阿尔茨海默病(AD)相关认知障碍是目前最主要的认知障碍类型,相比较皮质萎缩,皮质下白质变性被认为是AD相关认知障碍的关键病理特征.弥散张量成像(duffusion tensor imaging,DTI)和神经突方向离散度和密度成像(neu-rite orientation dispersion and density imaging,NODDI)技术是评估大脑白质微结构,检测大脑中神经纤维束扩散特征,揭示白质纤维束走行和完整性,量化白质通路微观结构特性,评估神经树突和轴突微观层面复杂性,提供神经纤维形态学信息的常用和新型方法.本文首先介绍白质微结构概念及位置,综述DTI和NODDI技术在AD相关认知障碍中白质微结构相关研究进展.

目的 探讨儿童无骨折脱位型脊髓损伤(SCIWOFD)患者脑白质纤维束的特异性改变.方法 选取 25 例儿童SCIWOFD患者(SCIWOFD组)及 27 例年龄、性别相匹配的正常发育儿童(对照组)的弥散张量成像(DTI)数据,利用基于白质纤维骨架的空间统计学方法(TBSS)分析两组之间脑白质纤维束的差异,并进一步量化分析儿童SCIWOFD患者脑白质纤维束改变与临床指标之间的相关性,最后采用受试者工作特征曲线(ROC)分析,计算利用TBSS进行儿童SCIWOFD诊断的敏感性和特异性.结果 与HCs相比,儿童SCIWOFD患者右侧上纵束、左侧胼胝体压部和右侧内囊后肢的各向异性分数(FA)显著增加,平均扩散率(MD)、纵向弥散率(RD)显著减低,未发现DTI相关指标与感觉运动评分、患者年龄、病程之间的显著相关性.在使用右侧上纵束的FA值作为两组样本的分类指标时,其曲线下面积(AUC)达到了 0.903.结论 儿童SCIWOFD患者存在显著的脑白质纤维束改变,同时TBSS作为儿童SCIWOFD筛查工具具有一定的潜力,并为未来的康复治疗提供了新视角.

抑郁症是致残的主要原因之一,通常始于青春期.青少年抑郁症常导致学业失败、同伴关系不佳、行为问题、家庭及社会关系冲突,甚至自杀等不良后果,早期预防和积极有效的治疗至关重要.磁共振扩散张量成像技术能定量评价脑白质微结构,构建结构网络,可用于分析青少年抑郁症患者脑白质异常与症状、年龄、性别等临床变量的相关性.青少年抑郁症扩散张量成像研究显示,青少年抑郁症患者存在胼胝体、扣带束及钩状束等多个白质纤维束微结构异常,前额叶-纹状体环路、前额叶-边缘系统神经环路受损,且与记忆、情绪调节、奖励处理、认知加工等密切相关,与成人抑郁症中的发现一致.本研究对扩散张量成像的成像原理、数据处理方法及在青少年抑郁症中的应用进展进行简要综述,为今后的研究提供新思路.

目的 采用扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)研究急性轻度创伤性脑损伤(mild traumatic brain injury,mTBI)患者脑白质微结构的变化特点,探讨DKI在mTBI患者的临床应用价值.材料与方法 分析2018年1月至12月于我院就诊的27例mTBI患者和性别、年龄、受教育年限相匹配的27例健康志愿者的临床及DKI影像数据,采用基于纤维束示踪的空间统计分析(tract-based spatial statistics,TBSS)方法分析mTBI组和对照组存在差异的脑区及其各向异性分数(fractional anisotropy,FA)值、平均峰度(mean kurtosis,MK)值、轴向峰度(axial kurtosis,AK)值、径向峰度(radial kurtosis,RK)值、峰度各向异性(kurtosis fractional anisotropy,KFA)值.结果 mTBI组左侧上纵束-颞叶部FA值(0.450±0.048)低于对照组(0.480±0.028,t=-2.253,P=0.0285);mTBI组胼胝体辐射线枕部AK值(0.68±0.05)低于对照组(0.72±0.05,t=-2.407,P=0.0197);mTBI组右侧扣带束海马部RK值(0.89±0.15)低于对照组(0.99±0.18,t=-2.044,P=0.0460);mTBI组右侧丘脑前辐射、右侧扣带束的扣带皮层部、右侧下额枕束、右侧下纵束、右侧上纵束-颞叶部KFA值[(0.49±0.19)、(0.50±0.32)、(0.48±0.30)、(0.49±0.03)、(0.54±0.59)]均低于对照组[(0.51±0.13)、(0.52±0.20)、(0.50±0.02)、(0.51±0.26)、(0.57±0.46),t=-2.15、-2.95、-2.37、-2.38、-2.25,P均<0.05];mTBI组MK值与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05).结论 DKI参数可作为评估急性mTBI患者脑白质改变的神经影像生物标志物,可揭示脑白质微结构的微小变化.

