目的:本研究的目的有三個(gè)方面:1)檢測(cè)GABA的模擬和臨床模型研究,探討建立一種穩(wěn)定可靠的能夠在體檢測(cè)出GABA的方法;2)基于LCModel和QUEST定量技術(shù)研究檢測(cè)模型及活體GABA濃度方法;3)基于2D J-分解技術(shù)研究檢測(cè)腦代謝物GABA濃度的方法。 材料與方法: 研究一:本研究利用雙量子濾波技術(shù),設(shè)計(jì)GABA譜編輯序列,基于乘積算符理論和相干路徑選擇理論討論譜編輯的方法,并討論提高檢測(cè)效率的方案,優(yōu)化譜編輯序列,并結(jié)合軟件模擬結(jié)果討論檢測(cè)GABA的方案。 研究二:LCModel軟件和QUEST分離模型中3.0ppm處被Cr覆蓋的GABA波形,并定量檢測(cè)其濃度,驗(yàn)證方法的可行性。通過(guò)MRUI軟件和NMR-SCOPE模擬獲得包括GABA在內(nèi)的10種主要代謝物的頻譜先驗(yàn)知識(shí),結(jié)合QUEST算法及LCModel軟件分離GABA等人腦10種主要代謝物,并定量檢測(cè)它們的絕對(duì)濃度。 研究三:本文利用NMR 2D J-分解譜技術(shù),探究腦內(nèi)主要代謝物GABA,NAA,Cr濃度的檢測(cè)方法。 結(jié)果: 研究一:使用NMR-SCOPE的模擬實(shí)驗(yàn)中,優(yōu)化的DQF-PRESS序列能顯著壓制3.0ppm處的Cr,同時(shí)增強(qiáng)非常弱的GABA信號(hào)。 研究二:在模型實(shí)驗(yàn)中,LCModel和QUEST能分離出3.0ppm處GABA信號(hào)波形。在模型實(shí)驗(yàn)中,LCModel定量結(jié)果為:QUEST定量結(jié)果為:擬合譜線在jMRUI軟件包上進(jìn)行分析處理,擬合定量算法結(jié)果為:Asp:2.59±0.83(mmol/kg);Cho:2.32±0.25(mmol/kg); GABA:3.54±0.57 (mmol/kg);Glu:6.97±0.83 (mmol/kg);Glc:0.19±0.46(mmol/kg);Gln:0.60±0.16(mmol/kg),其中Cr+PCr*:7.50 (mmol/kg)作為內(nèi)標(biāo)參考物;與相關(guān)參考文獻(xiàn)比較,10種代謝物的估計(jì)CRBs在1%-10%范圍內(nèi),可見(jiàn)結(jié)果是可靠的。 研究三:實(shí)驗(yàn)結(jié)果:1D MRS檢測(cè)的大腦GABA濃度為0.37μmol/g,2D NMR J-分解檢測(cè)的結(jié)果為0.30±0.13μmol/g,表明GABA在δ1.92波峰處2D NMR J-分解的絕對(duì)定量值與1D MRS數(shù)據(jù)結(jié)果基本一致。鼠小腦的GABA 1D MRS測(cè)得的平均濃度為0.19μmol/g,2D MRS J-分解測(cè)得的濃度為0.30±0.05μmol/g,有所偏差,但仍然在允許誤差范圍之內(nèi)。鼠腦中的Cr濃度也比較低,大腦和小腦內(nèi)的Cr平均濃度均為0.16μmol/g,2D MRS J-分解檢測(cè)的結(jié)果為0.17μmol/g,兩者之間差距很小。NAA的濃度1D MRS結(jié)果與2D MRS J-分解檢測(cè)結(jié)果基本一致。 結(jié)論: 本研究提供了一種有效的活體檢測(cè)GABA的方法,而且描述了脈沖序列作用機(jī)制的數(shù)學(xué)及序列設(shè)計(jì)的理論,為后續(xù)研究者理解脈沖序列開(kāi)發(fā)脈沖序列提供幫助。同時(shí),本研究使用臨床PRESS序列,進(jìn)行了模型實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了LCModel對(duì)檢測(cè)GABA的可靠性。結(jié)果證實(shí)LCModel可以從Cr背景中分離出GABA,是一種有效的后處理方法。 本研究使用臨床PRESS序列,進(jìn)行了模型和活體實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了LCModel軟件及QUEST算法對(duì)檢測(cè)GABA的可行性。結(jié)果證實(shí)LCModel及基于先驗(yàn)知識(shí)的QUEST定量方法能提取被噪聲淹沒(méi)的低濃度成分的代謝物分子,可從Cr背景中分離出3.0ppm處GABA,為定量檢測(cè)大腦GABA等代謝物的濃度提供了新的方法。 基于2D NMR J-分解技術(shù)檢測(cè)腦內(nèi)GABA等代謝物的濃度是一種可行的方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果可滿足臨床要求,相對(duì)其它方法法,本方法更為準(zhǔn)確可靠。 本研究建立了三種磁共振頻譜定量測(cè)定腦內(nèi)γ-氨基丁酸濃度技術(shù),該技術(shù)為神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機(jī)制、預(yù)測(cè)、診斷和對(duì)治療效果的評(píng)估提供新的途徑,對(duì)于開(kāi)辟新的治療腦神經(jīng)性疾病的方法提供了理論的依據(jù),結(jié)果有較高的應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】：汕頭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：R445.2
【部分圖文】：

