3.0T场强下大鼠模型的多模态磁共振成像方法技术

本发明专利技术公开一种3.0T场强下大鼠模型的多模态磁共振成像方法，包括如下步骤：S1对大鼠模型进行麻醉，麻醉后采用俯卧位将大鼠模型固定在大鼠专用线圈内；S2对大鼠模型进行结构像扫描；S3对大鼠模型进行脑部功能磁共振成像扫描；S4，对大鼠模型进行弥散张量成像扫描；其中弥散敏感梯度为32个不同的方向；S5最后对大鼠模型进行质子磁共振波谱扫描，在扩大视野的冠状位图像确定海马及丘脑最大层面并作为扫描中心层面，然后对大鼠模型的海马及丘脑行二维多体素波普采集。通过本发明专利技术的实施能够规范对大鼠模型在3.0T场强的脑部功能磁共振成像扫描、弥散张量成像扫描、质子磁共振波谱扫描并得到清晰所需的扫描图像。

Multimodal magnetic resonance imaging of rat models under 3.0T field intensity

The invention discloses a 3.0T field rat model of multimodal magnetic resonance imaging method, which comprises the following steps: S1 on the rat model of anesthesia, after anesthesia in the prone position will be fixed on the rat model of rat coil; S2 structure imaging in a rat model of S3 by functional magnetic resonance imaging; brain scans of rat model; S4 performed diffusion tensor imaging of rat model; the diffusion sensitive gradient of 32 different directions; S5 and proton magnetic resonance spectroscopy scanning on the rat model, to determine the maximum level in hippocampus and thalamus and as the scan center level in expanding the horizon of the coronal image, then the hippocampus the thalamus and underwent two-dimensional multi-body Supop acquisition of rat model. The implementation of the present invention can regulate brain functional magnetic resonance imaging scans, diffusion tensor imaging scans, and proton magnetic resonance spectroscopic scans of the rat model in 3.0T field strength and obtain clear scanning images.

