检测、分级、监测和随访纤维化的方法和设备技术

本发明专利技术涉及检测、分级、监测和随访纤维化的方法和设备。公开了使用核磁共振特别是使用旋转坐标内自旋点阵弛豫时间，亦称做自旋锁定弛豫时间(T1ρ)来检测、分级和随访个体的组织或器官内纤维化的方法和设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测、分级、监测和随访个体中纤维化的方法以及设备，特别地涉及使用核磁共振成像检测、分级、监测和随访个体中纤维化的方法以及设备。背景进行性纤维化是肝脏 、肾脏和其它内脏的一些疾病一个特征，最终会导致器官衰竭，从而引起死亡或需要器官移植。这些疾病在全世界影响数以百万计的人。例如，肝脏疾病导致的纤维化在美国是主要的非恶性胃肠死因。作为多种慢性肝脏疾病的共同特征，肝脏纤维化涉及在细胞外基质内的胶原蛋白、蛋白多糖和其它大分子的积聚。细胞外基质中蛋白质的积聚促使与邻近的肝门汇管区和中央静脉桥接瘢痕的形成。最终，进行性肝纤维化导致为所有晚期肝脏疾病特征的肝硬化(I)。患者早期可无临床症状或仅具有轻微的非特异性症状直到发展成肝硬化。肝硬化患者可能出现肝功能代偿失调的各种后遗症，包括静脉曲张出血、腹水、肝性脑病以及肝衰竭和肾衰竭。肝硬化还是发展成肝癌的危险因素。肝脏纤维化起初被认为是不可反转的，但现在被认为是具有减轻可能性的动态过程(I)。迄今，可行于临床实践的无创测试对检测早期或中期的隐匿性肝损伤没有足够的敏感度或特异性。肝活检组织检查是确定和分期肝脏纤维化的参考标准。然而，它是有可能导致并发症的创伤性检查。肝硬化的组织学评估有主观性,并且取决于抽样部位(3)。组织病理学专家的诠释的差异范围可能高达20% (4)。这些限制使得肝活检组织检查不适于一般人群的分析和纵向监测。为了更好地处理进展性肝硬化的个体，特别是那些可以从早期干预获益的个体，需要可重复且可靠的无创方法来评价纤维化级数，并监测对药物治疗的反应。专利技术概述本专利技术公开了使用核磁共振成像来检测、分级和随访个体内纤维化的方法和设备。根据本专利技术的一方面，提供了使用核磁共振成像检测或监测个体的组织或器官内纤维化的方法，其包括采集所述个体的组织或器官内的旋转坐标内自旋点阵弛豫时间(TlP)加权图像，使用量化方法产生所述个体的组织或器官内目的区域(ROI)的TlP值以及将所述个体的组织或器官内TlP值与所述组织或器官内TlP值的正常标准、或者与其它时间点从所述个体的组织或器官获得的Tl P值进行比较，其中所述个体的组织或器官内TlP值比正常标准增加指示所述个体的组织或器官有纤维化，或者与其它时间点从所述个体的组织或器官获得的Tl P值比较，所述Tl P值的增加或减少指示所述个体的组织或器官内纤维化发展或减轻。在本专利技术方法的优选实施方案中，Tl P值比正常标准所增加的程度指示纤维化的严重性，并且Tl P值随时间增加或减少的速度指示所述个体的组织或器官内纤维化发展或减轻的快慢。在本专利技术方法的优选实施方案中，使用TlP弛豫理论模型在源自获得的Tl P加权图像的逐点像素基础上产生TlP图谱，然后从所述TlP图谱获得目的区域(ROI)的TlP 值。在本专利技术方法的优选实施方案中，使用TlP弛豫理论模型从获得的Tl P加权图像的所述目的区域(ROI)中的所有像素来获得Tl P平均值。在本专利技术方法的优选实施方案中，所述Tl P弛豫理论模型为单指数衰减模型或多指数衰减模型。在本专利技术方法的优选实施方案中，使用由下列方程描述所述Tl P单指数衰减模型，其中TSL为自旋锁脉冲时间M(TSL) = M0*exp(_TSL/Tl P )。在本专利技术方法的优选实施方案中，将自旋锁脉冲与二维或三维MRI脉冲序列共同使用。在本专利技术方法的优选实施方案中，自旋锁脉冲包括旋转回波自旋锁脉冲或其它自旋锁脉冲。