RSNA2019中枢影像学

张归玲，李诗卉，李葭，阎肃，谢彦，吴宏宇，高璐月，覃媛媛，张佳璇，李丽，胡颖，刘城霞，张顺，江晶晶，王剑，方纪成，朱文珍

脑卒中

1．深度学习在脑卒中的应用

提高急性缺血性脑卒中的诊断符合率对于减少卒中样发作患者的tPA溶栓治疗的错误使用具有重大意义。非对比增强CT常用于急诊中排除脑出血，但其诊断急性缺血性脑卒中的敏感度及特异度均较低。Yeshwant等以MR－DWI图像作为参考，对相应的非对比增强CT图像进行基于深度学习算法Mask RCNN模型的分析方法，旨在自动检测并自动勾画CT上的急性缺血性脑卒中病灶。研究发现此模型检测急性缺血性脑卒中病变的特异度为68．49%，敏感度为47．62%，F1score为0．1394，符合率为67．36%；同时，此模型在自动分割病变有34．78%的阳性预测值。

Yan等采用深度学习算法来评估其是否可以利用急性缺血性脑卒中患者的基线DWI／PWI MRI数据来预测3～7天的梗死区域，并与临床最新的阈值法进行比较。深度学习采用卷积U－net模型，其预测梗死体积的中位AUC为0．91（IQR 0．87，0．95），且优于常规使用的阈值方法。

Montoya等采用深度学习技术从锥形束CT灌注数据中获取时间分辨锥形束CT血管造影（TRCBCTA）图像。通过采用基于深度学习的血管成像（deep learning angiography，DLA）神经网络技术，来获取TRCBCTA图像。结果发现所有的大动脉以及引流静脉显示出好至优秀的图像质量，没有明显的残留的骨质信号。

Gerald等定量分析了多期及单期CT血管成像来监测远端缺血性脑卒中，除了常规定量分析动脉期CTA图像外，还额外分析了峰值期及静脉期的CTA图像，进而来判断血管狭窄／闭塞，进行预测缺血性脑卒中的存在。研究发现额外分析静脉期图像敏感度显著增加（86．5%vs．94．0%，P＝0．004），特异度无显著增加（98．2%vs．99．0%，P＝0．387），阳性预测值无明显增加，但阴性预测值显著增加（87%vs．91%，P＝0．001）。观察者间的一致性（Kappa值）由0．76增加到0．84。因此，通过同时分析多期CTA图像可以提高诊断符合率。

Chen等旨在开发一种在头部CT上自动分割急性缺血性脑卒中病变的模型。通过对240例急性缺血性脑卒中患者及没有脑卒中病变的106例患者的评估，发现基于ASPECTS区域分析的敏感度、特异度及准确率分别为39．80%，98．02%，96．37%。研究证明其在预测头部CT上急性缺血性脑卒中病变具有很好的性能，即使在小脑和脑干区域。

Neelu等使用一个CT灌注的模型，致力于探讨不同厂家及不同信号的CT仪器下不同的流速对定量测量的参数有无影响。研究发现，随着速度的增加，测量的CBF值升高，MTT降低，CBV保持不变；不同CT扫描仪之间的绝对CBV、CBF不同。研究得出结论，不同CT扫描仪测量出来的绝对灌注参数存在差异，当使用绝对CT灌注参数值来解释临床问题时需警惕这种差异的存在。

准确及时地预测脑出血患者的预后对于优化康复治疗策略至关重要。He等评估一种深度神经网络模型是否可以依据FLAIR数据预测脑出血患者3个月后的康复情况。研究发现，此模型可以准确识别可能出现不良预后的患者，准确率为81．8%（95%CI：80．7%～82．9%），AUC为0．82（0．80，0．83），敏感度为90．6%（89．6%，91．6%），特 异 度 为72．6%（70．1%，75．1%）。因此，基于FLAIR图像的深度学习模型可以识别脑出血患者是否会出现不良预后，从而指导临床治疗决策及康复治疗策略优化。

2．功能成像在脑卒中的应用

酰胺质子转移成像（amide proton transfer，APT）是一种化学交换饱和转移成像技术，反应酰胺（－NH）和水分子之前的质子交换。因为质子交换率取决于组织的PH值，APT同时可以检测脑梗死区域的pH值降低。Momosaka等通过回顾性分析29例急性缺血性脑卒中患者，发现梗死区域的APT10th比对侧白质区域（CNWM）减低（－1．69±1．80vs．－1．12±1．73%），心源性栓塞的APT10th比其他类型的栓塞显著降低（－2．77±2．42vs－1．02±0．82%）。APT10th与ADC10th呈正相关（r＝0．49），与病变的大小呈负相关（r＝－0．43）。研究得出结论，心源性栓塞、梗死面积大以及表观扩散系数（ADC）减低的梗死区域的APTws减低。

Bailleux等通过比较3T下b值为1000，b＝2000s／mm2时对急性缺血性脑卒中病变的检出能力，对两个观察者分析发现，b2000较b1000对缺血性脑卒中病变检出的敏感度高（98．7%vs 93．7%），但特异度基本相似（99．3%vs 97．3%）。说明3T高b值DWI可以提高检测急性缺血性脑卒中的敏感度。

Niloufar等发现使用磁敏感加权成像（SWI）来观察大脑中动脉闭塞动物模型的脑梗死核心及缺血半暗带区域的SWI信号差异。共8只狗行大脑中动脉M1段永久性闭塞后性MRI成像，采用DWI和灌注成像来界定脑梗死核心和缺血半暗带。研究发现，与对侧正常区域相比，脑梗死核心及缺血半暗带区SWI信号强度的中位数明显减低。深部灰质区域也较对侧正常区域减低。因此，SWI可以作为一种快速、无创的成像方法来预测脑血流动力学改变。

扩散张量成像（DTI）可以观察微结构的改变是其临床应用中的一个优势。Adluru等探索了DTI测量的脑卒中微结构的改变与性别、临床评分之间的相关性。结果显示DTI测量的微结构特征与急性时间分期比例呈正相关，与言语的流畅度呈负相关。男性临床评分与DTI微结构改变之间的相关性比女性更加明显。

Song等对既往MRI颅内血管壁成像的文献进行了系统性分析，发现不同研究所使用的MRI技术存在较大的差异性，基于STROBE指南报告的血管壁成像也是各种各样的。因此，减少MRI血管壁成像的技术差异性以及严格遵守STROBE指南的评分系统对于准确评估颅内血管性病变具有重要意义。

Zhang等利用高分辨率MRI图像进行影像组学分析来鉴别有症状及无症状性颅内动脉斑块。通过对2013－2016年的大脑中动脉及基底动脉的高分辨率MRI图像进行分析后发现，联合是否吸烟、斑块内出血、强化的比例来识别症状性动脉斑块的曲线下面积（AUC）为0．714；联合影像组学方法的AUC高达0．953，联合影像组学所有特征的AUC为0．976，符合率为87．4%。因此影像组学方法可以有助于区分症状性和无症状性颅内动脉斑块。

Napoli等联合颈动脉斑块成像、ASL灌注成像来探索区分症状性及无症状性颈动脉狭窄的参数，从而得出导致临床症状的机制。经研究分析发现，有动脉流动伪影（arterial transit artefacts，ATAs）的患者较无ATAs的患者更可能有症状性斑块。因此，出现ATAs可预测颈动脉狭窄患者是否会出现缺血症状。

3．血管内取栓术在大动脉阻塞的应用

Wolfgang等对出现症状或发病超过6小时的458例缺血性卒中患者进行血管内取栓术（EVT）的成本效益分析，发现相较于药物干预，EVT提高生存质量并节约成本。相较于传统时间窗，EVT适应症进一步扩大。基于所研究的健康与成本优势，医疗保健投资有理由覆盖到这个新的需求。

卒中早期CT评分（ASPECTS）和CT灌注成像（CTP）被广泛应用于预测急性缺血性卒中的缺血核心。Voleti等发现CT血管造影图像（CTA－SI）也可以为明确缺血范围提供信息。他们研究了58名平扫CT（NCCT）和CTA的ASPECTS与CTP核心体积和最终梗死体积（FIV）的相关性。结果发现NCCT ASPECTS与CTP核心之间存在中度的相关性（R＝－0．57）。CTA－SI ASPECTS与CTP核心之间存在中度相关（R＝－0．48）。FIV和NCCT ASPECTS评分之间的相关系数为－0．54。FIV和CTA－SI ASPECTS评分之间的相关系数为－0．48。因此，CTASI ASPECTS评分与缺血核心也体现了较好的相关性，可进一步研究。

大血管阻塞（LVO）和小梗死（＜50mL）造成的急性卒中在发作后24h内行EVT对疾病有重要意义，Noro等通过梗死体积大小和发病后时间进行分组，研究血管再通程度和梗死进展［（最终确认的梗死体积／原始体积）×100］之间的关系。他们前瞻性纳入92名患者中。结果发现平均梗死进展程度在3个再通程度不同的小组中显示出明显差异（良好组13．4mL，76%；中等组45．5mL，203%；差组102．1mL，482%）。这种显著差异存在于发病后时间处于早期时间窗内的分组，也存在于晚期。梗死体积＜50mL的分组内，这种差异仍然显著，但在＞50mL分组内并不显著。因此，成功的血管内取栓术能明显地减少早期或晚期时间窗的梗死进展，但不适用于大面积梗死的病患。

Peter等研究了大剂量碘对比剂对取栓术的急性缺血性卒中患者肾功能的影响。研究共涵盖252名患者。结果发现第一周内43名患者出现＞25%或大于0．5mg／dL的血清肌酐水平上升。他们的研究确认了大剂量碘对比剂暴露对急性缺血性卒中患者的肾功能的影响。几乎16%的患者存在血肌酐水平大于25%的增量，血肌酐水平小幅度（5%或10%）的增量更敏感，并且可能在急性操作后的72～96h内显现。急性缺血性卒中患者连续大剂量的碘对比剂暴露与其急性肾损伤相关联。应当谨慎使用对比剂，尤其是对于有基础肾功能不全的老年患者。

尽管梗塞病灶定位在预测急性缺血性卒中（AIS）患者的预后方面起着重要作用，ASPECTS评分却不能根据十个亚区对于患者预后的影响程度来相应地调整其权重。Seyed等研究了353名发病后24h内就诊并进行了取栓术的患者。结果发现，214名患者3个月预后差（mRS＜2）。其中81%的患者存在M4段梗死，79%的患者尾状核梗死，77%的患者存在M5段梗死。岛叶、尾状核、M2段、M4段、M5段梗塞患者预后差的比例明显高于预后好的比例。logistic分析表明：M4段、尾状核以及岛叶梗死是3个月预后较差的重要预测因素。因此，尾状核、M4段以及岛叶的梗死与AIS患者3个月预后较差有较强的相关性。为预测AIS患者的疾病预后，与现有的ASPECTS相比，根据十个ASPECTS大脑分区的权重所修正的ASPECTS标准将更准确。

大血管阻塞（LVO）引起的卒中，EVT是一个有效的治疗方案。EVT操作后的血运重建预示着良好的长期神经预后。现有的对血运重建的评价方法，例如脑梗死改良溶栓术评分（mTICI），并不能查明残余微血栓（RME）的定位和数量。Wolman等纳入了29例患者研究双能CT（DECT）是否能探查并定位EVT术后的RME，以及RME的存在是否预示着更差的疾病转归。27例患者出现成功的血运重建（93%，TICI2b－3）。EVT操作后的DSA检查中20例患者存在RME（69%），其中19例（95%）被DECT探查到。存在RME的患者中12／19（63%）神经功能预后良好。而不存在RME的患者中则有9／10（90%）的预后良好。EVT操作后的DECT探测出的RME与前循环的90天mRS评分呈负相关。因此，介入后的DECT可以探测出RME，对预后评估具有价值。

4．其他

由于小脑梗塞症状的非特异性和常规CT图像准确性的局限，对于缺血性小脑卒中的诊断正面临着挑战。CT灌注成像可以为后循环卒中的探查提供额外的价值，但对于预后的价值仍不明确。Matthias等纳入60个病例，证实了小脑CT灌注CBF缺失区域的ASPECT评分与最 终梗死 体积相 关（β：0．830，95%CI：0．605～1．055，P＜0．001），其他的临床或影像参数与小脑梗死体积无相关性（P＞0．05）。与NCCT和CTA比较，CTP小脑灌注降低的区域提示了急性小脑梗死患者的形态学结果的预后信息。

左侧大脑半球较右侧更容易发生脑卒中，且预后常更差。Jason等旨在评估心源性栓塞的偏向性是否是由主动脉弓的解剖特点引起的。Jason等假设牛型主动脉弓和标准主动脉弓存在发生脑卒中的偏向性不同，并回顾性的分析了1598例伴有房颤的心源性急性缺血性脑卒中患者。经统计分析发现，标准主动脉弓组发生脑卒中的分布为左侧43．6%（185），右侧45．1%（191），双侧11．3%（48）；牛型主动脉弓组发生脑卒中的分布为左侧51．3%（98），右侧35．6%（68），双侧13．1%（25）。牛型主动脉弓较标准主动脉弓更容易发生左侧大脑半球脑卒中（P＝0．035）。这些发现对于我们认识主动脉弓的解剖变异对于脑卒中发生偏向性具有重要意义。

脑肿瘤

1．肿瘤与基因

胶质瘤中的放射基因组分析表明基因组改变和影像表型之间有多种关联，但临床上对治疗选择的影响有限。Kim等旨在通过探索MRI表型与下一代测序（NGS）之间的联系，预测IDH野生型胶质母细胞瘤的核心信号通路，用于靶向治疗。对120例经病理证实的胶质瘤患者进行多参数MRI，并用NGS检测其基因改变。第一步，使用带有错误发现率和lasso惩罚的t－test发现每个基因组突变显著的放射学特征。第二步预测受体酪氨酸激酶（RTK）、P53和Rb通路，每个通路包含至少1个相关的遗传突变，通过使用随机森林和逻辑回归分类器使用放射基因组特征、年龄、性别和位置。放射基因组学建模的性能在前瞻性注册（NCT02619890）的IDHwild型胶质母细胞瘤（n＝35）的独立验证集中使用ROC曲线下面积进行测试。结果，第一步发现RTK途径中EGFR、PI3KCA和PTEN突变的23、19和29个特征，P53途径中MDM2和TP53突变的6和11个特征，Rb途径中CDK4、CDKN2A和Rb1突变的3、6和26个特征。IDH野生型胶质母细胞瘤核心信号通路的表现为RTK通路的AUC为0．875（95%CI：0．743～1），P53通路的AUC为0．757（95%CI：0．592～0．921），Rb通路的AUC为0．807（95%CI：0．641～0．972）。年龄 成 为RTK途径的重要预测因素。因此，多参数MRI表型有助于表征核心信号通路，并为IDHwild型胶质母细胞瘤的无创靶向治疗提供潜在指导。

