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神经突起方向离散度和密度成像定量评估肝豆状核变性患者脑核团微结构改变
编辑人员丨2023/8/6
目的 观察神经突起方向离散度与密度成像(NODDI)定量分析肝豆状核变性(WD)基底核及丘脑核团微结构改变的价值,并评估NODDI对WD的诊断效能.方法 收集27例WD患者(WD组)及性别、年龄与之匹配的健康志愿者26名(对照组)行MR扫描,采用NODDI后处理方法,获得双侧尾状核、壳核、苍白球、丘脑的NODDI参数,包括神经突内体积分数(Vie)、神经突方向离散度(ODI)和脑脊液体积分数(Viso),比较两组间差异;分析各参数与临床Young评分的相关性,并采用随机森林模型评估各参数的相对重要性及对WD的诊断效能.结果 WD组双侧尾状核、壳核、苍白球的Vic值和ODI值均低于对照组,而Viso值高于对照组(P均<0.05);与对照组比较,丘脑的Vic值降低而Viso值升高(P均<0.05),ODI值差异无统计学意义(P=0.055).WD患者双侧尾状核、壳核、苍白球的Vic值和ODI值与临床Young评分呈负相关,壳核、苍白球的Viso值与临床评分呈正相关.采用随机森林模型,NODDI预测WD的准确率为96.23%,ROC曲线下面积为0.96.结论 NODDI可有效评估WD患者脑部铜沉积所致微观结构和代谢变化,有望用于检测WD患者脑深部核团结构改变,并评估其病情进展.
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编辑人员丨2023/8/6
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NODDI在脑胶质瘤分级中的初步探讨
编辑人员丨2023/8/6
目的:回顾性探讨神经突起方向离散度与密度成像(NODDI)参数对胶质瘤分级的诊断价值.方法:高、低级别胶质瘤共29例,男18例、女11例,平均年龄45岁,其中高级别胶质瘤16例,低级别胶质瘤13例.患者术前行常规MRI及高级扩散扫描,经后处理软件得到神经突内体积分数图(ficvf)和神经突方向离散度图(ODI),分别测量肿瘤实性区域(TP)、瘤周水肿区域(PT)和对侧正常参照区域的ficVfmean、ficvfmin、ficvfmax、ODImean、ODImin和ODImax值,并通过受试者工作特征(ROC)曲线进行比较分析.结果:低级别胶质瘤和高级别胶质瘤肿瘤实质区ficvf各参数值均较正常对照区低,差异有统计学意义(P<0.05);高级别胶质瘤肿瘤实质区ficvf、ODI值均比低级别胶质瘤肿瘤实质区要高,差异有统计学意义(P<0.05);高级别胶质瘤瘤周水肿区个别ficvf、ODI值比低级别胶质瘤肿瘤实质区要低,差异无统计学意义(P>0.05);独立参数肿瘤实性区ficvf、ODI的ROC曲线下面积(AUC)均大于0.5(P<0.05),其中肿瘤实质区ficvfmean、ficVfmax值的AUC均为0.81.结论:NODDI参数ficvf、ODI能鉴别高低级别胶质瘤,其中ficvf值效果更优.
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编辑人员丨2023/8/6
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磁共振神经突起方向离散度与密度成像在帕金森患者黑质改变中的临床应用
编辑人员丨2023/8/5
目的 探讨MR神经突起方向离散度与密度成像(NODDI)对帕金森病(PD)患者的临床应用价值.方法 选取41例PD患者和22例年龄和性别匹配的正常志愿者作为对照组进行MR平扫和NODDI,量化分析PD患者黑质致密部(SNPC)的变化,在组间比较SNPC的细胞内体积分数(VIC),方向分散指数(ODI)和各向同性体积分数(VISO).多变量逻辑回归分析确定PD的独立预测因子.结果 PD患者SNPC中的VIC、ODI明显低于对照组(P<0.05).多变量逻辑回归分析显示,回归模型有统计学意义,F(6,62)=8.286(P<0.01),调整R2=0.414.PD患者SNPC中的VIC值的变化与PD的相关性有统计学意义(P<0.05),SNPC中的VIC值是PD的独立预测因子.在ROC曲线分析中,对侧SNPC中的VIC显示出最佳的诊断性能.结论 NODDI可以反映PD患者大脑黑质结构的微观变化,其参数值ODI、VIC可以作为PD患者的评估指标.
