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正常人和血液透析病人脑内铁沉积的3.0T MR定量磁敏感图研究

正常人和血液透析病人脑内铁沉积的3.0T MR定量磁敏感图研究

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作者：柴超天津医科大学

学位级别：硕士

目的：评估MR定量磁敏感图(quantitative susceptibility mapping, QSM)对正常人与血液透析病人脑铁含量测量的可行性,首先利用QSM对不同年龄正常人脑铁含量进行测量,观察脑内铁含量的分布特性及其随年龄的变化趋势。然后,采用QSM成像... 详细信息

目的：评估MR定量磁敏感图(quantitative susceptibility mapping, QSM)对正常人与血液透析病人脑铁含量测量的可行性,首先利用QSM对不同年龄正常人脑铁含量进行测量,观察脑内铁含量的分布特性及其随年龄的变化趋势。然后,采用QSM成像技术测量血液透析病人脑内额叶白质及深部灰质核团的磁敏感值并与年龄、性别均匹配的正常人所测的相应磁敏感值进行对比分析,探讨磁敏感值与神经精神病学测试评分、流行病学及临床血液生化指标的相关性。资料与方法：采用Siemens MAGNETOM Trio Tim3.0T超导磁共振扫描仪,首先,于2012年11月至2013年7月间从天津当地居民收集健康右利手正常人63名,男24名,女39名,年龄20至63岁,平均年龄37±13岁。所有正常人均行常规磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)和未滤波磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging, SWI)扫描,获得正常颅脑SWI未滤波相位图和幅度图,利用SMART后处理软件对未滤波相位图和幅度图进行后处理得到QSM图,利用SPIN软件手工绘出QSM图中双侧额叶白质及各灰质核团(尾状核、苍白球、壳核、背侧丘脑、红核、黑质及齿状核)的感兴趣区(region of interest, ROI),测量ROI区的磁敏感值,并与两篇文献中报道的分别对尸体脑组织染色及采用电耦合等离子体质谱成像法进行元素分析所获得的脑内各结构的铁含量进行线性相关分析,观察两者的一致性,采用秩和检验比较左右两侧额叶白质及各灰质核团间的统计学差异,利用Spearman相关分析探讨各ROI区的磁敏感值与年龄的相关性。然后,收集2012年11月至2013年12月在我院进行血液透析的病人53名(男31名,女22名),年龄21至75岁,平均年龄47.4±13.5岁,平均透析时间26.7个月(1至114个月),同时从天津当地健康居民收集45名正常人(男18名,女27名)作为对照组,年龄25至70岁,平均年龄42.3±11.7岁。所有正常人及血液透析病人均为右利手,并采用3.0T MR扫描仪进行常规MRI与未滤波SWI扫描。利用未滤波相位图像通过后处理获得QSM图,分别于QSM图像上测量血液透析病人与正常人双侧脑内额叶白质与深部灰质核团的磁敏感值,采用两独立样本t检验比较血液透析病人与正常人之间脑内额叶白质与深部灰质核团的磁敏感值、神经精神病学测试评分的差异性。采用Spearman相关分析观察血液透析病人脑内额叶白质与深部灰质核团的磁敏感值与神经精神病学测试评分间的相关性。采用多元逐步回归分析法观察血液透析病人脑内额叶白质与深部灰质核团的磁敏感值与流行病学及临床血液生化指标间的相关性。结果：本研究所测各ROI磁敏感值与两篇文献(Hallgren和Sourander及Langkammer)中报道的分别对尸检脑组织染色及采用电耦合等离子体质谱成像法进行元素分析所获得的脑内各结构的铁含量具有很高的正相关性(r=0.905, P=0.002;r=0.900,P=0.037): (1)正常人苍白球的磁敏感值最大,其次为黑质,额叶白质的磁敏感值最小(磁敏感值分别为95.019ppb、86.687ppb、-12.845ppb);(2)正常人尾状核、黑质、红核及齿状核左右两侧磁敏感值之间均存在统计学差异(P磁敏感值男女性别之间均存在统计学差异,左侧苍白球P值为0.024,右侧苍白球P值为0.016;(4)正常人双侧尾状核、壳核、红核、齿状核的磁敏感值均与年龄具有止相关性(P磁敏感值亦与年龄呈正相关(P磁敏感值均高于正常人左右两侧相应核团的磁敏感值(P均磁敏感值与简易精神状态评价量表(Mini-Mental State Examination, MMSE)测试评分均呈负相关(左侧r=-0.415;右侧r=-0.311,P均磁敏感值与流行病学及临床血液生化指标间存在相关性。透析时间的长短与左右两侧壳核及右侧背侧丘脑的磁敏感值均呈正相关;胆固醇含量与左侧尾状核的磁敏感值呈正相关;未饱和铁结合力与左侧苍白球的磁敏感值呈正相关;透析后收缩压与右侧苍白球的磁敏感值呈正相关;β2微球蛋白与左侧背侧丘脑的磁敏感值呈正相关;血红蛋白与右侧齿状核的磁敏感值呈正相关;C反应蛋白与右侧额叶白质的磁敏感值呈正相关;透析后脉压与右侧黑质的磁敏感值呈负相关(P<0.05);(8)血