Mancini等评价了DTI、扩散峰度成像（DKI）和神经突方向离散度和密度成像（NODDI）三种微结构MRI在胶质瘤活体分级中的诊断性能。41例经组织病理学证实的原发性未经治疗的胶质瘤患者（23例2级肿瘤和18例3～4级肿瘤；IDH野生型10个，17个IDH突变型1p／19q完整，14个IDH突变1p／19q共缺失；33例非少突胶质细胞肿瘤和8例少突胶质肿瘤）前瞻性地接受了multi－shell扩散加权方案，以评估DTI、DKI和NODDI衍生的肿瘤特征。结果发现IDHmut和IDHwt胶质瘤的肿瘤平均峰度（MK）和ADC（P≤0．02）有显著差异；平均MK、细胞内体积分数（ficvf）和ADC在IDHmut 1p／19q完整和IDHwt胶质瘤之间的存在显著差异。所有指标的AUC均为中等（0．72～0．75）。NODDI衍生参数，包括脑脊液体积分数（fiso）和ficvf，对区分IDHmut和IDHwt胶质瘤的意义不大，但在1p／19q完整和共缺失胶质瘤之间的意义显著。因此，微结构成像为区分IDHwt和1p／19q保留的IDHmut胶质瘤提供了较好的诊断价值，但只有NODDI参数才能可靠地探测1p／19q共缺失对IDHmut肿瘤微结构的影响。微结构扩散加权成像技术为胶质瘤的非侵入性WHO组织分级提供了补充信息，它们的联合应用在这项初步研究中显示了令人鼓舞的结果。

异柠檬酸脱氢酶（IDH）变异和染色体1p／19q共缺失胶质瘤可能存在显著不同的代谢特征，使得它们对治疗敏感且生长缓慢。Yao等的研究使用一种新的PH－敏感分子MRI技术来无创定量胶质瘤亚型的异常代谢行为。他们在3TMRI上行胺化学交换饱和转移回波平面成像（CEST－EPI）来获取pH加权MRI图像。他们测量136名胶质瘤患者在3ppm的MTRasym值以及酸性肿瘤体积。酸性肿瘤体积定义为MTRasym值大于20名正常志愿者在99%置信区间测量值的组织。结果显示，T2高信号区域内MTRasym值（3ppm处）和酸性肿瘤体积分数随胶质瘤WHO级别升高而增加。在未治疗的89例患者（术前，术后或未接受治疗超过1年）中，IDH野生型患者的MTRasym值和酸性肿瘤体积分数明显高于IDH变异型患者。在未治疗的58例胶质瘤中，1p／19q共缺失患者的MTRasym值（3ppm处）显著低于无1p／19q共缺失患者，而酸性肿瘤体积分数则稍低于非1p／19q共缺失患者。在有完整的分子数据的未治疗患者中，当考虑IDH状态时，1p／19q共缺失患者的酸度低于无1p／19q共缺失患者，提示1p／19q共缺失与IDH状态相互影响。当考虑IDH状态时，1p／19q共缺失患者的酸性体积分数低于无1p／19q共缺失患者。研究表明，3T上行pH加权胺CEST－EPI图像的测量值能反映IDH变异和1p／19q共缺失胶质瘤的代谢特征。

为了研究多模态MRI多区域特征放射组学诺模图反映O6－甲基鸟嘌呤甲基转移酶（MGMT）启动子甲基化状态，并完成预测胶质母细胞瘤患者的MGMT甲基化的可视化诺模图，Tian等回顾性搜集了139例胶质母细胞瘤患者的MRI数据（T1C，T1，T2，FLAIR）。在数据处理前，他们先手动勾画了异质性的区域：FLAIR图像上异常信号的整个区域（rEA），T1增强图像上的肿瘤强化区（rCET）和坏死区（rNec），另外还有水肿和无强化区。随后，他们提取每位患者所有亚区域的4000个影像组学特征。使用弹性网回归法确定每例患者的最佳特征，并计算其组学特征值。再根据多变量逻辑回归构建组学诺模图，可以综合组学特征和临床因素。使用C指数和校正曲线验证了诺模图的推广性。最后用决定曲线分析（DCA）来评估组学诺模图的临床应用。结果显示，139例患者中，训练组和验证组分别是92例和47例。影像组学诺模图在训练组（C指数＝0．854）和验证组（C指数＝0．892）中均有显著差异。良好的校准和DCA提示影像组学诺模图在临床应用的可行性。对最佳特征的回归系数分析表明rEA和rNec区域特征的绝对系数和分别为1．597和0．766，均大于其他区域。研究表明，基于多模态MRI中多区域特征的影像组学诺模图能个体化和可视化预测GBM患者的MGMT状况。此外，GBM患者的rEA和rNec区域在预测MGMT甲基化中有重要作用。

异柠檬酸脱氢酶1（IDH1）突变与WHOⅡ、Ⅲ级胶质瘤的发生密切相关，也是WHOⅡ级和Ⅲ级胶质瘤预后评估的独立预测因子。但是，确认IDH1突变状态需要手术切除或活检。Zhao等的研究评估了影像组学预测WHOⅡ、Ⅲ级胶质瘤IDH1突变状态的价值。本研究回顾性分析了135例经病理证实的WHOⅡ、Ⅲ级胶质瘤患者，所有患者2015年1月－2017年7月治疗前行T1CE磁共振检查，包括IDH1野生型组（WHOⅡ级n＝21，WHOⅢ级n＝30），IDH1突变组（WHOⅡ级n＝48，WHOⅢ级n＝36）。利用ITK－SNAP在T1CE上手动勾画肿瘤增强部分的VOI，并通过使用GE A．K．软件分析动力学。使用随机森林算法与5倍交叉验证来预测WHOⅡ级和Ⅲ级胶质瘤的IDH1突变状态。结果显示，IDH1突变型和野生型肿瘤的解剖位置不同，存在显著差异（P＜0．001）。此外，WHOⅡ、Ⅲ级胶质瘤IDH1突变与结节／环状强化密切相关（P＝0．001）。IDH1突变组和IDH1野生型患者组的其它影像学特征和临床特征无显著差异。影像组学方案产生了稳定的诊断效能，AUC、符合率、敏感度、特异度分别为0．794、70．9%、61．4%和76．7%。影像组学方案评估WHOⅡ、Ⅲ级胶质瘤的IDH1突变状态，显示两组存在显著差异（P＜0．05）。因此，影像组学方案能评估WHOⅡ、Ⅲ级胶质瘤的IDH1突变状态，RF分类模型是一种有望预测IDH1基因突变的机器学习方法。建立准确可靠的模型可以帮助胶质瘤患者得到早期诊断并制定治疗方案。

2．肿瘤的鉴别

胶质母细胞瘤治疗的一个挑战是区分真性进展和假性进展（PsP），后者可能会提高生存率。MGMT甲基化已被证明与PsP相关。本研究旨在评估PsP的比例和其结果及与MGMT状态的关系。患者被分为部分反应（PR）、进展性疾病（PD）或稳定性疾病（SD）。那些最初表现为PD但随后在没有干预的情况下有所改善的患者被归类为PsP。我们计算从诊断开始的总生存时间（OS）和进展时间（TTP），TTP根据随后的MRI图像和临床反应计算，并分析其与MGMT的相关性。结果发现，与PD或SD患者相比，PsP患者的预后有所改善，平均TTP和OS介于PR／CR和PD／SD患者之间。随着MGMT启动子甲基化，这些结果得到进一步改善。这些数据证实了先前研究的结论，即MGMT状态可能显著影响反应，并且与PD／SD相比，PsP患者的存活率有所提高。假性进展可以预测更好的整体反应，以更早的方式识别它可以防止不必要的抢救治疗的开始，这些治疗可以保留到治疗过程的后期。

Bharath等研究28例肿瘤样脱髓鞘（TDL）、107例胶质瘤和22例原发性中枢神经系统淋巴瘤（PCNSL）病例来确定了区分肿瘤样脱髓鞘、脑胶质瘤和淋巴瘤的ADC截断值，确定CT和磁共振标志物与肿瘤样脱髓鞘病变、脑胶质瘤和淋巴瘤的相关程度，确定这些标志物在区分肿瘤样脱髓鞘病变、脑胶质瘤和淋巴瘤中的诊断效能。结果发现ADC截断值为775×106mm2／s，低于该值应考虑诊断为PCNSL或HGG。区分TDLs和其他病变而获得的诊断效能参数为敏感度85%、特异度100%、阳性预测值100%、阴性预测值96%和符合率97%。利用ADC截断值、CT和磁共振标志物，可以提供具有高诊断准确性的TDL特异性诊断，并且可以有把握地与胶质瘤和PCNSL进行区分。

Shin等使用常规MR图像评估了基于深度学习的模型在区分胶质母细胞瘤和单发转移瘤方面的性能，纳入了598例MR检测到的单发脑肿瘤，经病理证实为胶质母细胞瘤（n＝318）或转移瘤（n＝217）。结果发现，基于ResNet50的模型在平均分类准确率方面的诊断性能为89%。分类器的精确率、召回率和f1score分别为94．0%、85．5%和0．893。两位放射科医生的诊断准确率、精确率、召回率和f1score分别为88%、86．5%、90%、0．882和77%、76．0%、74．5%和0．752。因此基于深度学习的模型可以使用常规MR图像准确地区分胶质母细胞瘤和单发脑转移瘤，可以作为术前决策工具。

DTI特别是各向异性分数（FA）图在预测胶质母细胞瘤复发区域方面显示出前景。然而，肿瘤周围水肿的分析（大多数复发的地方）受到DTI信号的自由水的阻碍。游离水抑制的FA图预测术前MR扫描胶质母细胞瘤复发。Metz等评估了一种新的、基于深度学习的方法，该方法用于对DTI扫描数据进行游离水校正，以预测第一次MR扫描后的肿瘤复发，共分析了35例胶质母细胞瘤病例。发现在无复发水肿区域和肿瘤复发后区域之间的自由水校正FA图存在显著差异（p10＝0．001111、p50＝0．0031和p90＜0．00001）。相比之下，原始FA图仅显示了第90百分位数有差异，而第10和第50百分位数没有差异（p90＝0．0003，p10＝0．07515和p50＝0．079）。因此自由水校正FA图成为更好地评估肿瘤浸润的瘤周水肿的有前途的工具。游离水校正后，后续肿瘤复发区域的FA值明显低于单纯水肿区域。这可能反映了常规成像中不可见的肿瘤浸润，因此可能为个性化治疗决策揭示重要信息。

Takamura等研究了脑膜瘤磁共振弹性成像测量剪切刚度与CT灌注参数的关系。12例脑膜瘤患者在术前接受了三维脑MRI和多通道CT灌注检查。其平均硬度值、nCBF、nCBV、nMTT分别为（2．6±3．0）kpa、（6．1±3．5、8．1±5．5和1．2±0．2，所有灌注 参数与硬度值呈显著负相关。肿瘤硬度与nCBV的相关性最显著（r＝－0．7380）。关于硬度测量，5个脑膜瘤是坚实的（＞2．7kPa），7个是不坚实的。ROC分析显示nCBV是一个很好的预测坚实肿瘤的指标，其ROC曲线下面积为0．94。使用大于6．4的临界值，nCBV预测坚实肿瘤显示出100%的敏感度（5／5）和85．7%的特异度（6／7）。这是一个非常有意义的用于预测坚实脑膜瘤的方法。

Juvvadi等对7名患者行大脑磁共振弹性成像（MRE）以检测肿瘤黏附、硬度和组织病理学结果的比较。结果显示，肿瘤区域的平均硬度为1．2千帕，非肿瘤区域的平均硬度为2．3千帕；OSS图谱也证实了肿瘤质软和非黏附性，以及组织病理学证实了4级肿瘤胶质瘤质软且易于切除。脑膜瘤、胶质瘤或转移瘤的其他肿瘤的硬度测量值为0．8～1．9千帕。同样，其他不同肿瘤患者的组织病理学结果也与MRE一致。本研究表明，磁共振成像定量可用于检测不同脑肿瘤的硬度和黏附模式。这项研究首次将脑肿瘤的物理特性与组织病理学观察进行了无创性比较，但仍需要更多相关研究。作为一种非侵入性技术大脑磁共振成像具有区分良性肿瘤和恶性肿瘤的潜力，它还可提供关于肿瘤黏附情况从而能够更好地对手术切除提供指导。

脑膜瘤是最常见的原发性颅内肿瘤。对比增强磁共振成像是诊断和治疗计划的金标准，但是在手术后和放疗后环境中，磁共振成像在区分复发和治疗效果方面的准确性有限。68Ga－DOTATATE是一种高亲和力的靶向生长抑素受体2（SSTR2）的PET示踪剂。脑膜瘤表达高水平的SSTR2。Ivanidze等旨在通过前瞻性临床队列研究评估68Ga－DOTATATE PET／MRI在脑膜瘤患者的应用价值。共纳入20名经临床或病理证实的脑膜瘤患者，17名患者PET证实复发，而在3名患者中倾向于治疗后改变的诊断。68Ga－DOTATATE提供了改善的疾病可视化程度，并证实了实质和骨侵犯。动态PET数据显示了脑膜瘤、垂体的独特动态摄取模式和整个队列治疗后的变化。结合动态PET数据采集和分析可以提供额外的有价值的信息，用于区分复发和治疗后的变化，并为未来的前瞻性临床试验提供信息。

Ayoub等用磁共振纹理分析（TA）鉴别孤立性恶性脑肿瘤（胶质母细胞瘤、颅内原发性淋巴瘤和孤立性脑转移瘤）。450例患者被回顾性纳入本研究，包括经病理证实的未经治疗的胶质母细胞瘤（150例）、转移瘤（肺／乳腺，150例）和颅内原发性淋巴瘤（100例）。使用3Dslicer4．10．1分 割 模 块 对T2FLAIR、增 强T1WI和ADC图像进行了配准。从分割的整个肿瘤和水肿成分中获得感兴趣体积（VOIs），每个患者产生2480个纹理特征。使用最大相关最小冗余进行特征选择。Leave－one－out交叉验证（LOOCV）和ROC分析用于评估可以区分GBM、淋巴瘤与孤立性转移的放射特征。最终以95%、85%和90%的高敏感度、特异度和符合率分别区分各种强化的孤立性恶性脑肿瘤。

Machiko等评估了基于CT扫描的机器学习方法是否具有足够的诊断能力来区分胶质母细胞瘤和三级胶质瘤。共纳入91名经病理证实的高级别胶质瘤患者，他们接受了术前非增强脑CT检查。结果发现极端梯度提升算法的AUC最高（0．85），其次是随机森林（0．79）、多层感知器（0．76）、支持向量机（0．75）、k最近邻（0．74）和逻辑回归（0．71）。年龄和峰度是区分的最重要因素，其次是最小值（基尼指数0．115、0．115和0．105）。从极端梯度提升获得的AUC和神经放射科医师评估的AUC显著高于普通放射科医师评估的AUC（分别为0．85、0．85、0．67，P＝0．01，P＜0．01）。机器学习在鉴别GBM和三级胶质瘤中的表现优于有经验的普通放射科医师，这种性能高度依赖于机器学习类型的选择。