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编辑人员丨2023/8/5
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磁共振扩散成像在脑胶质瘤预后预测的研究进展
编辑人员丨2023/8/5
脑胶质瘤是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤,不同病理级别及基因型的脑胶质瘤预后差别很大.MR扩散成像通过检测水分子的微观运动反映组织结构的变化,对于脑胶质瘤预后预测有着重要的临床意义.扩散张量成像、扩散峰度成像、体素内非相干运动成像、拉伸指数模型扩散加权成像、超高b值DWI成像、神经突起方向离散度与密度成像等可以定量检测组织内水分子的扩散信息,反映肿瘤的异质性及细胞增殖情况,这为准确预测脑胶质瘤预后提供了新的思路.作者对MR扩散成像在脑胶质瘤预后预测的研究进展进行综述.
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编辑人员丨2023/8/5
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基于不同扩散模型的扩散加权成像在脑胶质瘤分级和预测IDH-1突变的对比分析
编辑人员丨2023/8/5
[目的]对比分析基于不同扩散模型的扩散加权成像(扩散张量成像:DTI,扩散峰度成像:DKI,和神经突起方向离散度与密度成像:NODDI)在脑胶质瘤术前预测脑胶质瘤级别和异柠檬酸脱氢酶-1(IDH-1)突变的诊断效能.[方法]回顾性分析中山大学附属第一医院2014年5月至2019年12月经手术病理证实的胶质瘤患者66例(WHOⅡ级28例,Ⅲ级10例,Ⅳ级28例),其中IDH-1基因表型明确的患者64例(IDH-1突变型34例,野生型30例).采用德国西门子Magnetom Verio 3.0T MRI机器进行数据采集,扫描序列包括常规MRI平扫,增强和扩散加权成像.后处理获取DTI(平均扩散系数:MD,部分各向异性分数:FA),DKI(平均峰度:MK,轴向峰度:Ka,径向峰度:Kr)和NODDI(神经突内体积分数:icvf,神经突方向离散度:odi)的各参数图.用Image J勾画肿瘤实质相邻最大的三个层面作为ROI,取得各个参数的均值.采用独立样本t检验或Mann-Whitney秩和检验分别比较高、低级别组和不同IDH-1状态各扩散参数值的差异.进一步,对有统计学意义差异的参数进行Logistic回归分析,评价其鉴别脑胶质瘤高低级别和IDH-1基因突变状态的诊断效能,并获得受试者工作特征(ROC)曲线.[结果]基于不同的扩散加权模型,其扩散参数均可以用于区分脑胶质瘤级别(P<0.01),其中ROC分析发现MK在鉴别高低级别脑胶质瘤具有最大的诊断效能,ROC曲线下面积为0.84.进一步Logistic回归分析发现仅年龄和MK参数可以用来鉴别高低级别脑胶质瘤,诊断价值[AUC=0.88,AUC 95%CI(0.79,0.96)]优于单一的MK参数.对IDH-1基因突变状态预测,NODDI两个参数均无鉴别意义,DKI和DTI的各参数可有效鉴别(P<0.05).其中,DKI的Ka参数具有最高的诊断价值,ROC曲线下面积为0.73,灵敏度也最高(0.83).进一步Logistic回归发现,仅Kr可以预测IDH-1突变,回归模型ROC曲线下面积[AUC=0.72,AUC 95%CI(0.59,0.85)].[结论]基于不同扩散模型的扩散加权成像均可以用于预测脑胶质瘤级别,DKI诊断价值最优;对于IDH-1突变状态的预测,DKI优于DTI,而NODDI价值有限.推荐DKI用于临床脑胶质瘤术前评估.
