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第一部分：功能MRI对正常人脑语言功能区的初步研究目的：通过对正常志愿者语言功能区的功能磁共振研究，探讨语义相关任务的语言刺激模式对血氧水平依赖成像（BOLD-fMRI）激活图像的影响，以期得到一种相对稳定且适合于临床应用的激活语言功能区的刺激方案。材料和方法：选择健康志愿者10名，男性3例，女性7例，受试者年龄19-41岁，平均29岁，母语均为汉语，语言功能正常，丈化程度均为大学本科学历以上，均为右利手。使用GE 3.0 T Singa ExciteTM HDx超导磁共振成像系统，常规解剖像采用FSE序列TIWI，功能像采用回波平面成像（echo planar imaging, EPI）T2*WI序列，应用Brain Wave RealTime（RT）采集fMRI图像。采用组块设计模式（block design paradigm），每个受试者在进行BOLD扫描时执行语义相关判断任务，分为语音相近和语音不相近两组，在任务执行过程中语言任务及对照基线各呈现20s，对照时志愿者注视屏幕上显示的“+”号，采用按键反应器完成实验任务。运用AFNI软件分析脑功能图像数据，观察语言任务的激活区，探索适合临床应用的任务模式。并分别提取出左右大脑半球额下回后部（三角区和盖部）、顶下小叶（角回和缘上回）和颞上、中回，计算总的激活区体积，计算语言功能偏侧化指数（laterality index, LI）。结果：所有受试者均按照要求完成全部实验，语音相近组平均反应时间为1.214±0.167ms，语音不相近平均反应时间为1.215±0.135ms；语音相近组平均判断正确率为84.3％±13.5％，语音不相近组平均判断正确率为94.1％±8.0％。语义相关任务的主要激活脑区包括：左侧额叶背外侧区（BA8，9），左侧额下回（BA44，45），左侧颞上回后部（BA21，22），左侧顶下小叶（BA39，40），双侧岛叶前部（BA13），双侧额叶内侧面（SMA，BA6），双例中央前回运动区（BA6），左侧丘脑、基底节区，双侧枕叶皮层（BA17，18，19），双侧小脑上部。9名受试者的左侧大脑为语言优势半球，LI均大于0.10，1名受试者的右侧大脑为语言优势半球，LI为-0.237。结论：语义相关判断任务采用日常生活中的高频实义名词，简单易行，并且激活了由额、顶、颞和枕叶多个脑区共同构成的神经网络。此任务的激活具有明显的偏侧优势，对前后语言区的激活稳定，是较适合临床应用的刺激任务。第二部分：扩散张量纤维束成像对额叶主要白质纤维束的初步研究目的：建立扩散张量纤维束成像（diffusion tensor tractography，DTT）对健康成人额叶主要白质纤维束的显示方法，探讨显示结果与已知解剖知识的一致性，并揭示Broca区与Wernicke脑功能区间的纤维联系规律。材料和方法：使用GE 3.0 T Singa ExciteTM HDx超导磁共振成像系统，对10位正常志愿者进行扩散张量成像，使用单次激发EPI序列进行扫描；通过选择恰当的感兴趣区，设置不同的各向异性阈值、角度阈值和步长等参数，并应用日本东京大学附属医院放射科影像计算和分析实验室研制的软件：Volume-one 1.64 & dTVII.R1进行额叶主要白质纤维束成像，观察重建的白质纤维束与已知解剖知识的一致性。结果：DTT可以清楚地显示额叶主要白质纤维束，包括联络纤维中的弓状束、下额枕束、扣带束，联合纤维中的胼胝体，投射纤维中的丘脑前辐射等的三维结构，并且清晰地观察到弓状束连接额叶Broca区和Wernicke区，纤维束追踪显示的结果与已知解剖知识具有良好的一致性。结论：纤维束成像的结果与解剖学描述具有高度一致性，DTT是一种可靠的研究人脑纤维连接的方法。第三部分：联合应用功能MRI及扩散张量纤维束成像对语言相关脑区肿瘤的术前评价研究目的：探讨联合应用功能磁共振成像（BOLD-fMRI）及扩散张量纤维束成像（DTT）在语言相关脑区肿瘤的应用价值，观察肿瘤与语言功能区及邻近弓状束的关系。材料和方法：使用GE 3.0 T Singa ExciteTM HDx超导磁共振成像系统，对6例左侧语言相关脑区肿瘤（Ⅲ-Ⅳ级胶质瘤1例，Ⅱ级胶质瘤3例，生殖细胞瘤1例，海绵状血管瘤1例）行BOLD-fMRI及扩散张量成像（DTI）扫描，BOLD应用语义相关判断作为任务刺激，所有数据进行离线后处理，应用AFNI软件处理BOLD图像，观察语言功能皮层的激活；DTT采用日本东京大学的Volume-one1.56和diffusion TENSOR Visualizer 1.5（dTV）进行纤维束成像处理。结果：所有患者均按照要求完成全部实验，6例肿瘤患侧均可见Broca、Wernicke区和其他与语义处理相关脑区组成的神经网络的激活。因刺激任务为按键反应模式，5例肿瘤患者双侧均可见初级运动皮质（M1）和辅助运动区（SMA）的激活，1例因右侧肢体瘫痪而只显示右侧M1的激活。1例患者在DTI扫描过程中头动明显而失败，5例肿瘤患者FA图显示良好，纤维束重建后1例可见弓状束的浸润破坏，2例伴有弓状束变形及移位，2例弓状束未见破坏或移位。结合BOLD激活图及纤维束重建图，可以清楚显示肿瘤、语言功能区及相关白质束三者之间关系。5例肿瘤的DTT及BOLD图像被联合应用于神经外科术前计划和手术方案的制定。结论：BOLD-fMRI及DTT联合应用可以更好地观察瘤体、语言功能区及语言相关白质纤维束三者的关系，辅助术前手术方案的制定，指导手术切除。