脑白质成像和脱髓鞘疾病
1．多发性硬化(multiplesclerosis，MS)
对12例多发性硬化患者和10例健康志愿者行反转恢复双回波超短回波时间(IR-dUTE)序列扫描，T2*通过IR—UTE信号衰减的单指数拟合量化。脑白质正常髓鞘在IR—dUTE图像上表现为高信号，在髓鞘损区域表现为低信号。髓鞘超短T2*时间为0.2～0.5ms。这些结果表明，IR-UTE序列可以产生显示髓鞘的高对比度图像，并且通过T2*测量可直接评估髓鞘的损失和变化，2D-UTE序列可以对脑白质超短T2*成分进行成像和量化。多发性硬化患者脑白质有显著的超短T2*成分损失，与其存在髓鞘损失一致。
另有研究使用反转恢复超短回波时间(IR—UTE)序列评估多发性硬化患者脑内铁沉积情况。对10瓶不同铁浓度的模型和5例MS患者行IR-UTE扫描，研究表明，传统的IR—FSE序列在铁沉积浓度达2mM(千分之一摩尔每升)表现为高对比度的图像；基于梯度回波序列如MP—RAGE序列扫描时，当铁沉积浓度达5mM可产生高对比度图像；而IR-UTE序列上当铁沉积浓度达20mM可产生高对比度的图像。体内研究表明，IR—UTE序列能够检测MS患者铁沉积。初步研究表明，IR—UTE序列可以在铁沉积浓度高达20mM产生高对比度的图
像，也能够检测MS患者脑内铁沉积。
对33例多发性硬化(MS)患者、38例视神经脊髓炎(NM0)患者和40例志愿者对照组行多模态磁共振扫描。从多模态MRl获得整个丘脑及7个丘脑内亚区域的灰质体积(GMV)、分数各向异性(FA)、平均扩散度(MD)、低频波动振幅(ALFF)、自发低频交叉相关系数(COSLOF)和加权功能连接强度(wFCS)共6个参数。结果显示整个丘脑GMV和白质完整性(FA和MD)表现出显著的组问差异。与对照组相比，MS患者表现为COSLOF和wFCS下降，NMO与对照无显著差异。MS患者表现为丘脑结构和功能的广泛改变，而NMO结果显示轻微的结构损伤而无显著功能异常。丘脑结构参数具有较高特异性，可鉴别MS和NMO。
另有研究对27例MS患者、27例NMO和27例健康对照(HC)行静息态fMRI。三组间脑区的功能连接表现出显著不同。与HC相比，MS患者中有20处脑区发现有功能连接改变，包括12处连接上升和8处连接下降。MS患者功能连接增加主要位于额叶，而丘脑与颞叶和枕叶皮层区域的功能连接减少。与HC相比，NMO出现44处功能连接显著增加；与MS相比，NMO出现65处功能连接显著增加，主要位于深部灰质，如杏仁核、尾状核、海马旁和广泛的皮层区域。MS和NMO患者之间显示不同的全脑功能连接变化。MS患者功能性损伤和可塑性并存，而NMO患者表现出更广泛的功能重组。
2．系统性红斑狼疮(SLE)
对18例神经精神症状的SLE患者(NPSLE)患者、23例非NPSLE患者和23例对照组行三维多回波梯度序列扫描。测量不同脑区的平均QSM值(丘脑，壳核，苍白球，脑桥，胼胝体和额叶白质)，并研究壳核和苍白球的QSM值与SLE和NPSLE患者症状持续时间的关系。结果显示，在壳核区，NPSLE患者QSM值显著高于非NPSLE患者和对照组(Po．05)；而在非NPSLE患者和对照组间差异无统计学意义。在苍白球区，NPSLE患者QSM值较对照组显著升高(Po．05)；但NPSLE患者和非NPSLE患者之间差异无统计学意义。NPSLE患者壳核QSM值与神经精神症状的持续时间有显著相关性；与非NPSLE患者和对照组相比，NPSLE患者壳核的QSM值显著升高。壳核内铁沉积的程度可能反映神经精神症状的持续时间。
3、癫痫
