磁共振扩散峰度成像对大脑灰质核团微观结构发育变化的检测

目的 通过比较磁共振扩散张量参量和扩散峰度参量在检测新生儿与成人大脑灰质核团微观结构变化的差异,探讨磁共振扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)技术在脑灰质研究中的意义.材料与方法 研究对象为22名足月新生儿(校正胎龄39～44周)和22名成人(年龄18～26岁).应用3.0 T磁共振设备行头颅DKI扫描,b值为0、500、1000、2000和2500 s/mm2,每个非零b值18个梯度磁场方向.通过DKI模型计算出各向异性分数(fractional anisotropy,FA)、平均扩散率(mean diffusivity,MD)、平行扩散率(axial diffusivity,AD)、垂直扩散率(radial diffusivity,RD)、平均扩散峰度(mean kurtosis,MK)、平行扩散峰度(axial kurtosis,AK)和垂直扩散峰度(radial kurtosis,RK).感兴趣区为丘脑、壳核、苍白球和尾状核4个大脑灰质核团.结果 与新生儿比较,成人4个大脑灰质核团的FA、MK、AK和RK值升高,MD、AD和RD值降低.除了丘脑的AD(P=0.944)外,新生儿与成人4个灰质核团的FA、MD、AD、RD、MK、AK和RK等7个参量值在两组间差异均有统计学意义(P<0.05).扩散峰度参量MK、AK、RK的相对变化率从82.86％ 到210.81％,而扩散张量参量FA、MD、AD、RD的相对变化率仅从1.45％到70.59％.结论 新生儿与成人大脑灰质核团扩散峰度参量的变化率明显大于扩散张量参量的变化率,扩散峰度参量检测灰质微观结构变化的敏感性更高,磁共振扩散峰度成像具有探索灰质微观结构发育变化的潜力.