《脑血管疾病预警的影像学研究》

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研究目的:

脑血管疾病预警的影像学技术研究旨在针对脑血管疾病的特点,应用多模态影像技术对高危人群进行早期预警,从而筛查存在疾病隐患的血管,明确可疑人群脑血管疾病的发病风险,精确诊断动脉粥样硬化斑块的属性,提高脑血管疾病的治疗效果。以此作为推广,预防中国人群脑血管疾病的发生,对高危人群进行早期筛查、干预治疗。

主要技术创新点:

1.设计并制作一套神经血管磁共振成像线圈。主要特点:共16通道,可与现有商用8通道头线圈联合应用;重量轻,易于搬动摆放;成像效果好,相比原36通道线圈,主动脉管壁成像信噪比提高,颈动脉区域成像效果相当。

2.开发磁共振黑血成像技术,对大覆盖范围磁共振序列进行优化设计,实现颅内外动脉管壁联合成像,序列包括3D MERGE、3D SNAP和3D VISTA;成像覆盖范围大;空间分辨率高;各向同性等体素采集;三种成像序列形成三维多对比度图像,有利于斑块形态与成分评价。

3.开发新的同时采集黑血和亮血图像的DCE-MRI序列,适用于主动脉和颅内动脉动态增强成像。该技术使用黑血序列和亮血序列分段采集,采两种技术之长。

4.开发无创颈动脉弹性成像方法,获得颈动脉粥样硬化斑块在血压作用下的位移与应变分布,从而估计其组成成分,进一步评价其破裂风险。

5.血管超声脉搏波速测量方法。通过仿真实验,摆脱实际系统参数之间的相互制约性,独立研究脉搏波成像(PWI)过程中的几个重要参数对脉搏波速度(PWV)测量的影响,为PWI方法提供参数优化方案。

6.磁共振血流动力学测量方法。对4D Flow MRI的相位进行校正,消除伴生场、梯度非线性和涡流对相位带来的影响,获得更精确的流速数据。建立起一套测量流量、相对压力和管壁剪切力的计算方法,并开展针对肺动脉血流动力学参数的可重复性研究。

7.开发血管分析专用图像处理和判读平台,在提供颅内外血管和血管壁形态学特征的同时分析斑块成分特征、炎症特征、弹性等有利于判断斑块风险的特征。

成果产生的价值:

该研究获取得了中国专利3项,取得了软件著作权1项,发表论文20余篇,已经在全国30多家医院推广应用。这些技术可以准确判断动脉粥样硬化斑块的形态、成分、功能、力学等特征,从内部到外部为斑块特征提供敏感性和特异性良好的影像学手段,临床医院可以利用这些技术进行回顾性和前瞻性研究。另外,该研究对神经血管疾病的早期预警、诊治、治疗方案优化、预后评估、二级预防等起到了巨大的作用。

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