Rui等探讨了基于T1BRAVO增强图像的纹理分析对于通过立体定位活检（WHOⅡ和Ⅲ级）对神经胶质瘤目标进行分级的价值，共纳入36例弥漫性胶质瘤病例和64个穿刺靶点。结果发现三级胶质瘤的纹理特征中最大密度、95分位数、范围、方差、标准差、和总方差和聚类显著性高于二级胶质瘤。而二级胶质瘤的均匀度和短游程低灰度级优势值高于三级胶质瘤。一阶特征最大密度AUC、敏感度、阴性预测值分别为0．751，96．6%，94．2%，95分 位 数 分 别 为0．737，86．2%，80．0%，和范围分别为0．801，89．7%，87．0%；方差和标准差中AUC值最高（0．826）；均匀度AUC、特异度、阳性预测值分别为0．746、82．8%、76．2%。二阶灰度共生矩阵特征聚类显著性AUC、特异度、阳性预测值分别为0．784、89．7%、85．8%，和总方差分别为0．675、96．6%、91．0%。高阶灰度游程矩阵特征的诊断效率略低于一阶和二阶特征。结合多纹理特征的ROC分析，AUC为0．887（95%CI：0．805～0．969）。因此，T1BRAVO＋C图像的纹理分析可能有助于通过立体定向活检（WHOⅡ和Ⅲ级）对胶质瘤进行分级。

肿瘤治疗领域（TTFields）是一种新的治疗方式，最近批准用于胶质母细胞瘤（GBM）的管理。目前没有GBM患者正常大脑实质的肿瘤治疗区域的安全性文件的定量证据。Chawla等使用DTI来评估GBM患者中TTFields区域是否会诱发对正常脑组织的破坏。他们选取12例接受了手术和化疗治疗后行TTFields的GBM患者。患者在基线和开始TTFields治疗后2个月分别在3TMRI行常规序列和DTI序列扫描。使用单次激发自旋回波EPI序列获取DTI数据（30个方向）。对原始DTI数据进行运动和eddy涡流校正后，计算平均扩散率（MD）、分数各向异性（FA）、线性系数（CL）、平面系数（CP）和球面各向异性系数（CS）的参数图。校正两个时间点的DTI参数图。通过绘制圆形兴趣区（ROI），计算MD、FA、CL、CP和CS的平均值，从不同的正常灰质和两侧白质区域计算（ROI，20像素）。在画ROI时，应注意避免不同的组织间有浸润性肿瘤。配对t检验的假设是，基线检查与TTFields后DTI参数的显著差异反映了不良影响。结果显示，不同的脑区内TTFields后相与基线的DTI参数（MD、FA、CL、CP和CS）没有显著差异（P＞0．05）。用柱状图显示白质区域（额叶白质，枕叶白质，半卵圆中心，胼胝体膝部、压部和体部）和灰质区域（基底节，丘脑，尾状核和海马）的MD和FA的平均值。研究的初步结果为TTFields的安全性评价提供了客观、定量的方法。DTI分析支持，TTFields治疗不会对GBM患者的正常脑区造成任何组织损伤。

Park等探索了超极化碳－13（HP13C）代谢MRI用于鉴别放射性坏死和脑肿瘤的可行性。他们用80Gy剂量单次照射小鼠半脑（n＝7）造成其放射性坏死。分别往颅内注射GL261细胞株（n＝6）和Lewis肺癌（LLC）转移细胞（n＝7）制造两种脑肿瘤模型。接受照射和有荷瘤的小鼠分别在治疗后2．5个月和14天出现对比剂强化（CE）。通过注射13C1－丙酮酸，使用高灵敏度预极化获得13C 3D－MRSI数据。由血管最大总碳信号（NLAC和NPYR）和乳酸与丙酮酸的比值（LAC／PYR）标准化乳酸和丙酮酸值（分别是nLac和nPyr），并计算乳酸与丙酮酸的比值（Lac／Pyr）。结果显示，常规MRI表现出典型的放射性坏死和脑肿瘤的影像学特征：受照射小鼠在Gd－T1MRI上表现为明显强化，T2表现为信号不均匀。同样，GL261胶质瘤和LLC转移模型也表现为明显强化和T2高信号。HP13C数据显示放射性坏死组织和脑肿瘤具有明显的代谢特征：放射性损伤的Lac／Pyr和nLac均显著低于胶质瘤和LLC转移组织。放射损伤与GL261胶质瘤或LLC转移模型的nPyr无显著差异，提示这三种组织所摄取的丙酮酸的量是相似的。组织学分析显示放射性坏死与脑肿瘤有明显不同的特征：与放射性坏死组织相比，肿瘤模型表现为细胞密度高，这是癌症的特征之一。肿瘤中细胞密度的升高与HP－13C数据中观察到的高乳酸水平一致。该研究的结果表明，HP13C代谢成像可能为鉴别复发性脑肿瘤和放射性坏死提供一种新型无创的影像标记物。

Zhang等的研究评估了ADC值在鉴别颅内良恶性脑膜瘤和不同级别脑膜瘤的价值，以及脑膜瘤中ADC与Ki－67增殖指数的相关性。本研究回顾性分析了125例病理确诊为脑膜瘤及术前Ki－67阳性的患者，根据病理结果分为良性组（94例）和恶性组（31例），其中WHOⅠ级52例，WHOⅡ级59例，Ⅲ级14例。比较不同级别脑膜瘤与良恶性脑膜瘤之间瘤周水肿区的相对ADC值（rADC）。术后免疫组化结果获取Ki－67增殖指数，分析ADC值、rADC值与Ki－67指数的相关性。结果显示，良性组ADC和rADC值低于恶性组（P＜0．001）。高级别组脑膜瘤的ADC和rADC值低于低级别组（P＜0．001）。结果表明，ADC值可提高脑膜瘤术前良恶性鉴别诊断和病理诊断的准确性，且ADC值与Ki－67指数呈负相关。

3．肿瘤治疗的评价

免疫检查点抑制剂（ICI）疗法在各种恶性肿瘤的治疗中变得越来越普遍。随着ICI疗法使用的增加，出现了许多治疗相关并发症，称为“免疫相关不良事件（irAEs）”。垂体炎是一种罕见的潜在致命毒性，需要及时识别和早期治疗。Robert等研究了接受ICI治疗的患者垂体炎的原发和继发影像学特征。对228名接受ICI治疗的成人肿瘤患者进行了回顾性分析。评估垂体炎的原发和继发影像学特征（肾上腺、甲状腺、子宫／卵巢萎缩）。随访时，所有患者均出现肾上腺萎缩，2例（13%）出现甲状腺萎缩。因此，ICI疗法的作用日益扩大，导致垂体炎等irAEs的发病率增加。垂体炎的主要影像学表现通常很微妙，但包括弥漫性垂体增大以及肾上腺和甲状腺萎缩。

Richards等研究了20例小细胞肺癌（SCLC）患者脑转移瘤（BMs）诊断后初始治疗前后MRI特征的变化。将评估这些变化对中枢神经系统无进展生存期（PFS）和总生存期（OS）的影响，以确定MRI生物标志物来评估对治疗的反应。分析的MRI特征包括病变大小、T1和T2加权信号、周围水肿、出血和扩散性。成像特征的初始和间隔变化与OS及CNS PFS相关。为了进行统计分析，将仅接受全身化疗的患者与接受化疗和全脑放疗（WBRT）的患者分组，将这些患者（n＝11）与诊断为BMs后仅接受WBRT的患者（n＝9）进行比较。生存分析显示，治疗组间在OS方面存在差异（P＝0．0122），而在CNS PFS方面不存在差异（P＝0．1371）。治疗组之间在病变大小的百分比变化（P＝0．9405）和ADC百分比变化（P＝0．5635）方面没有差异。对于其他MRI特征，治疗前后T1信号、T2信号和水肿没有差异。全身化疗和／或WBRT前后扩散性的变化可能是评估SCLC和BMs患者治疗反应的有用生物标志物。

Shahriar等通过多b值采集定量扩散MRI评估GBM患者的治疗反应，13例患者被前瞻性地纳入了多中心研究。所有患者均经活检证实GBM，并完成放疗。治疗结束后，5例出现进展（PD），4例病情稳定（SD），4例完全治愈（CR）。PD患者在所有扩散模型中都显示直方图向左移动，这与扩散受限增加一致，并意味着细胞增多。SD或CR的患者在直方图中显示很少或没有变化。95百分位数的分布扩散系数（DDC）和75百分位数的灌注分数（f）对RANO评估进展最具预测性，并且优于常规ADC。第75百分位数（f）和第95百分位数（DDC）降低是预测早期进展性疾病最敏感的直方图指标。初步结果表明，特定扩散成分的早期变化与随后的治疗反应之间存在关联。这是首次使用高级扩散直方图分析作为早期治疗反应的标志，并有可能识别需要早期接受二线治疗的患者。

免疫检查点阻断疗法是治疗恶性脑肿瘤的一种新方法，但是评价其疗效存在问题。Liu等回顾性分析了45例接受免疫治疗的恶性脑肿瘤患者的MR图像。25名无免疫疗法的放射性坏死或假进展患者被纳入本研究进行比较。获得病理结果或连续随访MR检查以确认最终诊断。带有对比剂泄漏校正的rCBV图是使用美国食品和药物管理局批准的NordicICE程序生成的。结果发现，对真实肿瘤进展性病变进行对比剂渗漏校正的rCBV的平均最大rCBV比值高于未进行对比剂渗漏校正的rCBV。对于无免疫治疗的放射性坏死或假进展患者，免疫治疗后无对比剂渗漏校正的平均最大rCBV比值也高于无对比剂渗漏校正的rCBV。恶性脑肿瘤患者免疫治疗后MRI的改变是复杂的。免疫治疗后的假进展病变可能与坏死／假性进展和活动性炎症改变混合。在接受免疫疗法治疗的患者中，DSC－PWI有对比剂渗漏校正和无对比剂渗漏校正的rCBV联合使用，有助于区分真正的肿瘤进展性病变和坏死／假进展。

体部肿瘤的侵入性电刺激已被证明可减少肿瘤灌注，甚至可能诱发坏死。经颅电刺激（tES）目前应用于精神病学和神经学方面以恢复神经元活动并调节脑局部灌注。Sprugnoli等测试在脑肿瘤患者中应用tES减少肿瘤内灌注的安全性、可行性和有效性。共纳入6名胶质母细胞瘤患者和2名转移患者。结果发现在肿瘤实体中发现CBF显著降低（36%，P＝0．001），从胶质母细胞瘤的26%到转移患者的45%不等，而坏死肿瘤核心和水肿区域的CBF变化不显著，分别为8．9%（P＝0．294）和5%（P＝0．328）。此外，在对照区域，即同侧区域增加5．7%（P＝0．194），对侧增加5．4%（P＝0．502）。该研究数据证明了使用tES无创靶向和调节肿瘤内灌注的安全性和可行性。

使用MRI纵向评估脑肿瘤患者是一个挑战，因为肿瘤进展和治疗相关改变包括放射性脑坏死的影像表现有很多重叠的部分。此外，个体解释存在差异，尤其是那些在多学科肿瘤委员会上呈现的病例。结构化报告系统，比如最近描述的肿瘤报告和数据系统（BTRADS），总试图将放射学家解读的一致性最大化。Cooper等研究了2017年10月－2019年3月影像诊断为脑肿瘤的成人患者。最近的随访MRI根据BTRADS中描述的8分等级评分，0～4分随着分数升高提示疾病恶化程度更高。第二次MRI检查由脑肿瘤会议中的3位神经放射学家中的一位来执行。计算第一次和第二次检查的评判者间一致性。研究的275名患者中有270名有影像和报告，适合做重复的结构评分。最常见的诊断是胶质母细胞瘤，其次是2级少突胶质细胞瘤以及2级星形细胞瘤。两次检查的总一致性是83%（kappa值0．89±0．05）。对于有影像表现恶化较低的一致性（63．6%～82．4%）有所提高。该研究表明，对脑肿瘤患者MRI使用结构化报告系统来分类能准确了解第一次和第二次检查报告之间差异的特征。总一致性较好，但随着影像表现恶化，变异率会升高。

儿童髓母细胞瘤的长期存活者正在增加。因此，监测放化疗（RCT）应用的后遗症，如血管损伤显得越来越重要。Tanyildizi等研究使用动脉自旋标记（ASL）灌注MRI分析RCT患者脑血流量（CBF）的变化，对28例患者和24例健康志愿者行ASL灌注MRI扫描。计算每个人的CBF图，并使用SPM导入MNI空间。根据MNI坐标确定各组灰质的平均CBF值，计算海马和听觉皮层的平均CBF值，并用非参数Wilcoxon秩和检验进行个体比较。结果显示，患者组和健康对照组的灰质平均CBF无显著差异。经过比较发现，RCT治疗后的患者海马和听觉皮层的CBF相比健康对照组有显著降低。研究表明，ASL灌注MRI可作为无创性评估儿童髓母细胞瘤患者RCT治疗后CBF的工具。这些患者中观察到的海马和听觉皮层CBF的显著降低与听力损伤和记忆力减退有关。因此，ASL灌注可作为常规的MRI随访序列。

Speckter等用常规MRI和DTI提取的基本影像组学特征来预测良性脑膜瘤和前庭神经鞘瘤（VS）伽玛刀放射外科（GKRS）治疗后的体积变化。该研究招募了24例VS患者和32例脑膜瘤患者，在GKRS前进行常规MRI和DTI检查。从术前MRI纹理分析一共获取78个参数，包括平均值、标准差（SD）、百分位数、峰度和基于体素的直方图的峰度和偏度，以及与脑膜瘤36个月（19．5～63．3个月）和VS患者41．8个月（21．9～80．3个月）平均随访期后的病灶体积变化相关的10个不同的DTI参数。结果显示，在脑膜瘤病例中，几项DTI衍生的参数与体积变化显著相关。扩散张量最小特征值（L3）的2．5百分位值是预测GKRS结果的最佳参数（CC＝0．739，P≤0．001），而在非DTI参数中，只有T2加权图像的SD与肿瘤体积变化显著相关（使用错误检测率FDR校正总体错误率后，CC＝0．505，P≤0．05）。与对照组相比，VS患者T2加权图像的两个直方图参数存在显著差异（P＜0．05，FDR校正）。T2信号的峰度值预测进展的敏感度和特异度分别为86%和78%。因此，放射外科术后容积变化的预测可影响治疗策略，比如调整放射剂量，或加强放射外科手术优于常规切除术。本研究的纹理分析结果表明DTI衍生参数与SRS后脑膜瘤体积缩小有很高的相关性，而常规影像可预测接受SRS治疗后脑膜瘤和VS患者的预后，尽管准确性稍差。

