專利名稱：一種利用高分辨率3d-mri研究視神經(jīng)病變的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用高分辨率3D-MRI研究視神經(jīng)病變的方法。
背景技術(shù)：
視神經(jīng)病變?yōu)檠劭瞥Ｒ姴∽儾课恢?，臨床上往往表現(xiàn)為視力下降或失明，影響患者的生活及生存質(zhì)量，早期發(fā)現(xiàn)和正確診斷視神經(jīng)病變?yōu)檎_治療和提高療效的關(guān)鍵。 腫瘤、炎癥、創(chuàng)傷等可以引起視神經(jīng)各項解剖測量值的異常，隨著神經(jīng)眼科學的發(fā)展，青光目艮、各種眼底疾病對視神經(jīng)狀態(tài)的影響也日益被報道。因此影像學觀察視神經(jīng)解剖狀態(tài)意義重大。MRI具有軟組織分辨率高、無放射、任意斷面成像、無性偽影等特點，特別是近年來掃描技術(shù)的發(fā)展，顯示能力明顯提高，能清楚顯示視神經(jīng)解剖細節(jié)和微病變，是視神經(jīng)病變的較佳影像檢查方法。研究者曾比較MRI所得視神經(jīng)的數(shù)據(jù)與尸檢結(jié)果做比較，得出結(jié)論 MRI可以較好的在活體下體現(xiàn)視神經(jīng)的解剖狀態(tài)(毛青et al. MRI與解剖對比研究視神經(jīng)-眼平面腦外段視神經(jīng)的表現(xiàn).醫(yī)學影像學雜志18，821-擬40008).)。以往文獻多利用MRI測量視神經(jīng)徑線(尤其是各段視神經(jīng)的直徑)(溫生貴，張偉國，龔水根&陳金華.正常成人眶內(nèi)段視神經(jīng)的MRI測量研究.實用放射學雜志16， 556-559 (2000).毛青et al.正常成人腦外段視神經(jīng)的MRI研究.中國CT和MRI雜志2， 4-6 (2004).)，但是視神經(jīng)個體差異大，并不是單一的標準圓形，尤其在有視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞死亡及視神經(jīng)軸突丟失的疾病中，視神經(jīng)截面形狀更會多樣化(王鴻啟，蔣志科&付相平.現(xiàn)代神經(jīng)眼科學.北京人民衛(wèi)生出版社328，329 (2005).)，因而用直徑來檢測視神經(jīng)的解剖狀態(tài)并不精確。從而有學者引入了視神經(jīng)截面積這一指標。由于視神經(jīng)的截面形狀多樣，單純用視神經(jīng)直徑并不能代表視神經(jīng)的解剖狀況。因視神經(jīng)與各軸線間均存在夾角(李風鳴.眼科全書.中冊.北京人民衛(wèi)生出版社，1343-1 (1997))，用普通MRI方式，或者有學者僅用冠狀位下的近似截面代替 (Kitsos, G. , Zikou, Α. K. , Bagli, Ε. , Kosta, P. Mrgyropoulou, Μ. I. Conventional MRI and magnetisation transfer imaging of the brain and optic pathway in primary open-angle glaucoma. Br J Radiol 82，896-90(^2009).)，或者通過兩次以上掃描構(gòu)建垂直于視神經(jīng)的平面(梁長虹&黃飚.視神經(jīng)磁共振成像方法研究.現(xiàn)代臨床醫(yī)學生物工程學雜志8，191-193(2002).)，增加了操作步驟，增加了病人痛苦。3D-MRI通過一次掃描，可重建任意平面的像，解決了這一難題。另外，3D-MRI所得圖像可以構(gòu)建任意平面，保證了在獲得視神經(jīng)截面積的同時不影響必須通過其他平面獲取的數(shù)據(jù)的獲得。l&^^rXm^M^^t (Ito, Y. et al. Morphological changes in the visual pathway induced by experimental glaucoma in Japanese monkeys. Exp Eye Res89, 246-55 (2009).)、人類青光眼尸檢研究(Gupta, N.，Ang, L. C.，Noel de Tilly, L.， Bidaisee, L.&Yucel, Y. H. Human glaucoma and neural degeneration in intracranial optic nerve, lateral geniculate nucleus, and visual cortex. Br J Ophthalmol 90,674-8(2006).)