磁共振波谱成像技术的研究现状及发展趋势

磁共振波谱成像是21世纪生物医学研究进入分子水平的重要检测工具之一,它对各种严重疾病具有早期诊断和疗效监控能力。本文介绍了磁共振波谱成像在成像技术与数据重建、波谱量化和临床研究等方面的研究现状,并探讨了其发展趋势。     

快速磁共振波谱成像的研究进展

传统磁共振波谱成像时间太长 ,不能应用到临床。发展快速波谱成像方法是必然的。目前有 7类快速波谱成像方法 ,它们都来自快速 MRI成像方法。本文对传统波谱成像和 7类快速方法分别作了介绍 ,并且展望如果把 MRI中任意轨迹图像重建方法用于波谱成像 ,将能够设计出速度更快的波谱成像数据采集脉冲序列。     

大鼠皮质脊髓束的磁共振与DiI示踪对照研究

目的:验证Mn2 增强磁共振技术与DiI荧光示踪技术对于大鼠皮质脊髓束的追踪效果,并对两种方法进行比较评价。方法:采用Wistar大鼠30只,随机分为MnCl2组和DiI组各15只,分别经感觉运动区皮层进行MnCl2(0.8mol/L)注射和5%DiI涂布。MnCl2组,于术后24h行MR扫描;DiI组动物存活10d后,灌杀、切片、观察。结果:两种方法在颈髓以上节段对皮质脊髓束的示踪结果一致。结论:Mn2 增强磁共振技术与DiI荧光示踪技术对皮质脊髓束的示踪效果好,二者结合应用,对临床影像学神经束路追踪研究具有较大的应用价值。     

局灶性皮质发育不良患者的磁共振波谱分析与临床相关性研究

目的:应用多体素氢质子磁共振波谱(MRS)研究局灶性皮质发育不良(FCD)患者脑代谢特点,并进一步探讨(癎)性发作的机制.方法:收集来自贵阳医学院附属医院和重庆医科大学临床学院神经科门诊及住院明确诊断的20例大脑FCD伴有(癎)性发作患者和20名健康受试者进行多体素MRS扫描,测量患者病灶区、病灶比邻区和远离病灶区皮质氮-乙酰门冬氨酸(NAA)与肌酸(Cr)的比值(NAA/Cr),并与对照组受试者相对应皮质区NAA/Cr值比较.结果:FCD患者病灶区、病灶比邻区较对照组皮质区NAA/Cr比值显著降低(P＜0.01),远侧病灶区皮质区与对照组皮质区NAA/Cr比值之间比较差异无统计学意义(P＞0.05);病灶区皮质NAA/Cr比值与临床(癎)性发作次数之间未见相关性.结论:多体素MRS可无创观察FCD患者脑代谢改变,为手术治疗FCD伴有难治性癫(癎)患者提供了一个重要的参考指标.     

精神分裂症患者一级亲属脑组织磁共振质子波谱成像的初步研究

目的 探讨精神分裂症患者一级亲属及正常对照组脑组织磁共振质子波谱分析(1H-MRS)的结果间是否存在差异.方法首先对精神分裂症患者一级亲属36人、正常对照组21人进行左侧前额叶、丘脑、海马、桥脑的1H-MRS分析,之后对所得结果进行独立样本t检验.结果 精神分裂症患者一级亲属与正常对照组在左侧前额叶、丘脑、海马、桥脑的...     

磁共振波谱成像(MRSI)的数据重建及波谱量化分析软件系统

采用交互式数据语言开发了基于PC机的磁共振波谱成像数据重建和波谱量化分析的软件系统.它可以实现临床MRSI原始数据和图像数据读入、代谢物种类设计、数字幻影模型生成、k-空间采样轨迹设计、k-空间原始数据生成、数据重建、波谱定量分析以及代谢物图像生成等功能.该系统有助于学习和开发新的MRSI采样轨迹,数据重建方法和波谱量化分析方法,在国内还未见前例.     

