鐵氰化錳納米對比劑在大鼠肝臟磁共振成像中的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、第一部分鐵氰化錳納米顆粒的基本特性
　　目的：通過對鐵氰化錳納米顆粒表征、穩(wěn)定性及磁性特征分析，探討鐵氰化錳納米顆粒的基本特性。
　　方法：對制備的鐵氰化錳納米顆粒在透射電鏡下觀察其表征、X射線粉末衍射分析測試該顆粒的介孔結(jié)構(gòu)和物相結(jié)構(gòu)；0.5 T核磁共振分析儀測定該顆粒的縱向弛豫率rl。
　　結(jié)果：制備的鐵氰化錳納米顆粒透射電子顯微鏡下呈正方體形，平均粒徑大小約1～5 nm，粒徑均一，分散均勻；X射線粉末衍射分析測定

2、其分子式為Mn3[Fe(CN)6]2·13H2O；0.5 T核磁共振分析儀測定該顆粒的縱向弛豫率 r1為3.7169 mM-1s-1。
　　結(jié)論：鐵氰化錳納米顆粒具有較佳的生物相容性、穩(wěn)定性和較高的弛豫率，為應(yīng)用于磁共振成像研究奠定了基礎(chǔ)。
　　第二部分 MRI不同序列及參數(shù)評價(jià)鐵氰化錳納米對比劑對大鼠肝臟強(qiáng)化程度及敏感性觀察
　　目的：采用MRI不同成像序列及參數(shù)評價(jià)鐵氰化錳納米對比劑對正常大鼠肝臟的強(qiáng)化程度及敏感性

3、，以探討鐵氰化錳納米對比劑對肝臟增強(qiáng)的最佳成像序列及參數(shù)。
　　方法：將健康雄性SD大鼠隨機(jī)分成2組，每組6只，先進(jìn)行常規(guī)MRI平掃，然后每組經(jīng)尾靜脈分別注射20μmol/kg、25μmol/kg體重的鐵氰化錳納米對比劑。20 min后進(jìn)行肝臟掃描，掃描序列及參數(shù)分別為TSE T1WI（TR=310 ms，TE=28 ms）、T1WI（TR=100 ms，TE=7.6 ms）、T2WI-SPIR序列。分別測量增強(qiáng)前、后各序列圖像肝

4、臟的信號強(qiáng)度（SI）和背景噪聲信號強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差(SD)，計(jì)算增強(qiáng)前、后不同序列肝臟的信噪比(SNR)及肝臟的信號增強(qiáng)率(SER)。采用配對樣本t檢驗(yàn)，分別比較T1WI（TR=310 ms，TE=28 ms）、T1WI（TR=100 ms，TE=7.6 ms）、T2WI-SPIR序列增強(qiáng)前、后肝臟SI及SNR；采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，比較T1WI（TR=310 ms，TE=28 ms）與T1WI（TR=100 ms，TE=7.6 ms）序列

5、增強(qiáng)后肝臟SI、SNR及SER差異有無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：20μmol/kg體重注射劑量組：T1WI（TR=100 ms，TE=7.6 ms）序列肝臟SI、SNR及SER分別為2505.17±201.26、37.36±5.78、1.63±0.29；T1WI（TR=310 ms，TE=28 ms）序列肝臟SI、SNR及SER分別為1890.33±110.42、28.21±3.34、0.75±0.18。25μmol/kg體重注射劑

6、量組：T1WI（TR=100 ms，TE=7.6 ms）序列肝臟SI、SNR及SER分別為3209.33±233.56、43.42±2.57、1.88±0.77；T1WI（TR=310 ms，TE=28 ms）序列肝臟SI、SNR及SER分別為2181.17±114.66、36.28±1.37、1.06±0.19。20μmol/kg及25μmol/kg體重注射劑量時(shí)T1WI（TR=100 ms，TE=7.6 ms）序列肝臟SI、SNR及

7、SER均高于T1WI（TR=310 ms，TE=28 ms）序列，且兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。20μmol/kg注射劑量組 T2WI-SPIR序列增強(qiáng)前肝臟 SI、SNR分別為198.17±41.30、5.13±0.95，增強(qiáng)后肝臟SI、SNR分別為105.02±15.07、2.18±0.44；25μmol/kg體重注射劑量組T2WI-SPIR序列增強(qiáng)前肝臟SI、SNR分別為211.46±34.71、6.30±2.16，增強(qiáng)