目前，鞍区病变中低分割放射外科（HFSRS）作为替代单一放射外科的方法仍存有争议。Speckter等的研究中，当技术上不能将到前视觉通路（AVP）的最大点剂量限制到12Gy时，对患者行HFSRS治疗。研究纳入2011－2018年72名接受HFSRS治疗的眼周病变患者（病变至AVP的的平均距离0．3mm，69%直接接触）和173例接受单组分治疗（平均边缘剂量为15．5Gy，平均病变到AVP的距离2．0mm，30%直接接触）的眼周病变患者。该研究中的方案是在HFSRS组中，7例用平均边缘剂量5×6．93Gy治疗5天，56例使用4×5．32Gy，9例使用3×6．31Gy。使用高分辨率3D－T1图像精确描绘视觉通路（2016以后使用FGATIR序列）。在平均23个月（2～72个月）的影像随访期（FUP）后，所有接受HFSRS治疗的病灶均实现了局部控制，除了1例（垂体卒中所致）。观察到总的平均体积减少了3．05%／月。平均FUP眼科评估为28个月（2～79个月）。10例有视力改善，1例接受4×5．60Gy最大视点剂量的患者确诊为放射相关的视神经病变（RION）。所有治疗均耐受良好并得到了满意的结果。CT图像测量HFSRS过程中的空间框架位移＜0．3mm。在单次SRS的群体中，在平均27个月（4～78个月）的FUP后，除7个病灶外的其余病灶均达到局部控制，总的平均体积减少1．52%／月。眼科评估的平均FUP为36个月（7～81个月）。1例10．2Gy作为最大光点剂量后确诊为RION。分析了所有患者的两条神经、两条视束和视交叉的剂量容积直方图。初步结果表明，HFSRS认为是一项有效且相对安全的可选择的接触AVP病灶，得益于视觉通路1．03Gy的低α／β比值（来自2018RSNA摘要）。

4．肿瘤的预后

Norlisah等评估了MRI同相和反相（IOP）衍生的脂质分数作为神经胶质瘤生存预后新的生物标志物的能力。脂质部分由IOP序列信号丢失率得出。采用基于ROC的表面下体积（VUS）的三组分析方法，将预后因素分为低、中、高三组，对胶质瘤实体非增强区的脂质部分进行分析。采用Kaplan－Meier生存分析和Cox回归模型进行分析。结果发现三组（低、中和高脂质分数）间存在显著差异，按总生存率的最佳截止点（OCP）和进展时间（P≤0．01）进行分层。用脂质分数分层的OS图与用WHO级别分层的OS图也有很强的相关性（R＝0．61，P＜0．01）。因此，实体非增强区的脂质分数显示出预测胶质瘤预后的潜力。这种方法将是一种用于治疗分层的成像方案以及作为胶质瘤患者的预后工具有用的辅助手段。将脂质组学分析添加到标准肿瘤评估中有可能增强预处理方案，尤其是针对高危人群的干预。使用IOP序列通过可靠的生物标记物可能进行未来的脂质组学分析。

弥漫性胶质瘤由于分子和遗传的异质性，其预后有很大的差异。术前MRI提供了重要的诊断信息，但其预后价值尚不清楚。Feng等的研究使用一种基于深度学习的方法自动提取定量影像学特征，研究其对总生存率的预测价值。他们从当地的临床数据库中搜集了140例弥漫胶质瘤患者的术前MRI数据（包括术前和术后的T1、T2、FLAIR）。记录每例患者诊断时的年龄、性别、肿瘤分级、IDH状态以及总生存时间。使用深度卷积神经网络自动分割肿瘤区域。分割后，获取整个肿瘤体积、表面积以及球度（肿瘤形状与球形的接近度）。总生存率分为5年以下和5年以上。首先，使用年龄、性别、肿瘤分级和IDH状态作为非影像特征来预测总生存率。然后用术前的体积、面积和球度结合年龄和性别，用于评估分级的准确性。最后，运用所有特征。进行5倍交叉验证，计算平均符合率和曲线下面积（AUC）。在4／5的数据上训练逻辑回归模型，并在剩余的1／5上进行测试。结果显示，三个影像特征（体积、表面积、球度）的任意一项和患者总生存率间均有相关性，其中，球度的相关性最显著（P＝1×10－6），提示较大且形态不规则的肿瘤生存较短。使用术前信息进行生存率预测的准确性是0．836（AUC＝0．905）。结合非影像特征后准确性为0．921（AUC＝0．947），增加影像特征稍微降低了准确性（0．907），但AUC增至0．958。研究表明，对弥漫性胶质瘤患者，在术前使用基于深度学习的分割从多参数MRI中提取定量信息，能为其提供预测价值。

原发性和复发性多形性胶质母细胞瘤（GBM）的放射治疗（RT）通常是在解剖磁共振（MRI）上制定计划，靶区定义为T1加权钆剂增强序列（Gd－T1－MRI）强化的区域。最近的研究表明，O－（2－18F氟乙基）－L－酪氨酸（FET）正电子发射断层扫描（PET）比MRI更具特异性，对肿瘤的显示也同样敏感。然而，在复发性GBM中，还没有明确的证据表明FET－PET提供的信息在RT靶区容积描绘和结果预测方面是互补或优于MRI的。Carles等的研究比较FET－PET（VFET）和MRI上定义的肿瘤体积并分析FET－PET图像特征在预测GBM复发患者肿瘤进展时间（TTP）的应用。他们前瞻性招募了21名复发性GBM患者，对其行放疗治疗。患者放疗前行Gd－T1－MRI和FET－PET扫描。PET靶区定义为背景参照（BG，大脑和小脑中手动定义的2个区域）标准摄取值（SUV）的1．8倍，而MRI容积是由经验丰富的放射肿瘤学家绘制的区域。将MRI和PET图像校准，从VFET和VMRI中提取135个FET－PET图像特征（IF）。Wilcoxon秩和检验结果显示，VFET和VMRI勾画的体积相仿。然而，低骰子相似系数的平均值为0．3±0．2，阳性预测值为0．4±0．3，敏感度为0．4±0．3，提示定位方面的一致性差。117项图像特征（87%）显示VFET与VMRI之间有显著差异。74%的图像特征在VFET和参照物之间有显著差异，包括所有SUV相关特征（最小值、最大值、峰值和平均值）。小区域低灰度重点（SZLGE）对TTP有显著的预测价值（P＝0．00027，SZLGE＜SZLGE中位值和SZLGE＞SZLGE中位值患者的TTP曲线之间的对数秩和检验）。研究表明，在复发性GBM再次放疗的预后评估方面，FET－PET为MRI提供了补充信息。

儿童

关于儿童颅内动脉漏斗扩张（ID）的特征和自然史的资料很少。Adam等在60名儿童中研究了ID的位置、关联和时间演变，共发现了63个颅内ID。动脉瘤的家族史有2／60（3．3%），而综合征相关性有14／60（23．3%），最常见的是镰状细胞病（4／14，28．6%）。ID的平均大小为（2．2±0．5）mm，与亲代动脉的平均比为0．5±0．2。最常见 的 位 置 是 在P1－PCA上（34／63，53．9%），而仅4／63（6．3%）的情况下出现后方交流ID。在12／60（20%）患者中发现了其他脑血管变异。小儿颅内动脉IDs在位置、病因和时间演变方面与成人相同。随着时间的增长或动脉瘤的形成是非常不寻常的，不需要在儿童时期进行频繁的短期影像学监测。这是唯一可证明漏斗状扩张到动脉瘤的时间演变及其对儿童的后续影响的大型研究。

Bertolazzi等使用DTI研究儿童肥胖对大脑连通性变化的影响。纳入120位受试者（59岁的肥胖青少年和61岁的健康青少年），年龄12～16岁，并且在性别、年龄、性发育和就学方面进行了匹配。对339350个体素的统计和探索性分析表明，肥胖患者胼胝体体部、胼胝体压部、眶中回的FA值较非肥胖者降低。TNF－β与FA值在胼胝体压部呈负相关，IL6也与FA值在眶中回和胼胝体体部呈负相关。炎症标志物和FA值无相关性。数据揭示了肥胖区域重要的损害模式，该区域负责控制肥胖青少年的食欲、情绪和认知功能，并与某些炎症标记相关。

为确定负责运动功能障碍的脑网络并评估DTI网络在检测脑室白质损伤（PWMI）伴有痉挛性脑瘫（SCP）的诊断性能。Jiang等纳入72名6～18个月的婴儿，分为PWMI伴SCP组（n＝20）、PWMI不伴SCP组（n＝19）和对照组（n＝33）。与对照组相比，PWMI伴SCP组和PWMI不伴CP组患者的结节效率明显降低，额叶的多个大脑区域（前额叶皮层和纹状体）的结点效率也得到了提高。此外，与PWMI不伴CP组相比，PWMI伴SCP组感觉运动网络的节点效率降低，包括双侧中央前和中央后回以及辅助运动区。感觉运动网络的节点效率对区分有SCP和无SCP（AUC＝0．97）的PWMI具有高敏感度（95%）和特异度（94．74%）。

新生儿急性胆红素脑病（ABE）在T1WI中通常伴有苍白球高信号，但新生儿的正常髓鞘形成可能会引起类似的信号改变，从而导致ABE的诊断含糊。Wang等纳入了29名具有正常髓鞘的新生儿和32名经临床证实的ABE的新生儿，对T1WI进行纹理分析，在所有1319个放射学特征中，相对平均强度和12个纹理特征被选为最有区别的特征。决策树分类器在区分ABE和正常髓鞘化方面具有最佳性能，其AUC为0．946。在13个特征中，反映Fisher苍白球整体亮度的相对平均强度是基于Fisher评分的最具判别力的特征。放射学特征的添加不仅能够揭示由ABE引起的微妙的形态异质性，而且能够量化对比度变化，对于改善这两个条件的表征和区分是可行的。

由于胎儿DWI质量的影响，Biased－ADC测量往往不准确。Lucia等在正常脑成熟胎儿中探究DWI降噪以改善ADC值的可靠性的潜力。结果发现信噪比随着降噪校正而大大增加。孕II期和孕III期计算的小脑、脑桥、额叶白质和丘脑的ADC平均值存在显着差异。小脑、脑桥和丘脑的ADC值逐渐降低。孕中期额叶白质ADC增加，而孕晚期ADC呈下降趋势。由于胎儿成像中的大量成像伪影，对DWI进行降噪是获得可靠的ADC值并表征正常胎儿大脑发育的理想方法。没有偏差的ADC参数显示出不同胎儿大脑ROI的平均值具有显著变化，这表明正常胎儿大脑发育过程中在增殖、迁移和髓鞘形成过程中发生了生理异质性微观结构变化。

人类的语言偏侧性是大脑不对称的最早发现之一。但胎儿期年龄对语言偏侧性的影响尚不清楚。Hong等采用DTI研究早产和足月新生儿与语言相关的上纵束白质微结构变化。结果发现上纵束形态在孕31～42周发生了显著变化。左侧和右侧上纵束的FA值均随着年龄的增长而显著增加，表明上纵束中的白质微结构已经成熟。与右侧上纵束相比，左侧具有较低的初始FA值和更快的FA增加的特征。左右上纵束的FA在孕36周附近相交。上纵束中FA的不对称指数随着年龄的增长而显著增加，反映了结构向左不对称的转变。所有新生儿均根据其扫描年龄分为3个年龄组，以进一步探讨语言偏侧化的发展。孕34～38周和38～42周组上纵束中FA的不对称指数显着大于孕周最小组（30～34周）。

Tang等探索了磁共振三维动脉自旋标记（3DASL）灌注成像采用不同标记延迟时间（PLD）在评估新生儿新生儿缺氧缺血性脑病（HIE）中的应用。将200例确诊为HIE的新生儿和200名健康新生儿分别分为5组（每组40个）：0～24小时，1～3天组，3～7天组，7～15天组和15～28天组。结果发现在1～3天组，HIE新生儿的CBF值在除额叶外的所有脑区均高于对照组。在0～24小时和3～7天组中，HIE新生儿的CBF值在所有脑区域均低于相应的对照组。在7～15天组和15～28天组中，HIE和对照组所有脑区的CBF值均无显著差异。因此3D－pcASL灌注MRI扫描结合PLD可以帮助新生儿HIE的早期诊断，因为它更全面地反映了HIE的病理过程。

Amanda等利用DWI去噪矫正，获得改进的ADC值，并用此研究受脑静脉膨胀（VM）影响的胎儿大脑，用于表征胎儿脑微结构损伤。在VM胎儿中，ADC值与正常大脑有显著差异，特别是在半卵圆中心、丘脑（TH）和脑脊液中。且ADC值与孕周呈负相关，表明扩散率逐渐下降。通过降噪校正获得可靠的ADC值是一个实用的工具，能够更好地区分产前胎儿脑组织中发生的微结构损伤。该研究结果表明，VM和正常胎儿脑中获得的ADC测量值存在差异，特别是半卵圆中心ADC值的增加可能反映了脑部微结构受损。

脑白质病

Wamtjes等使用三维合成（Synthetic）MRI实现了脑白质的高清成像。他们在Philips的3TIngenia MR扫描仪上采用三维QALAS序列同时获得多个平行的序列图像，较对照序列（二维MDME序列）具有相同的成像效果和更短的扫描时间。目前临床上主要使用磁共振增强扫描区分多发性硬化的活跃病灶和非活跃病灶。鉴于已有研究显示钆对比剂在颅内的非特异性沉积，越来越多的研究致力于减少或避免钆对比剂的使用。Vinayagamani等使用磁敏感成像及铁含量定量成功区分多发性硬化的活跃病灶和非活跃病灶。Bilello等制定了一套磁共振扫描流程以减少对比剂使用：所有病例行三维FLAIR成像，仅对其中经CAD分析显示存在新病灶的病例加扫磁共振增强序列。Puig等使用卷积神经网络对比分析三种视觉评分量表评估磁共振成像脑白质病变的效果，结果发现Fazeka’s量 表 和ARWMC量 表（Age－related white matter change scale）评估结果接近磁共振定量分析结果，适合推广使用。Kim等使用无监督学习法在3D FLAIR图像上成功对多发性硬化病灶进行分割。他们使用最小距离估计（minimum distance estimation，MDE）和Cramer－vor Mises法统计建立模型在三维FLAIR图像上对多发性硬化病灶进行分割，结果与视觉评估效果具有较高一致性。

认知与记忆

Thomas等使用内嗅皮层萎缩（entorhinal cortical atrophy，ERICA）评分和后扣带回及楔前叶的ASLCBF值区分阿尔茨海默症相关的轻度认知损害和痴呆。Cheung等使用静息态半球间镜像功能连接（interhemispheric functional connectivity，IFC）分析默认网络、突显网络和执行控制网络，发现阿尔茨海默症患者三种网络的IFC均显著减低，而血管性痴呆和混合型痴呆的三种网络同时存在IFC的减低或增高。这些结果提示存在代偿性其它脑区的激活。Puig等使用卷积神经网络分析脑白质病变（WMH）对认知功能的影响。该研究结果发现，与Fazekas’s评分相比，卷积神经网络分析得到的WMH负荷与信息处理速度、执行功能、语言功能具有更显著的影响。本板块还有两项研究分别对手机成瘾和烟草成瘾患者进行静息态研究，尝试揭开成瘾的神经机制。