对20例单侧颞叶癫痫(TLE)患者和20例对照组行DTI扫描，计算FA、ADC、平行本征值(λ//)和垂直本征值(λ⊥)。感兴趣区选取内囊前后肢(AIC／PIC)、外囊(EC)、尾状核头(HCN)、豆状核(LN)、丘脑(TL)和胼胝体膝部、压部、体部(GCC／BCC／SCC)。研究发现，与对照组相比，TILE组所有区域的FA值减低，双侧ECs、HCNs、TLs和BCC的ADC升高；同侧LN以及双侧AICs、TL、GCC的λ//减低。除了双侧PICs，所有感兴趣区的λ⊥升高。TLE患者中，与对侧TL相比，同侧TL的FA值减低。Pearson相关分析表明GCC的ADC值、同侧PIC的λ//值与癫痫患者的发病年龄呈负相关，对侧AIC的λ⊥值与癫痫持续时间呈负相关；GCC的ADC值和λ⊥值与癫痫持续时间呈正相关。
对36例癫痫发作后的患者行ASL扫描和脑电图(EEG)检查。其中8例患者亦行99mTc-HMPA0SPECT检查。使用ROC曲线评价相对于EEG来说ASL对致痫灶的诊断效能。以EEG为标准检测ASL对致痫灶的定位诊断的准确性。结果显示，ASL描述临床致痫灶的R0C曲线下面积为0.(95％可信区间：0.～0.，P0.)。ASL描述致痫灶的敏感度为87％(26／30)，特异度为33％(2／6)，阳性预测值为87％(26／30)，阴性预测值为33％(2／6)。8例行99“Tc—HMPA0SPECT检查的患者均显示脑血流灌注异常，7例患者致痫灶的定位与EEG一致。ASL可作为一种非侵入性的方法评估癫痫发作患者的致痫灶。
回顾性分析21例表现为脑卒中症状的癫痫患者的CTP检查结果。对一侧高灌注的患者，计算与对侧比较的相对脑血容量、相对脑血流量和平均通过时间。与对称性灌注的患者相比，一侧高灌注区的患者对侧运动障碍和失语的发生率更高(12／16vs1／5，P=0.)；而具有对称灌注的患者中最常见的临床表现是精神状态的改变(3／5vs1／16，P=0.)。与弥漫性或单侧缓慢放电的患者相比较，一侧高灌注和异常EEG的患者中（n=13）,4例有一侧快速痫样放电，这与其相对CBF(2±0.3vs1．5±3.7，P=0.)升高和相对MTT(0.47±0.05vs0.93±0.34，．P=0.)减低相关。表现为一侧偏瘫或失语的癫痫发作患者CTP常显示有对侧脑灌注升高；然而那些精神状态改变的患者中常常表现为对称性的脑血流灌注。结论：一侧快速痫样放电的患者与其相对CBF升高和相对MTT减低相关。
脊髓及周围神经影像
对21例研究对象行颈髓DTI扫描，包括两种2D小视野DTI序列：ss一IMIV-DWEPI(iDTI)和传统ssDWEPI(cDTI)。测量C1至Th1水平脊髓的FA和ADC值。结果显示，与cDTI相比，iDTI测量的脊髓FA值明显升高、ADC明显降低。在低位颈髓，这些值始终较低。在所有参数iDTl的测量上均优于cDTI。低位颈髓iDTI的平均评分高于cDTI，高位颈髓也足如此。在提高图像质量方面，2DrFOVss-IMIVDWEPl优于传统2DrFOVss—DWEPI，即使是在低位颈髓。
对10例肿瘤性病变患者和1例肿瘤样病变患者行常规MRI和DTI扫描，其中8例为神经鞘瘤、1例为侵袭性纤维瘤、1例为滑膜肉瘤。测量病灶的FA值并进行臂丛神经纤维成像。示踪成像清晰的显示了神经纤维被推移变形。病灶区、神经纤维周围区及对侧正常区的平均FA值：神经鞘瘤为0.±0.、0.±0.、0.±0.；侵袭性纤维瘤为0.±0.、0.±0.、0.±0.；滑膜肉瘤为0.±0.、0.±0.、0.±0.。肿瘤样病变患者的平均FA值为0.±0.，对侧小常为0.±(0.。DTI及三维纤维追踪成像可以清晰显示肿瘤与臂丛神经纤维之间的关系，FA值为诊断提供了更准确的信息。