关键词：额叶白质灰质核团磁敏感值血液透析铁沉积磁敏感加权成像与磁敏感图简易精神状态评价量表神经认知损害

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MR定量磁敏感图评估阿尔茨海默病患者脑铁沉积及静脉血氧水平变化

MR定量磁敏感图评估阿尔茨海默病患者脑铁沉积及静脉血氧水平变化

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作者：董俊伊大连医科大学

学位级别：硕士

目的本研究采用MR定量磁敏感图(quantitative susceptibility mapping,QSM),定量测量阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)患者大脑灰质核团铁沉积及静脉血氧水平,并分析各磁敏感值与临床实验室指标、认知评分之间的相关性。材料与方... 详细信息

目的本研究采用MR定量磁敏感图(quantitative susceptibility mapping,QSM),定量测量阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)患者大脑灰质核团铁沉积及静脉血氧水平,并分析各磁敏感值与临床实验室指标、认知评分之间的相关性。材料与方法本研究为回顾性研究,并获得了医院伦理委员会审核批准。研究对象分为AD组及对照(controls,CON)组。AD组共59例,均为自2015年9月至2018年12月期间在大连医科大学附属第一医院神经内科住院,并符合美国国立神经及交流疾病研究所和阿尔茨海默病及相关疾病协会(NINCDS/ADRDA)的诊断标准的患者,其中男性21例,女性38例;CON组22例,为自愿或因其他原因来我院检查的患者,其中男性12例,女性10例。记录所有AD组患者的临床资料及实验室检查指标,包括年龄、性别、病程、受教育程度、血压情况、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)及同型半胱氨酸含量,并由神经内科医生进行简易智力状态检查量表(Mini-mental State Examination,MMSE)、蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)、画钟试验(Clock Drawing Task,CDT)以及日常生活能力量表(Activity of Daily Living Scale,ADL)评估。本研究采用美国GE signa HDXT 3.0T磁共振成像系统及匹配的8通道头部线圈,行常规MRI及多回波采集重度T2*WI三维梯度回波序列(enhanced gradient echo T2 star weighted angiography,ESWAN)检查。将ESWAN原始数据以DICOM格式保存及传输至个人电脑,采用美国韦恩州立大学馈赠的核磁共振信号处理(signal processing in nuclear magnetic resonance,SPIN)软件进行图像后处理。首先利用SPIN软件中SWIM(Susceptibility Weighted Imaging Mapping)模块对SWI原始相位图和幅度图进行进一步处理,获得定量磁敏感图(quantitative susceptibility mapping,QSM),在QSM图像上分别测量双侧脑灰质核团(尾状核头、苍白球、壳核、丘脑腹外侧核、红核、黑质、齿状核及束状回)部位以及双侧大脑静脉(大脑内静脉、丘纹上静脉、透明隔静脉、基底静脉及齿状核静脉)的磁敏感值(Magnetic sensitivity value,MSV)。同一部位重复测量3次,取平均值。应用社会科学统计软件包(statistics package for social science,SPSS)17.0版进行数据分析:采用One-Sample K-S检验,得所有MSV值均符合正态分布,因此计量资料以均数±标准差表示。AD组与CON组所有MSV值及一般资料(年龄、受教育程度、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、同型半胱氨酸)采用非参数检验。对AD组MSV值与MMSE评分、MoCA评分及ADL评分进行Pearson相关分析,对AD组MSV值与CDT评分进行Spearman相关分析。AD组临床及实验室资料与MSV值进行Pearson相关分析;AD组临床及实验室资料与各认知评分进行Spearman相关分析。相关性分析结果用热点图表示。采用ROC曲线下面积评价各MSV值诊断AD的效能。以P值:AD组所有脑灰质核团MSV值均高于CON组,并且在双侧尾状核头、双侧苍白球、双侧丘脑腹外侧核、右侧红核、右侧黑质、右侧束状回、左侧齿状核差异具有统计学意义(P值:AD组所有大脑静脉MSV值均高于CON组,并在双侧丘纹上静脉、双侧齿状核静脉、左侧基底静脉、左侧大脑内静脉差异具有统计学意义(P值与大脑静脉MSV值间相关性:左侧基底静脉MSV值与左侧尾状核头(r=0.312,P=0.016)、左侧红核(r=0.337,P=0.009)的MSV值间具有显著正相关性;右侧基底静脉MSV值与右侧黑质MSV值具有显著正相关性(r=0.268,P=0.040);左侧大脑内静脉MSV值与左侧苍白球MSV值具有显著正相关性(r=0.272,P=0.037);左侧丘纹上静脉MSV值与右侧苍白球MSV值具有显著正相关性(r=0.263,P=0.044);右侧透明隔静脉MSV值与右侧束状回MSV值具有显著正相关性(r=0.276,P=0.035)。***组双侧脑

