骨骼肌運(yùn)動(dòng)和冰敷后血流灌注及水分子擴(kuò)散的功能MRI研究.pdf

1、本文內(nèi)容分三部分進(jìn)行闡述
　　第一部分:雙指數(shù)表觀擴(kuò)散成像觀察肌肉運(yùn)動(dòng)后水分子的擴(kuò)散
　　目的:利用雙指數(shù)表觀擴(kuò)散系數(shù)觀察肌肉運(yùn)動(dòng)后水分子的擴(kuò)散及其恢復(fù)過(guò)程。
　　方法:15名成年健康男性志愿者參加本研究,所有志愿者利用自制支架做定向足背屈運(yùn)動(dòng)直至肌肉疲勞。首先掃描脛骨前肌運(yùn)動(dòng)前后的T2WI和T2-mapping。志愿者休息48小時(shí)后同一時(shí)間段利用EPI-DWI序列進(jìn)行脛骨前肌運(yùn)動(dòng)前和運(yùn)動(dòng)后3、6、9、12、15、18

2、、21分鐘 multi-b DWI成像。b值采用0、20、50、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200共15個(gè)b值,按照雙指數(shù)模型計(jì)算出 fast ADC值和slow ADC值,按照單指數(shù)模型計(jì)算出 standard ADC值。根據(jù) fast ADC值、slow ADC值、standard ADC值和T2值繪制成相應(yīng)的偽彩圖及fast ADC值,slow ADC值和stand

3、ard ADC值的恢復(fù)曲線。
　　結(jié)果:靜息狀態(tài)下,脛骨前肌的T2值為46.04msec,肌肉運(yùn)動(dòng)后肌肉 T2值上升為59.93msec,上升幅度為30.2％(P<0.001)。靜息狀態(tài)下,脛骨前肌的standard ADC值為1.63×10-3mm2/S, fast ADC值為12.02×10-3mm2/S, slow ADC值為1.34×10-3mm2/S,靜息時(shí) fast ADC值較 slow ADC大。肌肉運(yùn)動(dòng)后,stan

4、dard ADC值和slow ADC值均明顯上升,分別達(dá)到2.04×10-3mm2/S,19.92×10-3mm2/S和1.65×10-3mm2/S,上升幅度為25％,65.8％和23.1％。經(jīng)歷21分鐘恢復(fù)后,standard ADC值仍然比靜息狀態(tài)高4.9％(P>0.05),fast ADC值, slow ADC值比靜息狀態(tài)高18.4％和9.0％(P<0.05,P<0.05)。其中fast ADC較 standard ADC和slo

5、w ADC恢復(fù)快。
　　結(jié)論:肌肉運(yùn)動(dòng)后 fast ADC和slow ADC變化的規(guī)律是由差別的,雙指數(shù)表觀擴(kuò)散系數(shù)能夠較好的觀察運(yùn)動(dòng)后肌肉內(nèi)的水分子擴(kuò)散變化,反映出不同間隔水分子的擴(kuò)散特征。
　　第二部分:冰敷對(duì)骨骼肌運(yùn)動(dòng)后水分子擴(kuò)散和血流灌注的影響
　　目的：利用MRI評(píng)價(jià)肌肉運(yùn)動(dòng)和冰敷后肌肉內(nèi)的血流灌注及水分子擴(kuò)散的變化。
　　方法：15名健康成年男性志愿者參加本研究,左右腿隨機(jī)分配。所有志愿者利用自制支架

6、做定向足背屈運(yùn)動(dòng)直至肌肉疲勞,首先進(jìn)行肌肉運(yùn)動(dòng)前后 T2WI、T2-mapping、DWI掃描以及30分鐘自然恢復(fù)的T2WI、T2-mapping、DWI掃描,接著進(jìn)行肌肉運(yùn)動(dòng)前以及運(yùn)動(dòng)后3、6、9、12、15、18、21、24、27、30分鐘FAIR掃描,最后肌肉疲勞收縮后30秒內(nèi)開(kāi)始冰敷小腿上段75％處,冰敷后FAIR時(shí)間點(diǎn)同運(yùn)動(dòng)后自然恢復(fù) FAIR掃描,FAIR掃描完成后,接著 DWI序列掃描。
　　結(jié)果：靜息時(shí),脛骨前肌T

