在一种获取关于选择的单糖或多糖如葡萄糖或糖原的信息的方法中，在选择的单糖或多糖的羟基质子的磁共振频率下进行磁共振而产出的选择的调整，例如进行饱和的调整。当选择的调整基本上仍有效时，采集检验的水质子的磁共振数据。至少在检验的水质子磁共振数据的基础上，生成关于选择的单糖或多糖的浓度或密度的信息。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
以下涉及生物学和医学领域。本专利技术是用活体内vivo)空间分辨的检测、成像、或绘制人体组织的糖原的例子进行描述的。然而，以下内 容在更广的范围里是涉及对各种类型的植物、动物、人、或其他生物组织或样品中的内源性(endogenous)糖原的空间分辨的检测、成像、或绘制。
技术介绍
葡萄糖是一种单糖，或简单的糖。糖原是由葡萄糖构建单元组成的多 糖。糖原是人体内能量储存的主要形式。通常，葡萄糖以纯的形式摄入或 在消化过程中产生，并可大量存在于胃中。在吸收和传输到血液中后，葡 萄糖可转移到组织中，在这里作为新陈代谢的直接来源，或结合为多糖如 糖原储存起来。储存的糖原可经新陈代谢而释放出人体生物学过程中使用 的能量。例如，肝脏含有大量储存的糖原，其可转换为可被代谢掉的葡萄 糖。糖原也大量存在于肌肉组织中，这里它是为肌肉活动提供能量的即时 储备。有许多种疾病或疾患与或可能与糖原的产生、储存、或新陈代谢中的 问题有关。这些包括如糖尿病；营养不良；体重疾患；各种代谢疾患； 至少8种不同的糖原储存疾病；磷酸果糖激酶缺乏；心血管病；局部缺血； 心肌存活；肌肉萎缩症；先天性肌病；癌症；酒4青中毒；肝炎；以及肝病。 糖原的空间分辨的4企测、成像、或绘制在检测、诊断、和监控这些疾病和 疾患上具有重要价值。另外，保健和运动医学也能受益于糖原的空间分辨 的探测、成像、或绘制。例如，运动医学可利用这种诊断来理解和优化运 动期间糖原的使用，而饮食医学可利用这种诊断来监控对各种食物的消化 和利用。现有的用于糖原的空间分辨的检测技术是糖原中13c标记的磁共振光谱(MRS)。这可通过直接的13<:检测或质子-检测的13CMRS两者来完成。 这里有两种类型的方法。在第一种方法中，13C的天然丰度水平被用于测 量糖原含量或糖原的新陈代谢或它们两者。在第二种方法中，研究对象通过摄食、静脉注射等接受13<:-标记的基质(例如，"c-葡萄糖或其它化合物)，然后。c原子进入到糖原中。其后，对磁共振光谱或磁共振光谱成像 (MRSI)进行调整以检测"C-相关的磁共振信号。然而，这些方法具有一定 缺陷。对上述两种方法而言，13c原子的低浓度通常会导致不精细的空间 识别率和弱的磁共振信号。并且，进行。C-MR或质子-检测的13C MR的 设备和脉沖序列并非大多数临床扫描仪的标准配置。对于第二种方法，对使用13<:-标记的基质的要求通常是问题所在。本专利技术提供了 一种新的和改进的装置和方法用于空间分辨的检测、 成像、或绘制糖原或葡萄糖，克服了上述提及的问题以及其他问题。
技术实现思路
揭露了装置和方法的实施方式。在f兹共振方法的一实施例中，在所选的单糖的或多糖的羟基(-OH)的可交换质子的磁共振频率上进行了选择性的调整，例如对饱和度或非侵 入式磁标记的调整。在进行了选择的调整后以及这些调整对水的影响仍显 著存在时，获取了检验的水质子磁共振数据。至少在上述检验的水质子磁 共振数据的基础上，得到关于所选的单糖或多糖的浓度或密度的信息。在装置实施方式中的一示例，提供了用于在所选的单糖的或多糖的羟 基质子的磁共振频率上进行选择性活体内调整如饱和度或标记的方法。提 供了在应用了选择的调整后以及这些调整对水的影响仍显著存在时，获取 活体内检验的水质子磁共振数据的手段。提供了至少在检验的水质子磁共 振数据的基础上，得到关于所选的单糖或多糖的活体内浓度或密度信息的方法。在磁共振装置的一示例中，磁共振扫描仪包括一种用于在检查区域产 生主磁场的主磁体， 一种用于在检查区域中的主磁场上叠加选择的磁场梯度的磁场梯度系统，以及一种用于激发和获^^T查区域中的磁共振的射频 系统。一控制器经设定使磁共振扫描仪(i)在糖原羟基质子的磁共振频率下达到饱和而基本上不在水质子的磁共振频率下达到饱和，以及(ii)在 水质子的磁共振频率采集磁共振。 