应用^1H—MRS和LCModel研究鼻喷酒石酸布托啡诺对猪脑代谢物的影响及谷氨酸复合物的绝对定量

目的通过氢质子磁共振波谱（^1H—MRS）技术，研究鼻喷给药途径下中枢性镇痛药物对脑代谢物的影响，探讨鼻腔给药途径下^1H—MRS及LCModel的应用价值。方法本实验选取9头健康2周龄乳猪（3．612±0．371）kg，行单体素PRESS序列扫描，获得鼻喷给药前后脑代谢物的波谱分析数据，用LCModel软件自动、客观地对波谱图进行线性拟合和基线校正。结果鼻喷酒石酸布托啡诺前^1H—MRS测定动物脑谷氨酸复合物（Glx）浓度为（9．276±0．542）mmol／kg，鼻喷给药后Glx浓度为（7．283±0．540）mmol／kg。给药前后Glx浓度差异有统计学意义（t=2．826，P=0．022），而氮-乙酰天门冬氨酸（NAA）、胆碱（Cho）浓度改变无统计学意义，鼻喷给药前后NAA、Cho浓度分别为（6．094±0．384）mmol／kg：（5．530±0．346）mmol／kg（t=1．270，P=0．240）和（1．547±0．114）mmol／kg：（1．255±0．079）mmol／kg（t=1．800，P=0．110）。结论用^1H—MRS技术及LCModel软件证明了Glx可能是中枢性止痛剂作用的重要神经递质。     

颞叶癫痫患者前额叶背外侧的定量质子磁共振波谱研究

目的:利用氢质子磁共振波谱(1H-MRS)研究颞叶癫痫(TLE)患者前额叶背外侧区(DLPFC)的生化改变,探讨额叶在TLE发病代谢机制中的作用.方法:纳入TLE患者(TLE组)及健康志愿者(健康对照组)各20例.根据24h视频脑电图(VEEG)所提示致痫灶所在部位将TLE组分为左侧TLE亚组及右侧TLE亚组.利用单体素1 H-MRS点分辨波谱序列(PRESS)进行扫描,并采用LCModel软件进行后处理,获取所有被试者双侧DLPFC区氮乙酰天门冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)、胆碱(Cho)、肌醇(Ins)及谷氨酸/谷氨酰胺复合物(Glx)的绝对浓度.然后分别对比健康对照组及TLE患者左侧DLPFC区与右侧DLPFC区、健康对照组与TLE患者同侧DLPFC区之间各代谢物浓度的差异.结果:健康对照组左右侧DLPFC区NAA浓度分别为(7.24±0.57) mmol/L、(6.76±0.87) mmol/L,左侧NAA浓度显著高于右侧(P=0.024);而TLE患者上述NAA不对称性消失,左右侧NAA浓度分别为(6.58±0.56) mmol/L、(6.31±0.62)mmol/L(P=0.092).与健康对照相比,TLE患者左侧DLPFC区NAA、Cr及Ins浓度显著降低(P=0.000、0.014、0.025),右侧DLPFC区仅Ins浓度显著降低(P=0.013),而Cho、Glx浓度在左右侧DLPFC区均无显著改变.分层分析进一步揭示左侧TLE亚组的左侧DLPFC区NAA、Cr及Ins浓度较对照组显著降低(P=0.001、0.047、0.007),右侧DLPFC区Ins浓度较对照组显著降低(P=0.002);而右侧TLE组仅有左侧DLPFC区NAA浓度显著降低(P=0.037).结论:颞叶癫痫患者的额叶也存在生化代谢异常,且以左侧额叶改变为主,说明额叶在TLE发病的代谢机制中可能起着重要作用.     