对20例腰椎间盘突出症患者以及20例健康志愿者行横轴面T2WI、DTI和DTT扫描。以T2WI作为解剖定位像追踪神经根，并测量两组的双侧神经根FA值和ADC值。结果显示，DTI示踪成像显示腰椎神经根的成功率90％。与健侧及对照组相比，观察到神经根受压部位在融合了T2WI解剖像的DTI上呈高信号，在相应部位可发现明显的形态学变化，如推移、弯曲及纤维束稀疏。在同一水平双侧FA和ADC均值无明显差异。但是，受压部位的FA均值明显降低(P≤0.05)。DTI示踪成像在定性和定量诊断方面提供了丰富的信息，有助于评估腰椎神经根的受压情况。
脑功能成像研究进展
1．认知功能
对38例II型糖尿病(T2DM)患者和39例健康志愿者行fMRI、T1WI及扩散张量成像扫描。采用种子点全脑相关来生成丘脑的功能连接并进行组间比较。Pearson相关分析用于丘脑功能连接及临床数据。与正常对照比，T2DM组丘脑与右颞叶皮层、中央前回、两侧枕叶皮层的功能连接明显减低；与左小脑、两侧额叶皮层、扣带回的功能连接增加(P0.05，AlphaSim校正)。T2DM患者对复杂数字测试的延迟评分和言语流畅性评分都与丘脑右楔叶、丘脑一左颞下回的功能连接呈正相关，并且T2DM患者没有结构损害(丘脑萎缩及DTI上异常改变)。T2DM患者存在丘脑功能连接受损，且与患者的认知功能损害相关。静息态丘脑的功能连接可用于T2DM患者的诊断，并可以用来评估患者的认知功能障碍。
2．运动功能
对9例有持续性下肢功能障碍并接受康复治疗的脑梗死患者于治疗前、治疗中和治疗后行DTI和fMRI扫描。在患者活动患侧手的手指时采集功能MRI图像。测量PLIC的FA值作为运动皮层活跃体素的数量。运动功能在每一次扫描时使用动作研究手臂测试(ARAT)及卒中损伤评分(SIS)来检测。结果显示在损伤同侧对比损伤对侧大脑半球PLIC—FA值显著降低，fMRI可观测到大脑皮层活动的双边模式。病灶侧PLIC-FA与患侧皮层神经活动无相关性。ARAT和SIS手功能得分与PLIC-FA相关，但不与皮层运动相关。治疗前的FA值也与治疗后的ARAT和SIS手功能得分相关。保护患侧PLIC的完整性也许有助于运动功能的预后更好，这需要患侧运动皮层范围内有更少的大脑皮层活动。此外，PLIC-FA也许对接受介入治疗的患者运动功能恢复的追踪和预测有帮助。探究脑卒中患者中DTI、fMRI和行为评分的关系，是开发新的生物标志物来预测和跟踪运动恢复的关键。
3．精神疾病
有假说认为严重的抑郁性障碍(MDD)与默认模式网络(DMN)功能连接异常有天。后扣带回(PCC)是DMN的关键脑区，与MDD的病理生理学改变有关。对17例首发偶发性、未用药的、严重的抑郁性障碍患者，以及30例正常对照行静息态MRI扫描。与正常组比，MDD组中PCC与左颞中回、右侧额上回的连接明显减少；PCC与右岛叶、右颞叶、左楔前叶、右舌回、左扣带回、左额上／中回、右楔叶及楔前叶功能连接增加。静息态功能MRI能证实MDD的DMN功能连接异常，说明DMN在MDD病理生理学机制中有重要作用。
慢性精神分裂症(SCZ)患者的一个特点是与正常对照相比默认模式网络(DMN)的内在功能连接下降。对23例SCZ患者行功能磁共振成像。提取每例患者的DMN用于双重回归的独立成分分析。对患者症状的严重性采用正性和负性症状量表(PANSS)进行评估。结果显示前额叶内侧部的DMN功能连接与疾病正性症状及焦虑严重程度负相关。DMN与右侧纹状体功能连接与一般症状严重程度(PAN-SS总评分)负相关。负性症状的严重程度与DMN功能连接无相关。默认模式网络的内在功能连接不仅能检测SCZ与正常对照组间差异，还能为SCZ患者不同症状严重程度提供相关影像证据。
儿科中枢神经系统影像学研究进展脑外伤
1．儿科癫痫