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编辑人员丨2023/8/5
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基于近端梯度网络的脑组织微结构参数估计方法
编辑人员丨2023/8/5
扩散张量成像技术能提供脑白质信息,可用于探究脑区组织结构变化,但缺乏对脑组织微结构信息的特异性描述.神经突起方向离散度与密度成像模型弥补了其不足,但获取脑组织微结构的准确估计参数需要大量的扩散梯度,同时通过最大似然拟合,整个过程计算复杂、消耗时间长.为此本文提出了一种基于近端梯度网络估计微结构参数的方法,进一步避免了经典的拟合范式.该方法能够在减少扩散梯度数量的情况下,仍能够准确估计参数,实现成像质量优于神经突起方向离散度与密度成像模型和通过凸优化加速微观结构成像模型的目的.
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编辑人员丨2023/8/5
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基于扩散磁共振的脑组织微结构成像研究综述
编辑人员丨2023/8/5
微结构成像是为了改善传统扩散磁共振成像的一些缺点而发展的一种新技术.微结构成像范式旨在建立组织结构特性与体素级磁共振信号相联系的模型,以此来估计并绘制微结构属性.目前该技术正在实现从实验室研究到临床应用研究的转变.首先介绍扩散磁共振成像并分析传统技术存在的主要问题,然后阐述微结构成像原理;随后,对受阻与受限制复合扩散模型、神经突起方向离散度与密度成像等微结构成像中常用的多隔室模型研究现状展开综述,包括模型组成、模型优化和临床应用等方面,重点在于深度学习算法应用于微结构成像参数拟合的研究现状.最后,对微结构成像技术发展趋势进行展望.
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编辑人员丨2023/8/5
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肝豆状核变性磁共振神经突起方向离散度和密度成像与临床症状相关性
编辑人员丨2023/8/5
目的 应用磁共振神经突起方向离散度与密度成像(neurite orientation dispersion and density imaging,NODDI)定量分析肝豆状核变性(Wilson disease)基底核及丘脑核团微结构改变,并评估各核团NODDI改变与WD神经精神症状的相关性.方法 收集24例定期排铜的WD患者(WD组)和年龄性别相匹配的25名正常对照(正常对照组)的双侧尾状核、壳核、苍白球和丘脑的NODDI数据,主要参数包括神经突内体积分数(intraneurite volume fraction,Vic)、神经突方向离散度(orientation dispersion index,ODI)和脑脊液体积分数(isotropic volume fraction,Viso),比较各核团三项参数与正常对照组差异.分析WD患者改良Young量表与WD患者的NODDI参数的相关性.利用受试者工作特征曲线ROC分析NODDI各参数诊断WD患者的诊断效能.结果 WD组与正常对照组相比,双侧尾状核、壳核、苍白球Vic值和ODI值均减少,而Viso值增加(均P<0.05);双侧丘脑Vic值降低,Viso值增加(均P<0.05),ODI不具有统计学差异(P>0.05).WD组分型之间各核团NODDI参数比较无统计学差异(均P>0.05).WD组肢体肌张力严重程度和左侧苍白球Vic值负相关(r=-0.425,P=0.038);震颤严重程度与左侧苍白球(r=-0.437,P=0.033)、左侧壳核(r=-0.541,P=0.006)、左右侧丘脑(r=-0.556,P=0.005;r=-0.493,P=0.014)的Vic值呈负相关;舞蹈样症状严重程度和左侧尾状核(r=-0.461,P=0.024)、左侧壳核(r=-0.489,P=0.015)Vic值呈负相关;高级神经功能评分和左侧苍白球(r=-0.562,P=0.004)、壳核(r=-0.570,P=0.004)、右侧苍白球(r=-0.679,P<0.001)、右侧丘脑(r=-0.490,P=0.015)的Vic值,左侧苍白球ODI值(r=-0.440,P=0.031)呈负相关.ROC曲线分析得到右侧丘脑Vic值、左侧尾状核ODI值、右侧尾状核Viso值对WD患者具有最佳诊断效能.结论 不同临床症状表现WD患者核团NODDI改变不同,不同核团NODDI参数改变与临床症状具有一定相关性.
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编辑人员丨2023/8/5
