简介:摘要化学交换饱和转移(chemical exchange saturation transfer,CEST)是一种新兴的分子成像技术,通过分子间化学交换现象间接获得代谢物浓度信息,进行疾病诊断、预后评估等。然而得到的CEST信号并不是单纯来自化学交换,而混杂了诸如传统磁化转移效应(magnetization transfer,MT)、直接饱和效应(direct water saturation,DS)、核奥氏效应(nuclear overhauser enhancement,NOE)等效应。去除或利用这些效应以提高量化的准确度和成像质量是向临床转化的关键。
简介:摘要化学交换饱和转移(chemical exchange saturation transfer, CEST)是一种新型的MRI技术,其基本原理是通过水信号的减少来间接实现对特定低浓度溶质分子的检测。采集速度慢、量化速度慢、量化评估不准确等问题影响着CEST MRI在临床中的应用推广,如何改善这些问题也成为研究的重点。深度学习作为人工智能的一种新的研究方向,近几年才应用于CEST MRI技术。本文在广泛调研国内外文献的基础上,对深度学习在临床CEST MRI上应用进行了深入分析与梳理。其中,在量化方面,一方面介绍了通过给深度神经网络(deep neural network, DNN)中输入临床中采集3 T的Z谱数据,预测出高场的CEST参数,进而得到比较明显的CEST信号;另一方面介绍了DNN结合磁化转移指纹识别(magnetization transfer fingerprinting, MTF)技术的方法改善传统量化方法中拟合参数精度低和拟合效率低的问题;在加速方面,一方面介绍深度学习用于CEST MRI加速采集;另一方面介绍了深度学习用于改善传统多池洛伦兹拟合量化速度慢的问题。供对本领域感兴趣者参考及在此基础上进一步地研究开发,加速CEST MRI的临床转换。
简介:摘要化学交换饱和转移成像(chemical exchange saturation transfer,CEST)技术是一种新型磁共振成像技术,它可利用磁化传输比不对称(magnetization transfer ratio asymmetry,MTRasym)分析产生半定量的结果,对肌骨系统相关疾病的早期诊断和手术决策具有重要意义。传统MRI只能反映病变的形态学差异,很难为疾病的早期诊断提供帮助。CEST技术具有无侵入性和定量检测的优势,已应用于骨关节炎的早期诊断、椎间盘变性及软骨修复手术术后评估等。作者重点总结了CEST的原理、信号测定及其在肌肉骨骼系统的临床应用。
简介:摘要胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤,侵袭性强,预后极差。其生长过程中伴随着肿瘤组织内蛋白质、谷氨酸、胺等物质含量的改变。化学交换饱和转移成像(Chemical exchange saturation transfer,CEST)是一种依赖于酰胺(-NH)、胺(-NH2)和羟基(-OH)基团中可移动质子和自由水进行化学交换的新型无创性MRI技术,从分子水平反映组织内蛋白质或多肽中可移动质子含量及pH值的变化。该技术可发现并量化胶质瘤内部分子水平的改变。本文就CEST技术原理及在胶质瘤术前诊断及鉴别诊断、分级、分子分型预测、疗效评估的研究进展及CEST技术存在的不足进行综述。