奇异值分解在磁共振波谱成像中的应用

目的:磁共振波谱成像有7类快速方法,它们都来自快速MRI成像方法.本文提出的奇异值分解波谱成像不同这7类快速方法,它是把MRI中任意轨迹图像重建方法用于波谱成像,这将有利于设计出速度更快的波谱成像数据采集脉冲序列.     

二维磁共振波谱分析在评价颅内胶质瘤中的临床应用

目的探讨脑胶质瘤二维磁共振波谱分析(2D 1H-MRS)表现及其主要代谢物含量变化。方法选择120例幕上脑胶质瘤行常规MRI及2D-1H-MRS检查并定量检测其主要代谢物N-乙酰天门冬胺酸(NAA)、含胆碱化合物(Cho)、肌酸(Cr)、乳酸(Lac)和脂质(Lip)含量。采用t检验进一步探讨各级别胶质瘤代谢物含量的差异。结果120例接受常规MRI和2D-1H-MRS检查的病例按术后病理结果分为三组:星形细胞瘤(AS)40例,间变性星形细胞瘤(AA)40例,胶质母细胞瘤(GM)40例。随胶质瘤恶性程度的增加,NAA呈下降趋势,Cho呈上升趋势,Cr变化不明显或轻度下降,Lip-Lac呈升高趋势。在AS与AA、AS与GM、AA与GM间NAA含量差异显著(p<0.01)。在AS与GM间Cr含量差异显著(P<0.05),在AS与AA、GM间Cho含量差异显著(p<0.01)。在AS与AA、AS与GM、AA与GM间Cho/cr比值差异显著(p<0.01);在AS与AA、GM间及AA与GM间NAA/Cho比值差异显著(p<0.01,P<0.05);在AS与AA、GM间Lip/lac比值差异显著(p<0.01)。结论胶质瘤2D1H-MRS表现及其代谢物定量研究有助于胶质瘤临床诊断与肿瘤恶性度分级。     

磁共振波谱在脑部疾患的研究现状

磁共振波谱 (Magnetic resonance spectroscopy,MRS)是检测活体组织器官能量代谢、生化改变以及化合物定量分析的一种非损伤最新技术 〔1〕。最早 MRS应用于分析化学 ,随着高场强 MRI/ MRS一体化装置的问世和 MRS灵敏度的不断改善 ,MRS技术在临床应用逐渐增加。现就 MRS的原理及MRS在脑部疾患的研究现状作一综述。1　 MRS的原理与方法MRS和 MRI的基本原理相似 ,主要区别在于对数据的处理和显示方式的不同。MRS使用一个外加磁场激发一个体素组织内的原子核 ,并使原子核之间的弛豫特征发生微小变化 ,即出现化学位移。这种由原…     

磁共振波谱分析在颅脑胶质瘤分级中的应用研究

目的分析脑胶质瘤的氢质子磁共振波谱(proton magnetic resonance spectroscopy,~1H-MRS)表现及其临床意义;探讨脑胶质瘤的1H-MRS特点与其病理级别相关性。方法搜集经临床手术、病理证实的脑胶质瘤病例49例,按照WHO诊断标准分成两组:低级别脑胶质瘤组、高级别脑胶质瘤组。所有患者在术前行~1H-MRS检查,均在MR非增强成像的基础上获得。使用Philips Achieva 1.5T超导磁共振扫描仪,单体素或多体素扫描,点分辨法,检测不同区域代谢物变化。结果脑胶质瘤的~1H-MRS表现:肌酸(Cr)轻度下降,N-乙酰天门冬氨酸(NAA)显著下降,胆碱(Cho)显著增高。低、高级别脑胶质瘤的肿瘤组织与对侧正常脑组织的NAA、Cho、NAA/Cr、NAA/Cho值存在显著性差异(P0.05);低级别和高级别脑胶质瘤的肿瘤组织的NAA/Cr、NAA/Cho值存在显著性差异(P0.05)。脑胶质瘤的NAA/Cho、Cho/Cr、NAA/Cr值与病理级别相关,其中NAA/Cho和NAA/Cr值反映肿瘤级别较稳定;NAA/Cr、NAA/Cho值呈负相关关系,Cho/Cr值呈正相关关系。结论 :~1H-MRS结合MRI能提高脑胶质瘤术前诊断的准确性。~1H-MRS能对胶质瘤进行分级,反映胶质瘤代谢特性以及肿瘤生长潜能。     