目的:应用弥散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)技术探讨脑白质病变(white matter lesions，WML)患者白质微结构改变与执行功能障碍的相关性。方法:研究对象来源于2012年3月至2019年5月于北京天坛医院接受头颅磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)扫描并证实存在WML病灶的34例患者。采用汉密尔顿抑郁量(Hamilton depression scale，HAMD)及汉密尔顿焦虑量表(Hamilton anxiety scale，HAMA)排除焦虑抑郁，利用蒙特利尔认知评估量表(Montreal cognitive assessment，MoCA)、临床痴呆评定量表(clinical dementia rating，CDR)对所有WML患者进行评分，将其分为WML无认知功能障碍组(WML-cognitive normal，WML-CN)、WML非痴呆型血管性认知功能障碍组(WML-vascular cognitive impairment-non dementia，WML-VCIND)、WML伴痴呆组(WML-dementia，WML-VAD)，并使用Stroop色词干扰测验、数字连线测验、数字符号测验、言语流畅性测验等量表对其执行功能进行评价。另外选择MRI扫描无WML病灶的17例性别、年龄、受教育程度相匹配的健康对照组(normal control，NC)；所有入组对象均采用德国西门子3.0 T磁共振成像系统进行全脑DTI扫描，对原始数据进行全脑基于体素的分析(voxel based analysis, VBA)，分析四组被试全脑及感兴趣脑区DTI的部分各向异性(fraction anisotropy，FA)、平均扩散系数(mean diffusivity，MD)值，并与WML患者执行功能评分进行相关性分析。结果:(1)在执行功能测验中，与认知功能正常者(WML-CN组、NC组)相比，WML伴认知障碍的患者(WML-VAD组、WML-VCIND组)在Stroop色词干扰B时间[(65.54±6.24)s和(43.67±0.95)s、(76.75±2.13)s和(43.67 ±0. 95)s、(65.54±6.24)s和(43.66±1.81)s、(76.75±2.13)s和(43.66±1.81)s]、Stroop色词干扰C时间[(88.58±6.76)s和(61.63±1.31)s、(96.37±1.47)s和(61.63±1.31)s、(88.58±6.76)s和(66.31±8.19)s、(96.37±1.47)s和(66.31±8.19)s]、TMTA时间[(40.47±2.76)s和(30.92±0.47)s、(44.24±1.43)s和(30.92±0.47)s、(44.24±1.43)s和(31.99±2.07)s、(40.47±2.76)s和(31.99±2.07)s]、TMTB时间[(88.66±6.55)s和(80.34±0.61)s、(96.70±1.72)s和(80.34±0.61)s、(88.66±6.55)s和(83.10±5.91)s、(96.70±1.72)s和(83. 10±5.91)s]、数字符号测验得分[(39.25±5.63)分和(47.00±2.55)分、(31.27±3.93)分和(47.00±2.55)分、(39.25±5.63)分和(48.86±4.34)分、(31.27±3.93)分和(48.86±4.34)分]、言语流畅性测验得分[(8.94±1.00)分和(11.71±0.47)分、(6.64±0.81)分和(11.71±0.47)分、(8.94±1.00)分和(10.86±0.69)分、(6.64±0.81)分和(10.86±0.69)分]组别差异有统计学意义( P<0.05)；在WML伴认知障碍的患者中，WML-VAD组在Stroop色词干扰B时间、Stroop色词干扰C时间、TMTA时间、TMTB时间、数字符号测验得分、言语流畅性测验得分较WML-VCIND组差异有统计学意义( P<0.05)；WML-CN患者部分执行功能评分如Stroop色词干扰C时间、言语流畅性试验得分较健康对照组差异有统计学意义( P<0.05)。(2)胼胝体膝部、下纵束等的FA值与Stroop色词干扰B测验、Stroop色词干扰C测验、TMTA时间呈负相关( r＝－0.436～－0.471)，与数字符号测验、言语流畅性测验得分呈正相关( r＝0.428～0.573)；胼胝体膝部、上/下纵束、下额枕束等MD值与Stroop色词干扰B测验、Stroop色词干扰C测验、TMTA时间呈正相关( r＝0.432～0.609)，与数字符号测验、言语流畅性测验得分呈负相关( r＝－0.424～－0.630，经校正，均 P<0.003125)。 结论:WML伴认知障碍患者执行功能显著下降，且白质微结构破坏越严重，执行功能损害越严重。

