31P MR波谱成像在肝脏的初步临床应用研究

目的探讨31P MRS成像技术在肝脏的初步临床应用。方法对5例健康志愿者、5例乙型肝炎肝功能正常病例、5例慢性活动性肝炎肝硬化、5例原发性肝细胞癌病例行常规MR扫描、31P MRS成像。采用GE公司波谱分析软件(spectroscopy analysisGE)校正,并计算细胞内pH值,分析各峰峰值及各比值变化特征。结果正常组5例中4例肝脏31P波谱提供的6种代谢物峰从左至右为:磷酸单脂(PME)、无机磷(P i)、磷酸二脂(PDE)、三磷酸腺苷(γ-ATP、α-ATP、β-ATP)6种。其中1例出现7种峰,多出一种因受腹壁肌肉影响产生的磷酸肌酸(PCr)峰。轻度肝炎组,PME轻度升高,PDE轻度减低,PME/PDE值较正常组略高。慢活肝-肝硬化组6个共振峰中仅PME明显升高。原发性肝细胞癌病例中,PME均明显增高,细胞内pH值呈碱性。结论31PMRS对检测肝脏代谢变化具有重要价值。     

~(31)P磁共振波谱回顾及其在肝脏等脏器中的临床应用

常规方法检测肝脏ATP需要大量组织标本 ,在同一批动物或人体的重复检测是不可能的 ,并且不能监测早期或可逆性细胞损伤中的轻微新陈代谢变化。3 1PMRS是活体检测高能磷酸盐的唯一手段。无机磷 (Pi)与磷酸单酯 (PME)比率 (细胞生存和代谢的标志 )以及各种ATP可以重复定量检测。在细胞死亡和随后的器官病变之前 ,利用3 1PMRS ,可检测到早期轻微能量变化引起的β ATP明显减少 ,Pi/ β ATP比率减少以及PME/ β ATP比率的显著升高[1] 。在正常肝脏的波谱中 ,含磷总量的PME波峰为 4 .77% (可信区间CI:4 .11～ 5 .4 2 ) ,在轻度肝硬化 [5 .80 % (95 %CI:5 .4 6～ 6 .14 ) ,P =0 0 0 5 1,对正常肝 ]和重度肝硬化 [9.6 4 % (95 %CI:8.71～ 10 .5 7) ,P =0 .0 0 0 2 ,对正常肝和P =0 .0 0 1,对轻度肝硬化 ]明显升高[2 ] 。在对所有原发或继发肿瘤患者的研究中 ,PME/PDE比率是增加的 ,作者认为3 1PMRS是检测肝脏疾病进展和治疗效果的有效方法[3 ] 。     

31P-MRS在评估肝硬化及其分级中的价值

目的 探讨31P-磁共振波谱(MRS)无创评估肝硬化及其分级的价值.资料与方法 分别对53例肝硬化患者及28名正常对照组进行单体素31P-MRS扫描,计算肝细胞内pH值(pHi)、磷酸单酯(PME)、磷酸双酯(PDE)、无机磷(Pi)、磷酸肌酸(PCr)、γ-ATP、β-ATP、α-ATP、PME/ATP、Pi/ATP、PCr/ATP、PME/PDE、PME/Pi、PDE/Pi、PDE/ATP比值和低能磷酸盐(LEP)等代谢指标.探讨以上各参数在肝硬化及其Child-Pugh分级中的异同.结果 在肝硬化组,PME、PME/ATP、PME/PDE及PME/Pi均大于正常对照组(P<0.05);而Pi则相反(P=0.023;t=2.340).肝硬化Child-Push分级A、B、C级的PME分别为424.23±127.74、468.32±156.10、497.52±169.84,Pi分别为418.02±108.29、353.80±98.81、302.11±74.37,PME/Pi分别为1.03±0.45、1.41±0.59、1.82±0.62,均存在统计学意义(P值分别为0.047、0.038、0.042;F值分别为3.425、4.489、3.811),而其他代谢物在肝硬化及其分级中差异无统计学意义(P>0.05).结论 肝硬化时PME相关参数明显升高,PME、Pi和PME/Pi可对肝硬化的程度进行评估.     

