头颅弥散张量成像DTI

Outline DTI原理 DTI参数 ADC—表观弥散系数 MD—平均弥散率 FA—部分各向异性 RA—相对各向异性 VR—容积比 AI—各向异性指数

DTI的基本原理

DTI参数及其应用

ADC eADC的图的信号对比度较ADC图高 病变部位的边界显示清晰 表现与DWI图像一致，符合临床观察习惯

ADC 自由水的ADC值大约为2.5x10-3mm2/S 正常脑组织的ADC值为0.7-0.9x10-3mm2/S 脑组织急性病变的ADC值多为降低 脑组织亚急性或慢性病变的ADC值多为升高 ADC:0.4x10-3mm2/S —— 2.5x10-3mm2/S

病变

细胞毒性水肿 脑梗死急性期

血管源性水肿 脑梗死亚急性期 升高 eADC图 亚急性或慢性病变

ADC值变化 高信号 所属类型

降低 ADC图 急性病变

MD MD—平均弥散率 MD=(λ1+λ2+λ3)/3(等于平均ADC??)

特征值对应特征向量 大小、方向 平行于纤维走向的MD>垂直的MD

FA

FA优势 各向异性的参数有很多，目前临床上，应用较多的 是 FA 值 FA 图像可以提供较好的灰白质对比，易选择感兴趣 区，使得所测量的 FA 值较准确 FA 值不随坐标系

SICENCE新闻发布作者：荆国杰稿号：NRR_3_14

弥散张量成像评估亚低温治疗弥漫性轴索损伤的优势

有研究表明，亚低温疗法治疗重型脑损伤有效，弥漫性轴索损伤是为重型颅脑损伤的主要类型之一。那么亚低温治疗弥漫性轴索损伤是否同样有疗效呢？弥散张量成像中的各向异性分数值可定量脑损伤时神经纤维的一致性，使用弥散张量成像定量评估弥漫性轴索损伤疗效的研究报告仍未出现。中国惠州市第一人民医院荆国杰所在课题组进行的一项研究显示，弥散张量成像可以作为定量评估弥漫性轴索损伤的指标，亚低温组平均疗效在神经轴索损伤程度恢复方面约为常温组的1.32-1.36倍。由此作者认为，弥散张量成像能评估亚低温疗法对弥漫性轴索损伤的治疗效果。文章发表在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2014年1月第2期。

弥散张量成像检测显示，亚低温治疗后，弥散性轴索损伤患者脑各项异向分数图中可见损伤病灶（圆圈部分）缩小

Article: " Mild hypothermia for treatment of diffuse axonal injury: a quantitative analysis of diffusion tensor imaging," by Guojie Jing1,

分类号密级

国际十进分类号（UDC）

第四军医大学

学位论文

扩散张量成像在椎管内占位性疾病的应用研究

（题名和副题名）

马成

指导教师姓名

印弘教授（主任医师）

指导教师单位

第四军医大学西京医院放射科

申请学位级别硕士

专业名称

影像医学与核医学

论文提交日期2010.04

答辩日期

2010.05

论文起止时间

2009年09月至2010年04月学位授予单位

第四军医大学

独创性声明

秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，不包含本人或他人已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。

申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。

论文作者签名：日期：

保护知识产权声明

本人完全了解第四军医大学有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属第四军医大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为第四军医大学。学校可以公布论文的全部或部分内容（含电子版，保密内容除外），可以采用影印，缩印或其他复制手段保存论

磁共振弥散加权成像及表观扩散系数在脑转移

瘤诊断中的价值

赵志伟*,伊利亚尔 拜合提亚尔,刘文亚**

(新疆医科大学第一附属医院影像中心,新疆 乌鲁木齐 830011)

摘要:目的:探讨磁共振(M RI)弥散加权成像(DWI)及表观扩散系数(A DC)在脑转移瘤诊断中的价值。方法:对疑似脑转移瘤患者161例行弥散加权成像并做诊断实验研究。测定DW I对脑转移瘤的敏感性、特异性和准确性;同时与病理结果随访对照,分别测定肿瘤实质、坏死/囊变部分、瘤周水肿部分及正常脑实质ADC值,并与确诊脑胶质瘤进行比较。结果:(1)DWI对脑转移瘤诊断的敏感性、特异性、准确性分别为82.27%、91.46%和