关键词：阿尔茨海默病磁敏感加权成像磁敏感值灰质核团脑静脉

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基于定量磁敏感图技术的特发性快动眼期睡眠行为障碍患者脑内铁沉积特征及与认知功能受损相关性研究

基于定量磁敏感图技术的特发性快动眼期睡眠行为障碍患者脑内铁沉...

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作者：叶静怡天津医科大学

学位级别：硕士

目的评估特发性快速眼动期睡眠行为障碍(idiopathic Rapid-eye-movement sleep Behavior Disorder,iRBD)患者认知受损特征;通过MR定量磁敏感图技术(Quantitative Susceptibility Mapping,QSM)观察iRBD患者发病后脑内铁沉积特点;进一步分析iRBD患者脑内灰质核团铁沉积分布与认知功能损害的相关性,进而探索iRBD患者认知损害的铁沉积神经影像的病理学机制,为早期发现iRBD的神经退行性变机制提供理论依据。方法选取2014年10月到2019年5月在天津医科大学总医院神经内科门诊收集通过v-PSG检查,符合ICSD-3诊断确诊为特发性RBD患者24例作为病例组(iRBD组),纳入年龄、性别、受教育程度与实验组相匹配的的自诉无夜间异常睡眠行为的健康人群,经过v-PSG检查排除RBD后,共收集的25例健康对照组(HC组)。完善基线信息后进行对受试者的认知功能的评估。可将认知功能评估分为四方面,最后将四方面整合平均得到总体认知功能,1)采用Rey复杂图形测验(Rey-Osterrieth complex figure,ROCF)测量受试者视空间功能水平;2)应用Stroop色词测验(Color word test,CWT)、词语流畅性测验(Verbal fluency test,VFT)、连线测验(Trial making test,TMT)测评注意力/执行能力;3)应用ROCF回忆测试、听觉词语学习测试(Auditory verbal learning test,AVLT)测评受试者记忆学习能力;4)应用Boston命名测验(Boston naming test,BNT)进行语言能力测验,从而获得iRBD患者认知功能特征。再排除患者既往体内金属支架,幽闭恐惧及其他严重神经系统疾病,选取iRBD患者14名,健康对照组17名,对其进行T1加权成像(T1 weighted image,T1 WI)、T2加权成像(T2 weighted image,T2 WI)等MR常规扫描及SWI序列的检查,经技术处理后最终得到QSM图,并分析脑内深部核团感兴趣区的磁敏感值,具体部位包括双侧尾状核头,双侧苍白球,双侧壳核,双侧背侧丘脑,双侧红核,双侧黑质及双侧齿状核。其后将iRBD组与HC组ROI区磁敏感值进行对比,并将磁敏感值与认知功能得分进行相关性分析。比较:***组与HC组两组间认知功能得分的差异;***组与HC组两组间磁敏感值的差异;***组内各感兴趣区磁敏感值与认知功能得分相关性。结果***组与HC组相比,总体认知功能,视空间能力及记忆学习能力得分降低,差别有统计学意义,P0.05。***组与HC组相比,在颅内ROI区右侧黑质及右侧小脑齿状核存在磁敏感值增多,差别有统计学意义,P磁敏感值较正常对照相比,差别未见统计学意义,P>0.05;3.双侧尾状核磁敏感值与总体认知功能评分结果存在负相关关系(左侧尾状核P磁敏感值与注意力/执行功能评分结果存在负相关关系(P磁敏感值与视空间能力评分结果存在负相关关系(左侧壳核P磁敏感值与记忆能力评分结果呈负相关关系(P敏感技术,iRBD患者黑质及小脑齿状核铁沉积增多可能是iRBD神经退行性变主要原因之一,或可成为iRBD进展为神经变性病的早期影像学标志之一。3.脑内尾状核头,壳核及小脑齿状核脑内铁沉积异常增多可能为RBD疾病进程中认知功能受损病理机制之一。针对于铁代谢的疾病修饰治疗有望成为iRBD新的治疗靶点。