7、2值為46.04±9.89mesc,肌肉運(yùn)動(dòng)后,T2值明顯上升,達(dá)到59.93±8.97mese,較靜息狀態(tài)升幅為30.2％,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。冰敷30分鐘后與運(yùn)動(dòng)后30分鐘恢復(fù)和靜息狀態(tài)下脛骨前肌的T2值沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(分別t=0.81,P>0.05和t=0.77,P>0.05)。脛骨前肌運(yùn)動(dòng)后,ADC1和ADC2分別由2.29±0.32×10-3mm2/S,1.66±0.11×10-3mm2/S上升為3.72±0.4

8、1×10-3mm2/S,2.03±0.12×10-3mm2/S,上升幅度分別為62.4％和22.2％(P<0.001),30分鐘恢復(fù)后,ADC1和ADC2均較靜息狀態(tài)高(P<0.05,P>0.05)。ADC1和ADC2和靜息狀態(tài)比分別下降了34.9％和27.7％( P<0.001)。脛骨前肌運(yùn)動(dòng)前灌注量104.68±6.47ml/min/100g,運(yùn)動(dòng)后灌注量明顯上升,達(dá)到203.55±15.59ml/min/100g,上升幅度94.4

9、％(P<0.001)。在自然恢復(fù)過(guò)程中,肌肉的血流灌注緩慢下降,至27分鐘恢復(fù)至靜息狀態(tài)。冰敷對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的肌肉灌注增加抑制明顯,在6分鐘內(nèi)即下降68.4％,至18分鐘時(shí)下降至靜息狀態(tài)。24分鐘時(shí)又重新出現(xiàn)血流灌注增加,隨后血流灌注繼續(xù)下降。
　　結(jié)論：局部冰敷能夠抑制運(yùn)動(dòng)引起的肌肉血流灌注增加,能明顯降低肌肉內(nèi)水分子的擴(kuò)散。
　　第三部分:不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)小腿肌肉擴(kuò)散張量參數(shù)的影響
　　目的:探討不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)小腿肌肉擴(kuò)

10、散張量參數(shù)的影響。
　　方法:15名健康成年男性參與本研究,年齡范圍25～36歲,平均29.88歲±4.12,BMI范圍21.63～25.30平均23.03±1.47。利用SE-EPI序列進(jìn)行小腿肌肉 DTI成像,分別測(cè)量脛骨前肌,內(nèi)側(cè)腓腸肌于足中立位、背屈位、跖屈位以及主動(dòng)收縮狀態(tài)下的ADC、FA、λ1、λ2和λ3。
　　結(jié)果:于足中立位時(shí),兩組肌肉3個(gè)本征值呈遞減關(guān)系λ1>λ2>λ3,兩組肌肉λ1沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.

11、38),GM的λ2、λ3、ADC要高于TA的λ2、λ3(分別P﹤0.05,P﹤0.01,P﹤0.01),GM的FA要低于TA的FA(P﹤0.05)。踝關(guān)節(jié)由跖屈轉(zhuǎn)為背屈, TA被動(dòng)收縮,FA值減少13.5％(P<0.005),ADC、λ2、λ3分別增加8.6％,12.4％,17.9％(分別P﹤0.001;P﹤0.001;P﹤0.001),λ1在兩組沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t=0.96, P>0.05),踝關(guān)節(jié)由背屈轉(zhuǎn)為跖屈時(shí),GM被動(dòng)收縮,FA

12、值減少21.6％(P<0.005), ADC、λ2、λ3分別增加6.3％;10.5％和14.2％(分別P﹤0.001;P﹤0.05;P﹤0.001),λ1在兩組沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t=0.94,P>0.05)。TA由中立位轉(zhuǎn)為主動(dòng)背屈時(shí),ADC、λ1、λ2、λ3分別增加11.4％、7.3％、11.0％、16.0％(P﹤0.001;P﹤0.001;P﹤0.005;P﹤0.001),FA下降17.1％(P﹤0.005)。GM由中立位轉(zhuǎn)為主動(dòng)跖屈