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DTI影像简介

基本概念

DTI（Diffusion Tensor Imaging），即弥散张量成像，是MRI的一种特殊形式。如果说核磁共振成像是追踪水分子中的氢原子，那么弥散张量成像便是依据水分子移动方向制图。DTI是目前惟一能够有效观察和追踪脑白质纤维束的非侵入性检查方法，能以三维的形式显示活体脑白质纤维束，能够立体、直观的显示纤维束的走形变化，从而实现对人的神经纤维精细成像。弥散张量成像图主要用于脑部尤其对白质束的观察、追踪, 脑发育和脑认知功能的研究, 可以揭示脑瘤如何影响神经细胞连接，引导医疗人员进行脑部手术的术前计划和术后评估。

数据参数

1. 平均弥散率：MD（Mean Diffusivity）

MD反映分子整体的弥散水平（平均椭球大小）和弥散阻力的整体情况。MD只表示弥散的大小，而与弥散的方向无关。MD越大，说明水分子扩散能力越强，即组织内所含自由水分子越多。

2. 各向异性程度： FA(Fractional Anisotropy)

部分各向异性指数，是水分子各向异性成分占整个弥散张量的比例，它的变化范围从0~1。0代表弥散不受限制，比如脑脊液的FA值接近0； 对于非常规则的具有方向性的组织，其FA值大于0，例如大脑白质纤维FA值接近1。脑白质中FA值与髓鞘的完整性、纤维的致密性及平行性呈正相关。

3. 相对各向异性指数RA(Relative Anisotropy)

其中，

相对各向异性指数，是弥散张量的各向异性部分与弥散张量各项同性部分的比值。它的变化范围从0（各向同性弥散）到√2（无穷各向异性）。

4. VR(Volume Ratio) 容积比指数

VR(Volume Ratio) 容积比指数，是椭圆体的体积与半径为平均扩散率的球体体积的比值。由于它的变化范围从1（即各向同性弥散）到0，所以临床上更倾向于应用1/VR。VR值越接近1说明水分子的弥散越趋于各向同性。

DTI的定量研究

FA —— 部分各向异性

MD —— 平均弥散系数

AD —— 轴向弥散系数

RD —— 径向弥散系数

PANDA软件简介

PANDA（a Pipeline for Analysis braiN Diffusion images）是由北京师范大学龚高浪教授团队开发的一个全自动处理DTI数据的软件包，可以用来计算DTI的相关参数和进行纤维追踪。

PANDA软件安装

• 环境要求：Linux操作系统（建议使用Ubuntu），MAC操作系统。
• 安装MATLAB和FSL

Ubuntu系统下安装MATLAB的步骤参照：

Linux系统Ubuntu16.04安装MATLAB的详细步骤

FSL的安装参照：

https://blog.csdn.net/qq_26681017/article/details/81636579

PANDA下载及安装

可参照PANDA用户手册或

https://blog.csdn.net/yayacy/article/details/82812696

注意将PANDA的路径添加到MATLAB的PATH中！

PANDA的使用

• 打开方式

在终端打开MATLAB（如果安装MATLAB时设置好，在终端输入MATLAB命令即可直接打开MATLAB软件）。MATLAB软件打开后，在MATLAB的命令窗口输入PANDA，即可弹出PANDA的操作界面。 PANDA软件界面的具体操作可参照视频教程：

http://home.52brain.com/forum.php?mod=viewthread&tid=16455&extra=page%3D2%26filter%3Dtypeid%26typeid%3D27%26typeid%3D27 http://home.52brain.com/thread-16601-1-1.html

• 对输入的要求

PANDA支持两种格式的输入：DICOM文件或NIfTI（即nii格式）影像。

注意：

1）每位患者的文件夹下只放DTI影像或DWI影像

2）每个子文件夹存放一次扫描的数据

3）子文件数=扫描次数

4）如果输入的是NIfTI格式的影像，则每位患者的文件夹下需包含三个文件（*bval*,*bvec*,和*.nii/*.nii.gz）。

3. 结果解读

PANDA输出结果解读： PANDA输出结果介绍详见用户手册《PANDA Resultant Files Description》

注：我们所用的是存放在个体空间native_space文件夹中的结果数据。 FA、AD、MD、RD

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