磁共振扩散峰度成像在脑肿瘤的研究进展
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磁共振弥散加权成像在脑膜瘤中应用的研究进展【关键词】磁共振弥散加权成像;脑膜瘤;表观扩散系数脑膜瘤是最常见的脑膜起源的肿瘤,在颅内肿瘤中其发生率仅次于胶质瘤,占原发颅内肿瘤的15%-20%[1]。
脑膜瘤可发生于颅内任何部位,大多居脑外,常发生于大脑凸面、矢状窦旁、蝶骨嵴及天幕等,而多数脑膜瘤患者能够经影像学检查得以诊断,磁共振检查对于脑膜瘤的诊断具有重要意义,且脑膜瘤患者通常存在典型的磁共振表现。
然而,对于部分脑膜瘤良恶性的判断仍然存在一定难度,无法经影像学检查进行确切的判断[2]。
磁共振弥散加权成像(DWI)能够对水分子的布朗运动进行直观的反映,能够对脑部肿瘤的分级和细胞结构进行准确评价[3-4]。
DWI 及 ADC 值测定已广泛应用于中枢神经系统, ADC 值是通过对 DWI 信号强度变化的计算,定量反映分子的扩散特性[5]。
笔者就磁共振DWI成像在脑膜瘤中应用的研究进展综述如下。
1 磁共振DWI的基本原理DWI是通过特殊磁共振序列对人体组织中水分子的微观扩散情况进行观察的一种成像技术,其对于水分子运动的观察具有较高的敏感性。
在脑膜瘤的检查和诊断过程中,包括血管增生以及坏死、细胞核变形、有丝分裂行为、核异型性、细胞密度等在内的肿瘤组织学特征是其临床诊断的最重要病理学依据[5-7]。
病灶组织的细胞密度与DWI之间存在直接联系,主要表现为纤维细胞密集程度、血管增生情况以及间质成分等。
DWI能够对人体组织的水分子布朗运动情况进行直观的表达,经ADC的定量检测,能够对患者体内的水分子运动情况进行较为准确的反映[8-9]。
医学报道证实,病灶组织的细胞致密程度与其ADC值之间具有较高的关联性,随着ADC值得升高,其细胞间隙也明显加大,证实其存在病灶细胞致密性过低、囊变、坏死,可见,若病灶组织ADC值较低,则其细胞致密度较高[10-11]。
DWI早期临床上常被用于急性脑梗死的检查和诊断,随后逐渐在其他颅内疾病的治疗中得以应用[12],特别是对颅内肿瘤性病变的诊断与鉴别诊断,成为近年来研究的热点。
磁共振扩散加权成像在肿瘤疗效评估中的应用进展标签:磁共振扩散加权成像;肿瘤;诊断磁共振扩散加权成像(diffusion weighted magnetic resonance imaging,DW-MRI)是目前唯一无创反映活体组织内水分子扩散的检测方法,通过检测人体组织内水分子扩散运动受限的方向和程度,反应组织细胞结构、功能和代谢变化。
以往扩散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)主要集中应用于神经放射学并显示出巨大的临床应用价值。
随着快速成像技术的迅速发展,尤其是自旋回波平面成像技术及多线圈并行采集技术的应用,DWI已逐步应用到全身其他系统和器官的疾病研究,并开始应用疾病治疗效果的评估,笔者现对其在肿瘤治疗效果评估中的应用综述如下。
1.磁共振扩散加权成像基本原理水分子在媒介中的布朗运动是磁共振扩散加权成像的物理基础,对于MRI 任何序列,在180度脉冲两侧加入1对方向相反,强度、持续时间相等的扩散敏感梯度场,便可获得DWI图像。
在梯度场作用下,弥散水分子中的横向磁化发生相位位移,若水在组织内自由弥散,则此处失相位,信号降低;反之,若水弥散受限,失相位很少,则信号较高。
不同弥散状态的水分子产生不同的DWI强度,以不同信号强度的方式被显示出来,形成有组织对比的DWI图像。
活体中水分子运动受血流、呼吸和心跳等生理运动及毛细血管灌注等微循环因素影响,精确扩散系数难以测得,常用表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)评价水分子扩散能力。
ADC=In(S2/S1)/(b1-b2),其中,b2>bl,b1与b2分别为施加的两个扩散敏感因子,S2与S1为不同b值下的DWI信号强度。
DWI即通过测量施加扩散敏感梯度场前、后组织信号强度变化,检测人体组织中水分子扩散状况,从而间接反映组织微观结构变化。
因此,DWI能检测影响水分子扩散的相关病变,检测出与组织含水量改变有关的形态学和病理学的早期改变,并以ADC值量化水分子扩散变化程度。