简介:摘要目的通过对化学交换饱和转移(chemical exchange saturation transfer, CEST)MRI进行质子交换速率(exchange rate, kex)定量分析,评估该指标用于缺血性脑卒中病灶区域检测的价值。材料与方法采用栓线法制备大鼠大脑中动脉闭塞模型,在Bruker 7 T动物MR扫描仪上进行扫描,得到不同MRI模态的脑卒中大鼠成像,其中,设置B1饱和脉冲强度分别为0.7、1、2 μT来采集3次CEST影像。在图像后处理中,基于Bloch-McConnell方程建立饱和脉冲振幅(ω1)、kex和CEST信号之间的线性关系,从而通过不同B1下的CEST信号进行kex定量,根据此方法对CEST影像进行逐像素计算以获得相应的kex成像。采用独立样本t检验法对检测出的病灶区域及正常组织的kex进行组间对比,以及使用对比噪声比(contrast-to-noise ratio, CNR)指标对kex成像和原始CEST成像进行量化对比。结果相对于对侧正常组织,kex成像在病灶区域呈现出明显的低信号;相较于横向弛豫加权成像(transverse relaxation-weighted, T2WI)和弥散加权成像(diffusion-weighted imaging, DWI),对于再灌注后短期内的情形,kex成像表现出更强的病灶区域对比度;通过kex成像检测出的病灶区域中的kex值相比其余正常组织差异具有统计学意义(P<0.01);在6组大鼠的对比实验中,对比原始CEST成像,kex成像均表现出了更高的CNR值。结论质子kex成像能够检测到缺血性卒中后组织的酸性病变,具有作为内源性定量成像生物标志物的潜质。
简介:摘要化学交换饱和转移(chemical exchange saturation transfer, CEST)成像是基于化学交换及磁化转移所发展出来的一种新型成像方法,可以选择性饱和特定代谢物中的可交换质子并向自由水进行磁化转移,从而通过检测自由水的信号强度间接反映特定代谢物的信号强度。基于此,CEST可以无需对比剂或放射性示踪剂的参与即可实现在体低浓度代谢物的无创检测,因而在中枢神经系统疾病中得到大量应用。神经退行性疾病是中枢神经系统疾病的重要组成部分。本文将主要阐述CEST成像在神经退行性疾病中的应用现状及进展。
简介:摘要胰腺神经内分泌肿瘤(pNENs)是临床上相对少见的疾病,占全部胰腺原发肿瘤的4%~5%,而60%的患者在pNENs确诊时已出现远处转移,并且肝脏是最常累及的转移脏器。现阶段,pNENs肝转移的主要治疗手段包括手术治疗、局部栓塞与消融、化疗,以依维莫司及贝伐单抗为代表的靶向治疗,生长抑素受体治疗与免疫治疗等等;然而,如何针对所处疾病不同阶段的患者进行准确病情评估并合理选择上述治疗手段、最优化治疗效果是研究的热点与难点。多元饱和治疗理念作为最近由笔者提出的智能医学时代新的肿瘤治疗理念,利用人工智能技术整合现有肿瘤治疗手段,结合患者个体异质性,在肿瘤治疗的不同阶段利用人工智能的深度学习技术准确评估病情,预测相应治疗可能的反应性,并且借机器人手术平台采取患者最适宜的手术方式,从而进行动态化调整以最大、最优化治疗效果,能够为实现患者最优预后提供可能。
简介:在成长过程中,我遇到的事情多得像天上的繁星、地上的贝壳,数也数不清楚,有的教会我懂礼貌,有的教会我细心……其中有一件事让我记忆深刻,因为它教会我做人要讲诚信。那时我上幼儿园。在一节手工美术课上,一位同学看到我爸爸出差时买给我的水彩笔,很想要,便拿出一块漂亮的手帕对我说:'黄轩,我用这块手帕换你的这盒水彩笔,可以吗?'这盒水彩笔是我画画时最喜欢用的,可那块手帕我也非常喜欢,我犹豫不决,想了一会儿,还是答应和他换了。
简介:将有序多孔阳极氧化铝(PAA)模板修饰到涂有饱和Dawson型K6[As2W18O62]·14H2O(As2W18)杂多酸的溶胶(Sol)玻碳电极(GCE)上,制备了新型的PAA/As2W18-Sol/GC修饰电极.采用SEM、XRD和循环伏安等测试技术对多孔PAA形貌、结构和修饰电极性能进行表征,考察了PAA对修饰电极电化学性质的影响,并用循环伏安法(CV)和电流-时间(i-t)曲线法探讨了修饰电极电化学行为.研究结果表明,有序多孔PAA模板不仅改善了As2W18-Sol/GCE的可逆性,使峰形变得更加尖锐,而且还提高了修饰电极的稳定性和灵敏度;该纳米多孔材料修饰电极对邻苯二酚有明显的催化还原作用,在1.0×10-6~0.01mol/L浓度范围内邻苯二酚浓度与催化电流呈线性关系,检测限达到1.0×10-8mol/L,可用于实际样品测定.