以及人類活體的神經(jīng)影像學研究(Kitsos，G.，Zikou, A. K.，Bagli, E.， Kosta, P. Mrgyropoulou, Μ. I.Conventional MRI and magnetisation transfer imaging of the brain and optic pathway in primary open-angle glaucoma. Br J Radiol 82, 896-900(2009) ·、Filippi,M. et al. Magnetization transfer imaging of patients with definite MS and negative conventional MRI. Neurology 52,845-8(1999).) 光眼是整個視路的綜合征群，自視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞開始，經(jīng)視神經(jīng)、視交叉、視束、外側(cè)膝狀體、視放射到視皮質(zhì)的結(jié)構(gòu)均存在形態(tài)學和功能學改變。將青光眼歸為眼部和腦部神經(jīng)變性性疾病對認識青光眼的發(fā)病機制、建立系統(tǒng)全面的治療策略、挽救患者視力具有十分重大的意義(劉旭陽，王寧利&陳曉明.青光眼是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病嗎？眼科，4-7.)。 文獻報道青光眼病人因視神經(jīng)萎縮，其直徑明顯低于正常對照(Kashiwagi，K.，Okubo, T. &Tsukahara, S. Association of magnetic resonance imaging of anterior optic pathway with glaucomatous visual field damage and optic disc cupping. J Glaucoma 13，189-95 Q004).)，正冠狀位下截面積小于正常對照。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種新的研究視神經(jīng)病變的方法，它是利用高分辨率 3D-MRI研究視神經(jīng)病變。本發(fā)明提供了一種利用高分辨率3D-MRI獲得眶內(nèi)段視神經(jīng)準確截面積的方法， 它是采用Tl加權(quán)三維成像序列(MPRAGE)掃描，其中，掃描矩陣為=256x256x176，分辨率 lxlxlmm，掃描時間7min7s，利用西門子專用分析軟件syngo MultiModality Workplace對所得圖像進行三維重建，獲得眶內(nèi)段視神經(jīng)的垂直截面，獲得截面積；將所得結(jié)果統(tǒng)計學分析，判斷原發(fā)性開角型青光眼患者與正常人視神經(jīng)截面積的差異。本發(fā)明方法首次將高分辨率3D-MRI及其圖像重構(gòu)技術(shù)應用于視神經(jīng)眶內(nèi)段截面積的測量，單次掃描后利用3D-MRI圖像的三維重建功能，得到垂直于視神經(jīng)的平面，測量視神經(jīng)出眼球到總腱環(huán)中點的截面積，并要求兩位測量者重復測量，所得結(jié)果須達到統(tǒng)計學無差異后取均值，保證了結(jié)果的準確性。利用此方法，所得晚期原發(fā)性開角型青光眼患者組眶內(nèi)段視神經(jīng)截面積(6. 67士2. 23mm2)明顯小于正常對照組(10. 10士3. 14mm2)，差異有統(tǒng)計學意義。利用3D-MRI掃描，可重建視神經(jīng)任意段的完全垂直于視神經(jīng)的截面，該方法掃描時間短，操作簡便，所得數(shù)據(jù)準確，是研究視神經(jīng)病變的良好手段；晚期原發(fā)性開角型青光眼患者的眶內(nèi)段視神經(jīng)截面積明顯小于正常人，進一步驗證了方法的可行性。


圖13D-T1正矢狀位像圖2構(gòu)建垂直于視神經(jīng)的平面 3R0I 畫法圖 4 雙眼 ROI
具體實施方式