MR扩散峰度成像在鉴别高级别胶质瘤与转移瘤中的价值刘培政;沈晓君;李军;耿军祖【摘要】目的:探讨磁共振扩散峰度成像(DKI)中的多个参数(MK值、MD值和FA 值)在鉴别脑内原发性高级别胶质瘤与单发脑实质内转移瘤的价值.方法:收集2013年1月-2015年5月在我院就诊并经病理确诊的高级别胶质瘤13例,颅内单发转移瘤12例.所有患者均采用常规MRI序列及DKI序列,在肿瘤实质部分及肿瘤周围水肿区分别设置感兴趣区,测量其MK值、MD值和FA值,并与对侧正常脑白质进行标准化校正处理,得到相应标准化参数值MK’值、MD’值、FA’值,采用独立样本t检验对高级别胶质瘤、转移瘤两组中实质区和瘤周区的DKI各参数值进行统计学分析.结果:高级别胶质瘤的肿瘤实质区和瘤周区MK值、MD值和FA值分别为0.84±0.21、(1.28±.30) ×10-3 mm2/s、0.26±0.17;1.19±0.26、(1.07±0.22)×10-3 mm2/s、0.28±0.12.颅内不典型转移瘤的肿瘤实质区和瘤周区的MK值、MD值和FA值分别为0.80±0.20、(1.48±0.45)×10-3mm2/s、0.17±0.12;0.86±0.18、(1.54±0.46)×10-3mm2/s、0.22±0.14.肿瘤实质区的DKI参数值在胶质瘤和转移瘤间差异无统计学意义,瘤周区MK值和MD值在两者间差异有统计学意义(P均<0.05),FA值差异无统计学意义.矫正后的MK’值、MD’值在瘤周区两种肿瘤间具有明显差异(P均<0.01),其他矫正后参数均未发现统计学差异.结论:瘤周水肿区MK值、MD值在鉴别高级别胶质瘤与脑转移瘤中具有重要的价值.【期刊名称】《中国临床医学影像杂志》【年(卷),期】2015(026)012【总页数】4页(P841-843,868)【关键词】神经胶质瘤;脑肿瘤;磁共振成像【作者】刘培政;沈晓君;李军;耿军祖【作者单位】滨州医学院烟台附属医院放射科,山东烟台264100;滨州医学院烟台附属医院放射科,山东烟台264100;滨州医学院烟台附属医院放射科,山东烟台264100;滨州医学院烟台附属医院放射科,山东烟台264100【正文语种】中文【中图分类】R739.41;R730.264;R445.2胶质瘤和转移瘤是脑内最常见的恶性肿瘤,两者的临床病程、治疗方案及预后相差较大,术前明确诊断对临床治疗具有重要的指导意义。
35卷4期2016年8月中国生物医学工程学报Chinese Journal of Biomedical EngineeringVol.35No.4August 2016doi :10.3969/j.issn.0258-8021.2016.03.010收稿日期:2016-01-19,录用日期:2016-04-06基金项目:国家自然科学基金(81571762);天津市自然科学基金青年项目(13JCQNJC14400)#中国生物医学工程学会会员(Member ,Chinese Society of Biomedical Engineering )*通信作者(Corresponding author ),E-mail :zhaoxin@tju.edu.cn磁共振扩散峰度成像研究进展及新应用沙淼1赵欣1#*陈元园1王伟伟1周鹏1#倪红艳2明东1#1(天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津300072)2(天津第一中心医院放射科,天津300192)摘要:扩散峰度成像(DKI )是一种新兴的扩散磁共振技术,它在传统扩散张量成像的基础上引入了四阶峰度,并以此量化组织中水分子扩散位移概率分布偏离高斯分布的程度,其附加的峰度信息对大脑组织的微观结构更敏感。
从扩散峰度成像模型、数据采集参数、模型拟合以及由DKI 发展而来的微观结构模型等方面,介绍DKI 模型的研究进展和临床应用。
最后简要讨论DKI 模型存在的问题,并展望其在神经放射学各个方面所具有的广泛深远影响。
关键词:扩散峰度成像;非高斯扩散;大脑微结构中图分类号R318文献标志码A文章编号0258-8021(2016)04-0460-010Research and Novel Application on MRDiffusion Kurtosis ImagingSha Miao 1Zhao Xin 1#*Chen Yuanyuan 1Wang Weiwei 1Zhou Peng 1#Ni Hongyan 2Ming Dong 1#1(School of Precision Instrument and Opto-Electronics Engineering ,Tianjin University ,Tianjin 300072,China )2(Department of Radiology ,Tianjin First Center Hospital ,Tianjin 300192,China )Abstract :As an emerging technology of diffusion MRI ,diffusion kurtosis imaging (DKI )introduces forth-order tensor to quantify the degree to non-Gaussian water diffusion in biologic tissues.Additional kurtosis information on the water diffusion properties could be more sensitive to tissue microstructure in the brain.This