关键词：快速眼动期睡眠行为障碍磁敏感值铁沉积认知功能神经变性病

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联合定量磁敏感图及质子交换速率成像技术在体研究铁沉积和氧化应激在MS发病机制中的作用

联合定量磁敏感图及质子交换速率成像技术在体研究铁沉积和氧化应...

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作者：叶海琪华中科技大学

学位级别：硕士

第一部分:多发性硬化(MS)和视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)的定量磁敏感图(QSM)研究目的:研究QSM技术对多发性硬化(MS)及视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)两种脱髓鞘疾病的鉴别诊断价值。材料与方法:收集我院2017年12月至2019年5月间临床确诊... 详细信息

第一部分:多发性硬化(MS)和视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)的定量磁敏感图(QSM)研究目的:研究QSM技术对多发性硬化(MS)及视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)两种脱髓鞘疾病的鉴别诊断价值。材料与方法:收集我院2017年12月至2019年5月间临床确诊的MS患者31例及有颅内病灶的NMOSD患者17例。所有患者均行常规MRI(Axi FSE T2W,T2FLAIR)及三维多回波GRE序列。从GRE原始数据后处理重建出QSM图像。T2W图像上的高信号灶被定义为MS或NMOSD病灶。采用随机盲法阅片分析所有病灶在QSM图上的信号特点,形态及中央静脉征(CVS),并勾画ROI定量测量病灶的磁敏感值。组间差异比较采用卡方检验和两独立样本t检验,评估各征象对于鉴别MS和NMOSD病灶的敏感性和特异性。结果:本研究31名MS及17名NMOSD患者分别检出488个MS病变及150个NMOSD病变。488个MS病灶中,411个(84.2%)MS病灶在QSM图上呈顺磁性高信号表现,77个(15.8%)呈等信号。411个QSM高信号的MS病灶中,201个(48.9%)呈较均匀的结节状高信号,210个(51.1%)呈环形高信号。所有MS患者均有至少一个QSM高信号病灶。156个(32%,156/488)MS病灶CVS征呈阳性,且77.4%(24/31)的MS患者有至少一个CVS征阳性病灶。150个NMOSD病灶中,仅3个(2%)NMOSD病灶在QSM图上呈顺磁性结节状高信号表现,来自于2名(11.8%,2/17)NMOSD患者。NMOSD组所有病灶CVS均为阴性。MS的QSM高信号病灶(84.2%vs 2%,p敏感性及特异性分别为100%(95%CI:86.3%-100%)和88.2%(95%CI:62.3%-97.9%)。采用≥1个病灶在QSM上具有CVS征象鉴别MS与NMOSD的敏感性及特异性分别为77.4%(95%CI:58.5%-89.7%)及100%(95%CI:77.1%-100%)。MS病灶的磁敏感值显著高于NMOSD病灶(24.65±16.75ppb vs 3.07±5.68ppb,p磁敏感值显著高于CVS征阴性的MS病灶(30.4±17.3ppb vs 22.0±15.9ppb,p=0.004)。结论:QSM高信号灶及中央静脉征是MS特异的影像学征象,QSM成像鉴别MS与NMOSD这两种炎性脱髓鞘疾病的准确性高。第二部分:联合应用定量磁敏感图技术及质子交换速率成像探索MS病灶内铁与氧化应激的相关性目的:通过联合使用定量磁敏感图(QSM)及质子交换速率成像(kex MRI)来研究MS病灶内的氧化应激水平以及铁含量及氧化应激水平之间的关系。材料与方法:纳入我院2018年8月至2019年5月临床证实的16例MS患者。所有患者均行T2WI、CEST序列及三维多回波GRE序列成像。从原始CEST及GRE数据中分别重建出kex mapping及QSM图像;T2加权图像上的高信号灶被定义为MS病灶,采用单独随机盲法阅片观察所有病灶在QSM图及kex mapping图上的信号特点。并勾画ROI计算病灶及NAWM的磁敏感值及Kex值。病灶与NAWM之间以及QSM上高信号与等信号的病灶之间的kex值差异通过两独立样本t检验进行比较,对MS病灶的QSM值与kex值进行Spearman相关分析。p值显著高于NAWM(931.2±136.1 s-1 vs 742.3±57.2 s-1,p磁敏感值显著高于QSM等信号的病灶(949.6±130.7 vs 829.9±111.1,p磁敏感值与质子交换速率kex值呈中度正相关(r=0.514,p磁敏感值之间存在着正相关关系。