瘤周区多体素磁共振波谱在脑肿瘤鉴别诊断中的应用

目的评价脑肿瘤周围区域多体素氢质子磁共振波谱(1H-MRS)在脑肿瘤诊断及鉴别诊断中的应用价值。方法搜集行常规MRI及多体素1H-MRS检查的脑肿瘤病变患者38例,包括胶质瘤15例、转移瘤9例、脑膜瘤14例(均为良性)。再根据WHO2000年分类标准,将脑胶质瘤分为低级别组(Ⅰ～Ⅱ级)8例,高级别组(Ⅲ～Ⅳ级)7例。所有患者检查前均未接受过化疗或放疗,没有脑外伤或/和脑手术史。常规扫描后增强前采用定点分辨磁共振波谱序列(PRESS)扫描,根据病灶的特征选定感兴趣区(ROI),ROI的大小既要包括肿瘤实质区、肿瘤周围区,也要尽可能涵盖对侧正常脑组织,又要避开骨骼、脑室、血管、坏死、囊变、出血、气体及钙化等区域。后处理应用MR机附带的波谱分析软件自动完成。计算脑胶质瘤、转移瘤及脑膜瘤实质区、周围区及对侧正常脑组织区代谢产物比值的平均值,进行组内、组间比较。P<0.05有统计学意义。结果多体素1H-MRS显示不同脑肿瘤的肿瘤实质区NAA/Cr、Cho/Cr和NAA/Cho平均值与对侧正常脑组织区比较有显著性差异(P<0.05);脑胶质瘤周围区与脑膜瘤、转移瘤的周围区以及高、低级别胶质瘤肿瘤周围区域多组代谢物比值具统计学差异(P<0.05)),高级别与低级别脑胶质瘤肿瘤周围区Glx/Cr的比值有显著性差异(P<0.05)。结论多体素1H-MRS技术可无创观察脑肿瘤患者脑代谢改变,有助于脑肿瘤的诊断、鉴别诊断、预测侵袭性病变的浸润范围以及脑胶质瘤的分级诊断等。     

缺血性脑卒中患者血清hsCRP和SF水平

目的：研究血清超敏C反应蛋白（highsensitivity C reactive protein,hsCRP）和血清铁蛋白（SF）在缺血性脑卒中患者中的变化及意义。方法：对120例缺血性脑卒中患者和100例健康人应用散射比浊法测定血清hsCRP和SF浓度。结果：缺血性脑卒中患者血清中hsCRP和SF浓度与正常对照组相比明显增高,差异具有显著统计学意义（P〈0．01）。结论：血清hsCRP和SF在缺血性脑卒中发生时增高,两者可作为缺血性脑卒中独立的危险因素和预示因子。     

血管内皮生长因子与缺血性脑血管疾病关系的研究进展

血管内皮细胞生长因子是近年来发现的新生血管形成的主要调控因子,它与缺血性脑血管疾病的关系已经成为目前竞相研究的领域。本文从血管内皮生长因子在缺血性脑血管疾病中的表达,生物学作用,以及用于脑缺血病情的判断和治疗等不同侧面阐述了它与缺血性脑血管疾病的关系。     