在本专利技术方法的优选实施方案中，二维或三维MRI脉冲序列包括自旋回波(SE)序列、快速自旋回波(FSE)序列、梯度回波(GRE)序列、回波平面成像(EPI)序列以及三维平衡快速场回波(bFFE)序列等。在本专利技术方法的优选实施方案中，优选地将所述旋转回波自旋锁脉冲与三维平衡快速场回波(bFFE)序列共同使用以形成Tl P加权图像。在本专利技术方法的一个实施方案中，纤维化选自肝脏纤维化、肾脏纤维化以及其它的内脏纤维化，优选为肝脏纤维化。在本专利技术方法的一个实施方案中，所述个体包括人或动物。在本专利技术方法的一个实施方案中，所述检测的其它时间点与本次检测的时间点能具有在检测中期望的时间间隔，例如四周、两个月、三个月、四个月、五个月、六个月、一年、两年等。在本专利技术方法的一个实施方案中，所述采集置可以在任何对特定磁场具有适合的自旋锁频率的主磁场强度下进行，例如低于I. 5T的低磁场、I. 5T至3T的高磁场以及高于3T的超高磁场。根据本专利技术的另一方面，提供了使用核磁共振成像检测或监测个体的组织或器官内纤维化的设备，其包括采集所述个体的组织或器官内的旋转坐标内自旋点阵弛豫时间(Tl P )加权图像的采集装置；使用量化方法处理所述个体的组织或器官内目的区域(ROI)的Tl P值的处理装置；和将所述个体的组织或器官内Tl P值与所述组织或器官内Tl P值的正常标准、或者与其它时间点从该个体的组织或器官获得的Tl P值进行比较的比较装置；其中所述个体的组织或器官内Tl P值比正常标准增加指示所述个体的组织或器官有纤维化，或者与其它时间点从该个体的组织或器官获得的Tl P值比较，所述Tl P值的增加或减少指示所述个体的组织或器官内纤维化发展或减轻。在本专利技术设备的优选实施方案中，TlP值比正常标准所增加的程度指示纤维化的严重性，并且Tl P值随时间增加或减少的速度指示所述个体的组织或器官内纤维化发展或减轻的快慢。在本专利技术设备的优选实施方案中，所述处理装置运行以下量化方法使用TlP弛豫理论模型在源自获得的Tl P加权图像的逐点像素基础上产生Tl P图谱，然后从所述Tl P图谱获得目的区域(ROI)的Tl P值。在本专利技术设备的一优选实施方案中，所述处理装置运行以下量化方法使用Tl P弛豫理论模型从获得的Tl P加权图像的所述目的区域(ROI)中的所有像素来处理Tl P平均值。在本专利技术设备的一优选实施方案中，Tl P弛豫理论模型为单指数衰减模型或多指数衰减模型，优选地使用由下列方程描述所述Tl P单指数衰减模型，其中TSL为自旋锁脉冲时间 M(TSL) = M0*exp (-TSL/T1 P )。在本专利技术设备的一优选实施方案中，所述采集装置将自旋锁脉冲与二维或三维MRI脉冲序列共同使用。在本专利技术设备的一优选实施方案中，自旋锁脉冲包括旋转回波自旋锁脉冲或其它自旋锁脉冲。在本专利技术设备的一优选实施方案中，二维或三维MRI脉冲序列包括自旋回波(SE)序列、快速自旋回波(FSE)序列、梯度回波(GRE)序列、回波平面成像(EPI)序列以及三维平衡快速场回波(bFFE)序列等。在本专利技术设备的一优选实施方案中，采集装置将所述旋转回波自旋锁脉冲与三维平衡快速场回波(bFFE)序列共同使用以形成Tl P加权图像。在本专利技术设备的一个实施方案中，纤维化选自肝脏纤维化、肾脏纤维化以及其它的内脏纤维化，优选为肝脏纤维化。在本专利技术设备的一个实施方案中，所述个体包括人或动物。在本专利技术设备的一个实施方案中，所述检测的其它时间点与本次检测的时间点能具有在检测中期望的时间间隔，例如四周、两个月、三个月、四个月、五个月、六个月、一年、两年等。在本专利技术设备的一个实施方案中，所述采集装置可以在任何对特定磁场具有适合的自旋锁频率的主磁场强度下运行，例如低于I本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王毅翔，于君，袁璟，
申请(专利权)人：香港中文大学，
类型：发明
国别省市：