铁氰化锰纳米对比剂在大鼠肝脏磁共振成像中的实验研究

发布时间：2017-08-12 09:09

  本文关键词：铁氰化锰纳米对比剂在大鼠肝脏磁共振成像中的实验研究

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【摘要】：第一部分铁氰化锰纳米颗粒的基本特性目的:通过对铁氰化锰纳米颗粒表征、稳定性及磁性特征分析,探讨铁氰化锰纳米颗粒的基本特性。方法:对制备的铁氰化锰纳米颗粒在透射电镜下观察其表征、X射线粉末衍射分析测试该颗粒的介孔结构和物相结构;0.5 T核磁共振分析仪测定该颗粒的纵向弛豫率rl。结果:制备的铁氰化锰纳米颗粒透射电子显微镜下呈正方体形,平均粒径大小约1~5 nm,粒径均一,分散均匀;X射线粉末衍射分析测定其分子式为Mn3[Fe(CN)6]2·13H2O;0.5 T核磁共振分析仪测定该颗粒的纵向弛豫率r1为3.7169m M-1s-1。结论:铁氰化锰纳米颗粒具有较佳的生物相容性、稳定性和较高的弛豫率,为应用于磁共振成像研究奠定了基础。第二部分MRI不同序列及参数评价铁氰化锰纳米对比剂对大鼠肝脏强化程度及敏感性观察目的:采用MRI不同成像序列及参数评价铁氰化锰纳米对比剂对正常大鼠肝脏的强化程度及敏感性,以探讨铁氰化锰纳米对比剂对肝脏增强的最佳成像序列及参数。方法:将健康雄性SD大鼠随机分成2组,每组6只,先进行常规MRI平扫,然后每组经尾静脉分别注射20μmol/kg、25μmol/kg体重的铁氰化锰纳米对比剂。20min后进行肝脏扫描,扫描序列及参数分别为TSE T1WI(TR=310 ms,TE=28 ms)、T1WI(TR=100 ms,TE=7.6 ms)、T2WI-SPIR序列。分别测量增强前、后各序列图像肝脏的信号强度(SI)和背景噪声信号强度的标准差(SD),计算增强前、后不同序列肝脏的信噪比(SNR)及肝脏的信号增强率(SER)。采用配对样本t检验,分别比较T1WI(TR=310 ms,TE=28 ms)、T1WI(TR=100 ms,TE=7.6 ms)、T2WI-SPIR序列增强前、后肝脏SI及SNR;采用两独立样本t检验,比较T1WI(TR=310 ms,TE=28ms)与T1WI(TR=100 ms,TE=7.6 ms)序列增强后肝脏SI、SNR及SER差异有无统计学意义。结果:20μmol/kg体重注射剂量组:T1WI(TR=100 ms,TE=7.6 ms)序列肝脏SI、SNR及SER分别为2505.17±201.26、37.36±5.78、1.63±0.29;T1WI(TR=310 ms,TE=28 ms)序列肝脏SI、SNR及SER分别为1890.33±110.42、28.21±3.34、0.75±0.18。25μmol/kg体重注射剂量组:T1WI(TR=100 ms,TE=7.6 ms)序列肝脏SI、SNR及SER分别为3209.33±233.56、43.42±2.57、1.88±0.77;T1WI(TR=310 ms,TE=28 ms)序列肝脏SI、SNR及SER分别为2181.17±114.66、36.28±1.37、1.06±0.19。20μmol/kg及25μmol/kg体重注射剂量时T1WI(TR=100 ms,TE=7.6 ms)序列肝脏SI、SNR及SER均高于T1WI(TR=310 ms,TE=28 ms)序列,且两者差异有统计学意义(P0.05)。20μmol/kg注射剂量组T2WI-SPIR序列增强前肝脏SI、SNR分别为198.17±41.30、5.13±0.95,增强后肝脏SI、SNR分别为105.02±15.07、2.18±0.44;25μmol/kg体重注射剂量组T2WI-SPIR序列增强前肝脏SI、SNR分别为211.46±34.71、6.30±2.16,增强后肝脏SI、SNR分别为91.02±11.82、2.09±0.41。20μmol/kg及25μmol/kg体重注射剂量T2WI-SPIR序列扫描,肝脏信号强度减低,与增强前比较,肝脏SI及SNR差异均有统计学意义(P0.05)。结论:T1WI(TR=100 ms,TE=7.6 ms)序列为反映铁氰化锰纳米对比剂对大鼠肝脏T1强化效果的理想序列。第三部分不同剂量的铁氰化锰纳米对比剂对大鼠肝脏增强效果比较目的:采用不同剂量的铁氰化锰纳米对比剂对大鼠肝脏进行磁共振增强扫描,分析肝脏强化程度与对比剂注射剂量的关系,探讨铁氰化锰纳米对比剂对肝脏增强效果的最佳注射剂量。方法:将健康雄性SD大鼠随机分为6组,每组6只,经尾静脉注射不同剂量的铁氰化锰纳米对比剂,剂量分别为20μmol/kg、25μmol/kg、30μmol/kg、50μmol/kg、80μmol/kg、150μmol/kg体重。注射前、后分别对大鼠肝脏进行T1WI(TR=100 ms,TE=7.6 ms)序列扫描,采用单因素方差分析比较不同剂量对比剂增强后肝脏SI、SNR及SER,两两比较采用LSD法。结果:20μmol/kg、25μmol/kg、30μmol/kg、50μmol/kg、80μmol/kg、150μmol/kg体重注射剂量增强后肝脏SI分别为:2505.17±201.26、3209.33±233.56、3526.00±123.14、4179.83±240.35、4283.33±139.63、3935.17±172.40;肝脏SNR分别为:37.36±5.78、43.42±2.57、47.99±5.65、54.80±3.05、50.42±1.86、48.07±3.18;肝脏SER分别为:1.63±0.29、1.88±0.77、2.32±0.41、2.65±0.21、2.53±0.26、2.38±0.24。20μmol/kg、25μmol/kg、30μmol/kg、50μmol/kg体重注射剂量增强后肝脏SNR及SER均依次升高,50μmol/kg达到高峰,80μmol/kg、150μmol/kg体重注射剂量增强后肝脏SNR及SER下降。不同剂量对比剂肝脏SI比较:50μmol/kg组与80μmol/kg组比较(t=0.942,P=0.354),P0.05,差异无统计学意义,其余任意两组之间比较,P值均0.05,差异有统计学意义。