MRS定量测量急性缺氧缺血脑损伤猪脑代谢物研究

目的 评价外标准法MRS结合LCModel软件绝对定量测量急性缺氧缺血脑损伤猪脑N-乙酰天冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)和乳酸(Lac)浓度变化的价值.方法 8头7日龄健康猪麻醉后未作任何处理(正常组),麻醉清醒后1 d制成缺氧缺血性脑病(HIE)模型(HIE组),先后与内含已知浓度物质的外标准模型一起行1H-MRS检查,数据采集完毕后用LCModel软件定量分析测量NAA、Cr、Lac浓度,HIE前、后猪脑代谢物NAA、Cr、Lac间比较采用多元方差分析,并对2头HIE猪缺氧缺血0、2 h脑代谢物动态变化情况作初步观察.结果 l头猪因麻醉过深死亡而剔除,最后统计数据为7头.小猪急性缺氧缺血前脑NAA、Cr、Lac分别为(6.86±0.49)、(4.65±0.73)、0.00 mmol/kg,缺氧缺血后即刻脑NAA、Cr、Lac分别为(5.73±0.88)、(4.40±0.80)、(0.43±0.39)mmol/kg.急性缺氧缺血后即刻猪脑NAA浓度下降,差异有统计学意义(F=8.608,P=0.013);Cr浓度有所下降,但差异无统计学意义(F=0.379,P=0.550);Lac浓度升高,差异有统计学意义(F=8.600,P=0.013).初步观察脑代谢物动态变化见HIE后即刻出现Lac峰,2 h Lac峰下降.结论 外标准法MRS结合LCModel定量分析软件能方便准确地定量测量脑内代谢物,NAA与Lac浓度的改变均能敏感地反映急性缺氧缺血脑损伤早期改变,且以NAA浓度的改变稍敏感.     

长回波时间的点解析波谱序列外标准结合线性拟合模型定量检测脑肌酸浓度准确性的实验研究

目的 探讨长回波时间(TE)的点解析波谱序列(PRESS)外标准和线性拟合模型(LCModel)定量检测活体脑肌酸(Cr)浓度的准确性.方法 10头2周龄猪及1个外标准模型用于本次实验.氢质子MR波谱(1H-MRS)实验采用GE 1.5 T MR扫描仪及标准正交头线圈.感兴趣区大小为2 cm×2 cm×2 cm,分别定位于动物脑和外标准溶液.PRESS序列按TE 135 ms,TR 1500 ms,128次扫描,获得感兴趣区Cr的波谱数据,然后用LCModel分析活体脑Cr浓度.每只动物做完MRS检查后即刻处死,用高效液相色谱方法(HPLC)分析离体脑Cr浓度.采用配对样本t检验比较活体和离体检测结果的差别.结果 1H-MRS测定的活体脑Cr浓度为(9.37±0.14)mmol/kg,HPLC测定的离体脑Cr浓度为(8.91±0.13)mmol/kg,两种方法的检测结果差异无统计学意义(t=9.038,P=0.491).结论 长TE的PRESS序列外标准结合LCModel可以准确无创地定量检测活体脑Cr浓度.     

急性胆红素脑病常规MRI及~1H-MR波谱表现

目的 探讨急性胆红素脑病(acute bilirubin encephalopathy,ABE)患儿MRI特征及脑内代谢物含量与胆红素水平相关性.方法 对28例临床确诊为ABE新生儿(病例组)和15名正常新生儿(对照组)行T_1WI、T_2WI、DWI及~1H-MRS检查.~1H-MRS检查采用定点分辨率波谱序列,病例组28例均行基底节区多体素扫描,其中15例另行苍白球区单体素扫描.对照组15名新生儿均进行多体素及单体素~1H-MRS检查,测定代谢产物包括N-乙酰天冬氨酸(NAA)、肌酸复合物(Cr)、胆碱复合物(Cho)、肌醇(mI)、乳酸(Lac)、谷氨酸及谷氨酰胺复合物(Glx)浓度.并计算NAA/Cr、Cho/Cr、Lac/Cr、Glx/Cr、mI/Cr比值,应用独立两样本t检验分析两组间各代谢物浓度差异.病例组按照血清总胆红素(TSB)水平分为342.0 μmol/L513.0 μmol/L 11例共3组,对3组患儿脑内代谢物浓度进行方差分析.结果 病例组中有23例在常规MRI表现为T_1WI苍白球高信号,其余5例常规MRI表现无异常.对照组15名均无异常信号出现.~1H-MRS检查病例组15例单体素成像患儿中,7例mI峰增高,mI/Cr比值为0.74±0.23,对照组为0.57±0.20,两组差异有统计学意义(t=2.13,P=0.04);13例ABE患儿Glx波峰明显增高,Glx/Cr比值单体素为1.45±0.37,多体素为0.51±0.36,对照组为0.95±0.23、0.29±0.18,两组间比较差异具有统计学意义(t值分别为4.40、2.17,P值分别为0.00、0.03).结论 双侧苍白球对称性T_1WI高信号为ABE特征性表现,~1H-MRS可见Glx/Cr、mI/Cr升高,提示相应病理生理变化.     

