本文選題：磁共振 + 雙翻轉角��； 參考：《南京醫(yī)科大學》2017年博士論文

【摘要】：第一部分基于雙翻轉角的3D T1 mapping技術在膝關節(jié)軟骨磁共振成像(dGEMRIC)的可行性:病理及生化對照研究目的:通過對豬膝關節(jié)軟骨模型病理及生化對照研究,探討基于雙翻轉角的3D T1 mapping延遲增強磁共振成像技術檢查關節(jié)軟骨退變可行性。方法:本實驗采用15只健康成年明尼蘇達荷曼系小型豬,隨機將其分為3組,每組5只。每只小型豬的左側膝關節(jié)的前交叉韌帶切除進行骨性關節(jié)炎造模。分別在造模型后0周,3周,6周對其中一組小型豬使用基于雙翻轉角的3D T1 mapping技術進行延遲釓增強磁共振軟骨成像(dGEMRIC),磁共振掃描結束后將小型豬處死,取出左側膝關節(jié)進行組織化學染色及生化成分分析。對磁共振數(shù)據(jù)及生化成分數(shù)據(jù)進行相關性分析。結果:相關性分析發(fā)現(xiàn)實驗組的磁共振dGEMRIC T1值與關節(jié)軟骨中糖胺多糖(GAG)含量呈正相關性(1=0.85,p0.05)。dGEMRICT1值與膠原蛋白含量沒有明顯相關性。dGEMRIC T1值顯示前交叉韌帶切除術后股骨內側髁關節(jié)軟骨T1值隨著時間逐漸下降(p0.05)。病理切片顯示軟骨損傷程度與MRI數(shù)據(jù)一致。結論:使用雙翻轉角3D T1 mapping獲取延遲增強軟骨T1值評估早期軟骨退變是可行的。這項技術在合理時間內能夠獲取足夠的分辨率對于研究者和臨床醫(yī)生來說非常重要。第二部分磁共振成像定量分析對軟骨退變的診斷:動物實驗研究目的:對小型豬膝關節(jié)前交叉韌帶切斷制作骨性關節(jié)炎模型,利用延遲釓增強磁共振軟骨成像(dGEMRIC)以及T2弛豫時間成像(T2 mapping)分析骨關節(jié)炎軟骨組織退化過程。方法:12只小型豬左膝前交叉韌帶切除術后,利用延遲釓增強磁共振軟骨成像(dGEMRIC),和T2弛豫時間成像觀察2周,4周,6周后軟骨組織退化情況(n=4).同時,對未患有骨關節(jié)炎的4只小型豬膝關節(jié)作為對照組,進行相同的觀察實驗。提取的左股骨內側髁承重區(qū)軟骨樣本,進行大體觀察,組織學分析,免疫組織學分析,以及生化分析。使用皮爾森相關分析法,分析軟骨生化組織成分與磁共振軟骨成像定量數(shù)據(jù)(T1Gd和T2值)之間的相關性。結果:T1Gd值逐漸降低,T2值逐漸升高。4周后軟骨組織表面呈現(xiàn)凹凸狀。6周后出現(xiàn)局部軟骨缺損,糖胺聚糖(GAG)分布及含量隨時間逐漸減少(P0.05),膠原分布以及其各向異性變化顯著。然而,膠原蛋白含量在術后個時間點沒有發(fā)生重要改變。糖胺聚糖含量與T1Gd之呈正相關(r=0.888;P0.001),與T2值呈負相關(r=0.865;P0.001).膠原含量則與dGEMRIC T1Gd及T2值沒有明顯關系。結論:通過延遲釓增強磁共振軟骨成像(dGEMRIC)以及T2弛豫時間成像(T2 mapping)觀察小豬膝關節(jié)前交叉韌帶切除術后軟骨組織退化過程的分析,表明骨性關節(jié)炎早期診斷是可行的。第三部分基于雙翻轉角3DT1mapping獲取dGEMRIC測量豬動物模型膝關節(jié)軟骨的可重復性研究目的:評估3.0 T三維膝關節(jié)軟骨延遲釓增強MR成像(dGEMRIC)在正常豬動物模型定量分析中的可重復性。材料與方法:20只健康成年明尼蘇達荷曼系小型豬在7 d內行兩次3.0 T三維T1 mapping膝關節(jié)dGEMRIC。為校正在采集過程中運動偽影,所有影像都嚴格進行三維校準。在每只豬膝關節(jié)的兩種影像上對8個關節(jié)軟骨解剖學上的感興趣區(qū)進行分析。基于T 1影像的dGEMRIC的可重復性檢測在每只豬膝關節(jié)每一層面的2個感興趣區(qū)之間分別進行評估,T1影像可在空間上分辨關節(jié)軟骨的質量。使用同類相關系數(shù)(ICC)和Bland-Altman圖法對可重復性進行評估。結果:ICC的范圍為0.86～0.95,表明軟骨dGEMRIC掃描具有較好的可重復性。使用Bland-Altman圖分析,可確定在縱向研究中使用dGEMRIC判斷結果的變化,可以將95 ms作為具有差異的閾值。結論:膝關節(jié)軟骨三維延遲釓增強3.0TMR成像與三維圖像校準,在早期的膝關節(jié)炎診斷中顯示軟骨的質量具有較高的可重復性。在動物模型的縱向研究中,基于兩個翻轉角的3D T1 mapping序列采集軟骨dGEMRIC T1值可以作為一種對評價關節(jié)軟骨有價值的無創(chuàng)性檢查技術。主要結論:①膝關節(jié)軟骨延遲釓增強MR成像(dGEMRIC)可以評估關節(jié)軟骨。②對動物模型膝關節(jié)軟骨評估中,dGEMRIC可產(chǎn)生具有較高可重復性的T 1值。③建立的閾值可以確定dGEMRIC結果的顯著性改變。④在縱向研究中,dGEMRIC可以用來評估軟骨質量。
[Abstract]:The first part is based on the feasibility of 3D T1 mapping technique in knee joint cartilage magnetic resonance imaging (dGEMRIC) based on double turning angle: pathological and biochemical comparison study. Through the pathological and biochemical study of the cartilage model of the pig's knee joint, the 3D T1 mapping magnetic resonance imaging (3D) magnetic resonance imaging (3D) based on the double turn angle of the articular cartilage is used to examine the degeneration of articular cartilage Methods: 15 healthy adult Minnesota hogs were randomly divided into 3 groups, each group was divided into 3 groups, 5 in each group. The anterior cruciate ligament of the left knee joint of each small pig was excised for osteoarthritis