paper introduced diffusion kurtosis model ,data acquisition parameters ,model fitting and microstructural model based on DKI to reveal research development and clinical application of DKI model.Meanwhile ,limitations of DKI model and prospect of its profound influence on all aspects of neural radiology were discussed as well.Key words :diffusion kurtosis imaging (DKI );non-Gaussian diffusion ;cerebral microstructure引言扩散磁共振成像(diffusion magnetic resonance imaging ,dMRI )是在常规MRI 基础上发展起来的新技术,通过重建组织中水分子扩散模式来显示其微结构图像,是研究脑组织微结构与连接的重要手段,也是目前已知研究脑组织微结构与连接最有前途的重要手段。
・26・中国实用医药2019年8月第14卷第24期China Prac Med,Aug2019,Vol.14,No.24高场磁共振扩散张量成像技术在恶性脑肿瘤中的应用价值分析李占翠【摘要】目的分析高场磁共振扩散张量成像(DTI)技术在恶性脑肿瘤中的应用价值。
方法,45例行手术治疗的脑肿瘤患者,根据WHO的相关分级标准将患者分为高级别肿瘤患者(25例)和低级别肿瘤患者(20例)。
采用GE Signa3.0T超导MR扫描仪以及8通道正交线圈对患者进行检査。
分析患者手.术前后的纤维束示踪情况,比较不同级别肿瘤患者手术前后肿瘤邻近、健侧白质纤维束各向异性分数(FA)值以及表观扩散系数(ADC)值。
结果20例低级别肿瘤患者主要表现为肿瘤导致其周围的白质纤维束中出现明显的推挤、异位等情况,部分位置甚至出现了水肿和浸润的情况;术后1个月再次检査显示患者的纤维束位置和形态等均得到了有效的恢复,异常情况逐渐减少。
25例高级别脑肿瘤患者主要表现为肿瘤导致其周围的白质纤维束出现缺失、中断的情况;术后1个月再次检査显示患者的中断纤维束保持原状,无明显的变化。
术前,高级别患者肿瘤邻近白质纤维束FA值(0.355±0.138)明显低于健侧的(0.575±0.135),ADC值(1.119±0.158)x10'3mm%明显高于健侧的(0.866±0.125)x10-3mm%,差异具有统计学意义(=5.698、6.279,P=0.000、0.000<0.05);术后,高级别患者肿瘤邻近白质纤维束FA值、ADC值与术前比较差异无统计学意义(=0.162、0.170,P=0.872、0.866>0.05)。
术前,低级别患者肿瘤邻近白质纤维束FA值明显高于健侧.ADC值明显低于健侧,差异具有统计学意义(=2.294、2.570,P=0.027、0.014<0.05);术后,低级别患者肿瘤邻近白质纤维束FA值、ADC值与健侧比较差异无统计学意义(1=0.259、0.484,P=0.797、0.631>0.05)。
磁共振扩散张量成像在脑肿瘤中的应用研究脑肿瘤是神经系统常见疾病,是导致患者死亡和神经功能障碍的主要原因之一。
目前磁共振已经成为诊断和评价脑肿瘤的主要手段,但常规MRI检查难以显示肿瘤周围白质纤维束的情况,在术前对肿瘤进行定级也很困难。
扩散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)是目前唯一可以在活体上对脑白质纤维束进行成像的技术,其在脑肿瘤中的应用也日益受到关注。
因此,本文将对DTI技术在脑肿瘤的临床应用做一综述。
1 DTI基本原理及成像技术扩散张量成像利用扩散敏感梯度从至少6个方向对水分子的扩散各向异性进行量化,直观的描述白质纤维束的分布与走行,从而了解肿瘤内部的细微结构和功能改变[1]。
水分子在各个方向上扩散运动的范围相同,称之为各向同性;反之,称为各向异性。
水分子扩散各向异性在脑白质纤维束表现最明显。
垂直于白质纤维束方向水分子扩散受限;而平行于白质纤维束方向水分子扩散不受限,运动更快。
用各向异性分数(FA)及表观扩散系数(ADC)来检测脑肿瘤实质内水分子弥散的各向异性及弥散程度;DTI方向编码彩图应用不同的颜色对张量的主要特征向量进行编码,从而绘制出彩色编码的扩散张量图,图中不同的颜色代表不同的纤维束走行方向:红色代表左右方向,绿色代表前后方向,蓝色代表上下方向。
2 DTI对肿瘤边界的确定准确地确定脑肿瘤的边界,对于指导外科手术和确定放疗范围具有重要意义。
既往通过增强来确定肿瘤的边界,强化部分被认为是瘤体,而周边T2WI高信号区定义为瘤周水肿区,但是强化的边界对显示肿瘤浸润的真实性并不总是可靠的,因为脑肿瘤亦有非强化成分浸润正常脑组织,普通MRI成像常难以鉴别瘤周水肿与非强化肿瘤。