图像分析方法（非人工智能）

由于部分容积效应，低空间分辨率的人脑结构磁共振模板缺乏重要的解剖细节。Mohammad等介绍了一种新的基于超分辨原理的高分辨率结构磁共振模板的构建方法，并基于超分辨技术开发了一种老年人高分辨率脑结构磁共振模板。纳入222名老年人的T1加权脑MRI数据。原始图像（1mm各向同性）通过刚性和非刚性对齐到0．5mm分辨率空间。所得到的非线性变形场用于将刚变换后的0．5mm分辨率图像映射到0．5mm模板空间中的精确位置，从而消除了传统模板构建方法中的差值。模板空间中每个体素的最终强度使用高斯核计算为包含在该体素中的强度的加权平均值。新的模板称为IIT－Aging＿0．5mm，并将其与其他老年和年轻成人大脑的高分辨率模板在图像质量和空间标准化精度方面进行了定量比较。结果发现IIT－Aging＿0．5mm模板具有较高的图像清晰度，表现为归一化功率谱中较高的空间频率。与MCALT＿0．5mm和IIT－Aging相比，IIT－Aging＿0．5mm模板细小结构显示更清晰。MCALT＿0．5mm模板在大脑皮层存在伪影，而其他模板中没有。使用IIT－Aging＿0．5mm模板时，被试者之间空间归一化的准确度较高。IIT－Aging和IIT－Aging＿0．5mm模板的变形要求较低较小。因此，IIT－Aging＿0．5mm模板是一种高质量、高分辨率的老年人大脑结构模板，它比其他模板提供了更高的空间归一化精度，即使对于低分辨率老年人数据的归一化也是如此，有助于对老年人数据进行更高精度的标准化工作。

随着老龄化研究中海量数据的产生，对老年人脑多模式MRI图谱的需求也在增加。Wu等提出一种迭代多模态模板构建策略，在同一空间开发出高质量的老年人脑T1加权（T1W）和DTI模板。纳入202名非痴呆老年人的T1W和DTI数据。结果表明，用于模板构建的T1W和DTI数据的空间规范化程度提高，T1W和DTI模板之间的空间匹配程度也提高，表明模板的质量随着迭代次数的增加而提高。与其他可用模板相比，最终生成的T1WI和DTI模板进一步提高了老年人数据空间归一化精度。提出了一种新的多模式模板构建方法，并在同一空间生成了老年人大脑的T1W和DTI模板，与其他可用模板相比，该方法可以更好地实现老年人T1W和DTI数据的空间归一化。

为了通过改进的纤维束追踪策略和采用更加精确定义的灰质标记来增强IIT人脑图谱中的白质连接组以及评估这种新的连接组在人脑连接组计划（HCP）年轻成年人中的代表性。Qi等报道了一项关于增强IIT人脑图谱的白质连接组的研究。纳入了20名性别和年龄匹配的青年HCP参与者的结构和扩散MRI预处理数据。连接组构建：在IIT－HARDI模板和20个HCP数据集上应用全脑解剖纤维束追踪、球面反褶积信息滤波（SIFT）和84个Desikan－Killiany区域，生成21个连接组，每个连接组包含6972个edge。通过DTI配准，将每个连接组滤波后存在的edge的流线变换到另外20个连接组空间，生成纤维束密度图像（TDI）对连接组进行评价。计算一个连接组和另外20个连接组之间的每个edge空间体积的F1分数。同时计算20对TDI图的Pearson相关系数。在每个连接组空间重复这些过程，并对F1分数和Pearson相关系数进行平均。结果显示新的IIT连接组的TDI和edge的密度图与其他研究显示了良好的一致性。在不同存活edge数下，IIT连接组的F1平均分数与HCP组相比无显著差异，而Pearson平均相关系数显著高于HCP组，说明IIT连接组可代表HCP连接组的个体。因此，新的IIT白质连接组将有助于全脑连接组的图谱分析。

静息状态功能磁共振成像（rs－fMRI）的研究主要集中在描述离散脑区之间的连接性，它的一个主要的缺点是不能在细胞和环路水平上提供对大脑认知功能或功能障碍的机制理解。为了克服这一局限性，Li等开发了一个多尺度神经模型反演（MNMI）框架，该框架将微尺度环路的相互作用与宏观网络动力学联系起来，并基于血氧水平依赖（BOLD）rs－fMRI估计局部耦合和区域间连接。纳入66名抑郁症（MDD）成人和66名匹配的正常对照（NC）。结果发现MDD组背侧前额叶皮层（dlPFC）内的反复兴奋和抑制减少，这与公认的MDD假设模型一致。此外，还发现丘脑的反复兴奋异常升高，这可能是MDD中常见的丘脑皮层异常振荡的原因。因此，MNMI框架能够表征MDD潜在的区域内病理生理机制，因而优于传统的区域间FC分析，通过多尺度神经网络模型了解受损环路动力学有助于识别MDD的生物标志物和病理机制，这对开发更有效的诊断和治疗手段是必要的。

MRI可显示颈动脉斑块特征，包括斑块内出血（IPH）、富脂坏死核心（LRNC）和薄的纤维帽破裂（TRFC），这些特征能够增加未来脑血管事件的风险。Asim等进行了一项系统的回顾性研究和Meta分析，以评估MRI识别的高风险斑块特征（包括IPH、LRNC和TRFC）与中风或短暂性脑缺血发作（TIA）后续缺血性事件风险之间的关系，随访时间≥3个月。总共15项研究包括2350名患者。MRI阳性IPH、LRNC和TRFC的未来缺血性事件年发生率分别为11．9%、5．4%和5．7%。IPH、LRNC和TRFC与未来缺血性事件风险性的OR值分别为6．37（95%CI：3．96～10．24）、4．34（95%CI：1．65～11．42）和10．60（95%CI：3．56～31．58）。这些发现进一步证实了磁共振阳性的“高危”或“易损”斑块特征（包括IPH、LRNC和／或TRFC）可以预测未来中风或TIA缺血性事件的风险。

为了探究流动伪影补偿和信号强度不均匀校正对接受过多次钆布醇注射的受试者T1加权脑磁共振图像信号强度比的影响。Tobias等纳入76名受试者，结果发现使用流伪影补偿后，一少部分受试者的齿状核／脑桥的信号强度比由于存在流动伪影必须排除。在不进行强度不均匀性校正的情况下，研究组与对照组在齿状核／脑桥的信号强度比上存在显著差异，但在采用强度不均匀性校正后没有显著差异。对于苍白球／丘脑的信号强度比，研究组与对照组之间没有差异。因此，强度不均匀性校正算法的应用对评估钆剂脑潴留所引起的脑部核团的信号强度比有重要影响。

脑血管病（非卒中）

遗传性出血性毛细血管扩张症（HHT）是一种常染色体显性遗传病，由参与血管生成调控的基因突变引起，约10%～20%的患者可能有脑血管畸形。颅内动脉瘤（ICA）是获得性血管病变，在一般人群中患病率为3%～5%。HHT与ICA没有明确的联系。Matias等探索了HHT人群中ICA的发生率。纳入了151名血管造影患者，在22例（14．5%）患者中发现24个ICA。动脉瘤部位：大脑中动脉7／24（29．2%），眼动脉5／24（26．1%），海绵窦内颈动脉3／24（12．5%），后交通动脉3／24（12．5%），前交通动脉2／24（8．3%），基底动脉1／24（4．2%），大脑前动脉1／24（4．2%）。ICA的平均直径为（3．4±1．18）mm。65例患者进行了基因检测，其中9例发现了ICA。ICA的存在与基因突变之间没有相关性。研究发现43例（28．5%）患者有脑动静脉畸形（AVM），其中12例也有ICA（两种血管畸形之间的相关性P＝0．004）。同时患有ICA和脑AVMs的比值比为4．2（95%CI：1．6～11．4）。因此，在HHT患者中发现ICA的概率为14．5%。这一发现可能与已知基因突变引起的动脉壁疾病有关。根据这一发现，HHT患者比普通人群发生ICA的风险增加约3～5倍，且其存在与脑AVM相关。这一发现具有重要意义，因为需要尤其关注患者是否合并动脉瘤及如何治疗。

过去几十年，未破裂脑动脉瘤（UA）治疗后的死亡率有所下降，这可能是由于现代显微外科和血管内技术的应用以及UA治疗总量的增加。然而，对UA处理存在风险，目前再入院和复治率尚未有明确报道。Pedram等在61894例接受治疗且活着出院的UA患者中，5．98%和8．99%的患者在30天和90天内再次入院，0．14%和0．33%的患者复治。30天和90天内患者再入院的最常见的主要诊断分别是缺血性或出血性卒中（16．13%，21．82%）。栓塞患者和夹闭患者再入院率分别为30天4．87%和8．68%，90天7．82%和11．87%。栓塞患者和夹闭患者复治率分别为30天0．18%和0．04%，90天0．37%和0．22%。接受夹闭术的患者30天和90天再入院的调整风险较高，但30天复治的调整风险较接受栓塞术的患者低。因此，治疗后30天和90天非选择性再入院最常见的主要诊断是中风。UA夹闭术的再入院率较高，而栓塞术的复治率较高，这些数据有助于患者和临床医生选择UA的治疗方式。

Wu等为了评估动脉瘤栓塞常规治疗的有效性、成本和增量成本，基于医学文献构建了基于决策分析模型的成本效益分析方法。评估了5种不同的颅内微小动脉瘤（UIAs）治疗策略：一年一次的磁共振血管造影（MRA）筛查、两年一次的MRA筛查、每5年一次的MRA筛查、栓塞和随访、无治疗或预防性随访。从社会学角度建立了每10000例偶发性微小UIA破裂的Markov决策模型。根据成本和质量调整生命年（QALYs）评估结果。对每种策略的增量成本效益比（ICER）和净货币效益（NMB）进行了评估。基本病例计算表明，没有治疗或预防性随访是最具成本效益的策略。在影像学随访中，MRA每5年一次为最佳策略，疗效次之。当动脉瘤的年增长率和破裂风险不同时，不进行常规随访是最佳的策略。未生长的UIAs年破裂风险＜2．1%时，不随访为最佳策略。年破裂风险大于2．1%时，应直接进行栓塞术。根据目前的文献，对于≤3mm的动脉瘤患者，不进行预防性治疗或影像学随访是一种经济有效的策略，可以使患者获得更好的预后以及更低的医疗费用。对于高破裂风险的动脉瘤患者，应对动脉瘤的生长进行更积极的影像学监测或预防性治疗。

已有报道采用二维卷积神经网络（CNN）用于MRA图像检测动脉瘤。尽管CNN的输出含有大量假阳性，但它具有很高的敏感度。到目前为止，为减少假阳性率已经做出了各种努力，但是应用三维信息的技术还没有报道。Terasaki等利用多模态CNN结合二维和三维信息，并探讨如何改善动脉瘤的检出效能。研究包括125名患者的142个动脉瘤。结果发现8例阳性患者2D－CNN和多模态CNN检测动脉瘤的平均敏感度分别为92．4%和95．2%。尽管2D－CNN每幅图像的假阳性为6．7时最佳敏感度为92．4%，但多模态CNN在每幅图像假阳性5．7时就可达到与之相同的敏感度。特别是使用该模型后，大脑中动脉的真阳性数增加。因此，除了传统的二维形状信息外，使用三维外观信息的多模态CNN与仅使用二维输入的传统CNN相比，提高了检测脑动脉瘤的敏感度和特异度。

为了比较3D与2D对比增强血管壁MRI（CEVM）对巨细胞动脉炎（GCA）的诊断价值。Poillon等纳入79名患者（51名GCA和28名非GCA患者）参加了研究。结果发现3DCE－VW显示颅外动脉炎性改变时比2DCE－VW具有更高的敏感度（分别为80%、70%）和特异度（分别为100%、85%）。3DCEVW在检测颅内动脉炎性改变的敏感度较2DCEVW高，分别为20%和8%，2D和3DCE－VW MRI的观察者一致性较好，k值分别为0．84和0．82。CE－VW MR诊断符合率与皮质类固醇－MRI延迟时间呈负相关，2D和3DCE－VW的最佳阈值分别为3天和5天。因此，3DCE－VW MRI比2DCE－VW对GCA诊断符合率更高。对于GCA患者而言，应尽快行MRI，且最好是在皮质类固醇治疗前或治疗开始的5天内进行。

Minako等探讨了哪种常规非对比增强磁共振成像（MRI）序列或MRI序列的组合对硬脑膜静脉窦血栓形成（DVST）的诊断最为有用，纳入了81名受试者。结果发现DVST总诊断符合率：T1WI为0．592，T2WI为0．914，FLAIR为0．874，DWI为0．871，T2＊WI为0．792，SWI为0．673。T2WI序列和DWI序列最能预测DVST，OR值分别为41．0（95%CI：7．8～216．3）、75．1（95%CI：15．6～361．6）。T2WI和DWI序列联合应用的诊断效能明显优于单用各序列，AUC为0．802（95%CI：0．749～0．856）。T1WI（k＝0．681）、T2WI（k＝0．795）、FLAIR（k＝0．719）和T2＊WI（k＝0．745）序列的观察者一致性较好，DWI序列中等（k＝0．600），SWI序列一般（k＝0．351）。因此，在常规的非对比增强MRI序列中，T2WI和DWI序列联合应用对DVST的诊断预测性最强。

运动障碍

目前帕金森病（PD）诊断缺乏客观的生物标志物，结合放射学和机器学习方法，基于磁共振的铁定量和结构测定可能有助于构造一种PD的生物标志物。Guan等选取245例帕金森病患者和170例正常对照者纳入研究。结果提示，所获得的20个特征具有很好的泛化能力，其中双侧黑质（SN）的平均QSM信号为前2个（左侧黑质100%，右侧黑质84%）。帕金森病患者与正常对照组的分类符合率为81．3%，早期帕金森病为77．4%，晚期帕金森病为81．2%。识别不同运动亚型的性能为79．9%。此外，根据UPDRS评分的升序将帕金森病患者分为4类，早期至晚期诊断符合率分别为79．3%、80．2%、80．1%和85．0%。由 此 可见，根据铁和结构图像计算出的放射组学特征可以达到良好的PD诊断性能。通过特征选择提示大脑黑质铁含量（平均信号）作为帕金森病最重要的特征，可在未来临床PD诊断中运用。

为比较核磁共振帕金森综合征指数（magnetic resonance parkinsonism index，MRPI）和中脑脑桥区域比值（midbrain－to－pontine ratio，M／P）在鉴别诊断进行性核上性麻痹（PSP）与帕金森病和健康人群的准确性，Snehil等共招募了40名符合美国国立神经系统疾病与脑卒中研究所和进行性核上性麻痹学会（NINDS SPSP）诊断标准的PSP患者，40名帕金森病患者和40名健康对照受试者。所有患者均采用包括MPrage序列的标准磁共振成像方案进行评估。结果显示，PSP患者的平均MRPI（19．1±4．87）显著高于PD患者（9．11±1．6）和对照组（9．21±2．11）。在这项研究中，MRPI以100%敏感、特异、准确地将PSP与帕金森病区鉴别，100%敏感、特异、准确地将PSP与对照组鉴别。在本研究中，发现MRPI与疾病持续时间呈正相关。MRPI在个体差异上优于M／P。在PSP和PD患者中没有观察到重叠值。PSP病例的NINDS SPSP标准的结果与MRPI中度相关。此外，还可以看到NINDS SPSP标准对PSP病例的结果和M／P值中度相关。疑似和拟诊的PSP病例的MRPI值也有显著差异。可见，MRPI在早期个体水平鉴别诊断PSP与PD是优于M／P的，可考虑将MRPI作为非典型PD患者的常规诊疗工具之一。