不同剂量对比剂肝脏SNR比较:20μmol/kg与25μmol/kg组(t=2.637,P=0.013)、20μmol/kg与30μmol/kg组(t=4.627,P=0.000)、20μmol/kg与50μmol/kg组(t=7.592,P=0.000)、20μmol/kg与80μmol/kg组(t=5.685,P=0.000)、20μmol/kg与150μmol/kg组(t=4.664,P=0.000)、25μmol/kg与50μmol/kg组(t=4.956,P=0.000)、25μmol/kg与80μmol/kg组(t=3.049,P=0.005)、30μmol/kg与50μmol/kg组(t=2.965,P=0.006)、50μmol/kg与150μmol/kg组(t=2.928,P=0.006)肝脏SNR比较,P值均0.05,差异有统计学意义;25μmol/kg与30μmol/kg组(t=1.991,P=0.056)、25μmol/kg与150μmol/kg组(t=2.027,P=0.052)、30μmol/kg与80μmol/kg组(t=1.058,P=0.298)、30μmol/kg与150μmol/kg组(t=0.037,P=0.971)、50μmol/kg与80μmol/kg组(t=1.907,P=0.066)、80μmol/kg与150μmol/kg组(t=1.021,P=0.315)肝脏SNR比较,P值均0.05,差异无统计学意义。不同剂量对比剂肝脏SER比较:20μmol/kg与30μmol/kg组(t=2.898,P=0.007)、20μmol/kg与50μmol/kg组(t=4.259,P=0.000)、20μmol/kg与80μmol/kg组(t=3.779,P=0.001)、20μmol/kg与150μmol/kg组(t=3.145,P=0.004)、25μmol/kg与50μmol/kg组(t=3.221,P=0.003)、25μmol/kg与80μmol/kg组(t=2.739,P=0.010)、25μmol/kg与150μmol/kg组(t=2.105,P=0.044)肝脏SER比较,P值均0.05,差异有统计学意义;20μmol/kg与25μmol/kg组(t=1.039,P=0.307)、25μmol/kg与30μmol/kg组(t=1.859,P=0.073)、30μmol/kg与50μmol/kg组(t=1.362,P=0.183)、30μmol/kg与80μmol/kg组(t=0.880,P=0.386)、30μmol/kg与150μmol/kg组(t=0.248,P=0.806)、50μmol/kg与80μmol/kg组(t=0.482,P=0.633)、50μmol/kg与150μmol/kg组(t=1.114,P=0.274)、80μmol/kg与150μmol/kg组(t=0.632,P=0.532)肝脏SER比较,P值均0.05,差异无统计学意义。结论:铁氰化锰纳米对比剂50μmol/kg体重注射剂量时肝脏SNR及SER最高,为肝脏增强效果最佳的注射剂量。第四部分铁氰化锰纳米对比剂对大鼠肝脏增强的时效性分析目的:通过对不同时间点大鼠肝脏的增强程度进行分析,探讨铁氰化锰纳米对比剂对大鼠肝脏增强的时效性特征。方法:取健康雄性SD大鼠6只,分别对大鼠肝脏进行T1WI(TR=100 ms,TE=7.6ms)序列平扫,然后经尾静脉注射50μmol/kg体重的铁氰化锰纳米对比剂,分别于注射后5 min、20 min、40 min、1 h、2 h、4 h、6 h、10 h、16 h、24 h、7 d行大鼠肝脏T1WI(TR=100 ms,TE=7.6 ms)序列扫描,观察大鼠肝脏强化情况,测量增强后各时间点及增强前肝脏的信号强度(SI)和背景噪声信号强度的标准差(SD),计算肝脏信噪比(SNR)及信号增强率(SER),绘制肝脏信噪比(SNR)-时间及信号增强率(SER)-时间动态变化曲线。采用单因素方差分析比较进行增强后各时间点肝脏SI、SNR及SER差异有无统计学意义。结果:铁氰化锰纳米对比剂注射前及注射后5 min、20 min、40 min、1 h、2 h、4 h、6 h、10 h、16 h、24 h、7 d后肝脏SI分别为:1153.50±145.28、3886.83±209.02、4179.83±240.35、3770.83±177.09、3399.50±146.61、2746.50±240.12、2385.33±202.91、1831.83±262.69、1399.33±102.49、1180.83±92.34、1139.00±58.83、1128.50±155.56;SNR分别为:15.02±0.24、52.43±1.39、54.80±3.05、50.61±2.61、44.27±3.31、37.77±2.65、33.17±2.08、20.97±2.08、17.07±1.23、16.59±1.59、15.96±1.83、14.07±0.83;注射后5min~7d各时间点肝脏SER分别为:2.49±0.09、2.65±0.21、2.37±0.22、1.95±0.25、1.51±0.15、1.21±0.15、0.39±0.12、0.14±0.08、0.10±0.10、0.06±0.12、-0.06±0.06。注射铁氰化锰对比剂后5 min,大鼠肝脏即明显强化,20 min肝脏强化达到高峰,肝脏SER也达到高峰,40 min肝脏强化程度仍很明显。注射后5 min~1 h为肝脏强化的平台期,1~2 h肝脏信号强度轻度下降,4 h开始明显下降。注射对比剂后5 min~10 h各时间点肝脏SI与平扫时相比、5 min~6 h各时间点肝脏SNR与平扫相比,P0.05,差异有统计学意义;16 h~7 d各时间点肝脏SI与平扫相比、10 h~7 d各时间点肝脏SNR与平扫相比,差异无统计学意义(P0.05);24 h后肝脏的信号强度恢复到平扫水平。不同时间点肝脏SER比较:注射对比剂后20 min与40 min比较(t=3.125,P=0.003)、40 min与1 h比较(t=4.783,P=0.000)、1 h与2 h比较(t=4.936,P=0.000)、2 h与4 h比较(t=3.442,P=0.001)、4 h与6 h比较(t=9.215,P=0.000)、6 h与10 h肝脏SER比较(t=2.932,P=0.005),P值均0.05,差异有统计学意义;5 min与20 min比较(t=1.782,P=0.080)、10 h与16 h比较(t=0.360,P=0.720)、16 h与24 h比较(t=0.469,P=0.641)、24 h与7 d肝脏SER比较(t=1.431,P=0.158),P值均0.05,差异无统计学意义。结论:铁氰化锰纳米对比剂对大鼠肝脏具有明显的增强效果,且强化持续时间较长,具有较长的成像时间窗,可作为肝脏特异性磁共振成像对比剂。
【关键词】：锰 纳米 对比剂 磁共振成像 磁共振成像 对比剂 锰 纳米 成像序列 磁共振成像 对比剂 锰 纳米 注射剂量 磁共振成像 锰 肝脏 增强 时效性
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R445.2;R735.7
【目录】：

