磁共振频谱定量检测活体肝脏代谢物浓度

摘要

第一部分优化在体兔肝脏磁共振频谱扫描参数
　　目的：
　　活体兔肝脏磁共振频谱采集中，比较脉冲序列类型、接收线圈、回波时间、重复时间和饱和带对频谱信噪比和LCModel拟合胆碱峰效果的影响，优化活体兔肝脏磁共振频谱采集方法。
　　材料与方法：
　　采用不同的扫描序列和参数：（1）扫描序列分别为PRESS和STEAM；（2）加/不加饱和带；（3）使用GE公司提供的8通道膝关节线圈和8通道标准头颈线圈及不同重建模式；（4）总扫描次数分别为128次和256次；(4)固定回波时间为35毫秒，重复时间分别为1157毫秒、1500毫秒和3000毫秒；固定重复时间为1500毫秒，回波时间分别为26毫秒和35毫秒。采集健康兔活体肝脏磁共振频谱。使用SAGE7和LCModel软件分析上述不同采集条件下的频谱信噪比（SNR）、LCModel拟合信噪比和胆碱拟合标准差。并比较基线水平和胆碱共振峰形状的差异。
　　结果：
　　（1）PRESS序列频谱的信噪比（96677±37509，n=3）高于STEAM频谱（37307±16448，n=3），LCModel拟合PRSS频谱的胆碱标准差为8％，拟合不出STEAM频谱的胆碱峰。（2）加饱和带后的谱线信噪比（128235）高于未加饱和带的谱线信噪比（106589）；加饱和带后的LCModel拟合胆碱标准差为6%，小于未加饱和带的8%，且基线更加平稳；并可抑制感兴趣区外的脂质信号干扰。（3）8通道头颈线圈单通道接收的频谱分辨率高于多通道数据重建的结果，信噪比（102893）略低于膝关节8通道频谱信噪比（128235）。（4）采集次数为256的频谱信噪比（84403.6）比采集次数为128的频谱面积信噪比高（77672.3），LCModel拟合胆碱峰标准差10%，小于采集次数为128次频谱（14%）。（5）TR为1157毫秒时，拟合的信噪比最高为64，1500毫秒时为58，3000毫秒时为49，但TR为1500毫秒时，胆碱的峰型最接近高斯线型。TE为35毫秒时，拟合的信噪比（27）大于TE26毫秒时的25。胆碱的拟合标准差在TE为35时为8%，小于在TE为26时的12%
　　结论：
　　使用8通道头颈线圈单通道模式接收，结合PRESS序列，参数为TE/TR：35毫秒/1500毫秒，重复次数256次，外加饱和带为本研究条件下检测活体兔肝脏频谱的优化序列及参数。
　　第二部分定量检测活体兔肝脏胆碱浓度及其与细胞凋亡的关系
　　目的：
　　评价质子磁共振频谱定量活体正常和肝脏细胞凋亡兔肝脏胆碱浓度的可行性。
　　材料与方法：
　　使用1.5TGE磁共振扫描机和8通道头颈接收线圈，检测18只兔肝脏活体的质子磁共振频谱。其中15只兔作为实验组，经腹腔注射亚硒酸钠，造成肝脏损伤，进而导致肝细胞死亡。使用PRESS序列分别扫描打药前和打药24小时后的活体兔肝脏频谱。并分别采集3只健康兔和3只打药后兔肝脏组织水和胆碱的T1和T2弛豫时间。使用TUNEL染色检测并确定是否发生肝细胞凋亡。使用LCModel得到胆碱共振峰下面积与未抑制水峰下面积的比值。使用平均T1和T2弛豫时间校正弛豫行为对定量结果的影响。代入经模型试验证实的定量公式，得到胆碱浓度值。
　　结果：
　　TUNEL染色证实发生了肝细胞凋亡。在模型实验中，使用质子磁共振频谱定量检测到胆碱浓度为3.01mmol/L，与实际值(3mmol/L)基本一致。在对照组中，平均的胆碱T1弛豫时间为612±15毫秒，T2弛豫时间为74±4毫秒；在实验组中，平均的胆碱T1弛豫时间为670±27毫秒，T2弛豫时间为78±5毫秒。定量检测出10只打药前后兔肝脏的胆碱浓度，发现胆碱浓度由打药前的14.5±7.57mmol/L下降到打药后的10.8±6.58mmol/L(均值±方差，n=10)，结果具有统计学差异（Z=-2.395，P<0.05，两样本配对Wilcoxon秩和检验）。
　　结论：
　　本研究认为，以未抑制水为内标准，质子磁共振频谱可用于定量检测活体肝脏胆碱浓度，发现亚硒酸钠导致的肝脏细胞凋亡中胆碱浓度下降。

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第一章 绪 论

1 前 言

2 主要研究内容

第2章 在体兔肝脏磁共振频谱的参数优化与可重复性研究

1 材料与方法

2 结果

3 讨论

4 结论

第3章 定量检测活体兔肝脏胆碱浓度及与细胞凋亡的关系

1 材料与方法

2 结果

3 讨论

4 结论

第4章 总结与展望

1 研究总结

2需要进一步深入研究的问题

参考文献

综述 肝脏质子磁共振频谱定量检测现状和原理

背景

肝脏质子磁共振频谱可检测的代谢物

肝脏质子频谱中代谢物的重叠现象

肝脏磁共振频谱代谢研究进展

肝脏磁共振频谱的采集技术

肝脏磁共振频谱后处理技术

参考文献：

发表文章目录及参加的会议情况

主持及参加的课题

致谢