基底神经节病理学与帕金森病的运动恶化症状有关。采用DTI对体内深部灰色核（DGN）显微结构进行探究，但帕金森病横轴面研究的结果并不一致。Li等研究了DGN（尾状核、壳核和丘脑）12年间的DTI特征及其临床症状的变化。帕金森病患者和肝癌患者共157名在同一台1．5T扫描仪上6年内进行了3次扫描，包括DTI和结构相MPRAGE序列。纵向分析显示，与其他DGN相比，尾部区域的扩散率增加更严重。DGN的DTI指数在第3个时间点有显著差异。尾状核扩散率的增加与帕金森病评定量表（UPDRS）和Hoehn Yahr阶段量表（H＆Y）评分的恶化相关。壳核扩散率仅与H＆Y评分恶化相关。由此可见，神经元变性伴随着FA降低和扩散率升高。然而，仅在帕金森病的后期表现出显著的核区DTI参数差异。这可能仅次于铁对DTI指数的已知影响，这种反转削弱了预期的DTI指数变化。扩散率增加和运动分数恶化之间的相关性表明神经元变性与帕金森病的关联。这种退化可能与疾病发展过程中尾状核和壳核中多巴胺能神经元的缺失有关。扩散率的时间变化的表明早期帕金森病患者中铁沉积的动脉效应。

对丘脑底核（STN）或苍白球内侧部（GPi）的深部脑刺激（DBS）适用于伴有明显运动震颤的难治性帕金森病患者。虽然患者临床特征可帮助确认治疗效果，但目前缺少客观指标来预测患者对DBS的反应。Bhattacharya等通过rs－fMRI研究其作为观测指标的可行性，以尽早在疗程中确认对DBS的早期反应。研究纳入10例晚期PD患者，DBS治疗术前和术后在麻醉下进行了静息态MRI数据和运动评分（UPDRSIII）。结果显示，对DBS反应更好的患者壳核和辅助运动区间功能失调，豆状核和额上回（SFG）间功能失调，与L－DOPA给药后出现的特征性变化相似（P＝0．0001）。可见，功能MRI有助于筛选适用患者，并为患者提供更好的术前咨询，以帮助其早期了解DBS的预后。

苍白球内侧部（GPi）深部脑刺激（DBS）是治疗难治性原发性广泛性颈部肌张力障碍的有效方法。然而有高达25%的患者对DBS没有效应，主要归因于以下因素：刺激参数变化、目标选择和缺乏客观的生物标志物。此外，由于刺激后肌张力障碍症状的改善较迟，使肌张力障碍的DBS治疗更加复杂。对支持有效治疗反应的大脑连接模式的理解可能会是一种有价值的生物标志物，改善DBS的定位和疗程来改善结果和减少副作用。Okromelidze等对39例原发性肌张力障碍GPi DBS优化的患者进行分组分析。结果显示，与运动网络紧密相关的刺激区与UDRS分数的提高有关。初级运动皮层、辅助运动皮层和腹侧丘脑与UDRS改善尤为相关。预期的小脑运动区域（包括第四、第五、第六和第八小叶）也与UDRS改善密切相关。因而，功能MRI有望成为难治性原发性广泛性颈部肌张力障碍治疗和预后指标。

据估计，美国有1000万人患有特发性震颤（ET）。磁共振引导聚焦超声（MRgFUS）是一种无创性治疗ET的方法，它可在实时图像引导下对脑组织进行靶向热消融。先前的研究表明，成功靶向定位丘脑腹中间核（Vim）是治疗ET的有效方法。Jameel等前瞻性纳入了13名接受了单侧MRgFUS治疗的难治性ET患者，使用MRgFUS同时靶向刺激Vim和丘脑下部不确定区（ZI）。结果显示，所有患者Vim和ZI处的靶组织均成功热消融，24个月内所有参数均有改善：治疗组和非治疗组的CRST震颤评分分别为73．5%和38．4%，QUEST为38%，BFS为46．9%。术中BFS评分显示，在损伤Vim 27．9%后，靶向ZI结果将额外提升21．8%，如果Vim和ZI同时损伤的话靶向ZI则提升49．7%。一名患者（7．69%）出现治疗后持续两年单侧偏头痛的重大不良事件。该研究进一步证明MRgFUS是一种有效的治疗ET的方法，并证明了靶向选择丘脑Vim和丘脑底ZI的优秀疗效。此外，未治疗侧手臂的震颤评分改善显示了靶向治疗ZI的良性双边效应。该研究提供了一种替代目前DBS的非侵入性治疗ET的新方法。

现有研究表明，Friedreich共济失调（FRDA）患者存在显著小脑皮质萎缩，此前被认为这与该疾病的神经退行性现象无明显关联。FRDA患者的认知缺陷与其他因素导致的小脑体积减少有关。Costabile等为探讨FRDA小脑体积与认知的相关性，将19例遗传性FRDA病患者以及一组年龄和性别相当的20名健康对照纳入本研究。所有受试者都接受了磁共振成像扫描，包括3DT1加权序列和主要针对与小脑功能（即视知觉和视空间功能、视空间记忆和工作记忆）相关的认知领域的神经心理学检查。结果显示，FRDA患者显示小脑总体积显著减少，第九小叶显著减少。在VBM分析中，发现了第九小叶整体灰质密度显著降低。第九小叶体积和视空间功能受损之间相关（r＝0．580），VBM结果之间存在相似改变的相关性（r＝0．520）。因此，通过两种不同且互补的图像分析技术，该研究证实FRDA患者小脑体积缩小，以后叶为主。尤其是第九小叶萎缩与视觉空间功能恶化相关，进一步扩展了我们对FRDA认知损害生理病理学的认识。

为探究MRgFUS治疗对震颤相关环路功能连通性和白质完整性的影响，并测试震颤改善是否与特定的治疗前和治疗后功能反应相关。Zur等搜集60名原发性震颤／帕金森病患者在聚焦超声消融术前和术后1个月和6个月的震颤和生活质量评估资料。21位患者在治疗前及治疗后1天、710天、13个月和412个月进行了MRI扫描，包括T1、T2FLAIR和rs－fMRI。39例患者在与rs－fMRI组相似的时间点进行了包括T1、T2FLAIR和DTI。计算该组扩散率参数并提取纤维束示踪测量值，并评估与震颤相关的不同大脑区域的功能连接性和扩散性参数的变化。结果提示，消融后发现齿状核和运动丘脑之间的功能连接减少。在消融区域连接丘脑和红核路径出现了长期损伤。消融后1天，运动丘脑的FA与两组患者震颤改善呈反比关系，治疗前评分低的原发性震颤患者震颤缓解结果更好。由此可见，聚焦超声丘脑切开术后，存在脑区功能连接性和白质完整性长期变化，这些区域可能参与了疾病的发病机制，也是患者震颤缓解的可能原因。

为评价MRgFUS丘脑切开术后丘脑腹中间核FA和ADC的变化及其与临床结果的相关性。Torlone等招募了39例致残性难治性震颤（ET）（18例特发性震颤，21例帕金森病震颤）患者，他们接受了3T MR仪和聚焦超声系统进行的MRgFUS治疗。结果显示，39例患者中有38例（97．4%）治疗有效（震颤立即明显减轻）。治疗后FA和ADC值的变化具有统计学意义。丘脑切开术后1天VIM的FA值与治疗后第6个月的FTM值呈显著正相关。AND和临床结果之间无统计学关联。该研究表明，丘脑MRgFUS治疗ET和帕金森病震颤会导致目标VIM区FA和ADC值变化，其中术后1天的FA值与临床结果有显著关联。本报告的局限性在于患者数量少，随访时间短。需要进一步进行大规模随机研究，以评估FA值是否可被视为早期预测丘脑MRgFUS治疗ET和帕金森病后临床结果的影像学标记。

MRI引导下高强度聚焦超声（HIFU）丘脑腹侧中间核（VIM）消融是治疗药物性震颤的有效方法。但是VIM的皮质连接可能因人而异。对于治疗计划，皮层的最佳种子点没有定义。Ezponda等利用与病灶位置重叠的基于DTI的束描记术来评估VIM核的皮质连接。观察22名服用药物治疗无效的ET（n＝17）或PD（n＝5）患者。发现，HIFU对立即控制震颤有效，需要更长的随访。治疗前DTI可见VIM损伤主要与初级运动皮质（通常位于手把手区域的内侧）相连。

结构成像

血管周围间隙（EPVS）扩大与衰老、中风风险增加、认知功能下降和血管性痴呆等有关。然而，EPVS与年龄相关的神经病理学之间的关系还不清楚。Petit等研究通过结合老年社区队列中的离体脑MR图像和病理学评估EPVS的神经病理学相关性，并确定EPVS与认知能力下降的相关性。研究共纳入来自两项纵向流行病学临床病理队列研究的662名参与者大脑半球数据。用单变量和多变量logistic回归研究EPVS负荷与下列年龄相关性神经病理学指标的关系：整体与微小梗塞、动脉粥样硬化、动脉硬化、大脑淀粉样血管病、淀粉样斑块、神经原纤维缠结、海马硬化、路易小体和TDP43。最后，使用混合效应模型来评估EPVS程度对全局、情景、语义、工作、知觉和视觉空间六个方面的认知能力下降的影响。单变量分析显示EPVS程度与总梗死面积（OR＝1．59）和微小梗死面积（OR＝1．40）显著相关。多元logistic回归显示EPVS与总体梗塞有显著关联（OR＝1．60）。除工作记忆外，EPVS对其余五类的认知下降都有显著影响；EPVS与时间的交互作用在全局、情景和视觉空间认知领域均呈显著性。结果表明，血管周围间隙扩大和大面积梗死可能有相似的神经生物学机理，这与目前研究结果一致。血管周围间隙扩大对认知功能损害的影响与人口统计学和神经病理学无相关性。这是迄今为止唯一一项也是最大的将认知下降与EPVS扩大结合的临床病理学研究。

临床需要快速、病理特异性和定量的MRI技术来评估多发性硬化（ET），尤其是进行性ET中的组织损伤。本研究旨在证明MRI技术可以区分非进行性多发性硬化和复发性多发性硬化（RRMS），并检查与临床评估的相关性。Xiang等将22名未复发的进行性多发性硬化和11名RRMS受试者纳入研究，通过正常皮质灰质（NAGM）和皮质下正常白质（NAWM）中高分子质子分数（MPF）和R1（1／T1）等SMART数据参数来评估多发性硬化组织损伤与扩展残疾状态量表（EDSS）、25英尺定时行走、九孔柱试验（9HPT）、同步听觉系列加法测验（PASAT）和符号数字模式试验的相关性。用Spearman秩检验计算P值。结果显示，NAWM的MPF高于NAGM，这与髓鞘中的大分子含量一致。MPF数值显示与运动相关临床评估EDSS和9HPT相关性较强，而高R1度量显示与高认知相关PASAT分数显著相关。此外，在评估MPF和运动相关临床试验之间的相关性时，左半球显示出比右半球更强的相关性。此外，NAWM的MPF与临床评估的相关性明显强于NAGM皮质的MPF。GM和WM中较高的MPF值可显著区分复发组与非复发组（P＜0．01）。因此，结果表明，MRI在评估髓鞘含量和ET相关损伤方面具有很高的潜力。

急诊放射学

在5min内，超快速MRI包括5个标准序列，可对神经系统急症患者进行时间优化诊断。Philipp等对449例急性非创伤性神经症状的急诊患者进行前瞻性单中心研究。分析MRI数据集的图像质量和颅内病理，据此计算诊断颅内病变的敏感度和特异度。结果发现超快速MRI共检出93个颅内附加病灶，图像质量相当于标准长度方案，并且具有更高的敏感度和特异度，可对神经系统急症患者进行时间优化诊断，对临床患者诊疗方案有一定影响。

基于机器学习的软件是临床相关性／应用方面评估急性脑卒中的一个有价值的工具。Mathur等回顾性分析91例临床怀疑急性脑卒中患者的CT平扫，随后对7天内进行CT或MRI复查（67例）进行研究。结果发现初步研究中一致的人类读数与软件包1（r＝0．613）和软件包2（r＝0．663）相同研究的自动化结果有显著相关性。随访研究的一致人类读数显示，与软件包1（r＝0．353）和软件包2（r＝0．428）的初始研究的自动化结果中度至较低相关。分割错误，存在额外的轴向集合，解剖不对称和慢性梗死是常见的误读软件的原因。因此，尽管两个软件的自动化方面与急性卒中的人类读数显示出良好的相关性，但它们是最终梗死体积的中度至较差预测因子。这项研究将有助于不断改进基于机器学习的软件在急性脑卒中成像中的应用。

早期发现急性缺血性卒中对患者的预后至关重要。头部CT平扫是评价梗死体积和预后的首选影像学检查方法。与标准头部CT平扫相比，双源CT的三种物质成份分解算法应用提高了急性缺血性脑梗死水肿的可视化程度，从而提高了诊断的准确性。DECT能较标准CT头更好地估计急性缺血性脑卒中的梗死体积。Sadia等回顾性分析70例有急性缺血性脑卒中临床症状和体征的急诊患者，在4．5小时内进行双源CT头部平扫，然后接下来的24小时内进行标准CT头部平扫，三种成份分解算法（material decomposition）利用灰质和白质能谱的差异试图探索急性缺血性卒中和细胞毒性水肿的关系。对两次CT进行ASPECT评分，计算敏感度、特异度、阳性预测值（PPV）和阴性预测值（NPV）。结果发现三种物质成份分解算法结合脑水肿重建预测梗死体积优于24小时内常规的CT平扫。

基于模型的迭代重建（model－based iterative reconstruction，MBIR）提高了脑CT对急性缺血性脑卒中低密度区的诊断能力。Hidenori等回顾性研究211例疑似急性缺血性脑卒中患者，83例在发病后24小时内行脑CT检查的患者于24小时内行DWI或随访CT确诊为急性缺血性脑卒中患者。获得CT扫描图像分别用h－IR和MBIR两种方式进行重建，两位放射科诊断医生对所有图像上缺血区（IAs）的可视化程度进行分级。Ⅰ级，IA不可见；Ⅱ级，ⅠA几乎不可见，Ⅲ级，ⅠA可见；Ⅳ级，ⅠA清晰可见。计算ⅠA相对于对侧正常部位的对比噪声比（CNR）。结果83例MBIR图像中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级分别为39、8、10、26例和40、16、13、14例。61例（73．5%）两种重建方式可视化程度相同，22例（26．5%）MBIR高于h－IR。无1例h－IR优于MBIR。说明MBIR对急性缺血性脑卒中患者的IA显示和低密度区的识别优于h－IR。