• 摘要4-9
• Abstract9-17
• 前言17-24
• 参考文献21-24
• 第一部分 铁氰化锰纳米颗粒的基本特性24-31
• 材料与方法24-25
• 结果25-28
• 讨论28-30
• 参考文献30-31
• 第二部分MRI不同序列及参数评价铁氰化锰纳米对比剂对大鼠肝脏强化程度及敏感性观察31-41
• 材料与方法31-33
• 结果33-38
• 讨论38-40
• 参考文献40-41
• 第三部分 不同剂量的铁氰化锰纳米对比剂对大鼠肝脏增强效果比较41-49
• 材料与方法41-42
• 结果42-47
• 讨论47-48
• 参考文献48-49
• 第四部分 铁氰化锰纳米对比剂对大鼠肝脏增强的时效性分析49-60
• 材料与方法49-50
• 结果50-55
• 讨论55-58
• 参考文献58-60
• 结论60-61
• 综述61-71
• 参考文献67-71
• 中英文对照缩略词表71-72
• 攻读硕士研究生期间公开发表的论文72-73
• 致谢73-75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 康立丽,卢广文,余晓锷,杨绍洲;MRI扫描参数与信噪比关系的实验研究[J];中华放射学杂志;2003年03期

2 韩玉娟;杨剑;张翔;;肝细胞特异性磁共振对比剂的扫描技术应用[J];医学影像学杂志;2014年03期

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本文编号：660792