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承德医学院研究生开题报告书课题名称脑梗死磁共振弥散加权及多 体素波谱研究 学科专业影像医学与核医学 攻读学位硕士 研究方向磁共振成像 研究生姓名 学号 所在单位 导师姓名 起止时间 课题名称：脑梗死磁共振弥散加权及多体素波谱研究一、立题依据（科学意义及国内外现状分析及参考文献）（一）背景：1、脑梗死发病率高，死亡率高、致残率高，易反复发病。强调早期诊断。2、常规CT及MRI对于梗死超早期诊断及不同病程的鉴别作用十分有限，更不能反映出组织的代谢变化。3、弥散加权成像是研究细胞和水分子不规则运动的成像方法。对早期脑梗死十分敏感，有助于区分急慢性脑梗死灶 。但其异常信号灶是否与其真正的梗死范围一致、是否包含缺血半影区，以及梗死后各时段弥散信号强度演变和脑细胞代谢的关系尚未达成一致。4、磁共振波谱成像是目前唯一可以用来观察活体细胞代谢变化的无创技术，可检测某些神经细胞代谢产物的浓度变化，反映脑梗死的发展过程。但以往多采用单体素波谱成像，难以同时进行脑梗死区内不同区域及周围脑组织代谢物变化的研究。多体素波谱则突破了这一限制。 （二）目的：研究脑梗死不同病程中弥散加权成像信号演变、脑梗死区内不同部位及其周围组织代谢产物变化的相关性。（三）意义：评价DWI在梗死不同时期的诊断价值，推测脑梗死后DWI信号改变的代谢基础，帮助临床制定治疗方案以减少脑梗死的死亡率、致残率和提高疗效。1二、研究内容及预期成果（说明具体研究内容、创新点及拟解决的关键问题、预期成果及提供形式）（一）研究内容：第一部分：观察不同阶段脑梗死患者各种序列的表现，评价其在梗死各阶段的诊断价值。第二部分：通过多体素波谱技术分析不同时期弥散加权信号表现的物质代谢基础。（二）创新点：将磁共振弥散加权与多体素波谱成像集合起来，可进行脑梗死发展过程、脑梗死区内不同区域及周围脑组织代谢物变化的研究。（三）拟解决的关键问题：1、关键技术之一是CSI技术参数的建立2、研究对象在脑梗死后各期感兴趣区图像采集前后的完全一致不易达到。尤其对于不能很好配合检查的患者，检查时运动会影响测量结果。3、随访复查率的保证。 （四）预期成果及提供形式：1、观察不同阶段脑梗死患者梗死区弥散加权图像演变特征2、进一步阐明弥散加权图像的转变规律及影响因素3、分析评价弥散加权在不同病期的诊断价值4、探讨弥散特征变化的代谢基础。2三、研究方案（包括研究方法、技术路线、研究进度安排）（一）研究方法：第一部分：观察不同阶段脑梗死患者各种序列的表现，评价其在梗死各阶段的诊断价值。研究对象：脑梗死患者2030例不同病程弥散加权图像及波谱结果（共约60例次）。对照组： 为同一病例、同一层面、同一时间不同成像序列（T2WI及FLAIR，两种对梗死灶较为敏感的常规序列）作为弥散加权图像演变特征及诊断敏感性对照。波谱分析采用同一患者每次检查对侧正常脑组织波谱作为对照。波谱分析采用同一患者每次检查对侧正常脑组织波谱作为对照。应用Marconi 1.5T Edge Eclipse 磁共振仪分别对脑梗死患者急性期（发病后72小时），亚急性期（72小时10天），慢性期（1030天）进行MRI检查，研究和比较脑梗死区弥散加权图像演变特征，对脑梗死患者检查序列包括SE序列T1WI、T2WI、FLAIR、DWI、CSI。进一步与同期T2WI、FLAIR图像特征比较，评价弥散加权在不同病期的诊断价值。第二部分：通过多体素波谱技术分析不同时期弥散加权信号表现的物质代谢基础。Vistar影像处理工作站分析比较不同序列间信号强度差异，分析DWI上脑梗死区、边缘区及正常脑组织NAA、Lac、Cho的分布及演变。研究不同时期弥散加权图像上病变内部不同信号表现处及病灶周围组织代谢产物变化。探讨弥散特征变化的代谢基础。（二）技术路线： 为同一病例、同一层面同一时间的正常脑组织不同序列不同阶段脑梗死患者的不同序列对比分析对比分析不同阶段脑梗死患者各种序列的表现，评价其在梗死各阶段的诊断价值。多体素波谱技术分析不同时期弥散加权信号表现的物质代谢基础。两者综合分析总结脑梗死不同病程中弥散加权成像信号演变、脑梗死区内不同部位及其周围组织代谢产物变化的相关性。评价DWI在梗死不同时期的诊断价值，推测脑梗死后DWI信号改变的代谢基础，1弥散加权成像（Difusion Weighted Imaging） 研究细胞和水分子不规则运动。对脑梗死十分敏感,有助于超早期内了解脑梗死组织的部位及范围、鉴别新旧梗死灶、排除出血性卒中。超急性期DWI显示的高信号灶，通常认为是不可逆梗死灶核心；早期常可见到病灶扩大，很可能代表着周围缺血半暗带坏死。关于其高信号灶是否包含可逆缺血组织存在不同意见。 慢性期表现为等低信号。由于DWI对卒中敏感度高，且有助于区分急、慢性梗死灶，故有利于区分急性多灶性梗死与不同部位的梗死复发，并可以根据多灶性梗死的分布推测病因从而指导治疗。 DWI信号强度受到弥散各向异性（白质纤维垂直方向上的弥散运动低于平行方向上）、无弥散加权时的局部信号强度、EPI磁敏感度伪影等因素的影响。 2、磁共振波谱分析（Magnetic Resonance Spectroscopy） 活体内无创地分析生化物质结构及含量。获得脑梗死后细胞代谢变化的信息。NAA（N-乙酰门冬氨酸）、LAC（乳酸）、胆碱（CHO）、肌酸、磷酸肌酸（Cr/PCr）。 同种元素的同一种原子由于化学结构（原子核所处的内环境）不同，共振频率略有不同，使得不同的化合物在不同的位置形成特征峰（化学位移现象），通过与标准物质比较可以鉴定各种物质；该峰的面积代表共振的质子数，从而反映化合物的浓度。 早期LAC上升区常大于DWI及T2上显示的病灶范围，超过的范围可能就是缺血半暗带；MRS上发现LAC上升而NAA正常或略低也有助于推测缺血半暗带。 （三）研究进度安排：2012.92013.7 学习学位课程，查阅文献，完成课题设计2013.72014.9 基本完成实验研究工作2014.92015.4 完成实验补遗工作并 进行统计分析，撰写论文2015.42015.6 论文答辩3四、经费预算 科研业务费用： 5000 元 实验材料费： 4000 元 数据处理费： 2800 元 答辩费： 1500 元 总计： 13300元五、课题可行性分析 具备高场强超导磁共振机，配备了脑卒中软件包，可以进行EPI-DWI，并能进行多体素MRS。 脑梗死发病率高，病员充足。 急诊、病