确定疑似心源性卒中的潜在栓子来源对于减少患者因早期和晚期并发症而导致的发病率和死亡率至关重要。同时采集心脏CT和脑卒中影像可以作为一个一站式服务来检查患者的心源性栓子。Sadia回顾性分析了近一年来临床疑似缺血性脑卒中的患者，所有患者行脑CT平扫及主动脉弓顶部范围内的血管成像。并在最初的检查同时行心电门控冠脉CTA检查。这些潜在的栓子来源分为高风险和中度风险，并计算了频率及百分比。阳性卒中患者进一步行CADRADS评分系统评估。结果发现阳性患者中3．77%患者发现了潜在的心脏栓塞源。高危原因包括：心肌梗死，左房血栓，感染性和非感染性，人工心脏。中等危险因素包括：卵圆孔未闭，房间隔缺损，二尖瓣脱垂，瓣膜钙化，二尖瓣环钙化，左心房扩大，二尖瓣环和瓣膜钙化。心脏CT能可靠地鉴别临床怀疑的心源性栓塞性卒中的潜在危险因素，并能提供冠状动脉危险性评估。

为了探究致死性脑出血是否合并甲基苯丙胺中毒（MA），Yoshida检索2011年11月－2018年2月的法医法定尸检资料（n＝3044），共发现非创伤性死亡脑出血80例，并进行毒理学检查。在80例患者中，选择出血部位位于基底节和脑干的死者，比较两组患者（脑出血伴MA中毒组和脑出血不伴MA中毒组）的临床表现。比较两组的出血频率、年龄分布、出血类型及尸检CT表现。结果发现MA中毒组基底节和脑干出血9例，非MA中毒组14例。两组年龄差异有统计学意义（P＝0．0094）。两组尸检CT比较，中线移位距离（mm）（仅基底节段）和主动脉瓣钙化量（P＝0．0281）有显著差异，而血肿量、心胸比，升主动脉周长和主动脉壁钙化无显著差异。尸检CT上发现大出血时，法医放射科医生应注意脑出血合并MA中毒的可能性。在年轻患者中，主动脉瓣钙化和明显的中线移位可能是关键所在。

癫痫

rs－fMRI和图论有助于解释局灶性癫痫的发病机制，应更广泛地应用于了解局灶性癫痫的病理生理机制。Krystal等对16例脑室周围结节性灰质异位（PNH）患者和32例年龄、性别匹配的健康对照者进行静息状态脑功能检查。通过计算低频波动振幅（ALFF）来评估异位结节信号的相关性。然后分析了结节－皮质连接性与皮质－皮质连接性的关系、结节连接性与结节的距离和静息状态网络之间的关系。最后，基于图论方法，从皮质－皮质功能连接矩阵出发，计算PNH患者与对照组的聚类系数（CC）和路径长度（PL）等网络特征，并进行比较。结果异位灰质结节ALFF明显高于白质，低于灰质。异位灰质结节与灰质之间的功能连接明显低于皮质－皮质连接。结节－皮质连接性与结节的距离呈显著负相关，异位结节主要与视觉、背侧注意和腹侧注意网络有关。与对照组相比，PNH患者的功能连接显著降低，小世界网络中，聚类系数（CC）减少并且路径长度（PL）增加。通过这些结果，可以解释PNH患者的信息处理速度的降低，也可以解释异位结节手术切除对功能的影响，有助于更好地了解PNH的致痫性。

了解全身性癫痫的早期变化可能对药物选择、改善临床疗效和预测长期认知障碍有帮助。前扣带回皮质和额叶内上回在全身性癫痫发病机制或导致神经紊乱中的作用仍有待研究。Mohamed等对14例磁共振阴性，但诊断为全身性癫痫患者和14例对照者进行研究。结果发现小儿广泛性癫痫患者大脑前扣带回皮质和额叶内上回皮质厚度均降低，提示上述两个区域在全身性癫痫发病机制或导致神经紊乱中的作用仍有待研究。

FDG－PET／MR能提供准确的致痫区信息，提高定位相关癫痫患者的预后。Kikuchi等前瞻性纳入31名患者比较FDG－PET／MR和FDG－PET／CT对定位相关癫痫患者致痫区（EZ）的诊断准确性，他们先用FDG－PET／CT系统进行定位相关癫痫的诊断，所获得的图像由五位经认证的放射科医生独立阅片，且所有阅片医生均未被告知患者的所有临床资料。采用Likert量表评分系统评价图像质量，术后病理证实致痫区。采用配对t检验比较PET／MR和PET／CT的诊断敏感度和Likert量表评分。最后发现FDGPET／MR诊断局限性癫痫的准确性优于PET／CT。

结合目前临床实践中使用的实验，代谢连接性也许可作为难治性颞叶癫痫（TLE）患者术前评估的一个额外的预后／诊断因素。Tantawi等学者搜集了24名患有单侧内侧颞叶硬化症的颞叶癫痫患者的PET资料。术后1年随访，13例患者无癫痫发作（EngelⅠA级），11例患者有反复发作，并被归类为非癫痫发作（非IA级）。对扫描图像使用SPM12预处理的，然后根据受试者体内区域间葡萄糖代谢值的相关性构建连接性矩阵。最后，使用图论（BRAPH）软件进行脑功能分析。结果发现无癫痫发作组和癫痫发作组待续网阔的组成有明显差异，颞极、扣带回的连接性较无癫痫发作组高，而包括扣带回、中央前回、中央后回，顶叶上回在内的多个区域团簇高度聚集在周围的节点，提示功能的分离更为明显。证明了激光间质热疗（LiTT）手术患者术前代谢连接性与术后癫痫发作结局之间的关系，以及作为影像学生物标记物预测手术结局的潜在作用。延伸到颞叶外神经网络，特别是边缘神经网络，在术后癫痫复发中起作用。

rs－fMRI可能是一种有用的非侵入性工具，用于确定被评估为癫痫切除手术的患者是否更有可能经历术后癫痫发作。Matthew等学者回顾性分析40例难治性颞叶癫痫患者的临床资料。所有患者均行术前rs－fMRI及单侧颞前叶切除术。采用恩格尔癫痫手术结果量表对术后无癫痫状态进行分类。采用最小生成树（MST）方法分析每个受试者的静息状态功能连接网络，计算术后完全癫痫发作自由（Engel－IA）受试者与其他所有受试者（Engel－IB－IV）之间的全局和区域网络特性，并进行统计比较。发现颞叶癫痫患者的静息状态网络拓扑结构与手术结果相关，整体网络整合度降低，并且累及与术后持续癫痫发作相关的对侧颞沟区。

对病变原因不明确时自动纤维定量可显示白质变化。Zeng等对确诊的48例抗NMDA受体脑炎患者和40例健康对照者行常规头颅MRI、DTI扫描，mRS及MMSE评分。采用AFQ对受试者大脑20条白质纤维的100个节段进行了FA和平均扩散率（MD）定量分析，比较两个参数是否存在显著差异，并分别与mRS和MMSE评分进行相关性分析。最终发现抗NMDA受体脑炎患者以皮质脊髓束、扣带回、海马扣带回和弓形纤维为主的纤维组织广泛受损，与患者的mRS评分和MMSE评分密切相关，有助于隐匿性病变的诊断和临床症状的解释。

对比剂

用于MR成像的线性钆基对比剂（GBCA）可能导致Gd3＋在大脑中沉积。而血脑屏障破坏会加剧这种情况的发生。在脂多糖（LPS）败血症大鼠模型中，已经证实了继发性神经炎症和持续的血脑屏障通透性（6周）。分别在脂多糖和对照组于GBCA给药后24小时、1周、3周和6周采血。发现在24小时到1周之间，血液中的Gd迅速下降，此后无法检测到。LPS组与对照组大鼠血液中Gd含量无显著差异。在所有时间点（24小时4．3倍，1周2．4倍，3周2．9倍，6周3．2倍），LPS组中脑Gd含量的水平均显著高于对照组（6周24小时的40%左右）。在24小时内，骨（每公斤）的Gd含量水平比大脑水平高10倍，LPS组略高于对照组（约1．3倍），但6周时明显高于对照组（约为24小时水平的60%）。研究结果的重要性不能用血液或骨骼的Gd水平的差异来解释，这表明血脑屏障的破坏可能起了一定作用。因此，对脓毒症患者，应考虑避免使用线性钆对比剂，这可能是由于血脑屏障破坏使患者更容易发生Gd沉积。

不同类型对比剂在小脑中的钆残留，可能与钆对比剂的种类以及脑清除动力学有关。Robert等通过对80只健康大鼠在5周内接受5次2．4mmol／kg的钆吡醇、钆布醇或钆双胺（总剂量为12mmol／kg）或等量的生理盐水。在最后一次注射1或5个月（M1，M5）后处死大鼠（n＝10／组）。采用电感耦合等离子体质谱法测定小脑总钆浓度。对于M5组，采用大小排阻层析结合ICP－MS温和提取后进行钆形态分析。结果发现最后一次注射线性钆双胺后的1个月和5个月，钆的含量稳定地保留在小脑内，在5个月时，水溶性钆与大分子结合。为大环的钆吡醇、钆布醇，5个月后Gd含量比服用钆双胺低了27倍，而从1个月到5个月有73%和66%的减少。对于大环钆对比剂，可溶性部分只检测到完整的螯合物。结果表明重复注射钆吡醇或钆布醇，5个月后仅观察到少量完整螯合的钆，符合对大环钆对比剂的预期。因此，钆吡醇作为一种新的大环钆对比剂，具有重要的临床前景。

钆对比剂的使用剂量是MRI检查安全中的重要方面，在中枢神经系统的MRI检查中，新型对比剂钆喷醇的使用剂量需要得以验证。Liu等采用双盲、随机、剂量平行和交叉研究选择已知或高度怀疑局灶区血脑屏障破坏的患者。将患者随机分为四组，注射钆喷醇剂量分别为0．025，0．05，0．1，0．2mmol／kg，进行一个序列的两种磁共振成像研究：先注射钆喷醇后注射钆贝葡胺，或相反。并采用双盲法测量信号强度。发现在0．2和0．1mmol／kg的条件下，钆喷醇均优于钆贝葡胺，CNR增加30%。在0．05mmol／kg时，钆喷醇的CNR与钆贝葡胺相似。病变与脑的比例（LBR）和增强率也有相似的结果。不良反应发生率钆喷醇（11．7%）和钆贝葡胺（12．1%）相当。研究表明钆喷醇作为一种相对强度高的有价值的大环钆对比剂，具有更好的诊断性能，并且较少潜在的游离钆毒性。

钆基对比剂在多发性胶质母细胞瘤（GBM）患者中的应用是众所周知的。但是，大环类药物浓度不同，传统浓度（0．5mmol／ml）与高浓度（1mmol／ml）药物的疗效存在争议。Matthew等选择32例GBM患者进行研究，使用双盲随机交叉法，每位患者在2～10天的时间内注射0．1mmol／kg的钆特醇和钆布醇行MRI检查。采用人工智能变化检测软件对图像增强特征进行处理，分析图像的差异。结果发现人工智能／机器学习软件在增强特征上与传统浓度的钆特醇和高浓度的钆布醇无显著差异。因此，对于不同浓度的钆对比剂，0．1mmol／kg的钆特醇和钆布醇表现出了等效的对比度增强，在评估GBM患者时具有相同的效果，低钆浓度对比剂则具有较低的钆沉积风险。

目前，钆（Gd）在小脑齿状核等深部核团（DCN）中残留的精确定位尚不完全清楚。通过高分辨率激光消融诱导耦合等离子体质谱法（LA－ICP－MS）和金属标记免疫组化技术，在对大鼠反复注射钆对比剂后，能有效对鼠脑Gd与血管或星形胶质细胞等细胞环境进行共定位。Hubertus等对大鼠静脉注射钆双胺或钆布醇8次，剂量为1．8mmol Gd／kg体重，注射后35天处死。采用激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法同时获取内皮细胞标志物vWF和星形细胞标志物GFAP，进而定量分析脑切片的空间Gd含量分布。研究发现对大鼠注射钆双胺，在洗涤和染色后，Gd的分布情况未发生改变，但是，DCN中的Gd浓度上升到10nmol／g。DCN中的Gd仅部分与内皮标志物vWF重叠，而大多数Gd不与vWF和GFAP共同存在。在注射钆布醇的大鼠中检测到，在染色过程中几乎完全清除了残留的Gd，而染色后的Gd仅存在于血管中。研究表明在染色的大鼠脑切片中，血管系统外可见线性钆双胺而非大环钆布醇的Gd。

在连续服用钆剂后，血磷过低，T1信号强度升高。对于多发性硬化患者，低磷血症与铁沉积是否具有相关性？John等选取75例多发性硬化患者或典型的多发性硬化临床分离综合征患者，约1：1随机分配到倍泰龙或克帕松作为试验组。每月使用超说明书3倍剂量磁显葡胺（0．3mmol／kg）进行MRI随访，随访时间长达24个月，包括MRI前的血样和尿样。使用边界近似人工分割技术从MRI数据中创建ROI，以确定由于钆沉积而导致的信号强度的潜在变化。C／N比率确定了研究前12个月的平均信号强度变化，定义为：C／N＝［灰质结构－白质参考结构］／空气。用一般估计方程分析磷酸盐水平，以确定磷酸盐和信号强度的变化之间的关系。发现所有分析的灰质结构中，T1信号强度均升高，低血磷组和正常血磷组的灰质结构无明显差异。表明低磷血症与钆沉积引起的灰质T1信号强度升高无关。

血管与介入

目前，多普勒超声（DUS）为诊断颈动脉狭窄的首选检查方式，但是门诊患者首次检查方式并不固定，其变化趋势未知。Pakpoor等通过数据库分析，选取18～65岁的患者，分析其有关颈动脉狭窄的初步诊断检查方式，利用逻辑回归分析法评估其趋势。发现大多数（95．8%）患者接受DUS作为最初的成像方式，2．4%接受CTA，1．3%接受MRA，0．5%接受了与此相关的多个研究。接受DUS作为唯一的初始成像方式的患者比例从2011年的97%下降到2016年的94%。接受CTA作为初始成像方式的患者比例从2011年的1．6%上升到2016年的4．7%。其表明虽然超声依旧为大多数怀疑颈动脉狭窄的初选影像学方法，但CTA的使用随时间显著增加。由于CTA具有辐射损伤，且费用较高，因此提高对其检查的有效性，也是其目前趋势的重要研究内容。

对于存在颈动脉狭窄（CS）、有颈动脉狭窄病史以及对狭窄严重程度的评估，是自然语言处理（NLP）模型的重要应用。Wu等通过回顾性分析1527例超声报告，发现在预测CS病史方面，CNN和RNN－Attention模型的特异度均显著高于logistic回归。此外，RNN－Attention的F1评分和整体符合率也显著提高。对于预测存在性，所有模型的符合率都达到了93%以上。RNN－Attention的总体符合率为95．4%，但与logistic回归的无显著差异。RNN－Attention的特异度高于logistic回归，差异有统计学意义。研究表明NLP能自动且有效地预测颈动脉病史、存在以及狭窄程度，在患者的长期随访和进一步的临床研究中有着广泛的应用。