缺血性脑血管病和冠心病患者Aid与ET-1相关性研究

目的：探讨缺血性脑血管（ICVD）和心血管（CHD）疾病患者醛固酮（aldosterone,Ald）与内皮素（endo-thelin-1,ET-1）的关系。方法：缺血性脑血管病和心血管病及其相关组分诊断标准采用WHO及国家相关机构认可的工作定义。应用放射免疫分析,对93例缺血性脑血管病和103例冠心病患者进行了血清Ald和血浆ET-1的测定,与相同年龄对照组进行比较,并进行相关性分析。结果：①与正常人（62.52±10.40）pg/ml比较,ICVD和CHD各组Ald水平均显著增高,以高血压组（HBP）增高最为显著（89.69±30.11）pg/ml,两组Ald水平增高顺序为HBP〉椎基底动脉供血不足（VBI）〉急性脑梗死（ACI）〉冠心病（CHD）〉脑梗死后遗症（SCI）。②ET-1水平与对照组（58.25±12.2）pg/ml比较各组亦显著升高,HBP组ET-1为（80.29±18.35）pg/ml,相差极为显著（P〈0.01）,其中HBP〉ACI〉CHD〉VBI〉SCI。③线性回归分析显示,两组患者Ald与ET-1之间均呈明显正相关关系,其中ICVD组93例患者,血清Ald与血浆ET-1（r=0.459,P〈0.01）;HBP组Ald与ET-1（r=0.561,P〈0.01）;CHD组Ald与ET-1（r=0.20,P〈0.05）。结论：Ald与ET-1与缺血性脑血管和心血管疾病的发生、发展密切相关,其浓度变化可作为评价心脑血管疾病时血管受损程度的客观指标。     

缺血性脑血管病和冠心病患者Ald与ET-1相关性研究

目的:探讨缺血性脑血管(ICVD)和心血管(CHD)疾病患者醛固酮(aldosterone,Ald)与内皮素(endothelin-1,ET-1)的关系.方法:缺血性脑血管病和心血管病及其相关组分诊断标准采用WHO及国家相关机构认可的工作定义.应用放射免疫分析,对93例缺血性脑血管病和103例冠心病患者进行了血清Ald和血浆ET-1的测定,与相同年龄对照组进行比较,并进行相关性分析.结果:①与正常人(62.52±10.40)pg/ml比较,ICVD和CHD各组Ald水平均显著增高,以高血压组(HBP)增高最为显著(89.69±30.11)pg/ml,两组Ald水平增高顺序为HBP＞椎基底动脉供血不足(VBI)＞急性脑梗死(ACI)＞冠心病(CHD)＞脑梗死后遗症(SCI).②ET-1水平与对照组(58.25±12.2)pg/ml比较各组亦显著升高,HBP组ET-1为(80.29±18.35)pg/ml,相差极为显著(P＜0.01),其中HBP＞ACI＞CHD＞VBI＞SCI.③线性回归分析显示,两组患者Ald与ET-1之间均呈明显正相关关系,其中 ICVD组93例患者,血清Ald与血浆ET-1(r=0.459,P＜0.01);HBP组Ald与ET-1(r=0.561,P＜0.01);CHD组Ald与ET-1(r=0.20,P＜0.05).结论:Ald与ET-1与缺血性脑血管和心血管疾病的发生、发展密切相关,其浓度变化可作为评价心脑血管疾病时血管受损程度的客观指标.     

基于磁共振图像与波谱的专家辅助诊断系统的设计

神经系统疾病是影响人类寿命和生存质量的常见疾病,磁共振图像(MRI)和磁共振波谱(MRS)分别提供了病变结构像和代谢物含量改变信息。综合分析MRI和MRS信息有助于医生更好地诊断疾病和制定治疗方案,因此磁共振数据共享与辅助诊断平台的建设受到广泛关注。基于MRI和MRS的专家辅助诊断系统以脑肿瘤、阿尔茨海默症、轻度认知障碍为重点,以DICOM格式标准的MR图像和LCModel量化后的MRS结果为数据基础,使用MySQL建立后台数据库存储和管理医学数据,并采用Java进行系统的后台和前端开发。该系统提供了病人信息查询、MRI及其属性标签查看与下载、MRS量化结果显示与下载、MRS与MRI的位置配准及其空间可视化等功能,为医生、研究人员、管理员等提供不同权限的需要。该系统的建立为医生的病情诊断和科研人员实施研究提供了极大帮助,推进了远程资料共享和自动化诊断的进程,并促进临床和科研的学术交流。     