8、后肝臟 SI、SNR分別為91.02±11.82、2.09±0.41。20μmol/kg及25μmol/kg體重注射劑量T2WI-SPIR序列掃描，肝臟信號強(qiáng)度減低，與增強(qiáng)前比較，肝臟SI及SNR差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。
　　結(jié)論：T1WI（TR=100 ms，TE=7.6 ms）序列為反映鐵氰化錳納米對比劑對大鼠肝臟T1強(qiáng)化效果的理想序列。
　　第三部分不同劑量的鐵氰化錳納米對比劑對大鼠肝臟增強(qiáng)效果比較

9、　　目的：采用不同劑量的鐵氰化錳納米對比劑對大鼠肝臟進(jìn)行磁共振增強(qiáng)掃描，分析肝臟強(qiáng)化程度與對比劑注射劑量的關(guān)系，探討鐵氰化錳納米對比劑對肝臟增強(qiáng)效果的最佳注射劑量。
　　方法：將健康雄性SD大鼠隨機(jī)分為6組，每組6只，經(jīng)尾靜脈注射不同劑量的鐵氰化錳納米對比劑，劑量分別為20μmol/kg、25μmol/kg、30μmol/kg、50μmol/kg、80μmol/kg、150μmol/kg體重。注射前、后分別對大鼠肝臟進(jìn)行T1WI（

10、TR=100 ms，TE=7.6 ms）序列掃描，采用單因素方差分析比較不同劑量對比劑增強(qiáng)后肝臟SI、SNR及SER，兩兩比較采用LSD法。
　　結(jié)果：20μmol/kg、25μmol/kg、30μmol/kg、50μmol/kg、80μmol/kg、150μmol/kg體重注射劑量增強(qiáng)后肝臟SI分別為：2505.17±201.26、3209.33±233.56、3526.00±123.14、4179.83±240.35、4283

11、.33±139.63、3935.17±172.40；肝臟 SNR分別為：37.36±5.78、43.42±2.57、47.99±5.65、54.80±3.05、50.42±1.86、48.07±3.18；肝臟 SER分別為：1.63±0.29、1.88±0.77、2.32±0.41、2.65±0.21、2.53±0.26、2.38±0.24。20μmol/kg、25μmol/kg、30μmol/kg、50μmol/kg體重注射劑量增強(qiáng)后

12、肝臟SNR及SER均依次升高，50μmol/kg達(dá)到高峰，80μmol/kg、150μmol/kg體重注射劑量增強(qiáng)后肝臟SNR及SER下降。不同劑量對比劑肝臟SI比較：50μmol/kg組與80μmol/kg組比較（t=0.942，P=0.354），P＞0.05，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其余任意兩組之間比較，P值均＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。不同劑量對比劑肝臟SNR比較：20μmol/kg與25μmol/kg組（t=2.637，P=0.01

13、3）、20μmol/kg與30μmol/kg組（t=4.627，P=0.000）、20μmol/kg與50μmol/kg組（t=7.592，P=0.000）、20μmol/kg與80μmol/kg組（t=5.685，P=0.000）、20μmol/kg與150μmol/kg組（t=4.664，P=0.000）、25μmol/kg與50μmol/kg組（t=4.956，P=0.000）、25μmol/kg與80μmol/kg組（t=3.0

14、49，P=0.005）、30μmol/kg與50μmol/kg組（t=2.965，P=0.006）、50μmol/kg與150μmol/kg組（t=2.928，P=0.006）肝臟SNR比較，P值均＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；25μmol/kg與30μmol/kg組（t=1.991，P=0.056）、25μmol/kg與150μmol/kg組（t=2.027，P=0.052）、30μmol/kg與80μmol/kg組（t=1.058，

15、P=0.298）、30μmol/kg與150μmol/kg組（t=0.037，P=0.971）、50μmol/kg與80μmol/kg組（t=1.907，P=0.066）、80μmol/kg與150μmol/kg組（t=1.021，P=0.315）肝臟SNR比較，P值均＞0.05，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。不同劑量對比劑肝臟SER比較：20μmol/kg與30μmol/kg組（t=2.898，P=0.007）、20μmol/kg與50μmol/

16、kg組（t=4.259，P=0.000）、20μmol/kg與80μmol/kg組（t=3.779，P=0.001）、20μmol/kg與150μmol/kg組（t=3.145，P=0.004）、25μmol/kg與50μmol/kg組（t=3.221，P=0.003）、25μmol/kg與80μmol/kg組（t=2.739，P=0.010）、25μmol/kg與150μmol/kg組（t=2.105，P=0.044）肝臟SER比較，

17、P值均＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；20μmol/kg與25μmol/kg組（t=1.039，P=0.307）、25μmol/kg與30μmol/kg組（t=1.859，P=0.073）、30μmol/kg與50μmol/kg組（t=1.362，P=0.183）、30μmol/kg與80μmol/kg組（t=0.880，P=0.386）、30μmol/kg與150μmol/kg組（t=0.248，P=0.806）、50μmol/kg與8

