磁共振氫頻譜檢測乳酸的脈沖序列優(yōu)化及其在腦疾病診斷價值的研究.pdf

1、目的:乳酸(Lactate,Lac)是糖酵解的產(chǎn)物之一。腦缺血缺氧等病理狀態(tài)時可引起乳酸鹽的蓄積,因此,磁共振頻譜無創(chuàng)性檢測乳酸鹽對缺血缺氧等疾病的診斷治療有非常重要的意義,然而,乳酸峰在許多情況下不易檢測,影響病情分析。本實驗旨在通過反復(fù)進行模型研究,改變一系列脈沖序列參數(shù),找出優(yōu)化的乳酸序列,以利于乳酸的最佳檢測,再將優(yōu)化的乳酸序列應(yīng)用于活體實驗,進行活體優(yōu)化,進而通過開發(fā)新的掃描序列和結(jié)合臨床實驗,得到精確而優(yōu)化的乳酸檢測序列,在

2、解決核磁共振頻譜定量檢測腦內(nèi)乳酸濃度的技術(shù)問題上獲得突破。
　　方法:制作含乳酸玻璃模型。MR掃描儀為1.5T(Signa MR/i,GE)。改變一系列的MRI脈沖序列參數(shù),為了得到腦代謝和標準溶液中優(yōu)化的TE和TR值,MR掃描序列按不同TE值在恒定的TR下以及恒定TE值在不同TR值的條件下,應(yīng)用點解析頻譜序列(point resolved spectroscopy,PRESS)和激勵回波序列(stimulated echo ac

3、quisition,STEAM)獲得乳酸模型的相應(yīng)頻譜。用GE公司的軟件和Microsoft Excel軟件對頻譜進行處理,測量出每個波峰的峰高,并繪出序列變化曲線圖,得到優(yōu)化的乳酸序列。將優(yōu)化的乳酸序列并結(jié)合其他掃描序列,包括T1WI、T2WI、FLAIR、DWI應(yīng)用于17例急性腦梗塞患者和20例健康自愿者。將b等于0與b等于1000的一組DWI資料用GE公司的Functool軟件處理得到相應(yīng)ADC圖,選擇與頻譜VOI相應(yīng)的三個層面,

4、并測量出相應(yīng)的ADC值,大小、位置與頻譜序列的感興趣區(qū)的一致,求出平均ADC值。與病變區(qū)相應(yīng)的對側(cè)正常對照區(qū)亦用相同的方法測出平均ADC值。采用配對樣本 t檢驗對活體TE=135ms和TE=270ms的結(jié)果進行分析,并將分析結(jié)果與平均ADC值作相關(guān)分析。
　　結(jié)果:STEAM各波峰的峰向與PRESS序列一致,但STEAM各峰高均低于同等條件的PRESS峰。隨著TE時間的延長,用乳酸模型測出的乳酸峰的峰高-序列曲線圖呈波浪狀變化,正

5、向雙峰在TE=26,270ms,共振波幅達到最大絕對值,負向雙峰在TE=135-160 ms之間達到最大絕對值。健康自愿者的T1WI、T2WI、FLAIR和DWI的掃描結(jié)果均未見異常信號,在本研究的1.5T掃描系統(tǒng),質(zhì)子頻譜圖中乳酸峰不易分辨。急性腦梗塞患者的T1WI、T2WI、FLAIR和DWI掃描結(jié)果表明,病變區(qū)均出現(xiàn)不同程度的腦腫脹及信號異常;頻譜圖顯示高低不等的乳酸峰,TE135ms時,乳酸峰均呈倒置雙峰,TE26ms,270m

6、s時,乳酸峰均呈正向雙峰,但 TE26ms的乳酸峰易受到脂肪和大分子物質(zhì)的影響,重疊了部分脂肪和大分子峰,TE270ms時的乳酸總峰高明顯高于TE135ms時的乳酸總峰高。17例腦梗塞的病人的頻譜圖均出現(xiàn)乳酸峰升高和ADC下降,乳酸總峰高與平均ADC值呈密切負相關(guān),隨著ADC值的下降,乳酸峰高明顯增高(γ=-0.79)。
　　結(jié)論:①通過乳酸模型研究得到了優(yōu)化的PRESS序列,TR1500ms,TE26、270和135-160ms