31P MR波谱在骨恶性肿瘤与炎症鉴别中的应用

目的 探讨活体31P MR波谱(31P MRS)在骨恶性肿瘤与炎症鉴别中的价值.方法 对32名健康志愿者、20例恶性骨肿瘤、22例骨及软组织炎症患者分别行常规X线、MRI与31P MRS 检查,测定波谱中各代谢产物的峰下面积,计算各代谢产物间的比值,并根据无机磷(Pi)相对于磷酸肌酸(PCr)的化学位移测定细胞内pH值.统计学采用单因素方差分析.结果 31P MRS检测发现恶性骨肿瘤组磷酸单酯(PME)/β-三磷酸腺苷(ATP)值(1.24±0.37)明显高于对照组和炎症组(P值均＜0.01);炎症组磷酸二酯(PDE)/β-ATP(2.21±0.37)、Pi/β-ATP(1.46±0.43)明显高于对照组和恶性肿瘤组(P值均＜0.05),但PME/β-ATP(0.19±0.10)值不高;对照组低能磷酸盐(LEP)/总31P代谢物(T31P)(0.10±0.02)、PCr/T31p(0.45±0.03)、ATP/T31P(0.45±0.03)与恶性骨肿瘤和炎症组之间差异有统计学意义(P值均＜0.01);恶性肿瘤组细胞内pH值为7.45±0.16,明显高于正常对照组(7.05±0.06)和炎症组(7.20±0.13)(P值均＜0.01).结论 组织中PME和细胞内pH值的升高对恶性骨肿瘤的诊断有重要意义.MRS技术与常规X线、MRI相结合,有助于临床对恶性骨肿瘤与炎症的鉴别.     

骨肉瘤的31P磁共振波谱观察

目的 利用31P磁共振波谱(MRS)在体分析骨肉瘤与正常骨骼、肌肉组织磷脂代谢特点,探讨31PMRS结合常规MRI在骨肉瘤定性诊断中的价值.资料与方法 对31名健康自愿者的33个部位、18例骨肉瘤行常规MRI与31P MRS检测.对两组各代谢物比值行独立样本t检验,分析骨肉瘤组织细胞膜磷脂代谢指标磷酸单酯(PME)/β-三磷酸腺苷(β-ATP)、磷酸二酯(PDE)/β-A11P等比值变化特点,组织能量磷酸肌酸(PCr)/总31P代谢物(T31P)、ATP/T31P、无机磷(Pi)/β-ATP及细胞内pH值变化特点.结果 骨肉瘤组PME/[β-ATP、Pi/β-A1甲、PDE/β-ATP、PCr/T31P、低能磷酸盐(LEP)/T31P、ATP/T31P、PCr/β-ATP、(PCr+ATP)/Pi及pH值均数分别为1.08±0.19、0.85±0.40、0.98±0.38、0.28±0.09、0.30±0.07、0.42±0.09、2.75±1.25、9.45±3.84、7.35±0.24,对照组各比值均数分别为0.07±0.06、0.34±0.12、0.43±0.26、0.43±0.03、0.10±0.03、0.46±0.03、3.63±0.65、24.53±10.14、7.06±0.08,除ATPP/T31P外,其余比值与对照组均存在明显差异(P值均<0.01).对MRI征象分析结果提示:单独依靠MRI对骨肉瘤符合率为12/18例,而结合31P MRS结果,诊断符合率为16/18例.结论 骨肉瘤组细胞膜磷脂代谢指标较对照组明显升高,高能磷酸盐显著降低,细胞内pH值轻度升高.结合常规MRI,这些特征性改变有利于对骨肉瘤病变的早期诊断和治疗监测.     

