目的1.探讨在3.0T磁共振上利用纤维示踪技术(FT)三维重组正常人体股部肌肉的可行性分析并估算正常股部各肌肉的DTI各向异性平均值,如FA值、RA值、VR值和ADC值。2.初步探讨DTI及FT在下肢骨与软组织肿瘤诊断中的应用价值。3.初步探讨DTI及FT在鉴别诊断下肢骨与软组织肿瘤中纤维源性肿瘤与其它源性肿瘤的应用价值。材料与方法1.选取10名正常志愿者进行右股部DTI扫描,结合常规MRI扫描在工作站(syngo MultiModality workplace)上对影像数据进行后处理。运用纤维示踪技术(FT),分别三维重组股部缝匠肌(Sartodus,SA)、股薄肌(gracilis,GR)、股直肌(Rectus femoris, RF)、股中间肌(Vastus internledius, VI)、股内侧肌(Vastus medialis, VM)、股外侧肌(Vastus lateralis, VL)、大收肌(Adductus, AD)、股二头肌短头(Biceps femoris short head, BFS)、股二头肌长头(Biceps femoris long head,BFL)、半腱肌(Semitendinous, ST)、半膜肌(Semimembranous、SM),并运用解剖学验证。选取股部肌肉中心层面分别测量各肌肉的FA值、RA值、VR值、ADC值和λ1值,统计评估股部肌肉的各向异性平均值。2.前瞻性对35例发生人体下肢骨与软组织肿瘤进行常规MR检查及DTI,并与手术及病理所见对照分析。其中良性肿瘤19例、恶性肿瘤16例。比较常规MR与DTI后处理图像在肿瘤边界显示中的异同。测量肿瘤实质、肿瘤坏死区、瘤周水肿肌肉和瘤周正常肌肉的扩散张量测量值,并分析有无统计学差异。统计分析良、恶性肿瘤的肿瘤实质的扩散张量测量值有无统计学差异。对在常规MR上疑有周围肌肉侵犯的肿瘤进行瘤周肌纤维示踪,评价纤维示踪在诊断瘤周肌肉侵犯中的价值。3.将上述35例发生人体下肢骨与软组织肿瘤,进行纤维源性肿瘤与其它源性肿瘤分组,其中纤维源性肿瘤10例、其它源性肿瘤25例。统计分析纤维源性肿瘤与其它源性肿瘤的肿瘤实质的扩散张量测量值有无统计学差异。纤维源性肿瘤实质内各向异性较高,可对纤维源性肿瘤实质内纤维示踪成像,初步分析瘤内纤维束示踪成像诊断纤维源性肿瘤的应用价值。结果1.FT可无创地直接显示活体肌纤维束在三维空间的走形和分布,股部肌肉纤维束几乎都以头足蓝色编码方向为主色调的长轴分布,与股部肌肉生理解剖吻合恰当。正常人体股部正常肌肉平均FA值在0.27-0.35之间、RA值在0.21-0.33之间、VR值在0.82-0.93之间,ADC值在0.81-1.83×10-3mm/s2之间,λ1值在1.31-2.21×10-3mm/s2之间。2.FA图、RA图和ADC图能清楚显示肿瘤实质的边界。FA值由高至低区域依次为正常肌肉、瘤周水肿肌肉、肿瘤实质和液化坏死区。良性肿瘤实质的平均FA值、RA值及VR值分别为0.12±0.08、0.10±0.07、0.98±0.03,恶性肿瘤实质的平均FA值、RA值及VR值分别为0.25±0.14、0.21±0.12、0.92±0.06。良、恶性肿瘤实质内FA值、RA值及VR值均有统计学差异(P<0.05),良性肿瘤实质的各向异性低于恶性肿瘤,ADC值及λ1值无统计学意义(P>0.05)。三维纤维示踪成像显示,良性肿瘤对邻近肌纤维束的影响主要表现为水肿和移位。恶性肿瘤对邻近肌纤维束的影响表现各向异性明显减低,走形方向改变、浸润、破坏。3.FA图纤维源性肿瘤实质信号较高,彩色编码图肿瘤实质内显示为不同方向的混杂颜色编码信号。纤维组织来源肿瘤与其它组织来源肿瘤各向异性指数FA值、RA值及VR值有显著的统计学差异(P<0.001),纤维组织源性肿瘤的各项异性明显高于其它源性肿瘤,平均FA值(0.3077±0.1351)值略低于或接近于正常肌肉FA值(0.310±0.062)。纤维源性肿瘤内FT可显示良性肿瘤内纤维的平行排列分布结构,恶性肿瘤杂乱无序的纤维团结构。结论1.观察论证了3.0T磁共振DTI及FT运用于骨骼肌上技术的可行性。FT直观显示骨骼肌的细微结构及空间分布。DTI能较好的反映骨骼肌的扩散各向异性特征。DTI及FT在正常及病变肌肉的研究中有巨大潜在应用前景。2.FT可清晰显示肿瘤周边纤维束情况,为良、恶肿瘤提供诊断依据和观察肿瘤的临床行为表现。扩散张量测量值可以对肿瘤及瘤周组织进行定量分析,为评估肿瘤放化疗效果提供量化指标。通过测量DTI各向异性参数对诊断与鉴别诊断良、恶性肿瘤中有重要应用价值。3.由于纤维源性肿瘤各向异性明显高于其它组织源性肿瘤,FT瘤内成像及DTI诊断纤维源性肿瘤特异性高,可为判断肿瘤是否来源于纤维组织提供诊断依据。