重复时间对MR氢质子波谱定量脑组织代谢物浓度的影响

目的 探讨在体单体素氢质子MR波谱(1H-MRS)重复时间(TR)对定位测量脑组织代谢物绝对和相对浓度的影响.方法 正常志愿者30名采用1.5 T超导型MR成像系统行点分辨自旋回波(PRESS)序列单体素1H-MRS扫描,取左侧大脑半球顶枕部白质,体素8 cm3,TR分别为1500和5000 ms.采用线性拟合模型(LCModel)处理原始数据,测量肌酸和磷酸肌酸(tCr)、谷氨酸(Glu)、肌醇(mI)、N-乙酰天冬氨酸(NAA)、甘油磷酸胆碱(GPC)和谷氨酸和谷氨酰胺(Glx)等的绝对浓度和相对浓度,并采用配对t检验对不同TR下各代谢物的浓度进行比较.结果 大脑左顶枕部白质代谢物tCr、Clu、mI、NAA、GPC和Glx在TR为1500 ms时绝对浓度分别为(3.0±0.2)、(4.4±0.7)、(3.0±0.3)、(5.0±0.4)、(1.1±0.1)和(5.9±0.6)mmol/L;TR为5000 ms时分别为(4.2±0.4)、(5.3±0.5)、(3.7±0.5)、(6.7±0.7)、(1.4±0.1)和(6.6±0.6)mmol/L.TR为1500 ms时,Gh、mI、NAA、GPC和Glx的相对浓度分别为1.47±0.27、1.00±0.11、1.69±0.17、0.36±0.05和1.95±0.22;TR为5000 ms时分别为1.25±0.12、0.89±0.09、1.60±0.16、0.33±0.04和1.58±0.17.不同TR时,各代谢物绝对浓度和相对浓度差异均有统计学意义(P值均＜0.05).结论1H-MRS可有效地进行脐组织代谢物绝对浓度和相对浓度的测量,PRESS序列中不同的TR所获得的代谢物绝对和相对浓度均有较大差异,较短的TR可低估代谢物的绝对浓度.     

急性CO中毒与正常人海马体1HMRS对照研究

目的:采用氢质子磁共振波谱成像(1 H-MRS)测量急性一氧化碳中毒(ACOP)患者与正常人海马区代谢物浓度(氮-乙酰天门冬氨酸NAA、胆碱Cho和肌酸Cr)并比较两组的差异.方法:所有受试者分为两组,ACOP组56例,平均年龄(48.9±10.9)岁;对照组27例,平均年龄(49.2±12.5)岁.所有病例均行两侧海马区MRS检查,记录两侧海马区NAA/Cr、Cho/Cr值,采用两个独立样本t检验比较对照组及ACOP组海马体部代谢物比值的差异.结果:ACOP组NAA/Cr值为1.014±0.683,对照组NAA/Cr值为1.697±0.711,差异有统计学意义(P=0.000).ACOP组Cho/Cr值为1.181±0.389,对照组Cho/Cr值为1.148±0.367,差异无统计学意义(P=0.602).结论:采用1 H-MRS可以准确反映ACOP患者海马区代谢物差异,为评估病情的严重性与早期诊断提供影像学支持.     

