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目的: 腔隙性脑梗塞(1acunarinfaction)占所有脑梗塞的20％～25％，通常为直径40～900μm的穿通动脉阻塞所致。其特征是面积小、缺乏水肿、无占位效应(masseffect)，因而早期不能为CT所显示。虽然常规MRI能够较好地显示较小的腔隙性脑梗塞，但不能区分新、旧梗塞灶，因此不能从影像学上确定某一病灶是否与临床症状相关。扩散加权成像(diffusionweightedMRI，DWI)能够区分新、旧腔隙性梗塞灶，因而对分析病人的新发腔隙性梗塞灶与临床症状的关系具有重要价值。然而，DWI就象T2加权像(T2-weightedimages)一样，不能准确评价病灶与脑内重要神经纤维传导束的空间位置关系。扩散张量成像(diffusiontensorimaging，DTI)能够描述水分子在三维空间(three-dimension，3D)扩散的各向异性特点。通过后处理可获得3D白质神经纤维束图像(three-dimensionalwhitemattertractography)(16)，从而可准确定位局灶脑损伤的部位、范围及毗邻解剖结构。另外，通过测量各向异性(anisotrophy)方向及程度的量化信息，可以反映活体组织内细微结构的变化，如各向异性值的下降及扩散的增加表明组织水肿或局部组织成分的丢失(16)(如脱髓鞘，神经元丢失)。
本研究的目的就是对基底节及放射冠区皮质脊髓束的梗塞灶(corticospinaltractstroke，CTS)进行扩散张量成像，并利用三维彩色扩散张量成像(color-codeddiffusiontensorimaging，CDTI)显示局灶梗塞灶与皮质脊髓束的位置关系，分析其不同损伤程度与临床症状、恢复及预后间的关系。
方法: 本课题研究的对象是对新发基底节及放射冠区局灶性梗塞(包括急性和亚急性)患者(发病7天内)，共收集了17例。采用GESigna1.5TTwinSpeedWithEXCITE型超导磁共振仪进行磁共振检查。对所有病例进行常规MRI检查，扫描序列包括自旋回波(spinecho，SE)或快速自旋回波(fastspinecho，FSE)的轴位T1WI、T2WI，矢状位T1WI及液体衰减反转回复(fluidattenuatedinverseonrecovery，FLAIR)的轴位T2WI，及DWI扫描。然后行DTI扫描，采集序列：单次激发自旋同波EPI(single-shotspin-echoechoplanarimaging)，扫描层面平行于前—后联合线连线，TR=5000ms，TE=79.3ms，FOV=240×240mm，b值分别为0，1000s/mm2，采集矩阵128×128，行轴位扫描，层厚5mm，间距1mm，共12层，扩散方向：25个方向扩散权重采集。
对所有患者入院及出院时四肢的远端肌力(皮质脊髓束主要支配四肢远端肌)进行肌力评级(0-V六级分级法)，作为病人临床症状主要依据。
DTI数据应用GE工作站Funct2软件包中的tensor软件进行后处理，囚EPI技术会引起图像变形，造成数据失真，故对扩散张量成像中所有图像进行校正，处理后的每一层面分别获得ADC(表观弥散系数，apparentdiffusioncoefficient)、I(isotropy，各向同性)、FA(部分各向异性，fractionalanisotropy)、VR(各向异性容积比，volumeratio)、RA(相对各向异性，relativeanisotropy)图，鉴于ADC、FA、VR图像可以直接测量病灶的信号强度值，故分别在梗塞区白质部分及对侧相应部位选取感兴趣区(远离脑脊液，以去除部分容积效应)进行测量，利用双侧配对t检验(α=0.05)进行统计学分析。
选择FA图像，根据FA值，使用红色代表左右走行的纤维束，蓝色代表上下走行的纤维束，绿色代表前后走行的纤维束，进行彩色编码，色彩的亮度与FA值成反比，如下图：I，上；S，下；R，右；L，左；P，后；A，
在伪彩色的二维FA图像基础上，用种子(seed)法标记双侧内囊后肢的皮质脊髓束，以最大信号模型(即从标记区开始，设定体素最大本征值λ1的方向为纤维走行的方向)进行了双侧皮质束的纤维束追踪成像，以获得三维的双侧皮质束图像。然后将各向同性图与三维的纤维束图像叠加，观察病灶与纤维束之间的关系。
根据病灶与皮质脊髓束的空间位置关系分析病人皮质脊髓束的损伤程度，并与病人的局灶神经症状及出入院时的大体运动功能相对照，以企发现影像形态学与临床症状、预后间可能存在的联系。
结果: DTI可用于活体研究脑组织微观结构以及脑白质缺血性损伤的细微改变的量化信息。与健侧对照，患侧FA平均值为0.1753±0.0563，I平均值为448.00±123.98，VR平均值为0.0355±0.0185，ADC平均值为5.4135±1.7315×10-3mm1/s；健侧FA平均值为0.4714±0.1993，I平均值为252.73±6.74，VR平均值为0.2796±0.1981，ADC平均值为6.5800±1.5921×10-3mm2/s。病人患侧FA、VR值降低，I值升高，反映了病侧组织完整性的破坏。健、患侧VR、FA、I值间T检验具有统计学差异(P＜0.05)，ADC值没有统计学差异(P=0.51)。
通过对FA、VR、T2WI、DWI及各向同性图像的比较，各向同性图像和DWI较ADC图像、T2WI对新发脑梗塞的诊断有更高的敏感性、特异性和准确性。
CDTI能清晰地显示胼胝体、内囊等的白质纤维。三维纤维束图像可立体显示胼胝体、双侧皮质脊髓束等的形态。可以观察到局灶性梗塞灶对皮质脊髓束的不同侵犯程度。各向同性图像与三维的纤维束叠加图像可以更直观地显示病灶与皮质脊髓束之间的相对空间位置。通过对病人病灶CDTI图的观察与比较，根据病灶形态、大小及对皮质脊髓束的侵及程度，可将病人大致分成两组：(1)症状重，恢复差；(2)症状轻，预后较好。第一组一般为基底节区的较大病灶，病灶位于皮质脊髓束内。第二组病灶一般较小或/和位于皮质脊髓束的前内侧，未或轻度侵犯皮质脊髓束。一例不能并入上述两组内，将在后面讨论。
结论: 1、新发脑梗塞在弥散加权像上是高信号，在ADC影像上呈低信号。用弥散加权图像，在脑缺血发病后3小时，或更早地在发病后39分钟就能够捕捉到影像。
这比用X线CT的发病24小时以后，普通的T2加权图像发病6小时以后才描出病灶，更加迅速。在有脑梗塞既往史的病例，采用普通的T2加权影像可见多个高信号区，因此常不能区分出责任病灶。而采用弥散加权影像则能够鉴别出新旧病灶，只有新鲜的病灶才显示高信号，故可确定责任病灶。
2、白质纤维束成像是目前唯一的活体状态下观察脑白质纤维束的有效方法，其走行形态与解剖学相同。本研究表明结合二维伪彩色FA图像以及三维纤维束追踪图像对新发脑梗塞病灶与皮质脊髓束进行空间位置分析，有利于神经内科医生了解缺血性脑梗塞患者的皮质脊髓束中断部位、程度，并可指导临床分型、治疗及判断预后。具有重要的实用价值。
3、DTI可提供活体研究脑组织微观结构以及脑白质缺血性损伤的细微改变的量化信息。FA、VA值降低，各向同性值升高表明皮质脊髓束组织完整性的破坏。各向同性图像和DWI较ADC图像、T2WI对新发脑梗塞的诊断有更高的敏感性、特异性和准确性。