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利用ASE序列测量高碳酸血症引起的犬脑氧摄取分数变化
目的 分析非对称基于自旋回波的回波平面成像(ASE)序列定量测量犬可控性高碳酸血症前后氧摄取分数(OEF)的变化.方法 选择杂种犬5只,在麻醉后的基础状态下吸入95％O2和5％CO2混合气体5 min后进行头部ASE 序列和灌注加权成像序列扫描.分别在OEF图、静脉脑血容积(vCBV)图和脑血容积(CBV)图测量双侧大脑半球的OEF 值、vCBV值和CBV值,并比较吸入混合气体前、后OEF值、vCBV值及CBV值的差异.结果 犬吸入混合气体前、后平均OEF值、vCBV值分别为0.31±0.03、0.30±0.02和0.27±0.18、0.17±0.11,差异有统计学意义(Z=-2.43、-3.82,P均＜0.05);吸入混合气体前、后平均CBV值为(695.32±200.71)ml/(100 ml·min)、(782.54±301.85)ml/(100 ml·mn),差异有统计学意义(Z=-3.48,P＜0.01).结论 在犬可控性高碳酸血症时,ASE序列能够反映脑组织OEF值的变化.
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MRI测量正常人脑氧摄取分数
目的 利用MRI梯度回波采样自旋回波(GEssE)序列测量不同年龄段正常人脑的氧摄取分数(OEF),比较灰、白质OEF值及其随年龄变化规律.方法 将53名健康志愿者按年龄分为青年(20～39岁,20名)、中年(40～59岁,20名)、老年(60岁及以上,13名)组,均行GESSE序列扫描,应用Matlab 7.6软件对图像进行后处理.在双侧大脑半球皮层、半卵圆中心白质各设置6个ROI,测量其OEF值.结果 各年龄组内灰、白质OEF值在左、右大脑半球间差异无统计学意义(P均＞0.05)；双侧大脑半球灰、白质间()EF值无差异统计学意义(P均＞0.05).灰质OEF值在各年龄组间差异有统计学意义(P均＜0.05),青年组(0.32±0.04)小于中年组(0.34±0.05)、老年组(0.35±0.05).仅灰质OEF值与年龄呈弱相关(r＝0.15,P＝0.01).全脑OEF平均值为(0.34±0.05).结论 GESSE序列可以准确测量人脑OEF值,正常人脑灰、白质间OEF值差异无统计学意义,仅灰质OEF值随年龄增长而轻度升高.
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脑血管反应性的检测方法
脑血管反应性(cerebrovascular reactivity,CVR,)的评估对脑血管病的治疗和预防有重要意义.目前CVR检测方法主要包括正电子发射体层摄影、单电子发射体层摄影,氙计算机断层扫描(Xenon computed tomography,氙CT)、灌注成像、经颅多普勒超声、血氧水平依赖性磁共振成像及近红外光谱分析等.常用的激发试验包括吸入混合浓度的CO2和静脉注射乙酰唑胺以及改进的屏气等.本文对脑血管反应性的主要检测方法做一简单综述.
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基于Bayesian估计的小波自适应阈值方法对图像进行去噪处理的研究
利用Bayesian估计的小波自适应阈值方法对图像进行去噪处理.通过高斯滤波和小波变换的三种方法(传统的硬阈值、传统的软阈值去噪、基于Bayesian估计的自适应阈值去噪)分别同时对加不同标准差σ的Rician噪声信号进行消噪处理,对比验证高斯滤波和传统小波阈值去噪的优劣,以及新的Bayesian估计自适应阈值小波去噪在磁共振成像(magnetic resonance imaging ,MRI)图像信号去噪方面的优越性.小波去噪后的信号信噪比比高斯滤波去噪后信号的信噪比高,且均方根误差要低.采用基于Bayesian估计的自适应阈值小波去噪方法比采用的高斯滤波保留了更多有用信号,优化后的氧摄取分数( oxygen extraction fraction,OEF)值有一定程度增大,使结果更接近正电子发射型计算机断层显像( positron emission computed tomography,PET)测量金标准.成功完成信号和噪声分离优化,将一种新的基于Baysian估计的自适应小波阈值去噪应用到了功能核磁共振成像的降噪分析上,取得了不错的效果.