【技术实现步骤摘要】
3.0T场强下大鼠模型的多模态磁共振成像方法
本专利技术涉及一种断层扫描成像方法，特别是涉及一种3.0T场强下大鼠模型的多模态磁共振成像方法。
技术介绍
目前，3.0T磁共振(MRI)扫描仪已经广泛和普遍的应用于医院临床及科研，由于有较好地软组织分辨率，可以很好地用于中枢神经系统疾病的研究和诊断。但是，目前研究动物模型较多的应用机型为超高场动物磁共振扫描仪，范围从4.7T到17.2T小动物MRI扫描仪。但是这些超高场MRI短期内还无法进入医院用于病人的临床诊断。原因如下：一方面美国FDA未允许任何一款7T以上的MRI进入临床，同时FDA审批部门认为8.0T以上MRI扫描对于人体有害，另一方面它的高昂造价以及高收费阻碍了其在MRI领域的推广。所以如果在医院作动物模型的功能成像研究，最好采用3.0TMRI扫描仪，同时配合动物线圈的使用，这样可以直接将动物模型研究的成果应用于病人身上。但是目前国内外对于3.0T功能磁共振(fMRI)以及弥散张量成像(DTI)扫描大鼠模型尚没有一个规范化的扫描过程及关键性技术的提出。质子磁共振波谱(1H-MRS)成像是一种无创性、无辐射性、利用磁共振现象和化学移位技术测定人脑某些特定部位的一些代谢化合物的方法，是目前惟一可以在活体进行无创性检测细胞水平代谢的检测方法，它可显示某些异常代谢物的出现及一些正常代谢产物含量的异常改变。由此可见，上述现有的3.0T场强下大鼠模型的脑部功能磁共振成像扫描、弥散张量成像扫描、质子磁共振波谱扫描技术在规范化与流程上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种3.0T场强下大鼠模型的多模态磁共振成像方法，规范对大鼠模型在3.0T场强的脑部功能磁共振成像扫描、弥散张量成像扫描、质子磁共振波谱扫描并得到清晰所需的扫描图像。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术公开一种3.0T场强下大鼠模型的多模态磁共振成像方法，包括如下步骤：S1，对大鼠模型进行麻醉，麻醉后采用俯卧位将大鼠模型固定在大鼠专用线圈内；S2，对大鼠模型进行结构像扫描；先选用快速自旋回波序列对大鼠模型的颅脑分别进行常规的横断面T2WI扫描、矢状面T2WI扫描获得轴位结构图像、矢状位结构图像，然后扩大视野的冠状面T2WI扫描，获得扩大视野的冠状位图像；S3，对大鼠模型进行脑部功能磁共振成像扫描；S4，对大鼠模型进行弥散张量成像扫描；其中弥散敏感梯度为32个不同的方向；其中步骤S3是将步骤S2中得到的扩大视野的冠状位图像、轴位结构图像、矢状位结构图像作为定位像；步骤S3、S4扫描时在扩大视野的冠状位图像加双斜位的饱和带，遮盖双侧颞骨岩部的气体部分；以及S5，最后对大鼠模型进行质子磁共振波谱扫描，包括在扩大视野的冠状位图像确定海马及丘脑最大层面并作为扫描中心层面，该中心层面的中心部位为兴趣区，然后对大鼠模型的海马及丘脑行二维多体素波谱采集。本专利技术解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。上述的多模态功能磁共振成像方法，步骤S1中所述固定为大鼠的头部采用真空枕及固定带，并将沙袋放在线圈两侧，将大鼠固定在大鼠专用线圈内，防止在扫描过程中因为机器震动所引起图像运动伪影。上述的多模态功能磁共振成像方法，步骤S2中，横断面T2WI扫描的参数为TR＝3225ms，TE＝85ms,NEX＝4,层数＝8，层厚＝1.5mm，层间距＝0.5mm，FOV＝80×80mm；矢状位T2WI扫描参数为TR＝3225ms，TE＝85ms,NEX＝2,层数＝12，层厚＝1.5mm，层间距＝0.5mm，FOV＝80×80mm；其中，TR为重复时间，TE为回波时间，NEX为激励次数，FOV为视野。上述的多模态功能磁共振成像方法，步骤S2中，扩大视野的冠状面T2WI扫描的参数为TR＝3225ms,TE＝85ms,NEX＝2，层厚＝1.0mm，层间距＝0mm,FOV＝40×40mm,层数＝20层，FLIP＝90°，采集矩阵＝320×256。上述的多模态功能磁共振成像方法，步骤S3中功能磁共振成像扫描的EPI序列包括，TR＝2000ms，TE＝20ms，FOV＝40×40mm，层数＝18层，层厚＝1.5mm，层间距＝0mm，NEX＝1，230个容积扫描，其中EPI为平面回波。上述的多模态功能磁共振成像方法，步骤S4中弥散张量成像扫描的具体参数为TR＝3275ms,TE＝85ms,层厚＝1.5mm,层间距＝0mm,FOV＝40x40mm，采集矩阵＝128×128,共扫15层。弥散加权系数中b值分别为0及1000s/mm2。上述的多模态功能磁共振成像方法，步骤S5中质子磁共振波谱扫描采用PRESS技术，匀场、抑水均由3.0T场强MR扫描仪自动完成，抑水率>97％；具体参数为TR＝1500ms，TE＝35ms，FOV＝40mm×40mm，Flipangle＝90°，层厚＝5mm，NEX＝1，voxelthickness＝8cm,CSISliceThickness＝4cm,Frequency＝18，Phase＝16.NEX＝1；其中，Flipangle为翻转角，voxelthickness为兴趣区厚度，SliceThickness为层厚，Frequency为频率编码数，Phase为相位编码数。上述的多模态功能磁共振成像方法，步骤S5中，在所述兴趣区周围加五个饱和带，该五个饱和带分别位于所述兴趣区的上、下、左、右、前方；采集氢谱前进行均场和频率选择性水抑制，自动均场后进行扫描。借由上述技术方案，本专利技术3.0T场强下大鼠模型的多模态磁共振成像方法至少具有下列优点及有益效果：目前国内外对于3.0T功能磁共振(fMRI)、弥散张量成像(DTI)及多体素磁共振波谱扫描(1H-MRS)扫描大鼠模型尚没有一个规范化的扫描过程及关键性技术的提出。本专利技术提出一种适用于在3.0T磁共振扫描仪上研究大鼠模型的多模态功能成像研究扫描规范。本专利技术的多模态功能成像规范化流程可以广泛用于医院各种神经系统疾病大鼠模型的动物实验研究。通过本专利技术的实施能够规范对大鼠模型在3.0T场强的脑部功能磁共振成像扫描、弥散张量成像扫描、质子磁共振波谱扫描并得到清晰所需的扫描图像。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。附图说明图1是本专利技术结构像扫描中得到矢状位结构图。图2是本专利技术结构像扫描中得到轴位结构图。图3是本专利技术扩大视野的冠状位图像。图4是本专利技术功能磁共振扫描成像示意图。图5是本专利技术弥散张量成像扫描示意图。图6是本专利技术质子磁共振波谱扫描定位像示意图。图7是本专利技术质子磁共振波谱扫描波谱处理结果示意图。图8是本专利技术步骤流程示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种3.0T场强下大鼠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3.0T场强下大鼠模型的多模态磁共振成像方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，对大鼠模型进行麻醉，麻醉后采用俯卧位将大鼠模型固定在大鼠专用线圈内；S2，对大鼠模型进行结构像扫描；先选用快速自旋回波序列对大鼠模型的颅脑分别进行常规的横断面T2WI扫描、矢状面T2WI扫描获得轴位结构图像、矢状位结构图像，然后扩大视野的冠状面T2WI扫描，获得扩大视野的冠状位图像；S3，对大鼠模型进行脑部功能磁共振成像扫描；S4，对大鼠模型进行弥散张量成像扫描；其中弥散敏感梯度为32个不同的方向；其中步骤S3是将步骤S2中得到的扩大视野的冠状位图像、轴位结构图像、矢状位结构图像作为定位像；步骤S3、S4扫描时在扩大视野的冠状位图像加双斜位的饱和带，遮盖双侧颞骨岩部的气体部分；以及S5，最后对大鼠模型进行质子磁共振波谱扫描，包括在扩大视野的冠状位图像确定海马及丘脑最大层面并作为扫描中心层面，该中心层面的中心部位为兴趣区，然后对大鼠模型的海马及丘脑行二维多体素波普采集。