目的:探讨弥散张量成像骨架化平均扩散率峰宽评价不同程度认知障碍患者脑白质纤维束损伤程度的应用价值。方法:首先采集所有受试者人口学特征和血管危险因素，利用磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)筛选出无脑白质高信号(white matter hypertensities，WMH)且蒙特利尔认知评估(Montreal cognitive assessment，MoCA)量表评分≥26分的50例健康志愿者(对照组)。MRI筛选有WMH者85例，均完善MoCA量表及临床痴呆评定(clinical dementia rating，CDR)量表测评后，分为认知正常组(WMH-CN组)45例、非痴呆型血管性认知障碍组(WMH-VCIND组)23例、血管性痴呆组(WMH-VaD组)17例。采用基于弥散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)骨架化平均扩散率峰宽(peak width of skeletonized mean diffusivity，PSMD)标记方法对WMH伴不同程度认知障碍组及对照组患者脑白质纤维束完整情况进行对比研究。结果:四组间PSMD值比较差异有统计学意义(WMH-CN组：3.558±0.157，WMH-VCIND组：4.128±0.222，WMH-VaD组：5.469±0.000，对照组：2.612±0.105， F＝42.479， P<0.05)。组间比较，WMH各组PSMD值均高于NC组(均 P<0.05)。WMH-VCIND组较WMH-CN组间差异无统计学意义( P＝0.067)。WMH-VaD组PSMD值高于WMH-CN组和WMH-VCIND组，均差异有统计学意义(均 P<0.05)。 结论:PSMD可以准确检测出WMH造成的脑白质纤维损伤。WMH合并认知下降的程度与PSMD增加的程度并不完全一致；相比WMH认知正常者，WMH合并VCIND时PSMD增加并不显著，合并VaD时PSMD才会显著增加。PSMD值作为影像标记物可以为临床诊断WMH-VaD提供客观依据。

目的:分析脑膜瘤切除术患者手术前后脑白质微结构变化与术后早期认知功能的相关性。方法:前瞻性纳入2022年4月至2023年4月在首都医科大学宣武医院行首次脑膜瘤切除术的17例患者为观察组，男5例，女12例，年龄（56.4±7.3）岁。另纳入同期15例年龄和教育相匹配的脑肿瘤患者为对照组，男5例，女10例，年龄（55.2±8.0）岁。观察组患者分别在术前1 d、术后1 d、术后 3~4 d内进行神经心理学测试（neuropsychological tests，NST），主要包括听觉词语学习测验-华山版（AVLT-H）、蒙特利尔认知评估基本量表（MoCA-B）、画钟测验（CDT-30）、形状连线测验 B（STT-B）及动物语言流畅性测试（AFT）；并在术前1 d及术后3~4 d进行MRI扫描，采集弥散张量成像（DTI）图像。对照组患者在入院后1、3、6 d进行相同的NST评估，以校正重复NST的学习效应。采用基于纤维束的空间统计分析（TBSS）技术评估手术后全脑脑白质微结构的组水平变化，包括各向异性指数（FA）、平均弥散系数（MD）、轴向弥散系数（AD）和径向弥散系数（RD）的变化，然后将差异有统计学意义的DTI指标与认知功能进行相关性分析。结果:校正学习效应后，观察组患者手术后AVLT-H（R）、MoCA-B及CDT-30评分下降，STT-B评估时间延长，围手术期差值分别为-0.78（95% CI：-3.28~-0.28）分、-2.22（95% CI：-4.22~-0.72）分、-2.74（95% CI：-5.29~-0.19）分、61.49（95% CI：5.71~117.27）s，差异均有统计学意义（均 P<0.05）。基于DTI 数据的TBSS组水平分析提示脑膜瘤患者麻醉手术后右侧小脑上脚、左侧内囊后肢及胼胝体膝部FA降低，左侧前放射冠RD升高，差异均有统计学意义（均 PFWE<0.05）。线性相关分析发现胼胝体膝部和右侧小脑上脚的围手术期FA降低值与校正学习效应后的AVLT-H（L）的围手术期下降值呈正相关（ r=0.72，0.52，均 PFWE<0.05）。 结论:脑膜瘤切除术患者存在术后认知功能下降的风险，基于DTI 数据的胼胝体膝部和右侧小脑上脚的围手术期FA降低值与校正学习效应后的AVLT-H（L）的围手术期下降值呈正相关。

