Page 182 - 磁共振成像2024年7期电子刊
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磁共振成像 2024年7月第15卷第7期 Chin J Magn Reson Imaging, Jul, 2024, Vol. 15, No. 7 综 述||Reviews
然而,在回顾过往关于眼底疾病的研究时,我们发现 深了对眼底疾病在大脑白质层面神经病理生理机制的
dMRI 技术的应用主要集中在 DTI 和 DKI 这两种技 理解,揭示了其对视觉信息传导通路的影响,但现有研
术上,它们通过测量水分子扩散的方向性和非高斯 究受限于样本大小、可重复性及标准化问题,未来需向
特性,为眼底疾病的神经病理学机制的研究提供了 大样本、纵向跟踪和临床转化方向深入探索。
重要的影像学依据。 2.2 DKI
2.1 DTI DKI 是一种由 DTI 衍生出的 MRI 新技术,它专
DTI是一项被广泛采用的技术,它依赖于追踪大 门用于研究生物组织中水分子的非高斯扩散特性,
脑中的水分子扩散来深入探究神经微结构的细 从 而 能 够 更 敏 感 地 反 映 组 织 微 结 构 的 复 杂 程
节 [24-25] 。在 DTI 分析中,一系列关键标量指标发挥着 度 [21, 31-32] 。在 DKI 技术的分析框架中,以下三个关键
至关重要的作用 ,其中包括平均扩散系数(mean 度量被广泛应用,以量化描述水分子在生物组织中
diffusivity, MD)、分数各向异性(fractional anisotropy, 非高斯扩散的特性 :平均扩散峰度(mean kurtosis,
FA)、轴向扩散系数(axial diffusion, AD)以及横向扩 MK)、轴向峰度(axial kurtosis, AK)以及径向峰度
[26]
[33]
散系数(radial diffusivity, RD) 。最近,ZHANG 等 [27] (radial kurtosis, RK) 。这些指标共同为研究人员
采用基于纤维束示踪的空间统计分析(tract-based 提供了评估组织微观结构复杂性的有力工具。近年
spatial statistics, TBSS)方 法 ,对 视 网 膜 静 脉 阻 塞 来,DKI在眼底疾病的神经病理研究中的应用日益广
[34]
(retinal vein occlusion, RVO)患者的脑白质进行了深 泛。例如,ZHANG 等 的研究揭示了视神经脊髓炎
入 研 究 。 他 们 发 现 ,与 健 康 对 照(health controls, 患者在特定脑区的微结构变化与视觉缺陷之间的紧
HCs)组相比,RVO患者的脑白质显示出较低的FA值 密联系。他们发现,这些患者在左侧颞下回区域中
和较高的 RD 值,这种变化在双侧后丘脑、双侧矢状 的 MK 和 RK 指标均显著降低,同时在双侧距状裂中
层、胼胝体、扣带回和穹窿等区域尤为明显。此外, AK 指标也呈现下降趋势。此外,左侧梭状回、右侧
研究还发现 RVO 患者的全脑平均 FA 值与国家眼科 距状裂以及右侧海马的 MD指标增加,表明这些区域
研究所视觉功能问卷 25(National Eye Institute Visual 的微结构可能受到损害。基于上述发现,他们认为
Function Questionnaire, NEl-VFQ 25)评分正相关(r= 枕叶视觉皮层的微结构损伤与视神经脊髓炎患者
0.769, P=0.001)且与 HADS 评分负相关(r=−0.863, 的视觉缺陷直接相关。LU 等 的研究揭示了非动
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P<0.0001),而全脑平均 RD 值则与 NEI-VFQ 25 评分 脉炎性前部缺血性视神经病变(non-arterial anterior
负相关(r=−0.866,P<0.0001)并与 HADS 评分正相关 ischemic optic neuropathy, NAION)患者的 MK、RK、
(r=0.898,P<0.0001)。这些发现可能为我们揭示了 AK 显著升高,而 FA、RD、AD 降低;而急性视神经炎
RVO 患者视力损害的神经病理机制。另一方面 , 患者除 RD 升高外,其余 DKI 指标均下降。同时,相
[28]
WANG 等 的研究则关注了慢性 Leber 遗传性视神 关性分析显示患病时间与 MK、RK、AK 和 FA 呈负相
经病变(Leber's hereditary optic neuropathy, LHON)。 关,与 MD、RD和 AD呈正相关(P<0.05)。因此,他们
他们发现,慢性 LHON 患者的平均 FA 值显著降低, 认为早期DKI检查有助于诊断和评估NAION。类似
[36]
而 平 均 MD 值 显 著 升 高 。 此 外 ,视 神 经 FA 值 与 地,WANG等 的研究揭示了 HM 患者关键脑区白质
RNFL 厚度之间存在显著的相关性(P<0.05)。这些 微结构显著变化:在双侧皮质脊髓束、右侧下纵束、
发现表明,DTI技术可以提供慢性 LHON患者视神经 上纵束、下额枕束以及左侧丘脑中,MK、AK、RK 和
损害的信息,并有可能成为检测和评估 LHON 视神 FA 均显著降低,而 AD 显著升高。并且峰度参数与
[29]
经病变的有效手段。ZHANG 等 对 LHON 患者的 病程呈负相关(r=−0.448~−0.376,P<0.05),而扩散参
进一步研究显示,急性和慢性 LHON 患者的 FA 值均 数与病程呈正相关(r=0.372~0.409,P<0.05)。这些
明显较低,RD 值较高。急性 LHON 患者的局部连接 发现可能为 HM 发病机制研究提供新线索。上述研
FA 值显著较低,RD 值较高。LHON 患者中连接视 究发现 DKI 技术能够敏感地反映眼底疾病所致中枢
觉、听觉和基底神经节区域的 FA 值降低。RNFL 厚 神经系统微结构的变化,特别是在评估白质微观结
度与疾病持续时间呈显著负相关(P<0.05,FDR 校 构复杂性方面提供了新见解。但当前该技术在眼底
正)。这些结果表明,在 LHON 中同时存在原发性和 疾病研究中的应用尚显不足,缺乏一致性和可推广
[30]
继发性连通性损害。此外,LING 等 对 DR 患者的 性,故未来需增加相关研究,以深化我们对眼底疾病
视觉通路白质微结构完整性的研究也为我们提供了 患者大脑白质微观结构的理解。
重要线索。他们发现,DR 患者的 FA 值低于无 DR 的
糖尿病患者以及 HCs 组,这表明在 DR 发作前,视觉 3 脑功能磁共振成像在眼底疾病所致中枢神经系
通路的神经纤维就已受损。而随着 DR 的发作和病 统变化中的应用
程的延长,由于长期暴露于高血糖状态,这种损害会进 功能磁共振成像(functional magnetic resonance
一步加重。综上所述,DTI技术及关键标量指标虽加 imaging, fMRI)是 一 种 利 用 血 氧 水 平 依 赖(blood
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