因肿瘤本身和瘤周水肿对脑组织造成的细胞结构和完整性改变,使水分子的弥散方向和幅度发生变化[2]。
研究表明[3]ADC值可以区分肿瘤实质区、肿瘤坏死/囊变区、瘤周水肿区及正常脑组织。
胶质瘤的A D C值通常情况下较正常组织有所增加[4]。
磁共振扩散加权成像对脑肿瘤与肿瘤样变的鉴别价值摘要】目的探讨磁共振扩散加权成像对脑肿瘤与肿瘤样变的鉴别价值。
方法将我院从2010年2月~2012年2月所收治的脑肿瘤和脑肿瘤样变患者68例(经手术病理证实),随机将其分为观察组和对照组各34例,其中观察组使用DWI进行鉴别诊断,对照组使用MRI进行鉴别诊断,对两组鉴别方法对脑肿瘤与肿瘤样变的鉴别进行分析对比。
结果观察组34例患者经过手术病理证实,使用DWI进行鉴别时,总确诊率为94.1%,对照组34例患者经过手术病理证实,使用MRI进行鉴别时,总确诊率为70.6%,两组鉴别方法比较差异显著(P<0.05),具有统计学意义。
结论使用磁共振扩散加权成像对脑肿瘤与肿瘤样变具有较高的正确诊断率,能够有效的对脑肿瘤与肿瘤样变作出正确的鉴别诊断。
【关键词】肿瘤脑肿瘤磁共振扩散加权成像鉴别价值【中图分类号】R730.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2012)22-0100-02脑肿瘤又为颅内肿瘤,它是神经系统常见的疾病之一,该肿瘤对人类神经系统的功能具有很大的危害性,对该肿瘤的诊断和确诊是为关键;磁共振扩散加权成像是一种有助于鉴别脑脓肿与坏死以及囊变脑肿瘤的一种检测方法,它能够准确的将脑脓肿与坏死以及囊变肿瘤的参数有效的做出判断[1];而本文就磁共振扩散加权成像对脑肿瘤与肿瘤样变的鉴别作出了相关的探讨与观察,现报告如下:1 资料与方法1.1一般资料将我院从2010年2月~2012年2月所收治的脑肿瘤和脑肿瘤样变患者68例(经手术病理证实),男有39例,年龄为18~79岁,平均年龄为48.5岁,女有29例,年龄为20~75岁,平均年龄为47.5岁,在68例患者中,其中脑脓肿有43例,胶质瘤有16例,转移瘤有9例,其中原发病变肺癌有5例,结肠癌有1例;随机将其分为观察组和对照组各34例,其中观察组使用磁共振扩散加权成像(DWI)进行鉴别诊断,对照组使用常规核磁共振成像(MRI)进行鉴别诊断,对两组鉴别方法对脑肿瘤与肿瘤样变的鉴别进行分析对比。
磁共振扩散加权成像在肿瘤诊断中的应用进展晏美莹综述㊀刘㊀岚㊀徐仁根审校㊀㊀作者单位:330029江西省肿瘤医院㊀㊀关键词:磁共振扩散加权成像(DWI)ꎻ体素内不相干运动(IVIM)ꎻ扩散峰度成像(DKI)ꎻ肿瘤诊断ꎻ疗效评估㊀㊀DOI:10.3969/j.issn.1001 ̄5930.2020.02.047㊀㊀中图分类号:R730.4㊀㊀文献标识码:B㊀㊀文章编号:1001 ̄5930(2020)02 ̄0346 ̄03㊀㊀人体富含水ꎬ发生病变时ꎬ水分子运动必然发生改变ꎮ磁共振扩散加权成像(diffusionweightedimagingꎬDWI)是目前监测水分子运动的唯一无创检查技术ꎬ应用该技术可观察肿瘤发生㊁发展过程中内部微观结构的变化ꎮ本文对磁共振DWI技术在肿瘤诊断与疗效评估方面的应用进行综述ꎬ旨在推进这一技术的临床应用ꎮ1㊀DWI成像及后处理机理㊀㊀传统扩散加权成像基于细胞间隙水分子布朗运动ꎬ通过SE ̄EPI序列及单指数模型ꎬ得到DWI图像及表观扩散系数(ap ̄parentdiffusioncoefficientꎬADC)ꎮ然而ꎬ由于微循环灌注及细胞膜等影响ꎬ组织内水分子运动并非呈正态分布ꎬ于是ꎬ有学者对传统DWI进行了改良ꎬ提出了基于体素内不相干运动的扩散加权成像[1](intravoxelincoherentmotiondiffusionweightedimagingꎬIVIM ̄DWI)及扩散峰度成像[2](diffusionkurtosisimagingꎬDKI)模型ꎬ试图通过多参数(D㊁D∗㊁f㊁MK㊁MD)检测ꎬ更加真实反映组织细胞内水分子运动状态ꎬ从而更好用于肿瘤鉴别诊断与疗效评估ꎮ㊀㊀扩散敏感系数(b值)是DWI检查的重要参数之一ꎬ其大小由扩散梯度强度㊁持续时间及间隔时间决定ꎬ主要与扩散梯度强度相关ꎮ李秋菊等[3]把b值分为低(0~200s/mm2)㊁中(300~1500s/mm2)㊁高(1700~4500s/mm2)3段ꎬ分别反映血流灌注㊁水分子在细胞间隙的扩散运动及跨膜运动3个方面的信息ꎬ而200~300s/mm2及1500~1700s/mm22段b值究竟如何归属ꎬ作者没有说明ꎮ通过设定SE ̄EPI序列不同b值组ꎬ我们就可以研究人体不同状态下的水分子扩散表现ꎮ㊀㊀传统扩散加权成像一般采用2个b值ꎬ如0和800s/mm2ꎬIVIM ̄DWI及DKI扫描则要设定更多b值ꎮIVIM ̄DWI主要研究微循环灌注信息ꎬ低b值组使用较多ꎮDKI主要研究细胞膜等结构对水分子扩散影响ꎬ一般选用高b值组ꎮGrant等[4]在前列腺癌的研究中ꎬIVIM ̄DWI选用了5个b值ꎬ分别为0㊁188㊁375㊁563㊁750s/mm2ꎬDKI选用了3个b值ꎬ分别为0㊁1000㊁2000s/mm2ꎮ㊀㊀高b值虽然降低信噪比ꎬ但可增加图像对比度ꎬ提高小病灶检出率ꎬ还能降低T2穿透效应ꎬ提高DWI图像真实度ꎬ因此越来越受到重视ꎮ㊀㊀DWI不仅仅是定性检查ꎬ还可通过不同b值组设定及算法拟合后处理进行定量分析ꎮ㊀㊀传统扩散加权成像利用单指数模型得到的ADC值反映水分子运动的综合表现ꎬ包含微循环灌注效应与真实的水分子转运ꎮLe ̄Bihan[1]提出的双指数模型对微循环灌注效应进行了独立分析ꎬ水分子(主要是细胞间隙的)热运动(布朗运动)用真实扩散系数(D)描述ꎬD值表示真实的水分子扩散受限程度ꎻ血液中的水分子(随血流运动ꎬ即灌注)用伪扩散系数(D∗)及灌注分数(f)描述ꎬ灌注分数f值主要反映体素内血管床占比ꎬ而D∗值多与血流运动速率有关[5 ̄6]ꎮJoo等[7]在用血管破坏剂CKD ̄516治疗兔子肝肿瘤的研究中发现ꎬCKD ̄516注入肝肿瘤4h后ꎬf值与D∗值迅速降低ꎮ㊀㊀事实上ꎬ由于细胞膜及其它组织细胞结构的影响ꎬ水分子运动并非高斯分布ꎬ为此Jenson教授等[2]提出了扩散峰度成像理论ꎬ得出校正扩散系数MD及扩散峰值(MK)ꎮMD指校正后水分子扩散系数ꎮMK值指体素内水分子扩散运动偏离高斯分布程度ꎬ反映组织结构复杂程度ꎬMK越大ꎬ与高斯分布偏离越大ꎬ组织结构越复杂[8]ꎮ2㊀DWI在肿瘤诊断及疗效评估中的应用研究2.1㊀IVIM ̄DWI及DKI在肿瘤诊断中的应用研究㊀㊀肿瘤恶性程度或组织学级别不同ꎬ肿瘤细胞占比及排列紧密程度不同ꎬ肿瘤血供丰富程度不同ꎬ肿瘤组织结构复杂程度不同ꎬ都会使水分子扩散运动产生差异ꎬ这种差异可被IVIM ̄DWI及DKI等检测出来ꎬ用于肿瘤诊断及鉴别诊断ꎮ2.1.1㊀IVIM ̄DWI在肿瘤诊断中的应用研究㊀胰腺癌血供较差ꎬ正常胰腺组织及胰腺神经内分泌肿瘤血供很丰富ꎮ多位学者[9 ̄10]认为ꎬIVIM参数D∗㊁f有助于鉴别胰腺癌与胰腺正常组织或胰腺癌与胰腺神经内分泌肿瘤ꎮGranata等[11]在IVIM参数与肝细胞癌组织学分级相关性研究中发现ꎬADC㊁D㊁f值在不同组织学级别间的差异有统计学意义ꎬ肝细胞癌高级别(3ꎬ4级)和低级别(1ꎬ2级)ADC㊁D㊁f截断值分别为2.11ˑ10-3mm2/s㊁0.94ˑ10-3mm2/s㊁47.33%ꎮLu等[12]研究发现ꎬ分化差的直肠癌f值显著低于分化良好/中度分化者ꎬ黏液性直肠癌与非黏液性直肠癌比较ꎬD值更高ꎬD∗值更低ꎮ2.1.2㊀DKI在肿瘤诊断中的应用研究㊀多位学者[13 ̄14]研究发现ꎬ乳腺恶性肿瘤ADC㊁MD值低于乳腺良性肿瘤ꎬ而MK值高于乳腺良性肿瘤ꎬ且在乳腺良恶性病变鉴别方面ꎬDKI特异性比DWI高ꎮ㊀㊀Sun等[13]发现MK值与乳腺浸润性导管癌组织学分级及ki ̄67表达呈正相关ꎬ而MD值与之呈负相关ꎮJiang等[15]在胶质瘤分级及细胞增殖研究中发现ꎬDKI参数有助于区分高级别与低级别胶质瘤ꎬMK值与ki ̄67呈正相关ꎬMD值与ki ̄67呈负相关ꎮKi ̄67反映肿瘤细胞增殖程度ꎬ肿瘤恶性程度越高ꎬ肿瘤细胞数量越多ꎬ排列越紧密杂乱ꎬ不成熟肿瘤血管越丰富ꎬ水分子扩散受限就越显著ꎮ因此DKI有助于非侵入性评估肿瘤的恶性程度及肿瘤细胞增殖水平ꎮ2.2㊀IVIM ̄DWI及DKI在肿瘤疗效评估中的应用研究㊀㊀抗肿瘤治疗有效时ꎬ肿瘤组织发生坏死ꎬ细胞数量减少ꎬ水分子扩散受限程度减轻ꎬ肿瘤微循环灌注也减少ꎬ这一变化可在肿瘤形态发生变化前检测出来ꎮ2.2.1㊀IVIM ̄DWI在肿瘤疗效评估中的应用研究㊀一些学者认为D∗或f值对疗效评估有意义ꎮChen等[16]在应用IVIM评估鼻咽癌放疗效果研究中发现ꎬ放疗前D和D∗值高提示放疗敏感性好ꎮGuo等[17]发现ꎬ鼻咽癌放化疗后D值增高ꎬD∗值减低ꎮDing等[18]对口咽鳞癌的研究发现ꎬADC㊁D及f值在放化疗后2~3周均明显升高ꎬ提示治疗后肿瘤细胞坏死ꎬ局部血流灌注上升ꎮPark等[19]研究发现ꎬ肝癌TACE后碘油沉积良好组治疗前D∗值明显高于碘油沉积不良组ꎬ提示D∗值能前瞻性预测TACE疗效ꎮ㊀㊀也有学者认为D∗及f值对肿瘤疗效评估无意义ꎬ但D值有价值ꎮHou等[20]发现D∗值及f值在鼻咽癌有效组及无效组之间的差异无统计学意义ꎬ有效组放疗前ADC㊁D值低于无效组ꎬD值变化率比无效组高并有统计学意义ꎮNougaret等[21]研究发现ꎬ直肠癌放化疗后D值增高ꎬD∗及f值无明显变化ꎮ刘小华等[22]发现淋巴瘤化疗后D值升高ꎬ但治疗前D值ɤ0.48ˑ10-3mm2/s时ꎬ化疗效果差ꎬ表明D值可以预测淋巴瘤化疗效果ꎮ2.2.2㊀DKI在肿瘤疗效评估中的应用研究㊀多位学者[23 ̄25]研究发现ꎬ在肿瘤疗效评估方面ꎬDKI比传统DWI更敏感ꎮWu等[23]研究发现ꎬ非霍奇金淋巴瘤化疗有效组MD值升高㊁MK值降低ꎮYu等[24]在直肠癌新辅助放化疗研究中发现ꎬ疗效良好组Pre ̄MD值低于疗效不良组ꎬ且MD变化率诊断效能高(AUC0.859)ꎮHu等[25]在DKI及传统DWI用于直肠癌新辅助化疗研究中则发现MK ̄post值诊断效能最高(AUC0.908ꎬ截断值0.6196)ꎮWu等[26]研究发现ꎬ鼻咽癌放疗后早期有效组pre ̄MD值显著高于无效组ꎬ而pre ̄MK值明显低于无效组ꎬMK值预测放疗反应的价值比MD值高ꎮ㊀㊀综上所述ꎬ近年来应用IVIM ̄DWI及DKI进行肿瘤诊断及疗效评估的研究逐渐增多ꎬ但观点尚不一致ꎬ可能与病例选择和检查方案不同及肿瘤异质性有关ꎮ尽管IVIM ̄DWI㊁DKI在肿瘤诊断及疗效评估方面的研究已经显示出较高价值和良好的临床应用前景ꎬ但仍有不足之处ꎬ其部分参数(如D∗㊁f值)重复性及稳定性还有待提高ꎬ标准统一的扫描规范尚未形成ꎬ因b值组及IVIM后处理的拟合算法不同造成的结果参数差异[27 ̄28]仍无法消除ꎬ且有关胸部及骨肌系统肿瘤的研究还较少ꎬ这些都有待今后更加深入的研究ꎮ参考文献[1]㊀LeBihanDꎬBretonEꎬLallemandDꎬetal.SeparationofdiffusionandperfusioninintravoxelincoherentmotionMRimaging J .Radiologyꎬ1988ꎬ168(2):497 ̄505.[2]㊀JensenJHꎬHelpernJAꎬRamaniAꎬetal.Diffusionalkurtosisimaging:thequantificationofnon ̄gaussianwaterdiffusionbymeansofmagnet ̄icresonanceimaging J .MagnResonMedꎬ2005ꎬ53(6):1432 ̄1440.[3]㊀李秋菊ꎬ李加慧ꎬ赵周社ꎬ等.DWI多b值水通道蛋白分子成像在肝纤维化早期诊断的价值 J .中国临床医学影像杂志ꎬ2014ꎬ25(10):719 ̄723.[4]㊀GrantKBꎬAgarwalHKꎬShihJHꎬetal.Comparisonofcalculatedandacquiredhighbvaluediffusion ̄weightedimaginginprostatecancerJ .AbdomImagingꎬ2015ꎬ40(3):578 ̄586.[5]㊀刘文慧ꎬ钱银锋.多b值扩散加权成像研究进展 J .中华全科医学ꎬ2016ꎬ14(9):1557 ̄1559.[6]㊀KohDM.Sciencetopractice:canintravoxelincoherentmotiondiffu ̄sion ̄weightedMRimagingbeusedtoassesstumorresponsetoanti ̄vasculardrugs? 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doi :10.3969/j.issn.1006-5725.2015.18.040基金项目:山东省自然科学基金资助项目(编号:ZR2011HL038)作者单位:256603滨州医学院附属医院放射科通信作者:姜兴岳E-mail :xyjiang188@sina.com目前手术治疗仍是星形细胞肿瘤最主要的治疗方法,术前如果能正确评价肿瘤级别,明确肿瘤与周围脑白质纤维束的解剖关系,对于指导手术进行及预测患者预后具有重要意义。
扩散峰度成像(diffussion kurtosis imaging ,DKI )描述的是生物体内非正态分布水分子的扩散,可以更准确的观察组织结构变化[1],同时DKI 也可以在活体上对脑白质纤维束进行三维重建成像。
本文通过研究DKI 在术前对星形细胞肿瘤级别的判定以及应用纤维束成像明确不同级别肿瘤与周围脑白质纤维束的关系,评价DKI 在星形细胞肿瘤术前评估中的应用价值。
1资料与方法1.1一般资料收集我院2014年2-8月星形细胞肿瘤患者共25例,进行颅脑常规磁共振及DKI 成像检查。
按WHO 2007星形细胞肿瘤分级标准分为:低级别肿瘤组(Ⅰ~Ⅱ级)11例,高级别肿瘤组(Ⅲ~Ⅳ级)14例。
所有患者检查前未进行任何治疗,磁共振检查后2周内进行手术切除及病理确诊。
所有患者均被告知检查情况,并愿意接受各MRI 序列扫描。
1.2MRI 检查与图像处理采用Siemens 3.0T MR 扫描仪和标准8通道头颈联合线圈,所有患者均进行常规MRI 、DKI 及增强后T1WI 扫描。
常规序列包括:矢状位和横轴位T1WI-Flair ,横轴位T2WI 以及T2WI -Flair 。
主要参数如下:T1WI -Flair :TR 2000ms ,TE 9ms ,层厚5mm ,FOV 220mm ,NEX=1;T2WI :TR 4000ms ,TE 99ms ,层厚5mm ,FOV 220mm ,NEX =1;T2WI -Flair :TR 9000ms ,TE 85ms ,FOV =220mm ,层厚:5mm 。