model. The 3D T1 mapping based on double turn angle was used for a group of small pigs at 0 weeks, 3 weeks and 6 weeks after the model. The technique was delayed by gadolinium enhanced magnetic resonance cartilage imaging (dGEMRIC). After the MRI scan, the miniature pig was executed, the left knee joint was taken out for histochemical staining and biochemical analysis. The correlation analysis of magnetic resonance data and biochemical composition data was carried out. Results: the correlation analysis found the dGEMRIC T1 value of the experimental group and the correlation of the test group. There was a positive correlation between the content of glycosaminoglycan (GAG) in the articular cartilage (1=0.85, P0.05) and there was no significant correlation between the.DGEMRICT1 value and the collagen content..dGEMRIC T1 values showed that the femoral medial condyle cartilage T1 value decreased gradually after the anterior cruciate ligament resection (P0.05). The pathological slice showed that the degree of cartilage injury was in accordance with the MRI data. Conclusion: the use of the cartilage was consistent with the MRI data. Double turn angle 3D T1 mapping to obtain delayed enhanced cartilage T1 value evaluation of early cartilage degeneration is feasible. This technique can obtain sufficient resolution within a reasonable time for researchers and clinicians. Second parts of magnetic resonance imaging quantitative analysis of cartilage degeneration: animal experimental research purposes: to small size A model of osteoarthritis with the anterior cruciate ligament of the knee joint was made. The delayed gadolinium enhanced magnetic resonance imaging (dGEMRIC) and T2 relaxation time imaging (T2 mapping) were used to analyze the degeneration of cartilage tissue in osteoarthritis. Methods: after the resection of the anterior cruciate ligament of left knee in 12 small pigs, delayed gadolinium enhanced MRI (dGEMRIC) was used. T2 relaxation time imaging was used to observe the degeneration of cartilage tissue (n=4) after 2 weeks, 4 weeks and 6 weeks. At the same time, the knee joint of 4 miniature pigs without osteoarthritis was used as the control group, and the same observation experiment was carried out. Gross observation, histological analysis, immunohistochemical analysis, and biochemical points were carried out in the left femur medial condyle. Analysis. The correlation between the biochemical tissue components of cartilage and the quantitative data of magnetic resonance cartilage imaging (T1Gd and T2) was analyzed by Pearson correlation analysis. Results: the T1Gd value gradually decreased, the T2 value increased gradually after.4 weeks, and the cartilage tissue surface presented a concave convex.6 week after.6 weeks, and the distribution and content of glycosaminoglycan (GAG) gradually changed with time. Decrease (P0.05), collagen distribution and its anisotropy. However, there