7.0 T MR γ-氨基丁酸化学交换饱和转移成像的新技术研究.pdf

磁共振成像 2015年第6卷第5期 ChinJMagnResonImaging，2015，Vol6，No5 ^y一氨基丁酸是大脑 内最主要的抑制性神经递 实验均在安捷伦7．0T动物磁共振扫描仪 质 ，它的功能可能涉及中枢神经系统几乎所有信 (Agilent、USA、孔径160mm)上完成，运用标准 号处理的过程，并且其浓度可能在许多中枢神经 体线圈进行发射与接收。本研究采用 目前国际公 系统疾病中发生改变，如抑郁、癫痫、AD及精神 认的利用连续波进行预饱和并使用平面回波技术 分裂等病症 。]。如果能运用影像学技术检测其浓 采集的化学交换饱和转移成像序~JI(EPI．CEST)。 度改变，将对此类疾病的预防、诊断起到非常重 1．2．1Z谱扫描 要的作用，并能有利于探究疾病的发生、发展 、 在代谢物试管中，使用点分辨波谱(PRESS)的 预后以及评价药物疗效等。磁共振成像 (MRI)是 方法在连续波预饱和下采集体素内水信号强度， 一 种非侵入性的成像技术 ，传统的T1、T2成像能 已探索CEST效应的对应偏置频率及其最近预饱 提供精致的结构细节 ，但难以进行临床的功能和 和能量 。先对50mmol／L的^y．氨基丁酸溶液进行z 生化评估。磁共振波谱(MRS)可以对许多代谢物 谱扫描 ，改变预饱和能量Bl值从0．5 T~JI8．0 T 进行探测_4。]，但由于分辨率的限制无法精确显示 递增，递增幅度为0．5 T，持续时间始终为3S， 解剖结构，且因为 ．氨基丁酸与其他代谢物共振 从而获得不同B1值时的 ．氨基丁酸z谱图。获取 峰重叠，在谱线上无法获得单一的 一氨基丁酸信 其他代谢物的z谱图时，预饱和能量B1值均为6 号L8】。化学交换饱和转移(CEST)成像是一种 目前 T，持续时间为3S。获取 ^y．氨基丁酸、谷氨酸 广受关注的MRI新方法 ]，通过CEST成像可间接 及胆碱的z谱图，偏置频率范围设为从一6ppm到 探测机体多种代谢物，如蛋 白质、脂质、糖原、酶甚 6ppm，间隔约为0．25ppm；而获取肌酸及肌醇的 至基因等L】“】，也可探测各种机体内环境变化，包括 z谱图，偏置频率范围设为从 一5ppm到5ppm， 酸碱度、温度等的变化” ，且获得的图像具有 良 间隔约为0．2ppm，均采集49幅图像 ¨引。其他所 好的时空分辨率。以往的实验对大脑中的代谢物 使用的扫描参数如下：TR4000ms，TE15ms， 如谷氨酸、肌酸及肌醇等进行了CEST成像 ， Averages为 1，VOI7．0mm ×9．0mmx10．0mm， 但对 一氨基丁酸的研究较少，本研究运用该新的 扫描时间3min24S。 MRI方法，基于CEST原理对 ^y氨基丁酸进行了特 1．2．2CEST图像的获取 异成像 ，获得 了 ．氨基丁酸的CEST图，探讨 了 获取不同浓度 一氨基丁酸溶液及其他代谢物 ． 氨基丁酸的CEST效应与浓度的关系，并对其 溶液的CEST图，预饱和能量B1值均为4．7 T，持续 他多种代谢物的影响进行了初步研究。 时间为5S，所使用的扫描参数如下：TR6000ms， TE237ms，层厚1mm，Averages为32，FOV64mm 1材料与方法 ×64mm，Matrix为64×64，扫描时间9min37S。 1．1模型建立 CEST图像通过非对称性分析获得 ，即获取3幅 ． 氨基丁酸及其他代谢物试管模型的建立： 图像 ，1幅未加预饱和的图像10，1幅在标记位置 先用去离子水及PBS溶液配制浓度分别为2、10、 (一2．75ppm)~JHA．预饱和的图像Iref，1幅在标记位 20、30mmol／L及50mmol／L的 ．氨基丁酸溶液， 置相对于水对称的位置(2．75ppm)加人预饱和的图 在pH监测下，对所配溶液进行酸碱统一滴定至室 像Ilib。CEST图的获取使用计算公式如下 1『”： 温下DH为7．0，溶液用10ml试管分装。同样的方法 ICEST=(Iref——Ilib)／I