磁共振扩散张量成像技术在脑肿瘤手术前后的临床应用价值颈的价值【摘要】目的:观察在脑肿瘤手术前后磁共振扩散张量成像技术的临床应用价值。
方法:选择2018年8月-2019年9月,在我院进行低级别脑肿瘤和高级别脑肿瘤手术治疗的患者各42例,观察所有患者手术前3天以及手术后1个月,进行磁共振扩散张量成像技术的检查结果。
结果:经研究结果显示,42例患者高级别手术后,患者肿瘤临近纤维束的FA值与ADC值与手术后无明显差异,对比无统计学意义(P>0.05),42例低级别脑肿瘤手术患者手术后,患者脑肿瘤临近纤维束的FA值明显低于手术前,ADC值明显高于手术前,差异具有统计学意义(P<0.05)。
结论:在脑肿瘤患者中实施磁共振扩散张量成像技术,能够有效显示患者肿瘤与邻近纤维束之间的关系,可有效判断肿瘤疾病,能够为患者的治疗提供重要依据,该方法具有被临床推广使用的价值。
【关键词】:磁共振扩散张量成像技术;脑肿瘤手术;应用价值脑肿瘤是临床医学上常见的神经外科疾病,可对患者的身体健康和生命安全造成严重威胁,为了有效保障患者身体健康及生命安全,同时提高患者生活质量,为患者进行有效的术前诊断具有重要意义。
本文主要探讨脑肿瘤手术前后磁共振扩散成像技术的临床应用价值,具体过程如下所示。
1对象与方法1.1.对象选择2018年8月-2019年9月,在我院进行低级别脑肿瘤和高级别脑肿瘤手术治疗的患者各42例,其中低级别脑肿瘤女性患者13例,男性患者29例,平均年龄(49.72±16.72)岁,高级别脑肿瘤女性患者18例,男性患者24例,平均年龄(48.21±16.71)岁。
对比两组患者一般资料,差异无统计学意义(P>0.05),满足研究需求。
1.2方法低级别肿瘤患者和高级别肿瘤患者均给予磁共振扩散张量成像技术检查,扫描仪器:单池自旋回波平面成像,扫描方式:轴位扫描。
1.3观察指标观察高级别与低级别脑肿瘤患者手术前后临近纤维束的各项取值情况,主要包括FA值(异性分数)和ADC(表观扩散系数)。
79旋转管电流300mAs。
再行10~15幅不同时间节点扫面信息后,将数据、影像录至软件予以分析,并经“body PVCT”模式分析Myocardial 心肌灌注量,经Patlak plot 法、可视化定性分析对心脏三维可旋转图像予以分析,定量评估心肌灌注缺损情况。
1.3 观察指标比较两组斑块致管腔狭窄比例、斑块长度及诊断准确率。
1.4 统计学方法经统计学软件SPSS22.0处理数据,计数资料描述为n (%),行χ2检验;计量资料描述为(x -±s),行t 检验,P <0.05,比较有统计学差异。
2 结果2.1 对比两组斑块致管腔狭窄比例、斑块长度由表1可知,相较对照组,实验组管腔狭窄比例更高,斑块长度更长,P <0.05,比较有差异性。
表1 对比两组斑块致管腔狭窄比例、斑块长度(x -±s)组别例数管腔狭窄比例(%)斑块长度(mm)实验组4064.22±1.3911.31±0.38对照组4052.39±1.04 6.13±0.20t 值43.09976.292P 值0.0000.0002.2 对比两组诊断准确率实验组、对照组各有33例(82.50%)、21例(52.50%)确诊。
相较对照组,实验组诊断准确率更高,χ2=8.205,P =0.004,P <0.05,比较有差异性。
3 讨论冠心病患者多数无显著临床表现,当发病时多数可引发严重心血管事件,甚至导致患者死亡[3]。
因此临床认为,早诊断、早确诊、早治疗是有效遏制病情进展的最佳方法。
以往临床多经CCTA 检查予以诊断,但其无法对病变处心肌灌注及微循环血管受损情况予以有效呈现,因此确诊率有限[4]。
目前,心肌灌注是临床评估患者心肌活性、心肌组织微循环功能的重要指标。
一般来说,健康者的心肌代谢、心肌灌注量等处于平衡状态,若发生缺血性心脏疾病,可使心肌灌注量降低,进而紊乱心肌代谢、灌注等[5]。
·173CHINESE JOURNAL OF CT AND MRI, FEB. 2024, Vol.22, No.2 Total No.172【通讯作者】郑 义,男,主任医师,主要研究方向:中枢神经影像诊断与临床应用。
E-mail:****************Imaging Studies of Brain中国CT和MRI杂志 2024年2月 第22卷 第2期 总第172期2.2.1 扩散加权成像和表观弥散系数 扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)[8]是一项基于磁共振通过检测水分子布朗运动反应组织间水分子弥散情况。
肿瘤细胞分裂快,细胞数量增加,细胞空间增大,组织间自由水的流动减弱,DWI表现为高信号。
表观弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值主要反应组织间水分子弥散的快慢,其通过具体数值以量化的方式来反应水分子扩散的幅度。
水分子扩散受限的原因很多,如细胞毒性水肿,脑脓肿,脑肿瘤等。