was no significant change in the content of collagen at a time point. The content of glycosaminoglycan was positively correlated with T1Gd (r=0.888; P0.001), and was negatively correlated with the T2 value (r=0.865; P0.001). The collagen content was not significantly related to the T1Gd and T2 values of dGEMRIC. Late gadolinium enhanced magnetic resonance cartilage imaging (dGEMRIC) and T2 relaxation time imaging (T2 mapping) were used to observe the degeneration of cartilage tissue after anterior cruciate ligament resection in piglets, which showed that early diagnosis of osteoarthritis was feasible. The third part was based on double turn angle 3DT1mapping to measure the knee joint cartilage of pig animal model. Objective: To evaluate the reproducibility of the 3 T three-dimensional knee cartilage delayed gadolinium enhanced MR imaging (dGEMRIC) in the quantitative analysis of normal pig animal models. Materials and methods: 20 healthy adult Minnesota Dutch miniature pigs were in 7 d for two times 3 T three-dimensional T1 mapping knee dGEMRIC. for the course of movement in the process of acquisition. The artifact, all the images were calibrated strictly. The region of interest in 8 articular cartilage anatomy was analyzed on two images of the knee joint of each pig. The repeatability detection of dGEMRIC based on the T 1 image was evaluated between the 2 regions of interest at each level of the knee joint of each pig, and the T1 image could be resolved in space. The quality of articular cartilage. The reproducibility was evaluated with the same correlation coefficient (ICC) and Bland-Altman diagram. Results: the range of ICC was 0.86 to 0.95, indicating that the cartilage dGEMRIC scan had good repeatability. Using Bland-Altman diagram analysis, the results of dGEMRIC were determined in the longitudinal study, and 95 MS could be used as a result. Conclusion: the three-dimensional delayed gadolinium enhanced 3.0TMR imaging and three-dimensional image calibration of the knee cartilage showed that the cartilage quality was highly repeatable in the early diagnosis of knee arthritis. In the longitudinal study of animal models, the dGEMRIC T1 value of cartilage based on the 3D T1 mapping sequence of two turning angles could be used as a one. A noninvasive technique for evaluating articular cartilage. Main conclusions: (1) cartilage delayed gadolinium enhanced MR imaging (dGEMRIC) of the knee joint can evaluate the articular cartilage. (2) dGEMRIC can produce a high repeatability of the T 1 value in the evaluation of the articular cartilage of the animal model. (3) the establishment of the threshold can determine the significant change of the dGEMRIC results. 4. In longitudinal studies, dGEMRIC can be used to assess cartilage quality.
【學位授予單位】：南京醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R684.3;R445.2

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本文編號：2011770