【摘要】： 本課題應用磁共振擴散張量成像(diffusion tensor imaging, DTI)對正常老年人(old normal,ON)和阿爾茨海默(Alzheimer’s disease, AD)病人腦白質變化進行了研究。主要研究內容和研究結果包括:(一)探討并優(yōu)化DTI的圖像采集技術,其中主要研究了不同數(shù)目擴散梯度(NDGD)以及不同擴散敏感因子b值對腦白質定量測量的影響。結果顯示,在感興趣區(qū)(ROI)水平,所有序列的擴散系數(shù)D和各向異性分數(shù)FA沒有統(tǒng)計學區(qū)別,然而,擴散張量本征值卻不同。在體素水平,多數(shù)部位21-與31-NDGD序列的相關系數(shù)較高。隨著b值增高,SNR降低;在一定的b值范圍,ADC及其值標準差有不同的變化。(二)探討并建立了數(shù)據(jù)采集后離機進行的圖像預處理、DTI參數(shù)計算、腦白質分析比較方法。包括采用磁場圖像方法矯正磁敏感偽影、采用配準方法矯正渦流偽影和運動偽影。應用實驗室自行開發(fā)的軟件計算DTI定量測量參數(shù),并生成相應圖像。自行開發(fā)軟件建立了ROI測量分析腦白質的方法。(三)選擇38例健康者作為研究對象,在不同的ROI定量比較ON(18例)和正常中青年人(young normal,YN,20例)腦白質結構的五個DTI參數(shù),研究了ON腦白質變化的規(guī)律。又通過對DTI測量結果與年齡的簡單相關性研究,探討腦白質變化的年齡效應。另外,將腦組織體積指標作為控制因素研究DTI參數(shù)與年齡的偏相關性效應。結果發(fā)現(xiàn),與YN相比,ON的D、λ_1、λ_2和λ_3在所有ROI都有提高,然而,FA僅在胼胝體膝部(CCA)和胼胝體中部(CCM)顯示有統(tǒng)計學意義的降低。相關性研究表明,D、λ_1、λ_2和λ_3在大部分腦白質區(qū)與年齡正相關,FA在CCA和CCM與年齡負相關。在考慮了腦萎縮影響之后,腦白質的變化仍有很強的年齡效應。(四)14例早期AD病人和18例ON作為研究對象,在不同ROI測量并比較AD病人和ON腦白質結構的五個DTI參數(shù),研究了早期AD病人腦白質改變的情況。又通過對DTI測量結果與8個標準神經心理檢測評分的相關性研究,探討AD腦白質微觀結構改變與認知功能損傷之間的關系。結果發(fā)現(xiàn)與ON組相比,AD病人顯示在胼胝體壓部(CCP)和后頂-顳葉皮層下白質(S2)FA降低、CCP的D提高、CCM的λ_1提高、CCP的λ_3提高。另外,在8個神經心理行為測試中,AD病人的評分均低于ON組。相關性研究結果顯示AD病人CCP、S2、腦后部扣帶和上縱束的FA與多個神經心理測試評分正相關,而在較分散的多個部位D、λ_1、λ_2和λ_3與多個神經心理測試評分負相關。在AD早期階段,其神經病理變化不僅影響在功能上,還影響在白質結構上。
【圖文】：

0為未加擴散敏感梯度的信號強度。b為擴散敏感因子，D為擴散系數(shù)。圖2-2 擴散加權的自旋回波成像序列RF為射頻脈沖，GR、GS、GP分別為讀出頻率方向、層面選擇方向和相位編碼方向的梯度脈沖2.2.1.2 DWI 掃描技術參數(shù)在DWI的掃描參數(shù)中擴散敏感因子b值是最重要的（見公式2-1）。梯度脈沖的持續(xù)時間及強度決定分子的擴散效應，b值就是與擴散梯度脈沖的強度、時間和間隔有關的參數(shù)，b值代表對擴散運動表現(xiàn)的敏感程度，是對擴散運動能力檢測的指標，具有較大b值的序列具有較強的擴散加權性。b值與施加的擴散敏感梯度場強、持續(xù)時間和間隔有關，b值表達式為：bγδG(Δδ/3)222= =(2-2)γ為質子的磁旋比，G是擴散梯度強度

a bc d圖2-4 胼胝體FT圖像，a：橫斷面投影，b：冠狀面投影，c：矢狀面投影，d：矢狀面三色投影標定纖維方向2.3 腦組織構成及腦白質結構神經系統(tǒng)代表控制人體組織器官之間相互作用的通信網(wǎng)絡，由腦、脊髓和與它們相連的、分布全身的周圍神經組成。神經系統(tǒng)的主要功能是接受體內、外各種刺激，，引起各種反應，在機體內起主導作用。神經系統(tǒng)可分為中樞部和周圍部。中樞部亦稱為中樞神經系統(tǒng)（central nervous system,CNS），包括腦和脊髓。腦具有較高的認知功能
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：R445.2;R749.1

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