弥散张量成像（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｅｎｓｏｒｉｍａｇｉｎｇ，ＤＴＩ）是一新的具有无创伤性优点的磁共振成像方法，不仅能够定量分析大脑的微细结构，还可定量分析病变组织和正常组织的弥散特征，从而为疾病的诊断和鉴别诊断提供更多的信息；而且可以利用ＤＴＩ所获的数据，进行大脑白质纤维的成像。
内囊是大脑组织的重要结构，其内主要含有联系大脑皮质和皮质下中枢的上行和下行的投射纤维。
在活体显示大脑内囊的形状和结构，我们利用ＤＴＩ技术对此进行了初步研究。
现报道如下：１资料与方法１．１研究对象：１０例正常志愿者，男５例，女５例。
年龄２５～６５岁，平均４０．９岁。
志愿者均无任何脑部疾病、外伤和手术史。
１．２机器和扫描参数：采用ＧＥ公司ＳｉｇｎａＶＨ／ｉ３ＴＭＲ扫描仪。
应用标准头部正交线圈，让志愿者头部固定，耳内塞一适当大小的棉球，以减少噪音对志愿者的影响。
志愿者首先进行常规的Ｔ１ＷＩ、Ｔ２ＷＩ、ＦＬＡＩＲ扫描。
常规ＭＲＩ扫描大脑内未见明显异常信号后，进行ＤＴＩ成像扫描，ＤＴＩ扫描采用单次激发ＳＥＥＰＩ序列，扫描参数为ＴＲ／ＴＥ９９９９／８９．２ｍｓ，矩阵１２８×１２８，ＦＯＶ２４０ｍｍ×２４０ｍｍ，１次采集，ｂ＝１０００ｓ／ｍｍ２，弥散敏感梯度方向数１３个，层厚５ｍｍ、层间距０ｍｍ。
１．３图像后处理：将１０名志愿者扫描所得ＤＴＩ的数据输入个人计算机，应用日本东京大学附属医院放射科影像计算和分析实验室所研制的软件：Ｖｏｌｕｍｅ－ｏｎｅ１．５６和ｄｉｆｆｕｓｉｏｎＴＥＮＳＯＲＶｉｓｕａｌｉｚｅｒ１．５（ｄＴＶ）进行后处理，在ｚ－轴方向进行插值计算，使每个体素呈立方形（大小约０．９ｍｍ×０．９ｍｍ×０．９ｍｍ）。
通过运算可以获得各向异性分数图（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌａｎｉｓｏｔｒｏｐｙＦＡ）和彩色ＦＡ图，在彩色ＦＡ图中红色代表左右走行的纤维束，绿色代表前后走行的纤维束，蓝色则代表上下走行的纤维束。
首先在ＦＡ图和彩色ＦＡ图像上观察内囊的结构和形态，然后在ＦＡ图和彩色ＦＡ图像的基础上，根据蒋文华等［１］神经解剖学关于大脑白质纤维束的解剖描述，用“种子点（ｓｅｅｄ）”标记所要显示的内囊结构，计算机自动追踪纤维束，获得内囊的白质纤维束图像。
２结果１０例志愿者均成功进行了ＤＴＩ扫描，可以清晰显示大脑内囊的结构。
内囊是投射纤维在大脑的集中部分，在内囊平面以上，纤维呈四向放射与皮质相联，称为辐射冠，辐射冠呈扇形联结内囊和皮层下结构。
通过内囊的纤维束很多，走行方向不一致，在ＦＡ图（见图１），为内囊的ＦＡ图，可见内囊呈高信号，呈“＜”状。
内囊前后肢之间差别不大，前肢显示较短，但彩色ＦＡ图（见图２）则明显不同，则显示内囊前后肢颜色不同，前肢显示为绿色，后肢则为蓝色。
弥散张量纤维束图的矢状面，更直观的显示内囊的白质纤维束形态（见图３）。
３讨论磁共振弥散成像的概念最早于８０年代中期提出［２］，其方法为应用双极磁场梯度脉冲（ｂｉｐｏｌａｒｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｇｒａｄｉｅｎｔｐｕｌｓ－ｅｓ），将编码的分子弥散效应增加到磁共振信号上。
随后，磁共振弥散加权成像（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｗｅｉｇｈｔｅｄｉｍａｇｉｎｇ，ＤＷＩ）被应用，该技术在３个不同的方向ｘ、ｙ、ｚ轴施加弥散梯度，可以获得水分子空【摘要】目的：利用磁共振弥散张量成像技术，研究正常成人大脑内囊的形状和结构。
方法：分别对１０例正常志愿者（男５例，女５例。
年龄２４～６５岁，平均４０．９岁）进行弥散张量成像，将所得数据输入个人计算机，应用日本东京大学附属医院放射科影像计算和分析实验室所研制的软件：Ｖｏｌｕｍｅ－ｏｎｅ１．５６和ｄｉｆｆｕｓｉｏｎＴＥＮＳＯＲＶｉｓｕａｌｉｚｅｒ１．５（ｄＴＶ）进行大脑内囊成像。
结果：本研究成功的在活体进行了大脑内囊的弥散张量成像，在ＦＡ、彩色ＦＡ图和弥散张量纤维束图上分别显示了内囊的形状和结构。
结论：弥散张量成像可以显示正常人大脑内囊的结构，为大脑白质纤维束的研究开辟了一新的广阔领域。
