科创中国
一种用于人体糖原磁共振成像的系统、方法及可读介质
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-09-27 17:16:59
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 15:23:28
本发明公开一种用于人体糖原磁共振成像的系统、方法及可读介质。该系统包括数据处理器，其被配置为根据每个体素中的水质子信号强度测量值，生成糖原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；以及利用对所述rNOE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分子的浓度图。本发明借助于糖原的glycoNOE，利用糖原和水的磁耦合对糖原进行特异性高灵敏度成像，实现对人体组织中糖原的无创定量与高时空分辨率成像。
权利要求
1.一种用于人体糖原磁共振成像的系统，其特征在于，包括：
主磁铁，被配置为在成像体积上提供磁场；
磁梯度线圈，被配置为在磁场中产生空间编码；
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，其中所述水质子信号强度测量值是在一个或多个辐照频率下在每个体素上获取的，所述辐照频率低于与自由水质子相关的基线频率；
及数据处理器，被配置为根据每个体素中的水质子信号强度测量值，生成糖原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交换过程的水质子信号强度图，所述中继核奥氏效应记为rNOE；以及利用对所述rNOE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分子的浓度图。
糖原作为哺乳动物细胞中储存葡萄糖的主要形式，在维持血浆葡萄糖水平和为细胞活动以及运动功能提供燃料方面发挥着重要作用。在人体中，大部分(高达90％)吸收的葡萄糖以肌肉糖原的形式沉积，正常浓度约为80mM(葡萄糖单位)，而更高浓度(200～500mM)的糖原储存在肝脏中。众所周知，人体的糖原代谢与动物有很大不同。为了详细了解人体糖原代谢，以及对相关疾病进行潜在的临床评估，需要一种非侵入性的方法来直接观察人类糖原代谢。
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1、确定糖原信号与糖原浓度的线性关系
在一个示例中，用磷酸盐缓冲液(PBS)制备不同浓度的糖原溶液。在体外MRI实验中，在37℃水浴条件下对样品进行MRI扫描，建立糖原信号与糖原浓度的线性关系。
2、基于ST MRI利用glycoNOE对人体糖原进行磁共振成像，采集完整或者部分Z-谱数据
在一个示例中，对5名男性健康志愿者(22至32岁)进行MRI小腿扫描。实验在UIHJupiter 5T进行。采集CEST实验数据。当然可以使用其他型号与机型的磁共振设备实现对人体糖原的定量与成像。
3、数据处理
通过计算机代码，分析Z-谱实验数据：从Z谱中提取并定量糖原信号；并利用信号-浓度线性关系，得到糖原在特定图像位置的浓度分布。
技术合作
根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
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