测量水分子跨细胞膜流出速率的方法及应用、胶质瘤磁共振影像学标志物的测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了测量水分子跨细胞膜流出速率的方法：设定磁共振成像参数，并测量扫描时的噪音水平；通过蒙特卡洛模拟优化翻转角并重新设定；扫描定量T1磁共振成像；扫描动态增强磁共振成像并注入造影剂；使用完整快门速度模型SSM

【技术实现步骤摘要】
测量水分子跨细胞膜流出速率的方法及应用、胶质瘤磁共振影像学标志物的测量方法及系统


[0001]本专利技术属于磁共振成像的
，特别涉及测量水分子跨细胞膜流出速率的方法及应用、胶质瘤的磁共振影像学标志物的测量方法。

技术介绍

[0002]脑胶质瘤是成年人中最常见的中枢神经(CNS)疾病，约占原发性脑肿瘤的60％
‑
70％。近期，大量研究表明AQP4(水通道蛋白4)在胶质瘤细胞的迁移、增殖和瘤周水肿都有重要作用，是胶质瘤预后的重要生物标记物。相比于正常脑星形胶质细胞，AQP4在胶质瘤中表达量显著增加，且其表达位置从星形胶质细胞末足(血管周围)向整个细胞膜重分布。研究表明，不同类型的胶质瘤细胞AQP4表达对抗癌药物替莫唑胺(TMZ)治疗表现出不同的反应。综上所述，AQP4表达水平和位置变化是胶质瘤转化和治疗抵抗的早期指标之一。
[0003]目前，传统的活检结果是目前唯一的表征AQP4在体的表达水平的标准。但活检采样只能单点或者有限点采样，使其无法获取AQP4在胶质瘤中的分布和动态信息，并且是一种有创方法，具有一定风险。由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量水分子跨细胞膜流出速率的方法，其特征在于，所述方法包括：(1)设定动态对比增强磁共振成像参数，并测量动态对比增强磁共振扫描时的噪音水平；(2)通过蒙特卡洛模拟，优化动态对比增强磁共振成像DCE
‑
MRI采集参数中翻转角并重新设定动态增强磁共振成像翻转角；(3)扫描定量T1磁共振成像；(4)扫描动态增强磁共振成像，并注入造影剂；(5)使用完整快门速度模型SSM
full
，对肿瘤内区域每个像素点进行像素分析，获取每个像素点的水分子跨细胞膜流出速率k
io
，也称之为稳态水分子从细胞到间质流动速率系数。2.根据权利要求1所述的测量水分子跨细胞膜流出速率的方法，其特征在于，在步骤(2)中，从已测量到的血管造影剂浓度C
p
中随机选取一组或多组数据，然后模拟真实组织和扫描参数情况，在不同翻转角下合成DCE
‑
MRI数据；合成的DCE
‑
MRI数据中的时间序列信号由完整快门速度模型SSM
full
生成，并根据DCE
‑
MRI实验估计的噪音水平在中加入相同噪音水平的白噪声，并对添加噪音后的使用完整快门速度模型SSM
full
进行非线性最下平方拟合；在每个翻转角下，重复上述步骤多次，统计每次重复下拟合的k
io
；最后，k
io
拟合结果最接近模拟预设值且方差最小所在的翻转角为最优翻转角；在步骤(2)中，在超高场下，额外定量测量实际翻转角的空间分布来优化翻转角；在步骤(3)中，定量T1磁共振成像使用多翻转角
‑
短重复时间序列。3.根据权利要求1所述的测量水分子跨细胞膜流出速率的方法，其特征在于，在步骤(5)中，使用自动快门速度分析方法获取肿瘤区域造影剂血管渗出速度Ktrans，只在Ktrans>0.01min
‑1肿瘤区域进行进一步的SSM
full
模型拟合，获取每个像素点的稳态水分子从细胞到间质流动速率系数k
io
。4.一种权利要求1
‑
3任一所述的方法得到的k
io
在胶质瘤的磁共振影像学标志物上的应用。5.根据权利要求4所述的k
io
在胶质瘤的磁共振影像学标志物的应用，其特征在于，所述AQP4表达水平和k
io
的线性关系为：AQP4细胞阳性率＝(k
io
–
0.2s
‑1)/14.1s
‑1。6.一种胶质瘤磁共振影像学标志物的测量方法，其特征在于，所述测量方法为：(1)定量测量组织的稳态水分子从细胞到间质流动速率系数k
io
；(2)利用活检规划系统立体定向取活检组织，定...

【专利技术属性】
技术研发人员：白瑞良，贾银行，韩广旭，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：