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一种用于糖原贮积病的无创辅助分析系统及方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-09-27 16:59:55
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-10-10 15:35:21
本发明涉及磁共振成像领域，具体涉及一种用于糖原贮积病的无创辅助分析系统及方法。该系统及方法包括：分别确定糖原信号与糖原浓度，磷酸肌酸信号与磷酸肌酸的线性关系；基于ST MRI，利用glycoNOE对活体组织内糖原进行磁共振成像，利用磷酸肌酸CEST对磷酸肌酸进行磁共振成像，采集完整或者部分Z‑谱数据；分析Z‑谱数据，从Z谱中提取并定量糖原和磷酸肌酸信号；并利用信号与浓度的线性关系，得到糖原和磷酸肌酸在特定图像位置的浓度分布；依据浓度的分布与健康动物或人体数据比较，确定糖原贮积病的发病时期。本发明提出了解决糖原贮积病无创诊断问题的方法。
.一种用于糖原贮积病的无创辅助分析系统，其特征在于，包括：
主磁铁，被配置为在成像体积上提供足够均匀的磁场；
一个磁梯度线圈，被配置为在磁场中产生空间编码；
一个射频线圈，被配置为在成像体积内的多个体素中的每个体素上获取一个或多个水质子信号强度测量值；其中信号强度测量值是在一个或多个辐照频率下在每个体素中获取的，辐照频率比与自由水质子相关的基线频率低百万分之一ppm；
一个数据处理器，被配置为根据每个体素中的水质子信号强度测量值，生成多糖分子中的脂肪族质子与成像体积中的自由水质子的中继核奥氏效应rNOE交换过程的水质子信号强度图和生成磷酸肌酸与自由水质子的化学交换过程的水质子信号强度图；以及利用对rNOE交换过程和化学交换过程的水质子信号强度测量的校准，得到成像体积中糖原和磷酸肌酸分子的浓度图，并进一步根据糖原和磷酸肌酸分子的代谢功能定量，确定糖原贮积病的发病时期。
庞贝病(PD)被称为II型糖原贮积病(GSD II)和溶酶体贮积病，是由基因突变引起的，它破坏了溶酶体酸性a-葡萄糖苷酶(GAA)，而GAA是细胞溶酶体中唯一能水解糖原的酶。PD的一个标志是溶酶体糖原逐渐积累，导致溶酶体肿胀和破裂，细胞和组织损伤，线粒体和能量代谢紊乱。一般来说，庞贝患者的血清CK活性会升高，实际上，血清检测并不能准确诊断庞贝患者。迟发型PD(LOPD)的CK值正常并不能排除诊断。其他酶，如转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)和乳酸脱氢酶(LDH)，也常常升高。大多数庞贝病患者的尿中葡萄糖四糖(Glc4)水平升高，婴儿比成人更高。
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本发明实施例中的用于糖原贮积病的无创辅助分析系统及方法，本发明证明了通过饱和转移(ST)MRI，可以检测到庞贝病小鼠模型中肌肉糖原的显著升高，以及肌酸(tCr)和磷酸肌酸(PCr)代谢病变。用MRI同时绘制能量代谢物图是评估庞贝病和其他涉及线粒体或能量代谢紊乱的常见疾病的一种敏感方法。磁共振成像(MRI)有助于评估PD患者肌肉变化的程度和定位，ST成像可以提供组织病理学的定量评估，强调正常和病理组织之间的对比，并且分辨率高于MRS。
技术合作
在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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