磁共振頻譜定量測(cè)定腦內(nèi)γ-氨基丁酸濃度技術(shù)的研究第 2 章 檢測(cè) GABA 的模擬和臨床模型研究A 的 DQF-PRESS 序列序列設(shè)計(jì)：NH2-C4H2-C3H2-C2H2-C1OOH 是一個(gè) A2M2X2質(zhì)子自旋系統(tǒng)，此自旋（分子中化學(xué)位移等價(jià)的核構(gòu)成一個(gè)核組，分子中相互作用的許多核組[1]。自旋系統(tǒng)內(nèi)的核不與自旋系統(tǒng)以外的任何核相互作用。GABA 的三的核組，化學(xué)位移差遠(yuǎn)大于它們之間的偶合常數(shù)，所以分別用 A,M,X 。這是一個(gè)六旋系統(tǒng)，屬于復(fù)雜系統(tǒng)，可以用計(jì)算機(jī)輔助分析其圖譜的（1H ）磁共振常態(tài)譜如下圖 2-1（400MHz）：文數(shù)據(jù)庫(kù) 2011年 第11期 醫(yī)藥衛(wèi)生科技輯

在1.5T時(shí)代謝物的質(zhì)子磁共振頻譜覆蓋了GABA的譜線

中采用 PRESS 序列進(jìn)行單體素空間定位。S 的第一個(gè) RF 脈沖配合層面選擇梯度，激發(fā)了選定層面內(nèi)的所有核磁子合在一個(gè)垂直于原選定層面的層面選擇梯度共同作用，結(jié)果只有位于這部分的一列核磁子激發(fā)并由于 180 度脈沖的作用而重新聚相位。同樣的加第三個(gè) RF 脈沖，并配合一個(gè)與前兩個(gè)層面都相垂直的層面選擇梯度垂直平面相交叉的體素能夠被激發(fā)并得到回波。為了避免 180 度脈沖不個(gè) 180 度 RF 的周?chē)际┘映C正梯度，以去除因?yàn)?180 度脈沖不標(biāo)準(zhǔn)而 PRESS 是利用層面選擇進(jìn)行定位，容易受到層面錯(cuò)位的影響，所以在采求射頻脈沖的翻轉(zhuǎn)角相當(dāng)精確，并且利用寬帶射頻脈沖來(lái)盡量保證研究息大部分還位于選定的體素內(nèi)。PRESS 序列圖如下圖 2-3 所示：
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王成;全紅;楊志勇;呂粟;吳杞柱;龔啟勇;;采用小波分析的方法提取MRS中與肌酸重疊的小信號(hào)γ-氨基丁酸[J];中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù);2011年10期

本文編號(hào)：2845486