纖維束的顯示將采集的彌散張量成像數(shù)據(jù)傳至工作站(Leonardo,Simens),利用纖維束跟蹤軟件包來進(jìn)行處理,經(jīng)張量域線性內(nèi)插建立一個(gè)連續(xù)張量域,然后自一個(gè)種子點(diǎn)開始在最大本征向量方向上向前后方向延伸一個(gè)步長,計(jì)算步長末端的最大本征向量,沿新方向再延伸一個(gè)步長,多次重復(fù)步驟直至符合終止條件。我們利用1個(gè)及2個(gè)感興趣區(qū)(ROI)的方法來進(jìn)行纖維束的重建,1個(gè)感興趣區(qū)主要用于纖維束在各向異性圖像上非常容易辨認(rèn),且不與其它纖維束相交叉。比如在旁正中矢狀面上,扣帶周圍不與其它纖維束相溝通,而且易辨認(rèn),因此應(yīng)用一個(gè)感興趣區(qū)的方法就可以顯示扣帶的纖維。但通過經(jīng)典解剖知識(shí)我們知道構(gòu)成腦白質(zhì)的纖維大多是走行緊密相連的。因此在各向異性圖像上采用應(yīng)用一個(gè)感興趣區(qū)的方法不能顯示只通過該區(qū)域的特定纖維,而是顯示通過該感興趣區(qū)的所有纖維。采用兩個(gè)感興趣區(qū)的方法,放到T2WI上模擬顯示的扣帶圖像圖2上枕額束,疊加到T2WI上的圖像圖3將纖維束成像結(jié)果疊加到FA圖上顯示下枕額束圖4將纖維束成像結(jié)果疊加到T2WI上顯示鉤束圖5將纖維束成像結(jié)果疊加到T2WI顯示上縱束圖6下縱束,將纖維束成像結(jié)果疊加到FA圖上置在距離第1個(gè)ROI一定距離處,它包含想要顯示的纖維束而不包含任何通過第2個(gè)ROI不想要的纖維束。
結(jié)果通過選擇恰當(dāng)?shù)母信d趣區(qū),各向異性閾值、角度閾值、步長和體素內(nèi)采樣數(shù)目等參數(shù),利用彌散張量纖維跟蹤技術(shù)清楚的模擬顯示了兩大腦半球的扣帶、上枕額束、下枕額束、鉤束、下縱束等聯(lián)絡(luò)纖維的走行及起止,與經(jīng)典解剖學(xué)比較有高度一致性。
扣帶起自胼胝體嘴下方的嗅旁區(qū)皮質(zhì),沿扣帶回的內(nèi)面走行,然后成弓形圍繞整個(gè)胼胝體,向前延伸至海馬旁回和鉤。扣帶連接額葉、頂葉、及顳葉。扣帶環(huán)繞在胼胝體上方,像一個(gè)伸開的手掌,指尖在胼胝體嘴下方彎曲。
上枕額束位于胼胝體的下方,發(fā)出纖維連接枕葉及額葉,向后延伸至尾狀核的背側(cè),部分上枕額束的纖維與上縱束平行,但是二者之間由放射冠及內(nèi)囊分開。下枕額束發(fā)出纖維連接枕葉及額葉,但是與上枕額束比較,其位置更靠下。其位于腦島下方,屏狀核的下側(cè)緣延伸,然后其發(fā)出纖維與下縱束,上縱束的下降部分,及膝矩的纖維相連接,組成矢狀層的大部分。下枕額束的中間部分與鉤束的纖維結(jié)合緊密。
鉤束成鉤狀繞過外側(cè)裂,連接額葉的眶回、額下回及顳葉的前部。鉤束前部的纖維與上枕額束前部纖維平行,且正好位于其正下方。其中間部分纖維在進(jìn)入顳葉前與下枕額束中間部分纖維毗鄰。
上縱束纖維是聯(lián)絡(luò)纖維中最大的一支,在豆?fàn)詈伺c島葉的上方像一個(gè)巨大的弧形。發(fā)出纖維連接額、頂、顳、枕葉皮質(zhì)。下縱束發(fā)出纖維連接顳葉與枕葉皮質(zhì),沿側(cè)腦室下角與后角外側(cè)壁走行。下縱束橫貫顳葉發(fā)出纖維與下枕額束,上縱束的下方及視輻射相連組成矢狀層的一部分橫行至枕葉。
彌散張量成像纖維跟蹤技術(shù)彌散張量成像為腦內(nèi)不同組織水分子的彌散情況提供定量測量的方法。纖維束成像是基于每一體素中局部纖維束的方向與它對(duì)應(yīng)纖維束的傳導(dǎo)方向的假設(shè)進(jìn)行的,即與最大彌散率相聯(lián)系的特征矢量對(duì)應(yīng)著纖維束的傳導(dǎo)方向,將大腦中神經(jīng)纖維束軌跡描述起來就是纖維束成像。纖維束成像的計(jì)算方法,迄今比較常用的為張量偏曲算法及流線型算法。
纖維跟蹤技術(shù)成像影響因素在本研究中,彌散張量圖像所用的分辨率為2.5mm×2.5mm×2.5mm,軸突直徑通常為10μm,因此每一個(gè)體素里面包括大量軸突,因此張量的方向?yàn)槊恳惑w素內(nèi)所包含的軸突的平均張量方向。當(dāng)軸突一致平行的排列時(shí),張量才能精確反映纖維束走行。但是,當(dāng)軸突不是走行一致時(shí),(如在體素內(nèi)纖維有交叉),應(yīng)用每一體素的平均張量就不能精確放映纖維束的走行,在這些體素內(nèi),纖維跟蹤技術(shù)會(huì)有偏差。一些容許體素內(nèi)有多個(gè)張量方向來確定體素內(nèi)的多個(gè)纖維束的技術(shù)正在研究。在這些體素內(nèi)能分辨出不同的纖維走行無疑將使纖維跟蹤技術(shù)更加精確。
MR成像過程中噪聲是影響圖像質(zhì)量的一個(gè)重要因素,噪聲降低了每一體素內(nèi)張量方向的精確性。纖維跟蹤技術(shù)依賴對(duì)每一體素內(nèi)張量方向連續(xù)估計(jì)而建立張量的軌跡進(jìn)行的,噪聲會(huì)導(dǎo)致跟蹤結(jié)果偏離真實(shí)軌跡。本研究主要采用提高平均次數(shù)、使用重復(fù)取樣和在后處理時(shí)使用高斯平滑等措施減少噪聲。降低運(yùn)動(dòng)、電渦流和磁場不均勻引起的偽影,也是成功進(jìn)行纖維跟蹤的關(guān)鍵。本研究使用單次激發(fā)回波平面成像技術(shù),一次激發(fā)即可獲得所有,空間原始數(shù)據(jù),其成像時(shí)間明顯短于一般生理運(yùn)動(dòng),從而減少了運(yùn)動(dòng)引起的偽影。應(yīng)用一個(gè)ROI方法可能會(huì)出現(xiàn)許多偏離正常張量軌跡的情況。
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