关键词：多发性硬化视神经脊髓炎谱系疾病定量磁敏感图中央静脉征磁敏感值质子交换速率成像铁沉积氧化应激活性氧物质

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基于磁敏感图技术的特发性快动眼期睡眠行为障碍患者脑内铁沉积特征及与认知功能受损相关性研究

基于磁敏感图技术的特发性快动眼期睡眠行为障碍患者脑内铁沉积特...

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第八届中国睡眠医学论坛暨中国睡眠研究会睡眠障碍专业委员会学术年会

作者：叶静怡张轩薛蓉天津医科大学总医院天津医科大学总医院空港医院

目的通过MR定量磁敏感图技术(Quantitative Susceptibility Mapping,QSM)明确特发性快速眼动期睡眠行为障碍(idiopathic Rapid-eye-movement sleep Behavior Disorder,iRBD)患者脑内铁沉积特点,并进一步评估其与认知功能的相关性。方法选取2014年10月到2019年5月在天津医科大学总医院神经内科门诊收集通过v-PSG检查,符合ICSD-3诊断确诊为特发性RBD患者24例作为病例组(iRBD组),选取性别、年龄、受教育相匹配的无夜间睡眠行为异常主诉及v-PSG检查排除RBD诊断的患者25例作为健康对照组(HC组)。经过患者签署知情同意书后,收集一般基线资料,包括性别、年龄、受教育年限、既往病史,对患者进行认知功能评估。对患者进行生命体征评价后,排除既往体内金属支架,幽闭空间及其他严重神经系统,选取iRBD患者14名,健康对照组17名,对其进行T1加权成像(T1 weighted image,T1WI)、T2加权成像(T2 weighted image,T2WI)等MR常规扫描以除外空间占位性病变、脑小血管疾病及颅脑先天性畸形等异常后,行SWI扫描,并对SWI原始未滤波相位图和幅度图进行后处理获得QSM图,并通过软件处理对脑内深部核团感兴趣区(包括双侧尾状核头,双侧苍白球,双侧壳核,双侧背侧丘脑,双侧红核,双侧黑质及双侧齿状核)铁含量进行精确测量,对比iRBD组与HC组感兴趣区铁含量差异,并与认知功能进行相关性分析。比较:***组与HC组两组间铁含量的差异;***组与HC组两组间认知功能的差异;***组内各感兴趣区铁含量与认知功能相关性。结果***组与HC组相比,在感兴趣区右侧黑质及右侧小脑齿状核存在铁沉积增多,差异有统计学意义,P磁敏感值与平均认知功能存在负相关关系(左侧尾状核P磁敏感值与注意力/执行功能存在负相关关系(P磁敏感值与视空间能力存在负相关关系(左侧壳核P磁敏感值与平均认知功能存在负相关关系(左侧壳核P磁敏感值与记忆能力呈负相关关系(P<0.05,r=-0.554)。结论 1.黑质及小脑铁沉积增多或为iRBD向神经变性病转化的影像学标志。2.尾状核,壳核及小脑齿状核铁沉积增多可能恶化iRBD患者认知功能。

关键词： RBD 神经变性病磁敏感值铁沉积认知功能

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