基于化学交换饱和转移成像中质子交换速率定量的缺血性脑卒中病灶检测研究 _健康小知识

在全球范围内，脑卒中是导致病患残疾或死亡的第二大疾病，且在我国的发病率也逐年上升。脑卒中包括出血性和缺血性两种形式，其中以缺血性脑卒中为主，占所有脑卒中病例的71% 。卒中治疗时间窗短，例如静脉注射溶栓应在3h以内进行，病灶的及时诊断及尽早治疗干预对患者的康复至关重要，因此，精准且快速地定位缺血病灶具有重要的临床意义。前期的研究结果表明，化学交换饱和转移（chemicalexchangesaturationtransfermagneticresonanceimaging,CEST）MRI具有靶向性、高对比度以及无创诊断的特性，能够在体检测多种常见体内代谢物，进而诊断具有代谢物紊乱特征的疾病。酰胺质子转移（amideprotontransfer,APT）成像是CESTMRI最常见的一种形态，尤其适用于卒中诊断，因为APT成像的基础是代谢物分子和水分子之间的氢质子交换产生的信号增强，而氢质子的交换速率（exchangerate,kex）对环境pH值非常敏感，因此缺血后病灶中葡萄糖代谢异常产生的酸性物质会导致APT信号的显著变化，从而产生病灶和正常组织的显著对比。但在临床应用中， APT过程通常伴随着一些其他效应的产生，例如直接水饱和（directsaturation,DS）、核奥氏效应（nuclearOverhausereffect,NOE）和半固相大分子转移（magnetizationtransfer,MT）以及来自其他可交换质子（如胺基）的CEST效应等，这些效应对分析过程造成了显著的干扰，因此本研究拟开发一种更加精确的量化方法。

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西北大学信息科学与技术学院，西北大学西安市影像组学与智能感知重点实验室贺小伟教授团队此次针对卒中前期APT图像病灶区域对比度低、检测难度较大的问题，使用不同功率的B1射频脉冲采集多组APT影像，然后建立APT信号、饱和脉冲振幅和酰胺质子kex之间的关系。通过这种方法对缺血性脑卒中大鼠的APT影像进行逐像素定量，生成的kex成像避免了其他竞争效应的干扰，提供了一种更加直观的卒中病灶对比机制。与其他MRI模态和原始APT影像进行的对比实验充分验证了该方法的对比增强能力以及鲁棒性。

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该项目受到国家自然科学基金61971350的资助。

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【赵映程,王晓莉,贺小伟.基于化学交换饱和转移成像中质子交换速率定量的缺血性脑卒中病灶检测研究[J].磁共振成像,2022,13(10):157-163.
DOI:10.12015/issn.1674-8034.2022.10.024.】
（作者：赵映程,王晓莉,贺小伟）
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贺小伟教授简介

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贺小伟，西北大学信息科学与技术学院教授，西安市影像组学与智能感知重点实验室主任。
专业特长：主要从事医学成像与影像组学研究工作。
社会兼职：中国图形图像学会理事，中国高教学会教育信息化分会理事，陕西省图形图像学会常务理事，陕西省信号处理学会理事，陕西省生物医学工程学会理事，陕西省计算机学会理事，《图学学报》编委。
获得成果、奖项、荣誉等：陕西省中青年科技创新领军人才， 2020年度陕西省自然科学二等奖第一完成人， 2020年度陕西省陕西高校科学技术一等奖第一完成人。
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