【关键词】内囊；弥散张量成像；弥散张量纤维束成像文章编号：１００９－５５１９（２００６）０８－１１１３－０３中图分类号：Ｒ４４５文献标识码：ＡＳｔｕｄｙｏｆｎｏｒｍａｌａｄｕｌｔｃｅｒｅｂｒａｌｉｎｔｅｒｎａｌｃａｐｓｕｌｅｂｙｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｅｎｓｏｒｉｍａｇｉｎｇＨＥＧｕａｎｇ－ｗｕ，ＸＩＡＮＧＨｕａ，ＨＥＪｉａｎｇ－ｂｏ，ｅｔａｌ．（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＲａｄｉｏｌｏｇｙ，ＢａｏｓｈａｎＢｒａｎｃｈｏｆＳｈａｎｇｈａｉＦｉｒｓｔＰｅｏｐｌｅ’ｓＨｏｓｐｉｔａｌ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００９４０，Ｃｈｉｎａ）【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：Ｔｏａｎａｌｙｓｅｔｈｅｓｈａｐｅ，ｆｉｂｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｎｏｒｍａｌａｄｕｌｔｃｅｒｅｂｒａｌｉｎｔｅｒｎａｌｃａｐｓｕｌｅｉｎｌｉｖｉｎｇｈｕｍａｎｓｂｙｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｅｎｓｏｒｉｍａｇｉｎｇ．Ｍｅｔｈｏｄｓ：１０ｈｅａｌｔｈｙａｄｕｌｔｖｏｌｕｎｔｅｅｒｓ（５ｍｅｎ，５ｗｏｍｅｎ，ａｇｅｄ２４～６５ｙｅａｒｓ，ｍｅａｎａｇｅ４０．９ｙｅａｒｓ）ｗｅｒｅｅｘａｍｉｎｅｄｂｙＭＲｄｉｆｆｕ－ｓｉｏｎｔｅｎｓｏｒｉｍａｇｉｎｇ．ＡｌｌｄａｔａｗｅｒｅｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄｔｏａｐｅｒｓｏｎａｌｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄｗｅｒｅｐｒｏｃｅｓｓｅｄｗｉｔｈｄＴＶ（ＴｏｋｙｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪａｐａｎ）．Ｒｅｓｕｌｔｓ：Ｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｃａｐｓｕｌｅｏｆａｌｌｖｏｌｕｎｔｅｅｒｓｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄ．Ｔｈｅｓｈａｐｅａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｉｎｔｅｒｎａｌｃａｐｓｕｌｅｗｅｒｅｓｈｏｗｅｄｏｎｔｈｅｆｒａｃｔｉｏｎａｌａｎｉｓｏｔｒｏｐｙｍａｐ，ｃｏｌｏｒｆｒａｃｔｉｏｎａｌａｎｉｓｏｔｒｏｐｙｍａｐａｎｄｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｅｎｓｏｒｔｒａｃｋｉｎｇｍａｐ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｅｎｓｏｒｉｍａｇｉｎｇｉｓｕｓｅｆｕｌｆｏｒｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｎｏｒｍａｌａｄｕｌｔｃｅｒｅｂｒａｌｉｎｔｅｒｎａｌｃａｐｓｕｌｅａｎｄｏｐｅｎｓａｎｅｗｆｉｅｌｄｆｏｒｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｃｅｒｅｂｒａｌｗｈｉｔｅｍａｔｔｅｒｆｉｂｅｒｉｎｖｉｖｏ．【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】Ｉｎｔｅｒｎａｌｃａｐｓｕｌｅ；Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｅｎｓｏｒｉｍａｇｉｎｇ；Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｅｎｓｏｒｔｒａｃｋｉｎｇ正常成人大脑内囊磁共振弥散张量成像研究何光武１，项华１，何江波１，成中意１，徐建荪１，汪守中１，沈天真２，陈星荣２（１．上海市第一人民医院宝山分院放射科，上海２００９４０；２．复旦大学附属华山医院，上海２０００４０）作者简介：何光武（１９６５—），男，山东省莱芜市人，副主任医师，学士。