86.95%;(2)脑转移瘤肿瘤实质部分A DC值为(1.08 0.37) 10-3mm2/s,坏死/囊变部分A DC值为(1.90

0.36) 10-3mm2/s。与瘤周水肿区及正常脑实质A DC值比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。脑转移瘤与胶

质瘤不同区域A DC值比较无明显差异(P>0.05)。结论:DWI成像对脑转移瘤的诊断有较高价值;瘤灶及瘤周ADC值的测量有助于鉴别诊断。

关键词:脑转移瘤;磁共振弥散加权成像;表观扩散系数;诊断

中图分类号:R445.2;R739.4 文献标识

>>专门水文地质学>>教材>>专门水文地质学

§6.3水动力弥散系数

一、基本概念

在研究地下水溶质运移问题中，水动力弥散系数是一个很重要的参数。水动力弥散系数是表征在一定流速下，多孔介质对某种污染物质弥散能力的参数，它在宏观上反映了多孔介质中地下水流动过程和空隙结构特征对溶质运移过程的影响。水动力弥散系数是一个与流速及多孔介质有关的张量，即使几何上均质，且有均匀的水力传导系数的多孔介质，就弥散而论，仍然是有方向性的，即使在各向同性介质中，沿水流方向的纵向弥散和与水流方向垂直的横向弥散不同。一般地说，水动力弥散系数包括机械弥散系数与分子扩散系数。当地下水流速较大以致于可以忽略分子扩散系数，同时假设弥散系数与孔隙平均流速呈线性关系，这样可先求出弥散系数再除以孔隙平均流速便可获取弥散度。

分子扩散系数D?与介质的性质有关。经验证明：

D??Dd?T (6-25)

式中 Dd——溶质在静水中的分子扩散系数，它主要取决于溶质分子的特性和温度；

T——多孔介质的弯曲度。

机械弥散系数D??是一个与地下水流速有关的量。在各向同性介质中，经试验证明为：

东软医疗系统有限公司

MRI产品市场部

头颅与五官MRI扫描规范

磁共振检查安全

一、患者安全事注意项

（一） 绝对禁忌症

1． 体内有心脏起搏器、神经刺激器和人工耳蜗者禁止扫描。 2． 体内有动脉瘤夹、眼球内金属异物者禁止扫描。 3． 妊娠3个月以内的孕妇禁止扫描。 （二） 相对禁忌症

1. 体内非磁性金属异物在扫描范围内时慎重扫描，请患者签署知情

同意书并和临床医生确认MRI兼容性。

2. 体内金属异物不在扫描范围内时慎重扫描，同时查阅相关说明书

并请患者签署知情同意书。

3. 昏迷、神志不清、精神异常、易发癫痫或心脏骤停者、严重外伤、

幽闭症患者、幼儿及不配合的病人应慎重扫描，并要有医生或家属的监护，必要时给予镇静剂。

4. 高烧患者应慎重扫描，最好待患者体温降至正常时再扫描，如必

需扫描则应使用低SAR值扫描序列并给予患者密切监护。 5. 孕妇和婴儿应征得主管医生同意后再，并给予密切监护。 （三） 扫描注意事项

1. 患者必须去除一切金属物品，必要时更衣。

2. 扫描过程中患者裸露的皮肤不能和磁体内壁以、线圈和各种导线

直接接触。

3. 患者需移除纹身（纹眉）、化妆品以及染发等，以防止其含有的磁

性物质造成灼伤。

4. 患者应佩戴防噪耳塞，以防止

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头颅与五官MRI扫描规范

磁共振检查安全

一、患者安全事注意项

（一） 绝对禁忌症

1． 体内有心脏起搏器、神经刺激器和人工耳蜗者禁止扫描。 2． 体内有动脉瘤夹、眼球内金属异物者禁止扫描。 3． 妊娠3个月以内的孕妇禁止扫描。 （二） 相对禁忌症