脑胶质瘤周围区的^1H-MRS研究

目的应用多体素氢质子磁共振波谱(1H-MRS)探讨胶质瘤周围区脑代谢改变的特点,评价多体素1H-MRS在胶质瘤周围区的应用价值.方法23例病理证实的脑胶质瘤病人分为低级别组(WHO Ⅰ～Ⅱ级)13例和高级别组(WHOⅢ～Ⅳ级)10例.所有病例术前均行多体素1H-MRS检查,测量肿瘤实质区、周围区及对侧正常脑组织区代谢产物的相对定量,进行统计学比较.结果多体素1H-MRS显示高级别胶质瘤的周围区与实质区NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho值差异有统计学意义(P值均为0.00).高级别胶质瘤周围区与对侧正常脑组织区NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho、Glx/Cr值差异均有统计学意义(P值均为0.00);低级别胶质瘤周围区与实质区NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho值差异均有统计学意义(P值均为0.00);低级别胶质瘤周围区与对侧正常脑组织区Cho/Cr、NAA/Cho值差异均有统计学意义(P值分别为0.02、0.00);高级别与低级别胶质瘤实质区NAA/Cr、NAA/Cho、Cho/Cr、Glx/Cr值差异均有统计学意义(P值分别为0.00、0.00、0.03、0.00);高级别与低级别胶质瘤周嗣区NAA/Cr、NAA/Cho、Cho/Cr、Glx/Cr值差异均有统计学意义(P值均为0.00).结论脑胶质瘤周围区代谢物的改变反映了肿瘤向瘤周组织浸润,对确定胶质瘤的分级及预测侵袭性病变的浸润范围有帮助.     

正常婴幼儿脑组织发育的~1H-MRS研究

目的应用氢质子磁共振波谱(1H-MRS)测定正常婴幼儿脑组织不同部位代谢物浓度,计算其比值并观察代谢化合物比值随年龄变化的规律。资料与方法用多体素1H-MRS点分辨波谱(PRESS)序列测定240名健康婴幼儿正常脑组织的左右丘脑、左右基底节区代谢物浓度,观察氮-乙酰天门冬氨酸(NAA)、胆碱(Cho)、肌酸(Cr)的波峰特点,计算和分析Cho/Cr、NAA/Cho、NAA/Cr的比值。结果正常脑实质代谢物比值无性别和左右侧差异,NAA/Cho、NAA/Cr均与年龄的增长呈正相关,随年龄增长呈对数曲线增长趋势,Cho/Cr随年龄的增长呈负相关,随年龄增长遵循对数曲线降低趋势。结论多体素1H-MRS可以测定NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho浓度比值,不同解剖部位代谢物浓度不尽相同,为颅脑代谢异常提供参考标准,1H-MRS测定应以波峰下面积的比值作为诊断标准,不需要考虑性别和左右同等部位的因素,但要考虑年龄因素。     

3T MRI上鼠脑多体素1H-MRS成像因素及其代谢物比值研究

目的:探讨影响鼠脑多体素1H-MRS的成像因素及在3T MRI上正常鼠脑代谢物值.材料和方法:40只正常雄性SD大鼠,体重200～250g.利用3T MRI扫描机、大鼠专用线圈对SD大鼠尾状核行二维多体素1H-MRS检查,采用点分辨波谱(PRESS)序列,TR/TE=1000ms/35ms,FOV 60mm,层厚4mm,NEX 1;利用波谱后处理软件FuncTool重建SD大鼠正常尾状核Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cr的比值.结果:40只行多体素1H-MRS检查的正常SD大鼠,其尾状核Cho/Cr的平均值为0.97±0.20、Cho/NAA为0.79±0.33、NAA/Cr为1.34±0.34.在多体素1H-MRS检查中,关键要选择合适的体素位置,并对匀场进行优化,同时要恰如其分的放置饱和带.结论:在3T MRI上进行鼠脑多体素1H-MRS切实可行;通过测定正常鼠脑的代谢物比值,为以后的科研工作提供有价值的参考值.