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基于MRI技术定量测量单侧肾动脉狭窄动物模型肾脏氧摄取分数的初步研究
目的:验证基于血氧水平依赖(BOLD)的多回波梯度自旋回波(MEGSE)序列无创定量测量肾脏氧摄取分数(OEF)等氧代谢指标参数的可行性.方法:15只健康新西兰大白兔入组研究.对每只兔子施行左肾动脉部分结扎手术以造成单侧肾动脉狭窄(RAS)动物模型.行MRI扫描采集3个不同时刻的MEGSE数据,分别为基础状态、RAS术后30min(RAS-30min)和RAS术后60min(RAS-60min),以获得肾脏动脉狭窄造模前后的肾脏OEF值.结果:15只兔子均造模成功.在RAS术前测得的肾脏基础状态下OEF值为(0.36±0.08)(皮质)和(0.39±0.11)(髓质).RAS术后30min和60min测得的OEF显著增大分别为(0.46±0.14)(皮质,RAS-30min,P＜0.05)、(0.51±0.12)(髓质,RAS-30min,P＜0.05)、(0.46±0.13)(皮质,RAS-60min,P＜0.05)、(0.56±0.09)(髓质,RAS-60min,P＜0.05).结论:本研究验证了MEGSE序列可以无创、定量测量肾缺血状态下的OEF改变,为将来进一步应用于人类肾脏氧摄取分数的测量奠定了基础.
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脑缺血患者单侧血管外科治疗前后脑组织氧摄取分数变化的初步研究
目的 利用MRI测量评价慢性脑缺血患者手术治疗前后脑血流动力学的改变.方法 本研究共入组9例正常志愿者及9例慢性脑血管病患者.常规扫描序列以及梯度回波采样自旋回波(GESSE)序列、动脉自旋标记(ASL)序列.于术后2~4月进行随访.以志愿者的氧摄取分数值为标准(Mean±2SD为上下限范围)分析患者各感兴趣区(ROI)的灌注状态;并对异常灌注区域手术前后的氧摄取分数(OEF)值变化进行配对t检验.结果 患者术前ROI中共有16处OEF值增高,均值为0.367±0.012 3,手术后均值为0.316±0.025 3,术前与术后OEF值差异具有统计学意义(t=7.703,P=0.000).将术前OEF值升高的ROI以OEF=0.365为界分为轻度升高组和明显升高组,将2组的手术前后OEF值变化进行独立样本t检验:t=4.541,P=0.001,即术前OEF值明显升高的区域在手术后OEF值下降更多.结论 症状性脑缺血患者术前OEF值升高的区域在外科手术后OEF值减低.MR测量OEF可以为症状性脑缺血患者的外科治疗提供参考,并可以成为外科手术后疗效评估的一个指标.
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磁共振梯度回波采样自旋回波序列对单侧颈内动脉支架置入后脑组织氧摄取分数值变化的初步研究
目的 探讨症状性单侧颈内动脉狭窄患者支架置入前后脑组织氧摄取分数(oxygen extraction fraction,OEF)值的变化情况.方法 8例正常志愿者及2例单侧颈内动脉血管严重狭窄的患者,正常志愿者平均年龄与患者匹配,进行脑实质MR扫描,扫描序列包括:T2WI、MRA、梯度回波采样自旋回波(GESSE)序列以及动脉自旋标记(arterial spin label,ASL)序列.2例患者的扫描序列还另外包括T1WI、GESSE、T2 Flair及DWI.GESSE序列扫描得到的数据在Matlab软件下应用北京大学交叉学科研究院研发的后处理程序进行后处理得到OEF图,将双侧脑实质分为前、中、后6个感兴趣区(region of interest,ROI),测量各个区域脑实质OEF值.ASL序列也在Matlab软件下进行后处理,选择与GESSE序列相同层面,并计算该层面上述ROI的脑血流量(CBF)值,将双侧CBF值进行比较.以测量得到的志愿者的OEF值为标准,Mean±2SD为上下限范围,患者的OEF值与该范围进行比较.结果 8例正常志愿者平均脑组织OEF值为0.318±0.0232,正常值上限为0.364(Mean+2SD),正常值下限 为0.272(Mean-2SD).患者1,左侧颈内动脉支架置入前,OEF值高于本研究所定义正常OEF值范围的区域为左前(la):0.368,左中(lm):0.375,左后(lp):0.367,右后(rp):0.368,左侧大脑半球平均CBF值与对侧比值为0.59.支架置入后上述区域脑组织OEF值降低至正常范围内,分别为la:0.293,lm:0.278,lp:0.293,rp:0.339,左侧大脑半球平均CBF值与对侧比值为1.1.患者2,右侧颈内动脉支架置入前OEF值高于本研究所定义正常OEF值范围的区域为右前(ra):0.374,右中(rm):0.387,左后(lp):0.372.右侧大脑半球平均CBF值与对侧比值为0.67.支架置入后上述区域脑组织OEF值在正常范围内,分别为ra:0.284,rm:0.323,rp:0.341.右侧大脑半球平均CBF值与对侧比值为1.3.结论 OEF值可以反映脑组织对于脑缺血代偿情况.