肝脏三磷酸腺苷含量变化与辐射诱导急性肝损伤病理改变的31P MR波谱对照研究

目的 通过建立辐射诱导急性肝损伤动物模型,探讨31P MRS检测所得的肝内三磷酸腺苷(ATP)含量变化与肝细胞病理损伤之间的关系.方法 将30只家兔按单纯随机抽样法分别接受1次性5、10、20 Gy不同剂量辐射,在辐射后24 h行31P MRS和肝功能检查,随后作病理检查.根据肝细胞病理损伤程度,将其分为轻、中、重度肝损伤3组.并与10只健康家兔检测结果作正常对照分析.以磷酸一脂(PME)、无机磷(Pi)、磷酸二脂(PDE)和β-ATP的信号强度作为研究代谢物(以β-ATP为主),所有磷代谢物相对值均为校正相对值.不同程度急性肝病理损伤兔肝31P MRS检查结果行方差分析,差异有统计学意义后两两比较采用SNK法.结果 正常对照组(10只)及轻度(12只)、中度(11只)、重度(7只)肝损伤组肝内ATP相对量分别为1.83±0.33、1.58±0.25、1.32±0.07和1.02±0.18,各组间差异有统计学意义(F=22.878,P＜0.01),组内两两比较,差异均有统计学意义(P值均＜0.05);且随着肝病理损伤程度的加重,ATP相对量呈逐渐下降.PDE相对量值变化无规律性,而不能对放射性肝损伤作出正确评价.β-ATP峰随着肝损伤的加重而波峰下面积呈逐渐减少改变.结论 ATP相对量水平可准确反映家兔急性辐射性肝病理损伤及其严重程度,肝内ATP下降可作为急性肝损伤的生物标记.     

Gd-DTPA增强对于肝脏及肝脏疾病31P-MRS代谢参数的影响

目的 探讨Gd-DTPA增强对于肝脏及肝脏疾病31P-MRS代谢参数的影响.方法 分别对肝内良、恶性病变(分别为31例和54例)及肝硬化和正常肝脏(分别为34例和21例)进行单体素31P-MRS扫描.计算肝细胞内pH值(pHi)、磷酸单脂(PME)、磷酸双脂(PDE)、无机磷(Pi)、γ-ATP、β-ATP、α-ATP、PME/ATP、Pi/ATP、PME/PDE、PME/Pi、PDE/Pi、PDE/ATP和低能磷酸盐(LEP)等参数.分析Gd-DTPA增强前、后肝内病变的显示情况,以及以上代谢物参数的差异.结果 Gd-DTPA增强前在体线圈定位图像上,肝癌、转移瘤和胆管癌显示欠佳或其边界欠清者分别占该病总数的47.8%(11/23)、13.6%(3/22)和66.7%(6/9);增强后则分别为13.0%(3/23)、4.5%(1/22)和22.2%(2/9);增强前肝脓肿、海绵状血管瘤、局灶性结节增生及腺瘤显示欠佳或其边界欠清的分别占该病总数的11.1%(1/9)、29.4%(5/17)、80%(4/5),增强后分别为0%(0/9)、5.9%(1/17)、0%(0/5).在增强前和增强后,正常肝脏,肝硬化,肝脏良、恶性病变的31P-MRS各代谢物参数均未见统计学差异(P>0.05).结论 Gd-DTPA增强技术可增加31P-MRS定位的准确性,钆对比剂不影响肝脏及其疾病代谢物检测的准确性.     

3.0T31P-MRS对骨与软组织肿瘤的诊断价值

目的 探讨超高场31P-MRS对骨与软组织肿瘤的成像特点.方法 对病理证实的骨与软组织肿瘤41例用磷表面线圈进行31P-MRS分析,测量波谱中各代谢产物的峰下面积,分别以三磷酸腺苷β峰(β-ATP)、三磷酸核苷(NTP)、磷酸肌酸(Pcr)为参照计算各代谢产物的相对比值,根据无机磷(Pi)相对于Pcr化学位移的变化计算细胞内pH值,进行相对定量分析.根据峰下面积计算各代谢产物与β-ATP、三磷酸核苷(NTP=ATP+Pi+Pcr)、Pcr的相对值PME/β-ATP、PDE/β-ATP、β-ATP/Pi、PME/NTP、PDE/NTP、Pcr/Pi及Pcr/PME.并运用SPSS11.5 for Windows软件包进行统计学处理,采用多个独立样本的非参数检验.结果 良、恶性肿瘤组的Pcr/PME、PME/NTP较对照组均有显著性差异(P<0.05).良、恶性肿瘤组PME/β-ATP、PME/NTP的差异有显著性意义(P<0.05).与正常组比较,良、恶性肿瘤组的PME和PDE及Pi峰升高,Pcr峰降低.结论 31P-MRS测得的Pcr/PME、PME/NTP与骨、软组织肿瘤相关,PME/β-ATP、PME/NTP在骨与软组织肿瘤的诊断和鉴别诊断中发挥重要的作用.     