研究已经证实癫痫易损伤语言及其它认知功能，而且常累及白质纤维通路。对20例经神经精神学家评定语言功能的儿童进行DTI扫描，评估胼胝体、皮质脊髓束(CSP)、下行纤维束(ILF)、额枕叶下行纤维束(IFOF)及钩型纤维束(UF)、弓形纤维束(AF)对语言功能的独立影响。结果显示左侧UF、IFOF及AF与语言功能有关，突出了这三种纤维束在人类语言功能中的重要性。
对例癫痫儿童进行常规MRI及MRS扫描，在有癫痫相关病因诊断的46例儿童中，25例(54％)MRs提供了额外信息，尤其对于缺血缺氧损伤和围产期感染的儿童，而在例无癫痫相关病因诊断的儿童中，MRS有阳性发现者为28例(25％)，有助于鉴别新生物和异常增生、促使临床进行代谢和基因检查。总之，对于经临床评估的癫痫儿童患者，MRS可以在常规MRI的基础上提供额外的信息。
幼年发作型癫痫儿童的皮层灌注或血流量与脑组织电活动之间可能存在联系。选取例儿童，在癫痫发作24h内分别行SWI和EEG检查，根据SWI和EEG的结果将患儿分为3组：A组，无脑血流量增加和异常放电；B组，脑血流量增加与异常放电区域不一致；C组，脑血流量增加与异常放电区域一致。研究发现频繁发作或者真性癫痫发作的患者脑血流量增加和异常放电区域一致，表明SWI有助于发现频繁发作的癫痫患儿的皮层脑血流量的异常。
2．注意力缺陷／多动症
注意力缺陷／多动症(ADHD)是儿童及青少年最常见的神经性障碍。对11例ADHD儿童于临床治疗1年前后进行DTI扫描。研究发现多动症儿童的小脑一前额叶连接纤维在治疗后得到极大恢复。基于MRI提供的定量参数(FA值和纤维数)有助于鉴别真性多动症与双极障碍，并且能更好地诊断和追踪多动症患者的精确亚型。
3．髓鞘化评估
对例研究对象分别在1.5T和3.0T磁共振仪上进行MRI扫描，常规DTI检查后至少两年以上，40例进行多次MRI检查。在每例患者FA直方图基础上，计算FA值与全脑容积的比值，即FM。比较两台仪器不同年龄段的FM列线图并进行回归分析。在不同年龄段,FA均值和FM都成指数收敛。同时，FM显示了更好的信噪比以及更适合于指数模型。DTI直方图可以追踪婴儿到青少年的髓鞘化过程。FM可以作为自动测量髓鞘化年龄的基础。
脑外伤
对19例轻度外伤后颈痛的患者以及9例轻度外伤后周围性感觉异常的患者行DTI检查。对照组包括56例轻度外伤后无颈痛和66例轻度外行后无感觉异常的患者。相比于对照组，轻度脑外伤后颈痛的患者右侧上纵束的各向异性分数(FA)值减小，这个结果支持外伤后颈痛存在中央轴索损伤成分这一假说。上纵束的损伤与偏身忽视有关，而偏身忽视常常通过振动颈部肌肉来治疗。这表明外伤后颈痛不是源自颈部区域的直接损伤，而是轻度外伤后空间方向感缺失后的代偿。外伤后颈痛可检测到中央弥漫性轴索损害(DAI)，这表明DAI不仅能解释认知、执行力的缺失，还能解释更多外伤后脑震荡的相关症状。因此，对外伤后颈痛的患者，治疗和诊断不能仅局限于颈部，还应考虑可能的颅内损害。
对12例脑脂肪栓塞(CFE)患者以及16例出血性DAI患者行SWI及GRE检查。CFE患者在FLAIR图像上表现为融合、片状或点状白质损伤，而DAI患者病灶之间的区域显示更加明确。CFE患者上SWI在更多的表现为融合或点状异常。各组出血病灶的总数之间差异无统计学意义，但是CFE患者侧脑室周围和深部白质、脑干和小脑有更多的出血病灶。CFE患者表现为典型的小或点状出血病灶，而DAI患者表现为小或线状出血。两组患者在SWI和GRE图像上显示的出血数目差异有统计学意义，但在CFE患者中表现更明显。MRI可以把CFE与DAI区分开来，并且可用SWI代替GRE对CFE患者进行评估。
（文献来源：：石晶晶.杨时骐.王剑.申楠茜.朱文杰.苏昌亮RSNA中枢神经系统影像学[期刊论文]-放射学实践(2)，有删节）
整理：张晓婷
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