(nèi)均仍殘留大量的Gd。對于血腦屏障通透性增加的患者應(yīng)考慮避免使用GBCA。Baeuerle等通過一項大型召回研究發(fā)現(xiàn)腎功能正常組與腎功能受損組患者多次釓布醇給藥后兩組間腦內(nèi)Gd沉積無顯著差異。

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