磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging ,DTI)技术在神经系统中的应用越来越显示出重要作用,因其可以实现活体观察组织结构的完整性和连通性,利于对各种疾病引起的白质纤维束的损害程度及范围的判断,可用于显示脑白质内神经传导束的走形方向,实现对人的中枢神经系统纤维精细成像。因此,临床应用越来越广泛,比如脑梗死、脑肿瘤、髓鞘发育异常、脑出血等疾病对神经纤维的损害程度,为临床提供重要的治疗及手术依据。
DTI成像原理在此不再赘述,鉴于实际运用中,尤其是基层医院磁共振技术人员对原理掌握性不够,以及诊断人员对于DTI的诊断的理解差别,最大的难点是如何把图像后处理呈现出有用的价值信息,并且在报告中体现,为临床提供价值信息,这才是DTI技术能更好的应用的基础。
我院磁共振弥散张量成像技术应用也处于起步阶段,因为没有很好的经验可以借鉴,所以在实际工作中通过学习相关的知识,结合病例特点,做出符合临床目的的诊断是需要不断思考和反复讨论的。借此平台,能把磁共振弥散张量成像技术的一些体会分享出来,以便磁共振爱好者借鉴、讨论不失是一个很好的交流方式,因此,笔者就磁共振弥散张量成像在脑肿瘤典型病例中的心得体会在此和大家进行交流、分享:
患者女性,70岁,主诉: 半小时前无明显诱因突发恶心呕吐,呕吐物为内容物,并伴有头晕,活动时头晕明显加重,在家休息后症状未缓解。查颅脑CT:右侧丘脑占位性病变。CT图像如下:
CT平扫显示:右侧丘脑区可见一高、低密度团状病变,密度不均,并可见高密度影,钙化或出血成分,凸向右侧脑室,中线结构向左侧移位。
上排为磁共振平扫显示:右侧丘脑区可见一T1WI低信号,T2WI及FLAIR高信号,DWI及ADC可见斑点状轻度扩散受限的团块状影。下排为增强扫描显示:团块状影可见环形不均匀异常强化,壁厚薄不均,其内液化、坏死成分未见强化,考虑胶质瘤。
那么,肿瘤的生物学行为以及肿瘤对神经纤维束的影响情况到底是什么样呢?我们进一步对其进行了脑血管(MRA)成像、脑灌注3D-ASL成像以及磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging ,DTI)技术成像,如图所示:
上排图像MRA显示右侧大脑中动脉分支稀少,血管走形有受压、平直改变。ASL病变融合图显示:可见多发点状明显高灌注,CBF值约为101,明显高于正常脑组织CBF值。下排图像显示:患侧FA值约为0.09,对侧正常FA值约为0.28,右侧肿瘤区纤维FA值相对于对侧明显降低约68%。DTI彩色弥散张量图显示:患侧的纤维束走形方向发生改变、移位。患侧肿瘤区ADC值约为1.26e-0.9,较对侧正常值低约80%。
我们再来看一下白质纤维束示踪成像:
上排图像显示:肿瘤区对周围纤维束的受压、走形情况。下排图像显示:胼胝体神经纤维束的走形情况。
上下两排图像分别直观的显示了不同的白质纤维束神经通路的连接和连续性。
让我们来认识一下磁共振弥散张量成像在脑肿瘤中的应用价值:1、定量分析肿瘤组织的特点,以鉴别肿瘤的级别,鉴别正常的白质纤维,水肿以及肿瘤区域。2、DTI的量化参数:可以测量瘤周的水肿的平均ADC值和FA值,ADC值(平均弥散系数)反应了水分子单位时间内扩散运动的范围,其值越大,说明水分子扩散能力越强,其值越小则反之。FA(部分各向异性指数),反映了各向异性成分占整个弥散张量的比例,取值在0-1之间,0代表了最大各向同性的弥散,比如在完全均质介质中的水分子弥散,1代表了假想下最大各向异性的弥散,脑白质中FA值与髓鞘的完整性、纤维的致密性及平行性呈正相关。3、当然还有RA(相对各向异性)、VR(容积比),两者的取值范围也在0-1之间,RA的意义与FA相似,越接近1说明水分子的各向异性程度越高,而VR越接近1说明水分子的弥散越趋于各向同性。4、可以显示白质纤维和肿瘤的关系,利于指导外科手术,这是DTI技术最有临床价值和应用前景。5、目前,有学者利用FA图和彩色张量图将肿瘤和白质纤维的关系分为4种模式:DTI手术指导建议-模式I :肿瘤全切、功能改善;模式II和模式III:肿瘤部分切除,加强 辅助治疗,提高生存生存治疗;模式IV:肿瘤全切,功能障碍不加重,生存期延长。1、右侧丘脑混杂信号的占位性病变,增强环形不规则强化,3D-ASL显示肿瘤区有散在的高灌注信号,肿瘤微循环血流信息提示肿瘤促血管内皮生长因子活跃,有新生血管存在,肿瘤有较高的恶性程度,考虑胶质瘤(WHO分级:III-IV级)。2、右侧丘脑肿瘤标记区FA值约为0.09,对侧正常标记区FA值约为0.28,右侧肿瘤区纤维FA值相对于对侧正常明显强低(68%),相邻右侧内囊后肢、内囊豆状核后部纤维束受压,移位,连续性欠完整,胼胝体压部右份纤维受压,推挤,右侧皮质脊髓束及皮质桥脑束可见受压,DTI提示右侧丘脑占位:肿瘤和白质纤维关系为模式III:提示瘤周纤维被肿瘤侵入。3、因患者年龄较大,不一定适合手术,此病例的启示主要是:磁共振多模态技术对中枢系统肿瘤的整体评估和预判,充分发挥磁共振优势,融合磁共振弥散张量成像,使病变从整体到细微由浅入深的精准诊断才是关键。因为篇幅所限,很多原理知识因为笔者自身认识的缺乏,没办法描述到位,只是想通过实际工作中的体会,希望通过磁共振多模态技术的应用,充分发挥磁共振技术的应用价值,为临床提供更精确的治疗信息,使磁共振技术潜力的推广能更好的应用于临床实际工作之中。