【技术特征摘要】
1.一种3.0T场强下大鼠模型的多模态磁共振成像方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，对大鼠模型进行麻醉，麻醉后采用俯卧位将大鼠模型固定在大鼠专用线圈内；S2，对大鼠模型进行结构像扫描；先选用快速自旋回波序列对大鼠模型的颅脑分别进行常规的横断面T2WI扫描、矢状面T2WI扫描获得轴位结构图像、矢状位结构图像，然后扩大视野的冠状面T2WI扫描，获得扩大视野的冠状位图像；S3，对大鼠模型进行脑部功能磁共振成像扫描；S4，对大鼠模型进行弥散张量成像扫描；其中弥散敏感梯度为32个不同的方向；其中步骤S3是将步骤S2中得到的扩大视野的冠状位图像、轴位结构图像、矢状位结构图像作为定位像；步骤S3、S4扫描时在扩大视野的冠状位图像加双斜位的饱和带，遮盖双侧颞骨岩部的气体部分；以及S5，最后对大鼠模型进行质子磁共振波谱扫描，包括在扩大视野的冠状位图像确定海马及丘脑最大层面并作为扫描中心层面，该中心层面的中心部位为兴趣区，然后对大鼠模型的海马及丘脑行二维多体素波普采集。2.根据权利要求1所述的多模态磁共振成像方法，其特征在于，步骤S1中所述固定为大鼠的头部采用真空枕及固定带，并将沙袋放在线圈两侧，将大鼠固定在大鼠专用线圈内，防止在扫描过程中因为机器震动所引起图像运动伪影。3.根据权利要求1所述的多模态磁共振成像方法，其特征在于，步骤S2中，横断面T2WI扫描的参数为TR＝3225ms，TE＝85ms,NEX＝4,层数＝8，层厚＝1.5mm，层间距＝0.5mm，FOV＝80×80mm；矢状位T2WI扫描参数为TR＝3225ms，TE＝85ms,NEX＝2,层数＝12，层厚＝1.5mm，层间距＝0.5mm，FOV＝80×80mm；其中，TR为重复时间，TE为回波时间，NEX为激励次数，FOV为视野。4.根据权利要求1所述的多模态磁共振成像方法，其特征在于，步骤S2中，扩大视...

【专利技术属性】
技术研发人员：马国林，宋天彬，
申请(专利权)人：马国林，宋天彬，
类型：发明
国别省市：北京,11