研究方向：中枢神经系统影像学。
间弥散图像。
由于弥散是一立体三维过程，其向各个方向弥散移动的距离是不相等的，尤其在人体生理条件下，水分子向三维空间各个方向的弥散运动是受到限制的，它不仅受细胞本身特征的影响，而且还受阻碍水自由运动的细胞结构的影响，因此，ＤＷＩ并不能完全反映水分子的弥散特征，使其临床应用受到一定的限制。
随后人们又研究出磁共振ＤＴＩ方法，至少是在６个方向施加弥散敏感梯度，可以比较全面反映水分子的弥散特征。
ＤＴＩ成像的基础是水分子在不均质组织中的弥散具有各向异性（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ）特征，此种各向异性特征在人体大脑白质纤维中表现的尤为明显，比如，水分子在有髓鞘白质纤维中沿垂直于纤维方向的弥散受到的限制远大于沿着纤维方向的弥散。
大脑白质纤维依据其行径和联系可以分为３种：（１）联络纤维：联系同一半球的叶与叶或回与回；（２）连合纤维：联系左右半球的纤维；（３）投射纤维：联系大脑皮质和皮质下中枢的上行和下行的纤维。
在投射纤维中穿行于背侧丘脑、尾状核和豆状核之间的纤维称为内囊（ｉｎｔｅｒｎａｌｃａｐｓｕｌｅ）。
内囊是上、下行纤维在大脑内的集中部分，下连中脑，上通皮质各部。
在背侧丘脑水平，内囊呈“＜”形，尖向内侧，分为３部分：膝部、前肢和后肢。
在ＦＡ图中，大脑白质纤维的各向异性程度最高，呈高信号，纤维排列越整齐的组织越具有高的各向异性，其结构则显示越清楚。
从ＦＡ图上可以观察到大脑白质纤维的主要结构，以显示内囊、外囊、胼胝体和半卵圆区等结构最清楚。
从图１可以非常清楚的显示内囊的“＜”形结构。
通过内囊的纤维束很多，走行方向不一致，但ＦＡ图不能反映不同白质纤维束的这种走行方向不一致的情况。
而彩色ＦＡ图则（见图２）可以看到，前肢显示为绿色，后肢则为蓝色，说明通过前肢的纤维主要为前后走行，而通过后肢的则主要为上下走行，这与经典的解剖结构相符合。
通过内囊前肢的纤维束有额桥束、丘脑前辐射和额传出束；通过内囊膝部的纤维束主要有皮质核束；通过内囊后肢的纤维束比较多，其中主要有皮质脊髓束、皮质红核束、丘脑中央辐射、丘脑后辐射、丘脑下辐射。
由于通过内囊前后肢的纤维束较多，其走行方向并不完全一致，如前肢纤维以前后走行纤维较多，呈绿色，而后肢主要容纳上下走行的纤维，在彩色ＦＡ图上以呈蓝色为主，但由于可能混杂其它方向走行的纤维束，有的部位呈现紫色。
观察内囊在彩色ＦＡ图上以横断面为最佳，在横断面上内囊呈“＜”，两侧对称，随着计算机软件的不断开发和利用，人们利用ＤＴＩ所获得的数据进行大脑白质纤维成像，此即为弥散张量纤维束成像（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｅｎｓｏｒｔｒａｃｋｉｎｇＤＴＴ），ＤＴＴ是ＤＴＩ技术的进一步发展，它可以辨认大脑内的特殊纤维通道及其之间的相互连接。
ＤＴＴ成像的基本原理是假设弥散张量成像中的最大本征值λ１代表局部占优势的纤维轴索的走行方向。
Ｍｏｒｉ等［３］最早于１９９９年利用动物进行试验，成功的显示了大脑白质纤维的３Ｄ结构。
本文所用的ＤＴＴ的成像方法为线形扩展法，首先设定“种子点（ｓｅｅｄ）”和纤维束追踪终止条件，而后计算机自动将标记的纤维束进行三维显示。
彩色ＦＡ图横断面上辨认内囊的部位和形状，从而进行纤维束成像。
ＤＴＴ图像（见图３）可以更加直观的显示白质纤维束的形态、走行和方向。
弥散张量纤维束成像是目前研究的重点，既用于研究正常成人大脑的白质纤维束结构［４］，亦用于病理状态下研究疾病所导致的白质纤维束的异常改变［５］。
何光武等利用ＤＴＴ技术，成功的在活体进行了大脑胼胝体纤维结构的显示，并在３个不同的断面－横断面、冠状面和矢状面来显示胼胝体纤维的形态和结构，并认为在横断面显示胼胝体为最佳，呈“蜈蚣状”。
Ｗｉｔｗｅｒ等［６］利用彩色编码ＤＴ（ｃｏｌｏｒ－ｃｏｄｅｄＤＴｉｍａｇｉｎｇ）图像研究９例颅内肿瘤的白质纤维束的改变，其将白质纤维束的改变分为４种：移位、水肿、浸润和破坏，通过分析不同类型的颅内肿瘤所导致的大脑白质纤维的改变及其与肿瘤的关系，认为ＤＴＩ技术可以直观显示大脑白质纤维束通道，对于外科手术方案的制定和手术过程中避免损伤周围重要白质纤维束具有很大的帮助。