1. 体内非磁性金属异物在扫描范围内时慎重扫描，请患者签署知情

同意书并和临床医生确认MRI兼容性。

2. 体内金属异物不在扫描范围内时慎重扫描，同时查阅相关说明书

并请患者签署知情同意书。

3. 昏迷、神志不清、精神异常、易发癫痫或心脏骤停者、严重外伤、

幽闭症患者、幼儿及不配合的病人应慎重扫描，并要有医生或家属的监护，必要时给予镇静剂。

4. 高烧患者应慎重扫描，最好待患者体温降至正常时再扫描，如必

需扫描则应使用低SAR值扫描序列并给予患者密切监护。 5. 孕妇和婴儿应征得主管医生同意后再，并给予密切监护。 （三） 扫描注意事项

1. 患者必须去除一切金属物品，必要时更衣。

2. 扫描过程中患者裸露的皮肤不能和磁体内壁以、线圈和各种导线

直接接触。

3. 患者需移除纹身（纹眉）、化妆品以及染发等，以防止其含有的磁

性物质造成灼伤。

4. 患者应佩戴防噪耳塞，以防止

目前已经在网上和有关处理磁共振弥散加权收购方法文献中大量的信息。 这些说明提供了有关如何预处理DTI数据的简要介绍，重点是在放射学学术运行的项目。 一个类似的指南也可以从克里斯Rorden，并从达特茅斯脑成像中心 。

为了遵循这一点，你将需要访问FSL在GNU / Linux或安装Cygwin的 。 所有需要的软件已经安装在放射学学术Linux服务器上。 如果安装Cygwin与FSL使用，一些当地的笔记可能是有用的。后安装Cygwin，下载和描述上安装的Windows版本的FSL 佛山照明的网页。

您可能还需要保罗的DICOM来分析的副本DTOA遵守软件Cygwin的。 基本的预处理步骤

1. 导出弥散加权从MR扫描仪图像。 2. 转换弥散加权图像分析。 3. 计算扩散方向和b值。 4. 使用FSL

正确的空间失真由于涡流引起的差异。

o 创建脑的二进制掩码。

o 计算的扩散张量和相关联的参数。

o 检查的原理特征向量出现似是而非的使用FSLView。

o

如果DICOM图像可在步骤1中导出，上面和FSL安装，然后剩下的步骤可以由我的DICOM标准执行，以分析转换软件， DTOA ，通过指定-DIFF-FDT命令行选项，下面的转换到分析，运行

第二章 笛卡儿张量代数

笛卡儿张量（简称卡氏张量）是建立在笛卡儿直角坐标系（包括右手系与左手系）上的张量。不同的坐标系对应于初始坐标系的某种变换。笛卡儿直角坐标系涉及的变换有平移、旋转和反射。前两者属正常变换，后者为反常变换。三种变换均为正交变换（见1.6.2节），如前所述，若张量式中含有矢径，正交变换只包括旋转和反射变换。

卡氏张量是最基本、最简单，同时也是最常用的张量。它是迈向一般张量的一个台阶，但又可自成一体系。实际上，不少应用问题可能只需用到卡氏张量。因此，本书把卡氏张量作为相对独立的单元来讨论。卡氏张量涉及的内容包括基本概念、张量代数和张量分析，本章讨论前两部分。

本书假定读者仅有高等数学、线性代数知识，未学流体力学、弹性力学或材料力学（统称为连续介质力学）。所以，从本章起，将通过实例系统地介绍一些连续介质力学的基本概念、公式或定律，帮助读者理解抽象的张量概念。

2.1不变量的充要条件

我们知道，向量是坐标变换的不变量，可以表示为

a?aiei?a?je?j?a? （2.1）

由此可导出向量的坐标变换式（见1.6.3节）

a?j?βjiai （2.2a）

ai??jia?j（2.2b）

反之，若数组ai满足（2.2）式，则

a?

一 爱因斯坦求和约定

1.1指标

变量的集合：

x1,x2,...,xny1,y2,...,yn

表示为：

xi,i?1,2,3,...,nyj,j?1,2,3...,n

写在字符右下角的 指标，例如xi中的i称为下标。写在字符右上角的指标，例如yj 中的j称为上标；使用上标或下标的涵义是不同的。

用作下标或上标的拉丁字母或希腊字母，除非作了说明，一般取从1到n的所有整数，其中n称为指标的范围。

1.2求和约定

若在一项中，同一个指标字母在上标和下标中重复出现，则表示要对这个指标遍历其范围1，2，3，…n求和。这是一个约定，称为求和约定。

例如：

Ax?Ax?Ax?b1111221332112222331Ax?Ax?Ax?bAx?Ax?Ax?b31132233323

筒写为：

Ax?bijji

ｊ——哑指标

ｉ——自由指标，在每一项中只出现一次，一个公式中必须相同

遍历指标的范围求和的重复指标称为“哑标”或“伪标”。不求和的指标称为自由指标。

1.3 Kronecker-?符号（克罗内克符号）和置换符号

Kronecker-?符号定义

?1?????jiij?0置换符号

eijk当i?j当i?j

eijk?eijk定义为:

2，3的偶