专利名称：无创测量脑组织铁含量的方法
技术领域：
本发明涉及ー种在医学神经影像方面对脑铁含量进行无创测量的方法。
背景技术：
脑内铁沉积与某些神经退行性疾病有关，随着医学影像学的发展，很多磁共振的參数值被用来评估脑组织铁含量，比较公认的包括相位值(phase value)、有效横向弛豫率(R2*)、定量磁敏度(quantitative susceptibility)等。但是这些參数对于铁含量的反映都存在一定的缺陷如相位值因为相位信息存在方向性，而导致在某些特定脑区域(比如苍白球)处的铁含量测不准；R2*同时包含了磁场以及脑组织的信息，不同的组织成分对其值存在一定的影响；同时各种不同的磁共振參数,诸如回波时间(echo time，TE)、重复时间(repetition time, TR)等的数值设定对于前述指标都有一定的影响。而定量磁敏感技术虽然不随回波时间等的改变而出现较大的变动，但是由于其高敏感性以及脑白质区域的神经元髓鞘纤维存在抗磁性导致该方法对于脑铁含量的存在受到ー些影响，尤其在白质区域内几乎无法准确显示。最后，上述指标通常都需要特定的工作站进行图像数据的后处理及測量，使得临床应用受到一定的限制。
发明内容
为了克服现有测量脑铁含量指标存在的某些特定脑区域测不准、受不同參数影响、需要特定工作站等局限性，本发明的目的是提供一种无创测量脑组织铁含量的方法。无创测量脑组织铁含量的方法，它的步骤如下
1)招募健康人群參与者，年龄分布为30-100岁，每位參与者签署知情同意书；
2)使用磁共振仪器对參与者行全脑的磁敏感序列，并保存所得图像数据中的幅度图
像；
3)在幅度图像上分別測量每位參与者脑区域中的尾状核、壳核、苍白球、丘脑、红核、黑质、额叶白质以及延髄的信号強度，尾状核、壳核、苍白球、丘脑、红核、黑质根据解剖结构进行选取，得到平均信号強度；对于额叶白质及延髓则分别选取200个体素大小的区域，得到平均信号強度；
4)将上述尾状核、壳核、苍白球、丘脑、红核、黑质、额叶白质脑区域平均信号強度分别除以作为内參照的延髄的平均信号強度，得到相对幅度信号强度数据；
5)对所得的相对幅度信号强度数据进行正态分布转换后，与尸检研究公布的相同年龄段人群的脑区域铁含量分布数据进行pearson线性相关分析，井根据相关性分析结果拟合出简易关系方程；
6)对于待测者的脑组织铁含量的測量，只需测量该待测者的脑组织所在脑区域及延髄的幅度图像平均信号強度后，使用步骤5)中得到的简易关系方程计算该脑组织的铁含量。所述的磁共振仪器的磁场强度为3.0特斯拉，具备三维多回波梯度回波成像功倉^:。
所述的磁共振仪器參数设定为采用三维多回波梯度回波，共11个等时间距回波第一个回波时间=4.5毫秒，回波间隔时间=4. 5毫秒，重复时间=58毫秒，偏转角=20°，矩阵=256 X 256，视野=240 X 240平方毫米，层厚= 2.0毫米，并且层间距为0晕米，分辨率=0. 4688 X 0. 4688晕米/像素。
权利要求
1.一种无创测量脑组织铁含量的方法，其特征在于，它的步骤如下 1)招募健康人群參与者，年龄分布为30-100岁，每位參与者签署知情同意书； 2)使用磁共振仪器对參与者行全脑的磁敏感序列，并保存所得图像数据中的幅度图像； 3)在幅度图像上分別測量每位參与者脑区域中的尾状核(I)、壳核(2)、苍白球(3)、丘脑(4)、红核(5)、黑质(6)、额叶白质(7)以及延髓(8)的信号強度，尾状核(I)、壳核(2)、苍白球(3)、丘脑(4)、红核(5)、黑质(6)根据解剖结构进行选取，得到平均信号強度；对于额叶白质及延髓则分别选取200个体素大小的区域，得到平均信号強度； 4)将上述尾状核(I)、壳核(2)、苍白球(3)、丘脑(4)、红核(5)、黑质(6)、额叶白质(7)脑区域平均信号強度分别除以作为内參照的延髄(8)的平均信号強度，得到相对幅度信号强度数据； 5)对所得的相对幅度信号强度数据进行正态分布转换后，与尸检研究公布的相同年龄段人群的脑区域铁含量分布数据进行pearson线性相关分析，井根据相关性分析结果拟合出简易关系方程； 6)对于待测者的脑组织铁含量的測量，只需测量该待测者的脑组织所在脑区域及延髄(8)的幅度图像平均信号強度后，使用步骤5)中得到的简易关系方程计算该脑组织的铁含量。
2.根据权利要求I所述的无创测量脑组织铁含量的方法，其特征在于所述的磁共振仪器的磁场强度为3. 0特斯拉，具备三维多回波梯度回波成像功能。
3.根据权利要求I所述的无创测量脑组织铁含量的方法，其特征在于所述的磁共振仪器參数设定为采用三维多回波梯度回波，共11个等时间距回波第一个回波时间=·4.5晕秒，回波间隔时间=4. 5晕秒,重复时间=58晕秒,偏转角=20° ,矩阵=256X 256，视野=240 X 240平方毫米，层厚=2.0毫米，并且层间距为0毫米，分辨率=·0.4688 X 0. 4688 毫米/像素。
全文摘要
本发明公开了一种无创测量脑组织铁含量的方法。使用磁共振仪器对参与者行全脑的磁敏感序列，并保存所得图像数据中的幅度图像；分别测量每位参与者脑区域中的尾状核、壳核、苍白球、丘脑、红核、黑质、额叶白质以及延髓的平均信号强度，分别除以作为内参照的延髓的平均信号强度，得到相对幅度信号强度数据；对所得的相对幅度信号强度数据进行正态分布转换后，与尸检研究公布的相同年龄段人群的脑区域铁含量分布数据进行pearson线性相关分析，并根据相关性分析结果拟合出简易关系方程。本发明不仅能无创准确评估脑内铁含量，并且在测量的时候只需要在简单的第三方图像处理软件上测量与计算即可，而无需使用特定的工作站。
文档编号A61B5/055GK102743173SQ20121025045
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日
发明者严慎强, 孙建忠, 楼敏 申请人:浙江大学