一数据处理器经设定而根据在水质子磁 共振频率采集的磁共振以得到关于糖原或葡萄糖的信息。其中 一个优点是提供了糖原或葡萄糖的浓度或密度的活体内空间分辨 的才全测、成像、或绘制。另 一个优点是在不使用施用的对比剂的情况下，提供了糖原或葡萄糖 的浓度或密度的活体内空间分辨的检测、成像、或绘制。另一个优点在于通过使用通常具有高信号强度和高信噪比的水质子的 -兹共振信号来提供糖原或葡萄糖的浓度或密度的活体内空间分辨的检测、 成像、或绘制。再一个优点是在无需额外硬件的标准临床扫描仪上提供了糖原或葡萄 糖浓度或密度的活体内空间分辨的检测、成像、或绘制。本领域技术人员在阅读和理解以下详细描述后将认识到本专利技术的更进 一步的优点。附图说明本专利技术可采用各种组件和组件排列的形式，并采取各种步骤和步骤的 排列。附图仅起到描述优选的实施方式的作用，而不应理解为对专利技术的限 制。图1以图解示出经配置成进行糖原或葡萄糖的活体内空间分辨的检 测、成像、或绘制的磁共振成像系统。图2示出了 lmM糖原在緩冲溶剂中以及在与琼脂糖(2%)的混合物 中的所谓的z画光谱(见G Bryant， Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct, vol. 25, pp.29-53 (1996))或CEST-光i普(见K. M. Ward, A. H. Aletras, R. S. Balaban, J. Magn. Reson. vol. 143， pp.79-87 (2000))。纵座标是S/S0，给出了在横坐 标指示的频率处的辐射期间水质子的信号(S)与无辐射(SO)时的比值。图3示出了在3特斯拉的磁场强度下，4%糖原幻象在生理学pH下作为保护射频脉冲的频率偏移量函数的磁共振图像。以Hz表示的饱和频率 在每张幻象图像的左上示出。图4绘制出了图3中示出的0%, 2%,和4%的糖原幻象的相对信号强 度(S(to)/S(^ 100)。图5示出了在一个3特斯拉的磁体中在共振频率co下饱和后，从人自 愿研究对象的胸推T8和T9之间获得的轴向图像切片。对应于水线(O.OHz ) 的饱和频率co在每副图像的左上标出。图6示出了从人自愿研究对象的胸推T8和T9之间获得的轴向参考图 像。数据是在3特斯拉的磁场强度下且是在该人禁食18小时后获得的。 图中标识出了感兴趣的区域。图7示出了构成图6中指示出的感兴趣区域的体积元素内的信号强度 的平均值的z-光谱，信号强度的数据是在三种情况下采集的在进食前的 用以降低肝糖原的禁食约18小时后，在进食后的10分钟，以及在进食后 的30分钟。图8示出了图6中示出在进食前的禁食18小时后，进食后的IO分钟， 以及进食后的30分钟的三种情况下在感兴趣区域的z-光语的不对称 Sasym(co)的百分比值相对于饱和频率而绘制的图。图9示出了图6的图像中各体素(voxel)的不对称曲线下的积分图像 或绘制图，是在经禁食18小时后的进食前(左侧的图像)的条件下，以 及进食后30分钟(右边的图像)的条件下绘制的。具体实施例方式这里揭露的采用磁共振的用于糖原或葡萄糖的空间分辨的检测、成像、 或绘制的方法权衡利用了含糖原或葡萄糖的人体和其他典型生物系统的 多个有利方面。这些方面之一是人体主要由水组成。因此，在水质子磁共 振频率采集的磁共振数据通常得到强大的本文档来自技高网...
【技术保护点】
上面已描述了优选的实施方式，本专利技术现提出权利要求如下： 一种磁共振方法，包括： 在选择的单糖或多糖的羟基的可交换质子的磁共振频率下进行选择的调整； 当选择的调整基本上仍有效时，采集检验的水质子的磁共振数据；以及 至少在检验的水质子磁共振数据的基础上，生成关于选择的单糖或多糖的浓度或密度信息。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：彼得CM范西尔，克雷格K琼斯，
申请(专利权)人：约翰斯霍普金斯大学，肯尼迪克里格学院，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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