Metabolite alterations in autistic children: a 1H MR spectroscopy study

PurposeThe purpose of this study was to assess the role of proton magnetic resonance spectroscopy (1H MRS) in the detection of changes in cerebral metabolite levels in autistic children.Material and methodsStudy group consisted of 12 children, aged 8–15 years, who were under the care of Pediatric Neurology Department and Pediatric Rehabilitation Department of Medical University of Bialystok. The diagnosis of autism was established by neurologist, psychiatrist and psychologist in every case. All patients matched the clinical criteria of the disease according to International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems (ICD-10). The control group included 16 healthy children aged 7–17. ¹H MRS was performed with a single-voxel method (TE-36, TR-1500, NEX-192). The volume of interest (VOI) was located in the frontal lobe regions, separately on each side.ResultsWe showed lower N-acetylaspartate/creatine (NAA/Cr), γ-aminobutyric acid /creatine (GABA/Cr) and glutamate/creatine (Glx/Cr) in the frontal lobes in the study group comparing with healthy controls. The ratio of myoinositol/creatine (mI/Cr) was increased in autistic children. No differences in choline/creatine (Cho/Cr) ratio in study group and controls were found. There was a correlation between age and NAA/Cr in autistic children (R=0.593 p=0.041). No significant differences in metabolite ratios between right and left hemisphere in ASD and controls were found.Conclusions¹H MRS can provide important information regarding abnormal brain metabolism. Differences in NAA/Cr, GABA/Cr, Glx/Cr and mI/Cr may contribute to the pathogenesis of autism.     

脑血管病的纤维蛋白原与血浆粘度相关分析

笔者对66例脑血管病患者进行80次血浆粘度及纤维蛋白原检查,并分析其相关关系,结果:1.本组血浆粘度r+s=1.844±0.149,纤维蛋白原为408.375±129.396mg％,与正常对比有显著差异,P<0.001。2.两指标间相关系数rs=0.4206,P<0.001,呈强正相关并有线性回归关系。3.12例治疗前后对比纤维蛋白原由447.50±170.83降到354.58+75.60,平均中值降低20％,但因例数较少,未作t试验对比。     

Parameters of Postocclusive Reactive Hyperemia Measured by Near Infrared Spectroscopy in Patients with Peripheral Vascular Disease and in Healthy Volunteers

The main purpose of our study was to determine the parameters of the postocclusive reactive hyperemia test that could help and provide the clinician with information about the tissue oxygenation, the severity of the disease, and the results of the applied therapies. Near infrared spectroscopy (NIRS) proved to be a valid noninvasive trend monitor useful for investigating the physiology of oxygen transport to tissue. Important advantages of NIRS over transcutaneous oximetry (TcpO₂) are: (a) a more dynamic nature of the NIRS signals which reflects more closely the actual response of the peripheral vasculature to the occlusive provocation; (b) larger sampling volume; and (c) the ability of assessing tissue oxygenation at deeper tissue levels. We demonstrated that the time parameters of reactive hyperemia, the rate of reactive hyperemia, and the maximal change during reactive hyperemia, all calculated from the oxyhemoglobin (HbO₂) signal of the NIRS, clearly distinguish between healthy volunteers and patients with vascular disorder. The time parameters of reactive hyperemia were significantly longer (p < 0.01), and the rate of reactive hyperemia (p = 0.01) as well as the maximal change during reactive hyperemia (p = 0.02) were significantly lower in patient group compared to healthy volunteers. These parameters were also in good correlation with the values of ankle brachial index (ABI) and the resting values of oxygen partial pressure (TcpO₂). Values of the chosen parameters obtained from the HbO₂ signal were further compared between groups of diabetic and nondiabetic patients with peripheral vascular disease. Although longer time parameters of reactive hyperemia and lower rates of hyperemic response were detected, the difference between both groups was not statistically significant. © 2001 Biomedical Engineering Society. PAC01: 8764Je, 8719Xx     

脑小血管病诊疗进展

脑小血管病是一组影像学表现各有特点、互不相同的脑血管病,是最常见的脑血管病类型。多隐匿起病,缓慢进展,早期无特异性临床表现,其病因、病理机制、临床表现与传统脑血管病存在差异,人们对它认识尚不充分。但其发病率高,后期加重脑卒中致残,加重认知障碍及情感障碍,甚至参与神经变性疾病进程中,现在越来越受到关注。本文就脑小血管病的危险因素、发病机制、病理改变、临床和影像表现、检测指标以及治疗等方面作一综述。