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定量磁化率成像及其在脑铁定量中的研究进展
定量磁化率成像(quantitative susceptibility mapping,QSM)是从SWI基础上发展起来的一项新技术,它通过从场到源的反演计算得出组织磁化率值,可精确地反映组织本身固有的磁化率,其与铁含量呈正相关性.本文将QSM与传统铁定量的T2、T2*弛豫法及基于磁化率差异成像的SWI进行了比较,并介绍了QSM在脑铁定量方面的研究进展.
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基于定量磁化率成像人脑深层灰质核团概率性图谱的构建
目的 基于定量磁化率成像(quantitative susceptibility mapping,QSM)技术制作可用于自动分割大脑深层灰质核团的概率图谱.材料与方法 15名健康受试者参与研究,所有受试者扫描均在3.0 T磁共振成像设备系统上完成.在随机选取的10名受试者得到的标准空间QSM图上,手动勾画出六个双侧脑深部灰质核团,之后采用相应的图谱评价方法选择优概率阈值的图谱作为终的概率图谱.在其余5名受试者得到的标准空间QSM图上,分别使用三种图谱(概率图谱、AAL图谱和Johns Hopkins图谱)自动分割和由2名研究者手动勾画出六个双侧脑深部灰质核团感兴趣区,并分别计算自动分割与手动勾画得到的区域的相似度Dice系数和磁化率值,以评价概率图谱的准确性.结果 在基底节区域,概率图谱分割结果 的Dice系数明显高于AAL图谱,但和Johns Hopkins图谱区别不大;在颅底和小脑区域,概率图谱分割结果 的Dice系数明显高于Johns Hopkins图谱.与其他两种图谱相比,概率图谱自动分割深部核团后测量得到的磁化率值,更接近于手动勾画核团测量得到的磁化率值,其差别更小.结论 基于多名受试者QSM图像构建的脑深部灰质核团概率图谱,对大脑灰质核团分割效果更加可靠,可有效提高图像分析工作的效率.
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定量磁化率成像在神经退行性疾病研究中的应用现状
物质的磁化率是指其被放入磁场后的磁性物理属性, 根据这一特性可将物质分为逆磁性、顺磁性和铁磁性,例如铁(含铁血黄素铁或铁蛋白等非含铁血黄素铁)属于顺磁性物质,而髓鞘呈逆磁性.
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脑铁沉积的MR定量分析方法:定量磁化率成像与横向弛豫率成像比较
目的 比较磁共振铁沉积测量方法——定量磁化率成像(QSM)与横向弛豫率成像(R2*mapping)的准确性与敏感度.方法 5个浓度(30、15、7.5、3.75、1.875 μg/Ml)的超顺磁性氧化铁(SPIO)体模,与铁沉积相关的MPTP(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahy-dropyridine)帕金森疾病(PD)小鼠动物模型,均在7.0T布鲁克小动物磁共振下,采用多回波3D梯度回波序列扫描,获得的数据经过后处理得到QSM和R2*.通过SPIO浓度分别与相应浓度下的QSM和R2*均值作线性回归分析,通过拟合优度系数R2值来评估QSM与R2*方法在铁定量分析上的准确性.另外,用QSM与R2*检测MPTP小鼠模型中黑质区域的微量铁沉积变化,通过独立样本t检验比较实验组与对照组的磁化率值、R2*值是否有显著性差异,P<0.05表示差异有统计学意义.结果 SPIO体模实验中,磁化率值与SPIO浓度线性回归的R2约为0.98,而R2*值与SPIO浓度线性回归的R2约为0.89.在检测MPTP小鼠模型黑质区域微量铁沉积变化的实验中,模型组的磁化率为5.19±1.58(均值±标准差,n=5),而对照组为2.98±0.88(n=5),两者存在显著性差异(P=0.026),而测量出来的R2*值分别为20.22±0.94,19.74±1.75,没有显著性差异(P=0.60).结论 体模实验表明了QSM在定量SPIO浓度上比R2*更准确.MPTP小鼠模型的实验表明了QSM比R2*在量化微量铁沉积方面敏感度更高.本文首次提出将QSM技术应用于研究MPTP小鼠模型的脑铁沉积,而实验结果表明QSM定量的磁化率值是有潜力成为研究帕金森病非常有潜力的生物学标记.
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磁共振成像中背景不均匀场去除方法研究
1 引言磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)是近年来新开发的磁共振成像技术,早由E.Mack Haacke等于1997发明[1],并初被称作“高分辨率血氧水平依赖静脉成像”(high resolution blood oxygenation level dependent venographic imaging).该技术早期主要应用于脑内小静脉的显示,其一出现就显示出有别于一般成像技术的天然优势,可清晰显示组织中具有磁敏感性的铁沉积、钙化和血液.SWI是一项反映组织磁化属性的技术,主要提供了传统的纵向弛豫加权成像、横向弛豫加权成像、质子密度成像以及弥散成像之外的另一种对比度[2].