18、0μmol/kg組（t=0.482，P=0.633）、50μmol/kg與150μmol/kg組（t=1.114，P=0.274）、80μmol/kg與150μmol/kg組（t=0.632，P=0.532）肝臟SER比較，P值均＞0.05，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)論：鐵氰化錳納米對比劑50μmol/kg體重注射劑量時(shí)肝臟SNR及SER最高，為肝臟增強(qiáng)效果最佳的注射劑量。
　　第四部分鐵氰化錳納米對比劑對大鼠肝臟增強(qiáng)的時(shí)效

19、性分析
　　目的：通過對不同時(shí)間點(diǎn)大鼠肝臟的增強(qiáng)程度進(jìn)行分析，探討鐵氰化錳納米對比劑對大鼠肝臟增強(qiáng)的時(shí)效性特征。
　　方法：取健康雄性SD大鼠6只，分別對大鼠肝臟進(jìn)行T1WI（TR=100 ms，TE=7.6 ms）序列平掃，然后經(jīng)尾靜脈注射50μmol/kg體重的鐵氰化錳納米對比劑，分別于注射后5 min、20 min、40 min、1 h、2 h、4 h、6 h、10 h、16 h、24 h、7 d行大鼠肝臟T1WI（T

20、R=100 ms，TE=7.6 ms）序列掃描，觀察大鼠肝臟強(qiáng)化情況，測量增強(qiáng)后各時(shí)間點(diǎn)及增強(qiáng)前肝臟的信號強(qiáng)度（SI）和背景噪聲信號強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差（SD），計(jì)算肝臟信噪比（SNR）及信號增強(qiáng)率（SER），繪制肝臟信噪比(SNR)-時(shí)間及信號增強(qiáng)率（SER）-時(shí)間動態(tài)變化曲線。采用單因素方差分析比較進(jìn)行增強(qiáng)后各時(shí)間點(diǎn)肝臟SI、SNR及SER差異有無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：鐵氰化錳納米對比劑注射前及注射后5 min、20 min、40

21、min、1 h、2 h、4 h、6 h、10 h、16 h、24 h、7 d后肝臟SI分別為：1153.50±145.28、3886.83±209.02、4179.83±240.35、3770.83±177.09、3399.50±146.61、2746.50±240.12、2385.33±202.91、1831.83±262.69、1399.33±102.49、1180.83±92.34、1139.00±58.83、1128.50±15

22、5.56；SNR分別為：15.02±0.24、52.43±1.39、54.80±3.05、50.61±2.61、44.27±3.31、37.77±2.65、33.17±2.08、20.97±2.08、17.07±1.23、16.59±1.59、15.96±1.83、14.07±0.83；注射后5min～7d各時(shí)間點(diǎn)肝臟SER分別為：2.49±0.09、2.65±0.21、2.37±0.22、1.95±0.25、1.51±0.15、1.2

23、1±0.15、0.39±0.12、0.14±0.08、0.10±0.10、0.06±0.12、-0.06±0.06。
　　注射鐵氰化錳對比劑后5 min，大鼠肝臟即明顯強(qiáng)化，20 min肝臟強(qiáng)化達(dá)到高峰，肝臟SER也達(dá)到高峰，40 min肝臟強(qiáng)化程度仍很明顯。注射后5 min～1 h為肝臟強(qiáng)化的平臺期，1～2 h肝臟信號強(qiáng)度輕度下降，4 h開始明顯下降。注射對比劑后5 min～10 h各時(shí)間點(diǎn)肝臟SI與平掃時(shí)相比、5 min～6

24、h各時(shí)間點(diǎn)肝臟SNR與平掃相比，P＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；16 h～7 d各時(shí)間點(diǎn)肝臟SI與平掃相比、10 h～7 d各時(shí)間點(diǎn)肝臟SNR與平掃相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；24 h后肝臟的信號強(qiáng)度恢復(fù)到平掃水平。不同時(shí)間點(diǎn)肝臟SER比較：注射對比劑后20 min與40 min比較（t=3.125，P=0.003）、40 min與1 h比較（t=4.783，P=0.000）、1 h與2 h比較（t=4.936，P=0.00

25、0）、2 h與4 h比較（t=3.442，P=0.001）、4 h與6 h比較（t=9.215，P=0.000）、6 h與10 h肝臟SER比較（t=2.932，P=0.005），P值均＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；5 min與20 min比較（t=1.782，P=0.080）、10 h與16 h比較（t=0.360，P=0.720）、16 h與24 h比較（t=0.469，P=0.641）、24 h與7 d肝臟SER比較（t=1.43