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目的: ⑴探索使用短TE SPECIAL序列检测在体肝脏氢质子磁共振波谱(1H-MRS)的可行性,并与PRESS序列比较;⑵使用LCModel及jMRUI,建立基于SPECIAL序列的健康大鼠肝脏代谢物绝对定量方案,并比较和两种定量分析方法的差异;⑶验证肝脏在体检测的代谢物浓度的可重复性,以及两种序列结果的一致性评价;⑷使用SPECIAL序列定量大鼠肝脏缺血再灌注损伤(IRI)模型在体肝脏代谢物浓度变化。 方法: 采用7T磁共振扫描仪将10只健康SD大鼠在气体麻醉及呼吸触发条件下,采集肝脏 SPECIAL序列频谱及 PRESS序列频谱,采集参数分别为TR/TE=2000ms/4.42ms及TR/TE=2000ms/13.33ms,重复次数=256次,voxel=5×5×5mm3,选定同一体素扫描,另分别采集13只缺血再灌注损伤 SD大鼠术前及术后2h的肝脏SPECIAL序列波谱。使用jMRUI及LCModel定量分析软件,测出肝脏频谱中水共振峰半高宽(FWHM)、信噪比(SNR)及糖原共振峰的半高宽,经过谱线处理后拟合代谢物峰下面积,并校正弛豫,以在体水信号为内标,建立定量活体大鼠肝脏主要代谢物浓度方案,测出健康大鼠及IRI术前、术后肝脏中脂质(Lip)、糖原(Glyc)、总胆碱(Cho)绝对浓度及糖原、胆碱峰峰下面积与脂质峰下面积之比。采用配对样本t检验分别评价两种序列测量数据之间差异, jMRUI及 LCModel分析的结果差异,并与文献参考值进行比较,找出优化的定量方案,最后评价IRI术前术后测量数据之间差异。通过组内和组间关系系数(ICC)方法,计算大鼠肝脏同一位置和不同位置间的代谢物浓度可重复性,并通过Bland-Altman图分析,评估同一像素PRESS和SPECIAL序列的一致性。 结果: 对比两种序列结果,发现SPECIAL序列谱线SNR比PRESS序列高(均数±标准差分别是37.900±31.980 v.s.25.700±21.364,t=3.236,P<0.05),糖原共振峰半高宽更窄(均数±标准差分别是113.232±41.102 v.s.222.548±121.904,t=-3.050,P<0.05),水峰FWHM未见明显统计性差异。使用jMRUI及LCModel方法可以定量在体肝脏Lip、Cho、Glyc绝对浓度和代谢物峰下面积比值,且上述两种方法检测结果之间未见显著统计学差异。使用上述两种方法结果与文献参考值基本一致。在同一位置上两种序列检测的代谢物浓度重测信度高(ICC均大于0.75)。在不同位置上SPECIAL序列结果未见明显差异,然而PRESS序列结果具有差异。只有当两种序列检测结果的偏差值在较大范围内(脂肪含量在±2.0%,胆碱浓度在±32mmol/L,糖原浓度在±85mmol/),两种序列定量测量结果才具有较好一致性。IRI术后测得 Cho、Glyc浓度(9.77±13.68 mmol/L及50.66±24.31mmol/L)均小于术前(13.82±17.45 mmol/L及81.88±62.58mmol/L,t=2.988、2.469, P<0.05),代谢物峰下面积的比值结果中,发现Lip/Cho升高,具有统计学差异。但脂肪含量,Lip/Glyc和Lip/Water的结果未见统计学差异。 结论: 正常大鼠肝脏1H-MRS SPECIAL序列在呼吸门控及良好的匀场协同下是可行性的,相比PRESS序列,SPECIAL序列的在体肝脏频谱质量更具优势。使用 jMRUI及LCModel方法应用水为内标准的绝对定量方案均可用于大鼠肝脏在体代谢物绝对浓度测量。相同的ROI的结果具有可重复性,不同位置的SPECIAL序列结果具有一致性,但重复测量分析时还应根据解剖特征尽量采集相同解剖位置的谱线。SPECIAL和PRESS序列结果不能相互替代。1H-MRS SPECIAL序列及LCModel定量方案可无创测量急性缺血再灌注损伤后代谢物绝对浓度变化。