采用低浓度对比剂、低千伏（kV）参数进行CTA成像，实现冠状动脉、颈动脉以及颅内动脉的一体化扫描，需同时保证其图像质量和低辐射剂量。Liu等前瞻性纳入78例连续患者，随机分为两组。均行第2代128层双源CT检查。A组方案为：管电压70kVp／80kVp，40mL低浓度对比剂（270mg I／mL）。B组方案为：管电压100kVp，60mL对比剂（370mg I／mL）。使用bolus跟踪技术，对每个患者在左心房（A组）或主动脉根部（B组）放置ROI，当跟踪ROI达到基线衰减以上50HU（A组）或100HU（B组）阈值时自动触发扫描。两组均以5．0mL／s的流率注射40mL生理盐水。在每个患者的R－R间隔的55%处，前瞻性地触发图像采集。比较两组的图像质量和辐射剂量。冠状动脉图像质量评估结果显示，两组患者的分析结果具有可比性，A组图像质量足以诊断99．58%的颈动脉和脑动脉的动脉段，A组辐射剂量明显低于B组，A组平均碘摄入量较B组下降51%。表明低kV低浓度对比剂CTA采用心电门控的高螺距螺旋扫描，可在低辐射剂量下获得良好的冠状动脉、颈动脉和大脑动脉图像质量。

对颈动脉斑块严重程度和易损性评估的准确性评价，是超声三维动脉分析和超声造影的重要内容，对于其随访以及治疗意义重大。Daniele等对134例患者进行斑块分级，采用三维动脉分析提供了评估斑块易损性的彩色地图和三维容积狭窄评估。将其诊断性能与斑块易损性的组织学检查和CEUS和CTA的狭窄分级进行比较。发现3D动脉分析软件和超声造影（CEUS）正确评价，敏感度为88%，特异度为100%。表明3D动脉分析软件和CEUS是评估斑块易损性和狭窄严重程度的有效工具，为手术计划提供了有用的信息，多中心前瞻性评价有助于阐明多参数评价的作用。

卒中危险因素包括伴有溃疡的不稳定颈动脉粥样硬化斑块、表面不规则的软斑块以及心血管生成的存在。CEUS是一种新的无创方法，可以检测斑块内的血管再生。Radzina等选取CTA和组织学结果作为参考标准，发现CEUS方法与组织学结果比较差异有统计学意义。CEUS诊断软斑块新生血管13例（48．1%），敏感度77．78%，特异度60%，阳性预 测 值77．78%，阴性预测值60%，符合率76．3%；在钙化斑块组中，14例患者（51．9%）检测到新血管形成，敏感度为53．33%，特异度为37．5%，阳性预测值为61．54%，阴性预测值为30%，无论狭窄程度，符合率为47．83%。表明CEUS可实现不稳定颈动脉斑块（新生血管）的早期检测，并可能改变高卒中风险患者无论狭窄等级的概念。

颈动脉斑块溃疡是斑块易损的特征之一，与栓塞性卒中的发生有关，其检查的血管造影是有创检查，CEUS无创易捷，其诊断准确性是重要方面。Park等回顾性分析184例患者的颈动脉血管造影和颈动脉斑块CEUS，时间间隔在6个月内。斑块溃疡定义为CEUS和血管造影上斑块表面凹陷超过2mm。计算检测斑块溃疡和显著性狭窄（＞50%）的敏感度、特异度和诊断符合率。发现血管造影发现斑块溃疡的发生率为25%。对比增强超声检测斑块溃疡的敏感度为85．7%，特异度为96．2%，阳性预测值为88．2%，阴性预测值为95．2%，诊断符合率为93．6%。假阴性的主要原因是CEUS上的钙化阴影，假阳性的主要原因是斑块表面不规则。表明CEUS对颈动脉斑块表面评估具有良好的诊断准确性。

目前，鲜有研究报道通过MRI评价糖化血红蛋白（HbA1c）水平与颅内斑块易损性之间的关系。Li等选取108例颅内缺血患者，均分为糖化血红蛋白高（＞6．5%）组和糖化血红蛋白低（＜6．5%组），进行颅内血管壁MRI和脑MRI扫描。评估颅内斑块特征和颅内缺血性病变。发现与低糖化血红蛋白组相比，高糖化血红蛋白组颅内斑块较多，颅内症状性斑块强化发生率较高，急性脑梗死较多，复发性梗死较多。高糖化血红蛋白是颅内症状性斑块增强的独立危险因素。表明升高的糖化血红蛋白可能对颅内斑块增强产生不利影响，从而可能诱发急性脑梗死。

颈动脉X线造影是一种采用碘化对比剂的常用的颈动脉造影成像技术，其对比剂剂量和图像信噪比（SNR）等具有相关性。通常，数字血管造影（DVA）比数字减影血管造影（DSA）具有更高的信噪比和更好的图像质量，可能为CXA中碘对比剂的减少提供可能。Viktor等通过比较标准（100%碘对比剂）或低剂量（50%碘对比剂）方案下DSA和DVA图像的SNR，比较DSA和DVA的图像质量，中间一致性用百分比一致性和Fleiss’kappa来描述。发现DVA100%碘对比剂评分明显高于DSA100%碘对比剂评分，DVA50%碘对比剂评分也明显高于DSA50%碘对比剂评分。DSA100%碘对比剂与DVA50%碘对比剂评分差异无统计学意义。表明DVA在不影响血管造影质量和诊断价值的情况下，在颈动脉X线造影中大量减少碘对比剂剂量。

症状性颈动脉狭窄的治疗预后以及再入院是评估其手术风险的重要研究，颈动脉内膜切除术（CEA）和支架植入术（CAS）是治疗症状性颈动脉狭窄的两种常用方法，但是，关于其再入院研究较少。Nazari等通过全国再入院数据库（NRD）来描述CEA和CAS术后30天和90天无症状再入院的发生率和原因，分析其患者和医院特定因素、共病评分和疾病严重程度等。发现CEA或CAS术后30天和90天非选择性再入院的常见原因为脑动脉阻塞伴梗死、败血症和TIA。CAS术后30天和90天的调整风险和非选择性再入院率高于CEA。

创伤性脑损伤

美国足球运动员（AFP）在职业生涯中经历了反复的脑外伤，并有可能发展为慢性创伤性脑病。脑微出血（CM）是重复性脑损伤和弥漫性轴索损伤的典型表现，AFP中CM的所有神经影像学研究都是在1．5T或3TMRI上进行的，而7T超高场MRI显示弥漫性轴索损伤患者的CM明显多于3TSWI。Cornelius等评价了7TSWI与3TSWI对AFP中CM的诊断价值。12名专业AFP患者参加了这项前瞻性研究，所有患者均在3T和7T进行了脑部SWI成像的MRI扫描。结果在3TSWI的3个不同AFP中共识别出3个CM。在7TSWI中，确认了其中1个CM，并且识别出了两个更小的相邻CM。另外两个AFP中3T SWI识别的两个可疑CM在7T时被确定为不典型的脑内小静脉。作为一个额外的发现，在1个AFP中发现了发育性静脉畸形（DVA），在3T和7T中都很清楚，而在7T时，DVA的结构更精确。因此，7TSWI能更好地显示CM。此外，7TSWI可以更准确地鉴别3T时被描述为CM但在7TSWI时被识别为非典型静脉血管的病变。

胼胝体（CC）在轻度创伤性脑损伤（mild traumatic brain injury，MTBI）中具有特殊的危险性，对大脑半球通讯至关重要。Melanie等验证了一个假设，即扩散磁共振测量的微结构损伤会影响新的半球间加工速度任务（IHSPT）的性能。4周内受伤的36名MTBI受试者和27名对照者纳入研究。进行5个b值的扩散磁共振成像。在对照组中发现IHSPT与MTBI受试者中所有位于压部的扩散测量（MD、RD、AK和DEPREP）之间存在相关性。另一方面，MTBI受试者显示IHSPT与CC膝部的峰度扩散测量值存在显著相关性（MK、AK和RK）。因此，CC体部微观结构的复杂性和IHSPT在对照组中没有关系，在对照组中观察到的组织微结构和半球间加工之间的关系来看，MTBI患者的已丢失。

传统的DTI假设水分子扩散为高斯分布，无法推断出纤维交叉和取向色散共同作用下的微观结构。专题分析在外伤性脑损伤（TBI）的护理和长期随访中至关重要。Hong等研究了利用非高斯扩散磁共振（dMRI）重建技术绘制慢性TBI患者特定白质异常的可行性。结果发现轻度TBI组与对照组的白质异常总量无显著差异，但TBI组的异常量较大。映射微观特征的方法能很好的显示纤维交叉和方向分散，可以更好地了解慢性TBI的复杂的轴突病理。

认知功能障碍可能是MTBI后最令人不安和持续的症状之一，需要更好地理解工作记忆缺陷与可检测的微结构损伤之间的关系。Chung等研究了19个MTBI和20个正常人（NC）进行5个b值的扩散MRI检查。发现MTBI右上纵束（SLF）的轴向峰度（AK）和DSB之间有显著相关性（r＝0．69），在NC不存在。在MTBI中，还发现在NC的右后放射冠（pCR）中FA和LNS之间失去了正常关系（r＝0．67）。受伤后的时间和将受试者分为高／低表现组（z得分＝1）影响了区域扩散测量和工作记忆表现之间的一些关系。因此，MTBI后与工作记忆相关的微观结构变化，有早期识别工作记忆缺陷患者的潜在价值。

Seoul等采用定量动态对比增强（DCE）MRI参数和自动分割方法，探讨脑震荡后综合征（PCS）轻度创伤性脑损伤（mTBI）患者基于区域的血脑屏障（BBB）破坏及其临床意义。回顾性研究包括41名mTBI后的PC患者和29名对照组，接受了包括DCE MRI在内的MR成像。结果发现mTBI患者双侧大脑灰质Ktrans中位数显著高于对照组。伤后3个月或3个月以下的亚组和3个月以上的亚组Ktrans均高于正常对照组。在听觉连续性测试中表现不典型的患者双侧大脑灰质的Ktrans明显高于表现平均或良好的患者。ROC分析显示，在0．009×10－1min－1的临界值下，双侧脑灰质Ktrans的敏感度为89%，特异度为70%。mTBI组与对照组其他部位Ktrans无显著差异。因此，PCS显示双侧脑灰质BBB破坏，Ktrans反映的BBB破坏程度在神经认知测验表现不典型的患者中更明显。

TBI是一种由原发性和继发性损伤机制引起的高度复杂的疾病。胶质血管信号传导的改变并不是一个关键的继发性损伤。此外，对BBB中断的长期影响知之甚少。David等研究了延迟对比磁共振成像（delayed－contrast MRI，DCM）在TBI中显示微小BBB断裂的可行性及其与星形胶质细胞（BVCA）血管覆盖的组织学相关性。24只小鼠在闭合性脑损伤后1、8、29、64、98和133天进行DCM随访。结果发现在TBI后所有小鼠损伤附近的地图上都显示了显著的BBB破坏水平。TBI后1周BBB图显示的病灶体积比T1－Gd的增强体积大2．5倍。干扰水平在第1天到第133天随时间呈线性下降。不同时间点磁共振成像计算的破坏水平与BVCA有显著相关性。在TBI后15个月进行扫描时，TBI小鼠的同侧脑室破裂程度明显高于对照组。5例TBI患者的初步临床结果显示BBB轻微破坏，标准MRI无法检测到，所有患者均可见。初步分析表明有几种可能的破裂模式（脑组织和中线的局部破裂、局部血CSF破裂、蛛网膜下腔破裂、脑室破裂和广泛扩散）。因此，DCM能够描述严重的BBB破坏，其敏感性高于T1－Gd，直至损伤后很长时间。在动物模型中观察到的磁共振破坏水平和BVCA之间的相关性可以通过TBI引起的胶质血管信号改变来解释。

扩散／灌注

扩散磁共振成像（diffusion MRI，dMRI）是一种能反映脑白质组织微结构的有效成像技术。然而，dMRI为了覆盖Q空间需要更长的扫描时间。Q空间中的每个点对应一个扩散加权图像（DWI），为了获得精确表征微观结构需要足够数量的DWI。为了加快采集速度，Hong等引入了一种超分辨率（SR）重建，这种重建只需要每个DWI的一个子样本，而不需要扫描整个DWI。每个DWI都用不同的切片偏移量和成像平面进行子采样，从而使体积捕获互补信息，可用于改进其他DWI的重建。结果发现，SR恢复了更多的结构细节。利用平均绝对误差（mean absolute error，MAE）、峰值信噪比（peak signal－to－noise ratio，PSNR）和结构相似性指数（structural similarity index，SSIM）来衡量重建dMRI的重建精度。该方法能有效加快dMRI数据的采集速度，在信息损失最小的情况下重建DW图像。

病理组织学证据表明多发性硬化（MS）患者脑内的顺行性和逆行性变性是在局灶性轴索横断后发生的。然而，由于缺乏对轴突和髓鞘损伤敏感的成像技术，在体内量化和表征这种损伤是一个挑战。Dhairya等建议使用定量磁化转移成像（qMT）、球面平均技术（SMT）和轴突定向弥散和密度成像（NODDI）来识别和表征体内病灶横断后的髓鞘和轴突损伤。包括18名MS患者和9名年龄和性别匹配的健康对照者（HCs）。主要研究T2病变伴有或不伴有慢性黑洞（cBH）。在T2病变和cBHs上以及相邻的正常白质（NAWM）上（以下称为边界区）和对侧NAWM上绘制兴趣区（ROIs）。初步结果表明，与对侧解剖匹配的NAWM－ROIs相比，cBHs旁NAWM的PSR和Vax有显著差异，各组织类型内PSR和Vax值之间无显著相关性。这证实了磁共振成像指标捕捉局灶性MS病变后顺行和逆行变性的能力。然而，在每个组织亚型中，PSR和Vax没有相关性。在边界区和NAWM中，通常髓鞘丢失是继发于轴突变性的，因此，这两种改变之间的联系应该是可以预料的。与NAWM相比，cBHs附近的NAWM具有不同的组成。靶向边界区可以作为临床试验中探索实验分子修复作用的结果指标。

DTI是一种基于MRI的无创显示和表征神经束的方法。它可以显示脑白质通路的微观结构，并分析与不同病理学相关的变化。Arthur等探讨了DTI在前庭蜗神经（VN）和听觉通路中的可行性。研究了14名听力正常的健康志愿者。男性左侧VN的FA值明显低于女性，男、女右侧VN无显著差异。尽管前庭蜗神经（VN）体积小，位置复杂，但我们仍能对其进行可视化和定性研究。此外，还显示弓状束和半球间听觉通路。在正常听力受试者的左侧VN中发现FA存在显著的性别差异，可能为不同听力损伤的研究提供新的见解。