《新生兒缺血缺氧腦病的磁共振擴散峰度成像新技術研究》是依託西安交通大學，由楊健擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新生兒缺血缺氧腦病的磁共振擴散峰度成像新技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊健
- 依託單位：西安交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
缺氧缺血性腦病(HIE)是新生兒危害最大的常見病之一。HIE損傷後兩周內，常規T1、T2加權成像、彌散加權成像和磁共振波譜等的表現變化多端，尤其對腦灰質核團的損傷判斷存在較多的誤區。儘管擴散張量成像對腦白質的探測具有優勢，但該技術基於水分子在組織擴散呈高斯分布的假設存在著理論缺陷，尤其對腦灰質病變的觀察存在不足。本課題基於組織水分子擴散呈非高斯分布的假設，採用擴散峰度成像（DKI）新技術，增加對水分子在組織擴散受限的表征，以提高對新生兒腦灰、白質細微變化的觀察。並同時利用多模態的MRI方法，前瞻性縱向量化研究HIE腦損傷和腦發育（圍產期至1周歲）過程的MRI表現。並利用臍帶部分阻塞法製備HIE胎羊模型，開展組織病理對照研究，比較DKI與其它MRI方法對HIE損傷探測和預後評價的影像學診斷效能。為腦發育度量和新生兒HIE的臨床診斷、治療監測和預後分析提供新的無創性影像學技術和量化評價指征。
結題摘要
缺氧缺血性腦病（HIE）嚴重危害兒童健康發展，如何在新生兒期對其進行精確診斷對於該病早期干預至關重要，磁共振成像（MRI）新技術為HIE引起的腦部微結構的變化提供了客觀的量化指標。針對擴散峰度成像（ DKI）新技術在新生兒缺氧缺血性腦病（HIE）套用中的關鍵問題，本課題依項目計畫開展以下幾方面的工作：（1）開展了DKI 掃描方案的完善工作，設計了不同的梯度磁場方向數：從15個變化至25個；針對25梯度磁場方向設計26種非零b值組合方案，比較了不同b值分布以及15-25個梯度磁場方向下DKI主要參量的均方誤差，為DKI掃描方案的完善提供了評價依據。（2）為了自動檢測運動偽影，設計了一種2D局部加權相關係數，將圖像分割成子區域，逐個子區域計算參考圖像和目標圖像的相關係數，得到各個子區域相關係數，由子區域相關係數構成相關係數向量實現了新生兒DKI圖像偽影（尤其是運動偽影）的自動檢測，並採用數據驅動設定閾值的方法，實現了運動偽影圖像的剔除，在去除運動偽影圖像的基礎上，形成了一套最佳化的DKI後處理與統計學分析方法。（3）基於DKI的腦白質雙室模型對新生兒大腦發育進程進行了量化分析，詳細刻畫了大腦白質的發育進程：軸突排列程度增加、膠質細胞的增殖、軸突生長以及髓鞘化，而通過傳統MRI方法無法將軸突自身的生長發育與膠質細胞/髓鞘的發育區分開。（4）通過對HIE患兒的DKI參量變化率的研究，發現DKI峰度參量在探測HIE患兒腦部變化方面較擴散參量更為靈敏。 在原研究計畫的基礎上，增加了（1）基於DKI的腦白質雙室模型在瀰漫性白質高信號（DEHSI）及HIE的微結構變化的鑑別研究，DEHSI新生兒大腦白質呈現出發育遲緩的特點，表現為軸突未發生損傷，膠質細胞發育遲緩，而HIE大腦白質軸突及髓鞘均出現損傷。（2）從新生兒新型耳罩以及吸音隔音罩兩個方面開展了新生兒MRI檢查過程中聽力保護裝置的研製，有效地避免了新生兒在MRI檢查過程中受噪聲的損害。（3）臨床新生兒多模態影像資料庫的構建，該資料庫融合臨床、功能與結構多序列MRI數據，收錄了行MRI頭顱檢查的患兒共909例（新生兒544例），資料庫包括患兒臨床、MRI檢查等方面的130餘項信息。 綜上，通過本課題的研究，實現了DKI數據採集、後處理以及統計分析等技術的改進與完善，同時DKI參量為腦發育與HIE損傷的評價提供了更加細緻的量化信息。