目的:探究睡眠剥夺持续性注意力易损与耐受个体大脑白质完整性的差异。方法:根据睡眠剥夺前后精神运动警觉性(psychomotor vigilance test，PVT)任务表现，将招募的健康志愿者将参与者分为睡眠剥夺易损组(24名)与耐受组(25名)，并进行弥散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)扫描，采用基于纤维束空间统计学方法(tract based spatial statistics，TBSS)分析比较两组被试大脑白质各向异性分数(fractional anisotropy，FA) 、平均扩散率(mean diffusivity，MD) 、轴向扩散率(axial diffusivity，AD)和径向扩散率(radial diffusivity，RD)四种DTI指标；采用SPSS 24.0进行Spearman相关分析探讨组间差异区域的DTI指标与PVT任务表现的相关性。结果:(1)与耐受组相比，易损组在胼胝体体部(x，y，z＝-8，9，25， t＝-7.855)、右侧上纵束(x，y，z＝-39，-7，26， t＝-6.252)、双侧内囊前肢(x，y，z＝-13，8，13， t＝-5.235；x，y，z＝12，8，3， t＝-5.024)及右侧丘脑后辐射(x，y，z＝-26，-56，17， t＝-5.469)附近白质区域FA值显著下降(TFCE校正， P<0.05，团块大小≥50体素)。(2)易损组在胼胝体体部(x，y，z＝-3，-6，26， t＝7.613)、右侧上纵束(x，y，z＝-31，-19，38， t＝5.314)、胼胝体压部(x，y，z＝27，-53，17， t＝6.541)及双侧内囊前肢(x，y，z＝-16，7，8， t＝6.898；x，y，z＝15，5，7， t＝6.652)附近白质MD值，右侧上纵束(x，y，z＝-33，-19，39， t＝4.892)、胼胝体压部(x，y，z＝-22，-49，21， t＝5.450)、胼胝体膝部(x，y，z＝4，26，0， t＝4.332)附近白质AD值及右侧上放射冠(x，y，z＝-17，1，33， t＝7.558)、胼胝体体部(x，y，z＝4，-8，26， t＝6.699)、右侧内囊前肢区域(x，y，z＝-12，7，3， t＝5.212)附近白质RD值显著高于耐受组(TFCE校正， P<0.05，团块大小≥50体素)。(3)右侧上纵束( r＝-0.492， P<0.001)、右侧内囊前肢( r＝-0.510， P<0.001)、右侧丘脑后辐射( r＝-0.502， P<0.001)及胼胝体体部( r＝-0.464， P<0.001)FA值与PVT脱漏频次差值呈显著负相关；胼胝体体部( r＝0.500， P<0.001)、右侧上纵束( r＝0.499， P<0.001)、胼胝体压部( r＝0.462， P<0.001)及右侧内囊前肢( r＝0.471， P<0.001)MD值与PVT脱漏频次差值呈显著正相关；右侧上纵束AD值( r＝0.643， P<0.001)及右侧上放射冠RD值( r＝0.498， P<0.001)与PVT脱漏频次差值呈显著正相关(Bonferroni校正， P<0.003)。 结论:特定脑区间白质纤维束微观结构特性的差异可能构成了睡眠剥夺后注意力易损与耐受的潜在神经病理学基础。

目的:利用弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）探讨男性酒依赖患者脑白质纤维结构完整性。方法:对33例男性酒依赖患者（酒依赖组）及30名健康成年男性（对照组）进行DTI扫描，影像数据使用Matlab平台的FSL（Funtional MRI Software Library）软件进行分析，基于TBSS（stract based spatial statistics）方法分析2组间脑白质纤维各向异性分数（fractional anisotropy，FA）和平均扩散系数（mean diffusivity，MD)，采用 t检验比较2组FA值及MD值。 结果:酒依赖组与对照组比较，胼胝体膝部FA值降低（0.55±0.03与0.58±0.02； t=-3.26， P<0.05），左侧海马区FA值降低（0.42±0.06与0.46±0.06； t=-2.69， P<0.05）、MD值升高（122±9与115±12； t=2.58， P<0.05），左侧额叶区MD值升高（121±7与116±11； t=2.50， P<0.05），左侧额桥束MD值升高（122±8与115±10； t=2.79， P<0.05）。 结论:酒依赖患者存在胼胝体、海马、额叶等脑区脑白质纤维结构完整性改变，这种改变可能与脑白质损伤有关。

目的:探讨未服药急性期重性抑郁障碍（MDD）患者在弥散张量成像（DTI）成像下的全脑白质微结构损伤的特征表现及其与抑郁严重程度的关系。方法:将2017年10月至2018年10月在广州市第一人民医院门诊就诊或者病房住院的29例MDD患者纳入MDD组，同期招募性别、年龄、受教育程度及BMI匹配的25例健康人作为对照组。利用DTI技术进行全脑结构各向异性分数（FA）检测，采用汉密顿抑郁量表（HAMD）进行抑郁评定，对出现脑白质FA值下降的脑区与抑郁量表评分进行相关性分析。结果:MDD组治疗前左侧上枕额束、右侧上枕额束、内囊后肢（左侧0.75±0.02比0.73±0.03，右侧0.74±0.02比0.73±0.03）及穹隆等部位的FA值均低于对照组（ P<0.05）；MDD双侧内囊后肢、上枕额束、穹隆的FA值与抑郁症状严重程度之间未见明显相关性（ P>0.05）。 结论:双侧上枕额束、双侧内囊后肢及穹隆的白质纤维束完整性的改变可能是MDD病理机制中的关键因素。