[發(fā)明專利]無創(chuàng)測量腦組織鐵含量的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210250456.4
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN102743173A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)慎強(qiáng);樓敏;孫建忠
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在醫(yī)學(xué)神經(jīng)影像方面對腦鐵含量進(jìn)行無創(chuàng)測量的方法。

背景技術(shù)

腦內(nèi)鐵沉積與某些神經(jīng)退行性疾病有關(guān)，隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展，很多磁共振的參數(shù)值被用來評估腦組織鐵含量，比較公認(rèn)的包括：相位值（phase?value）、有效橫向弛豫率（R2*）、定量磁敏度（quantitative?susceptibility）等。但是這些參數(shù)對于鐵含量的反映都存在一定的缺陷：如相位值因?yàn)橄辔恍畔⒋嬖诜较蛐?，而?dǎo)致在某些特定腦區(qū)域（比如蒼白球）處的鐵含量測不準(zhǔn)；R2*同時包含了磁場以及腦組織的信息，不同的組織成分對其值存在一定的影響；同時各種不同的磁共振參數(shù)，諸如回波時間（echo?time，TE）、重復(fù)時間（repetition?time，TR）等的數(shù)值設(shè)定對于前述指標(biāo)都有一定的影響。而定量磁敏感技術(shù)雖然不隨回波時間等的改變而出現(xiàn)較大的變動，但是由于其高敏感性以及腦白質(zhì)區(qū)域的神經(jīng)元髓鞘纖維存在抗磁性導(dǎo)致該方法對于腦鐵含量的存在受到一些影響，尤其在白質(zhì)區(qū)域內(nèi)幾乎無法準(zhǔn)確顯示。最后，上述指標(biāo)通常都需要特定的工作站進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的后處理及測量，使得臨床應(yīng)用受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有測量腦鐵含量指標(biāo)存在的某些特定腦區(qū)域測不準(zhǔn)、受不同參數(shù)影響、需要特定工作站等局限性，本發(fā)明的目的是提供一種無創(chuàng)測量腦組織鐵含量的方法。

無創(chuàng)測量腦組織鐵含量的方法，它的步驟如下：

1）招募健康人群參與者，年齡分布為30-100歲，每位參與者簽署知情同意書；

2）使用磁共振儀器對參與者行全腦的磁敏感序列，并保存所得圖像數(shù)據(jù)中的幅度圖像；

3）在幅度圖像上分別測量每位參與者腦區(qū)域中的尾狀核、殼核、蒼白球、丘腦、紅核、黑質(zhì)、額葉白質(zhì)以及延髓的信號強(qiáng)度，尾狀核、殼核、蒼白球、丘腦、紅核、黑質(zhì)根據(jù)解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行選取，得到平均信號強(qiáng)度；對于額葉白質(zhì)及延髓則分別選取200個體素大小的區(qū)域，得到平均信號強(qiáng)度；

4）將上述尾狀核、殼核、蒼白球、丘腦、紅核、黑質(zhì)、額葉白質(zhì)腦區(qū)域平均信號強(qiáng)度分別除以作為內(nèi)參照的延髓的平均信號強(qiáng)度，得到相對幅度信號強(qiáng)度數(shù)據(jù)；

5）對所得的相對幅度信號強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布轉(zhuǎn)換后，與尸檢研究公布的相同年齡段人群的腦區(qū)域鐵含量分布數(shù)據(jù)進(jìn)行pearson線性相關(guān)分析，并根據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果擬合出簡易關(guān)系方程；

6）對于待測者的腦組織鐵含量的測量，只需測量該待測者的腦組織所在腦區(qū)域及延髓的幅度圖像平均信號強(qiáng)度后，使用步驟5）中得到的簡易關(guān)系方程計(jì)算該腦組織的鐵含量。

所述的磁共振儀器的磁場強(qiáng)度為3.0特斯拉，具備三維多回波梯度回波成像功能。

所述的磁共振儀器參數(shù)設(shè)定為：采用三維多回波梯度回波，共11個等時間距回波：第一個回波時間?=?4.5?毫秒，回波間隔時間?=?4.5毫秒，重復(fù)時間?=?58毫秒，偏轉(zhuǎn)角?=?20°，矩陣?=?256?×?256，視野?=?240?×?240?平方毫米，層厚?=?2.0?毫米，并且層間距為0?毫米，分辨率?=?0.4688?×?0.4688?毫米/像素。

本發(fā)明不僅能無創(chuàng)準(zhǔn)確測量腦內(nèi)鐵含量，并且在測量的時候只需要在簡單的第三方圖像處理軟件上測量與計(jì)算即可，而無需使用特定的工作站；操作過程簡單、快速、經(jīng)濟(jì)，可用于不同人群任意腦區(qū)鐵含量的快速無創(chuàng)測定。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1是特定腦組織結(jié)構(gòu)示意圖

圖2?是尸檢腦鐵含量與log（RMSI）的關(guān)系及方程

圖1中，尾狀核1、殼核2、蒼白球3、丘腦4、紅核5、黑質(zhì)6、額葉白質(zhì)7、延髓8。

具體實(shí)施方式

無創(chuàng)測量腦組織鐵含量的方法的步驟如下：

1）招募健康人群參與者，年齡分布為30-100歲，每位參與者簽署知情同意書；一般選取數(shù)量為20例以上。

?2）使用磁共振儀器對參與者行全腦的磁敏感序列，并保存所得圖像數(shù)據(jù)中的幅度圖像；磁敏感序列可選用多回波采集T2*加權(quán)的三維梯度回波序列（Enhanced?gradient?echo?T2*?weighted?angiography，ESWAN）。