實施例1本發(fā)明利用3D-MRI研究視神經(jīng)病變的方法1.1研究對象原發(fā)性開角型青光眼患者15名(9男6女)，正常對照15名(9男 6女)。晚期原發(fā)性開角型青光眼患者納入標準(1)確診為雙眼原發(fā)性開角型青光眼(2)系統(tǒng)的眼科查體，排除其他可能影響視網(wǎng)膜、視神經(jīng)的眼科疾病(3)系統(tǒng)的神經(jīng)科查體，排除神經(jīng)系統(tǒng)疾病(4)精神科檢查排除精神疾病(5)雙眼視野明顯缺損。(6) C/D ^ 0. 8正常對照納入標準(1)與對照組年齡、性別匹配(2)系統(tǒng)的眼科查體，排除其他可能影響視網(wǎng)膜、視神經(jīng)的眼科疾病(3)系統(tǒng)的神經(jīng)科查體，排除神經(jīng)系統(tǒng)疾病(4)精神科檢查排除精神疾病1.2儀器設(shè)備德國西門子公司3. OT超導型磁共振成像儀(型號3T Trio) ；32通道頭顱線圈；西門子專用圖像分析軟件syngo MultiModality Workplace (Series Number 3064，Version VE31A)。1. 3掃描參數(shù)掃描序列T1加權(quán)三維成像序列(MPRAGE)，掃描參數(shù)見圖1回波時間 /TE 1900ms重復時間/TR 2. 27ms視野/FOV240X240X170掃描矩陣256x256xl76分辨率1X 1X Imm掃描時間7min7s1.4數(shù)據(jù)獲得1. 4. 1 3D-T1正矢狀位像，見圖11. 4. 2構(gòu)建垂直于視神經(jīng)的平面因冠狀位上比較容易獲得視神經(jīng)完整斷面，圖像的重建以冠狀面為基礎(chǔ)平面，圖 2-A紅色線為重建平行于視神經(jīng)的斜矢狀平面的指示線，所得像為圖2-B，在2-B基礎(chǔ)上以綠色線為基準可構(gòu)建視神經(jīng)任意段的垂直截面，本實驗取視神經(jīng)出眼球到總腱環(huán)的中點截面，重建所得圖像為圖2-C所示。拉動綠色線可獲得視神經(jīng)不同位置的垂直截面。畫取感興趣區(qū)(Region of Interest，R0I)，獲得截面積在MPRAGE序列中，視神經(jīng)為極低信號呈黑色，周圍環(huán)繞低信號呈灰色的腦膜鞘， 外周的框內(nèi)組織為高信號呈白色，我們的ROI取中心極低信號呈黑色的視神經(jīng)部分。分別手動畫取左右眼極低信號的神神經(jīng)截面，得到視神經(jīng)的截面積，見圖3、圖4。由兩個測量者進行上述操作，二人所得數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析無差異方為可用數(shù)據(jù)，二者取平均值得到所需視神經(jīng)截面積。
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1. 5統(tǒng)計學處理所得測量結(jié)果以均數(shù)士標準差(X士S)表示，青光眼患者組與正常對照組組間作t檢驗，P < 0. 05為有統(tǒng)計學差異。二.結(jié)果表1原發(fā)性開角型青光眼患者組與正常對照的年齡性別匹配情況

權(quán)利要求
1. 一種利用高分辨率3D-MRI獲得眶內(nèi)段視神經(jīng)準確截面積的方法，其特征在于它是采用 Tl 力口權(quán)三維成像序列(magnetization-prepared rapid gradient-Echo, MPRAGE)掃描，其中，掃描矩陣為=256x256x176，分辨率lxlxlmm，掃描時間7min7s，利用西門子專用分析軟件syngo MultiModality Workplace對所得圖像進行三維重建，獲得眶內(nèi)段視神經(jīng)的垂直截面。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用高分辨率3D-MRI及其圖像重建技術(shù)研究視神經(jīng)病變的方法。利用3D-MRI掃描，可重建視神經(jīng)任意段的完全垂直于視神經(jīng)的截面，該方法掃描時間短，操作簡便，所得數(shù)據(jù)準確，是研究視神經(jīng)病變的良好手段；晚期原發(fā)性開角型青光眼患者的眶內(nèi)段視神經(jīng)截面積明顯小于正常人，進一步驗證了方法的可行性。
文檔編號A61B3/14GK102525461SQ20101061442
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者劉旭陽, 劉果, 吳起柱, 李宏霞, 王莉, 陽琴, 陳偉偉, 陳俊, 龔啟勇 申請人:四川大學華西醫(yī)院, 國家成都中藥安全性評價中心, 成都華西海圻醫(yī)藥科技有限公司