常规MRI与31P MR波谱在骨及软组织肿块中的鉴别诊断价值

目的探讨常规MRI与 31 P MR波谱(MRS)对骨及软组织肿块的鉴别诊断价值.方法在1.5 T场强下,对16例健康志愿者及35例骨及软组织肿块患者分别行常规MRI与 31 P MRS检查,测定波谱中各代谢产物的峰下面积,计算各代谢产物与β-三磷酸腺苷(β-ATP)的比值,以及根据无机磷(Pi)的化学位移相对于磷酸肌酸(PCr)的改变测定细胞内pH值.结果良恶性两组肿块在大小、信号均匀性、境界及对周围结构的侵犯等方面差异无统计学意义(P值均>0.05),其MRI特征有很大重叠性.对照组的磷酸单酯/β-三磷酸腺苷(PME/β-ATP)、磷酸二酯(PDE)/β-ATP、低能磷酸盐(LEP)/β-ATP、PCr/β-ATP、细胞内pH值分别为0.33±0.21、0.64±0.27、1.62±0.67、3.12±0.78、7.08±0.16,良性肿块组的PME/β-ATP、PDE/β-ATP、LEP/β-ATP、PCr/β-ATP、pH值分别为0.55±0.31、0.81±0.31、2.03±0.87、1.65±0.65、7.18±0.23,恶性肿块组的PME/β-ATP、PDE/β-ATP、低能磷酸盐(LEP)/β-ATP、PCr/β-ATP、pH值分别为1.73±0.40、1.73±0.45、4.31±1.18、1.44±0.54、7.32±0.29.与对照组比较,恶性肿块组的PME/β-ATP(P<0.01)、PDE/β-ATP(P<0.01)、LEP/β-ATP(P<0.01)、细胞内pH值(P<0.05)升高,良性及恶性肿块组的PCr/β-ATP(P<0.01)均降低,差异均具有统计学意义.与对照组比较,良性肿块组PME/β-ATP、PDE/β-ATP、LEP/β-ATP 、pH值均有所升高,但差异无统计学意义(P值均>0.05).与良性肿块组比较,恶性肿块组的PME/β-ATP、PDE/β-ATP、LEP/β-ATP升高,差异有统计学意义(P值均<0.01);恶性肿块组的细胞内PH值较良性肿块组升高,但差异无统计学意义(P>0.05).以良性肿块的PME/β-ATP均值的1.8倍作为鉴别良恶性肿块的标准,则对肿块潜在恶性评估的敏感性为88.89%,特异性为94.12%.结论 31P MRS对骨及软组织肿块的诊断及鉴别诊断具有重要价值,是1种简单、无创、有效的补充检查手段.     

基于自组织特征映射神经网络的肝脏^31P磁共振波谱分析

目的：探讨基于神经网络的^31PMR波谱在辨别肝细胞癌,正常肝和肝硬化中的价值。方法：运用自组织特征映射神经网络（SOM）分析66个^31P MRS数据,其中包括肝细胞癌（13个样本）,正常肝脏（16个样本）和肝硬化（37个样本）。结果：^31P MRS可以用于肝细胞癌与肝硬化结节的诊断和鉴别诊断,经四个实验证明,基于神经网络模型的。^31P MR波谱数据分析可以将肝细胞癌的诊断正确率从85．4％提高到92．31％。结论：基于神经网络模型的。^31PMRS波谱数据分析为活体肝细胞癌的诊断提供了一种有价值的诊断手段。