由于发病机制不同,其弥散受限程度不同。
因此,DWI通常用于脑转移瘤与颅内其他病变的鉴别诊断[6,9]。
此外,DWI和ADC对脑转移瘤放疗早期的评估具有很大的指导意义,在形态学没有变化时,则对早期微观结构做出反应。
Rasheed Zakaria等人[10]通过回顾性研究是否加入DWI和ADC图作为指标来指导临床对30名经过手术切除病人SRS放疗范围的规划,发现使用DWI和ADC实验组放射覆盖范围会大于常规组,这可能是由于DWI和ADC值会对潜在生物和病理过程的进行全面评估,在形态学尚没有发生明显变化时提前扩大靶区,减小病灶局部复发率。
不仅如此,ADC比值或对肿瘤的病理有一定提示作用。
Sebastian Johannes Müller[11]等人通过收集了129名肺癌脑转移瘤的患者,发现ADC比值在小细胞肺癌和非小细胞肺癌中存在统计学意义。
引言扩散加权成像(Diffusion-Weighted Imaging,DWI)是目前唯一能够检测活体组织内水分子扩散运动的无创方法,反映活体组织空间结构及病理生理状态下各成分之间水分子的运动和交换功能[1-2]。
在临床上,DWI主要用于超早期脑缺血诊断,但其在颅内肿瘤术后早期缺血方面的研究较少。
术中磁共振应用DWI序列可以有效提高对颅内肿瘤术后早期缺血诊断的准确性[3]。
术中磁共振成像是近十年来影像学辅助神经外科手术最重要的技术进步,可以帮助神经外科医生最大程度地切除颅内肿瘤,也最大限度地减少手术对功能区的损害同时保护重要组织结构[4-8]。
目前头颅磁共振检查中最常用的DWI序列采用的是单次激发平面回波成像(Echo Planar Imaging,EPI)技术,因受到相位编码方向上相对长的采样时间的限制,EPI-DWI易产生伪影和模糊效应,图像质量无法得到保证[9]。
肿瘤切除术后,在颅内留下很大的空腔以及固定患者的头架钉的影响,常规EPI-DWI序列已经无法满足术中核磁的扫描,会造成手术区域周边的结构磁场不均匀,从而产生磁敏感伪影,造成图像扭曲[10-11]。
分段读出长可变回波高场强术中磁共振成像高分辨率扩散加权成像在脑肿瘤中的应用研究于阳1a,2,李琼阁1a,2,赵澄1a,2,赵晓静1a,2,齐志刚1a,2,宋双双1a,1b,2,卢洁1a,1b,21. 首都医科大学宣武医院 a. 放射科;b. 核医学科,北京 100053;2. 磁共振成像脑信息学北京市重点实验室,北京 100053[摘 要] 目的探讨分段读出长可变回波序列(Readout Segmentation of Long V ariable Echo Trains,RESOLVE)在脑肿瘤高场强术中磁共振扩散加权成像(Diffusion-Weighted Imaging,DWI)中的应用价值。
方法 采用双室移动磁体高场强磁共振成像系统,对21例胶质瘤或脑膜瘤患者在颅内肿瘤切除后颅骨缝合前行T1WI、常规DWI和RESOLVE-DWI序列扫描。
扩散峰度成像在肿瘤中的研究进展张娟;张学花;李婷;杨冬均;翟昭华【摘要】扩散峰度成像(DKI)是近年发展起来的一项新的磁共振功能成像技术,它能反映更复杂的水分子的扩散,其多个峰度指标在良性肿瘤中较低而在恶性肿瘤中较高,并可随着肿瘤的恶性程度增加而增高.虽然目前DKI在肿瘤方面的研究仍相对较少,但从国内外学者已经完成的一系列实验中我们可以发现DKI的重要价值,随着DKI技术的进一步成熟与发展,我们相信其必将为临床工作做出更多贡献.【期刊名称】《中国临床医学影像杂志》【年(卷),期】2016(027)003【总页数】3页(P205-207)【关键词】肿瘤;磁共振成像【作者】张娟;张学花;李婷;杨冬均;翟昭华【作者单位】川北医学院附属医院放射科,四川南充637000;川北医学院附属医院放射科,四川南充637000;川北医学院附属医院放射科,四川南充637000;川北医学院附属医院放射科,四川南充637000;川北医学院附属医院放射科,四川南充637000【正文语种】中文【中图分类】R73;R445.2扩散峰度成像(Diffusion kurtorsis imaging,DKI)是近年发展起来的一项新的磁共振功能成像技术,是对扩散张量成像(DTI)的进一步延伸与扩展,是磁共振扩散成像史上(DWI-DTI-DKI)的第三次飞跃。
与DWI及DTI研究正态分布水分子的扩散不同,DKI研究的是非正态分布水分子的扩散,即非高斯扩散。
近年来,DKI在中枢神经系统研究最多,在乳腺、前列腺中的研究已有少许报道,虽然DKI 技术的应用还不成熟,但在临床与科研中已展现出重要的价值,本文主要综述DKI 在肿瘤中的研究进展。
1.1 基本原理DTI技术假定水分子呈高斯扩散,不同b值下的水分子的扩散信号呈线性衰减,可是当b>1 000 s/mm2时水分子的扩散信号就已经偏离了线性衰减,呈非高斯分布,而且由于生物体内细胞膜、细胞器等的存在使得生物体内水分子呈高斯扩散的可能性降低,因此用常规DTI也许存在较大的误差,而水分子非高斯扩散模型或许才更适用于生物体的研究[1]。