【摘 要】
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为了探究UTE序列结合T2*映射技术对耳软骨进行在体无创检测的可行性。本研究首先运用超短回波时间(Ultra-short Echo Time,UTE)成像序列结合T2*映射技术进行了健康人耳软骨T2
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为了探究UTE序列结合T2*映射技术对耳软骨进行在体无创检测的可行性。本研究首先运用超短回波时间(Ultra-short Echo Time,UTE)成像序列结合T2*映射技术进行了健康人耳软骨T2*值在体无创检测的研究,然后将兔耳软骨细胞-丝素蛋白支架复合物植入兔子体内进行T2*映射技术在实验动物中的可行性研究。在健康人实验中,采集到的30名志愿者右侧外耳UTE序列图像,首先需要进行组内刚性配准及手动分割耳软骨与外耳(包含耳软骨及周围组织,例如皮肤、脂肪和其他软组织)的预处理;然后,运用单、双成分分析分别计算耳软骨及外耳的T2*值;最后,拟合并绘制耳软骨及外耳图像信号强度随回波时间变化的衰减曲线,并使用配对t检验比较耳软骨与外耳的T2*值之间的差异,使用回归分析方法对单、双指数衰减模型进行统计学分析。结果显示,在单成分分析中,外耳的T2*m平均值为49.269±16.979 ms,耳软骨的T2*m平均值为23.799±9.629 ms。在双成分分析中,外耳的T2*s平均值为11.713±3.111 ms,T2*1平均值为65.128±13.132 ms,耳软骨的T2*s平均值为5.577±1.830ms,T2*1平均值为30.628±8.413 ms。统计分析表明,单成分分析计算得到的T2*m,和双成分分析计算得到的T2*s、T2*1,在外耳和耳软骨区域均存在显著差异(P<0.001)。在曲线拟合中,双指数模型优于单指数模型(R2[bi]=0.999±0.001 vs R2[mono]=0.905±0.014,P<0.001)。在动物实验中,采集4只兔子体内兔耳软骨细胞-丝素蛋白支架复合物的T2_MIXED-T2Multislice序列图像,保存核磁扫描仪工作站的T2映射分析结果,使用与健康志愿者相同的T2*映射分析方法计算复合物的T2*值并与工作站的T2结果进行对比分析。结果显示,各植入物T2*映射单成分分析得到的结果与工作站处理的T2映射结果趋势一致,并且T2*映射单成分分析趋势变化的方向更加稳定,无波动性;在双成分分析中,各植入物的T2*s值和T2*1值呈现先升后降的趋势,T2*s值达到峰值的时间点,可以认为是兔耳软骨细胞-丝素蛋白支架复合物中结合水成分(软骨或类软骨样组织)增长最多的时间点。以上实验结果表明,使用UTE成像序列既能够对健康人的耳软骨进行成像,也可以用于T2*映射分析及信号衰减曲线拟合;T2*映射分析技术可以在家兔体内对兔耳软骨细胞-丝素蛋白支架复合物进行无创检测。综上所述,UTE成像序列结合T2*映射技术是一种可行的在体耳软骨无创检测方法,有望为软骨组织工程和3D生物打印技术制作的耳软骨-支架复合物应用在耳廓修复和再造中提供医学影像学的支撑,也为小耳畸形外科整形手术术后定量评估耳软骨提供了一种可行性方案。
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