[發明專利]一種基于磁共振擴散張量成像的脊神經根病變定量評價方法

在審

• 申請號: 201710434225.1
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107174248A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 田欣;劉懷軍;耿左軍;卜靜英;胡婧
• 申請（專利權）人: 河北醫科大學第二醫院
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055;G06T7/62;G06T7/68
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明涉及磁共振成像技術領域，尤其涉及一種基于磁共振擴散張量成像的脊神經根病變定量評價方法。

背景技術

脊神經根擴散張量成像(diffusion tensorimaging, DTI）為神經結構的重建提供了一種有效無創傷的檢測手段，能夠用于脊神經根損傷情況下神經纖維束紊亂、破壞、變形的測量。

現在脊神經DTI成像方法尚缺乏統一標準，而且目前的脊神經根DTI成像方法多選擇感興趣區為病變脊神經根處，常規的感興趣區是通過肉眼觀察脊神經根的位置來選擇，選擇方法主觀性強、可重復性差。層厚、擴散方向和b值的選擇則缺乏統一標準，而擴散方向越多，成像時間越長；b值越大，圖像信噪比越差，并且沒有現有技術對脊神經根結構和功能進行量化評價。

DTI成像對神經根纖維束的示蹤成像需要借助軟件實現。關于纖維束示蹤的算法軟件有兩種，一種是確定性跟蹤，另一種是概率性跟蹤。概率性跟蹤能夠估計纖維走向的不確定性，對于解決像素內纖維交叉問題有一定幫助，但是這種算法需要采集較多梯度方向的DTI圖像，會明顯增加掃描時間，不但增加時間成本，而且患者也很難耐受長時間的檢查，并且由于數據多，計算量大，數據處理繁瑣。確定性跟蹤相對來說可以使用較少的梯度方向實現，節約時間，而且計算較快、簡便，但是對于像素內纖維束互相交叉的情況無法解決，但目前尚無定論哪種更適合脊神經根的成像，沒有現有技術針對于這方面的研究進行過報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題克服現有技術中的不足，提供一種準確性高、重復性好、成像時間短并可以對神經根的結構功能進行量化分級的基于磁共振擴散張量成像的脊神經根病變定量評價方法，

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案是：

一種基于磁共振擴散張量成像的脊神經根病變定量評價方法, 其包括如下步驟：

步驟1：首先進行矢狀位T2WI和軸位T2WI序列掃描，發現病變脊神經根位置，對病變平面進行軸位DTI掃描，DTI采用3.0 T MRI單次激發自旋回波平面成像序列（single shot-spin echo planar imaging sequence），獲得擴散張量圖像數據；

步驟2：確定脊神經根磁共振擴散張量成像的感興趣區，感興趣區的選擇方法如下：感興趣區(region of interest, ROI)選擇左右兩側椎間孔區域，使兩側的ROI呈對稱分布，且面積大小趨近一致，具體方法為，先畫沿椎體正中位置的豎直線，然后，找到通過椎間孔中心位置的斜線，兩側斜線應對稱，即與豎直線呈同樣夾角。然后在斜線上畫出與之垂直的線段4條，長為2±0.1mm，中心點位于斜線上，每條線段的間距為3±0.1mm，最內側線段與椎管硬膜囊的距離亦為3±0.1mm，將斜線與硬膜囊交點及各線段端點順次連接起來，即為感興趣區；

步驟3：數據處理，計算所畫感興趣區內的纖維束的數目及得出纖維示蹤圖，基于確定性跟蹤的纖維束算法的Volume one軟件；

步驟4：脊神經根結構量化評價。

優選地，在步驟1中，DTI采用TR/TE：2300/75.5 ms, 層厚5mm沒有層間距, 256×256矩陣，FOV38×38mm。

優選地，在步驟1中，DTI采用 b值為0和600 s/mm²，6個方向。

優選地，在步驟1中，矢狀位T2WI參數：TR2500ms，TE108.9ms；軸位T2WI參數：TR2440ms，TE120.8ms。

優選地，在步驟3中，各向異性（fractional anisotropy，FA）閾值為0.18。

優選地，步驟4中的量化評價方法為將纖維束形態分為完整和不完整、分支多和分支少，完整且分支多為2分，完整但分支少為1分，分支多但不完整亦為1分，不完整且分支少為0分，所述的分支多為大于等于5個，所述的分支少為小于5個。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：

本發明通過客觀、準確選擇脊神經根擴散張量成像的感興趣區，確保擴散張量成像可重復性好，通過纖維束示蹤直觀測量脊神經根的結構和功能，并對其結構和功能進行量化分級，提供一種可行的脊神經根病變定量評價方法，為臨床檢測提供了新的評價標準。