研究神经突方向分散度和密度成像的应用进展

　　神经突方向分散度和密度成像对描述脑组织微结构的变化具有特异性，特别是在大脑发育和老化、脑血管病变、脑神经损伤等方面。

　　1、神经突方向分散度和密度成像对动物模型的研究进展。

　　在研究人类Tau蛋白病的小鼠模型时，Colgan还采用了神经突方向分散度和密度成像和DTI两种模型，发现只有神经突方向分散度和密度成像的NDI参数与Tau蛋白过度磷酸化水平有关。与DTI相比，神经突方向分散度和密度成像能更清楚地识别组织学的来源，因此对人类蛋白病的组织学测量更具特异性。因此，作者认为神经突方向分散度和密度成像能更好地反映阿尔茨海默病的组织学变化。

　　2、神经突方向分散度和密度成像对脑组织发育的研究进展。

　　利用神经突方向分散度和密度成像和DTI对早产儿和足月儿的比较研究发现，FA在早产儿主要白质区较低，ODI较高，NDI没有区别，FA较低，ODI较高，与新生儿脑畸形有明显相关性，FA、ODI和NDI与早产儿神经发育有明显相关性。利用神经突方向分散度和密度成像研究了0~3岁儿童的大脑发育过程。在过去的三年里，神经突方向分散度和密度成像的三个参数发生了以下变化:FISO(ICVF)符合指数增长，FISO在内囊后肢增长最快，其次是茧体的压力和膝盖。这样，在3岁时，测量FISO发现，

　　ODI在茧体压部不变(占11%)，在茧体膝部不变(占5%)，而在内囊后肢则从0增加到30%。这种惊人的内囊后肢变化是由于内囊后肢离脑室较远，不易受到随年龄增长而变化的影响。NDI在过去三年中没有显示出与年龄相关的变化趋势。在局灶性皮质发育不良(FCD)和癫痫的研究中应用神经突方向分散度和密度成像，发现ICVF在发育异常区域会减少。因此，神经突方向分散度和密度成像可以帮助临床识别FCD患者的病变。

　　3、神经突方向分散度和密度成像研究老化和退行性疾病。

　　利用神经突方向分散度和密度成像模型研究21~84岁人群的大脑老化和神经系统疾病时大脑微结构的变化，发现随着年龄的增长，新皮层的ODI会下降(额顶区最明显)，而海马和小脑的ODI会增加。他认为，这种与年龄相关的海马ODI增加是防止认知功能退化的保护因素，与年龄相关的不同ODI代表不同的微观结构现象。灰ODI与静态大脑网络连接有关。新皮层ODI比皮层厚度和FA更能预测个体年龄，ODI能很好地表示树突的蔓延。

　　通过对帕金森病的神经突方向分散度和密度成像研究发现，在黑色致密部位，树突长度的减少和棘突的缺失与以往的病理发现是一致的。Vin和ODI与统一帕金森病评估量表中运动检查的得分和疾病过程有关。研究表明，神经突方向分散度和密度成像对帕金森病的早期诊断和后续进展评估具有重要意义。当Kamagata等利用神经突方向分散度和密度成像研究帕金森病时，也发现神经突方向分散度和密度成像可以用来阐明左旋多巴诱发的运动障碍的疾病状态，预测疾病的发生。

　　4、神经突方向分散度和密度成像对神经损伤/变性研究的进展。

　　对新生儿缺血缺氧性脑病进行了神经突方向分散度和密度成像研究，发现6月份的婴儿与新生儿相比，NDI在视辐射、茧体、内囊后肢、内囊前肢等部位有明显增加，ODI在内囊前肢和视辐射等部位有所增加，FCSF在视辐射和茧体的压部和膝部有明显减少。对半乳糖血症患者进行了神经突方向分散度和密度成像研究，证明了半乳糖血症患者存在广泛的白质微结构异常，主要表现在半乳糖血症患者中，双侧大脑前部NDI较低，而较高的ODI主要表现在左侧大脑半球。研究了正常颅压脑积水(Idiopathicnormalpresureshalus，inpH)，发现皮质脊髓束的ODI降低，FA和表观扩散系数(Aparentfffint，Aparent)增加，NDI降低。

　　5、神经突方向分散度和密度成像对肿瘤疾病的研究。

　　将神经突方向分散度和密度成像模型应用于脑胶质瘤的研究中，评估参数主要包括各向同性体积分数、细胞内体积分数和细胞外体积分数。当肿瘤出现血管源性水肿时，各向同性体积分数会增加。细胞内的体积分数与神经突方向分散度和密度成像模型中的ODI相似，反映神经突起方向的变化，而细胞外体积分数的增加反映了肿瘤的侵袭性。例如，在胶质瘤病变、FLAIR图像上的T2高信号病变和T1增强图像中的增强病变上，DTI可能会漏诊，但在神经突方向分散度和密度成像上，由于细胞外体积分数的增加，可以明显显示。神经突方向分散度和密度成像为T2高信号病变提供了独特的对比，这是FA和ADC的补充。同时，它反映了与疾病进展和治疗效果相关的组织成分的复杂性。Billiet研究了1型神经纤维瘤病(NF-1)，发现其肿物的NDI不变，FISOSO不变。