基于优化磁共振弥散张量成像的左心室重塑动态变化研究

心脏重塑是引发心肌梗塞患者心脏衰竭的最主要原因之一，与心肌结构的改变密切相关。磁共振弥散张量成像(DTI)是研究心肌结构的重要手段，但目前用于心肌研究的自旋回波DTI方法速度较慢，为相关的研究带来困难。本项目采用优化的平面回波技术(EPI)提高DTI获取数据的速度和能力，为心肌结构动态变化的研究提供可能。研究内容包括：1)选取最优SENSE因子和EPI因子，提高扫描速度并减少伪影的影响；2)选取最优弥散灵敏度系数b，保证足够弥散敏感度并提高图像信噪比；3)寻求合理门限，追踪心肌纤维束的三维结构；4)采用心肌梗塞大鼠模型，纵向追踪心肌结构的变化过程，探讨心肌结构变化与心脏功能衰退的内在联系，分析心脏重塑的发展机理。本项目的实施，不仅揭示心脏重塑过程中心肌结构的动态变化规律、为临床上针对性治疗不同阶段的心肌梗塞提供重要的实验数据，而且验证本项目提出的优化方法在心肌结构研究中的广泛应用前景。

心脏重塑是引发心肌梗塞患者心脏衰竭的最主要原因之一，与心肌结构的改变密切相关。磁共振弥散张量成像(DTI)是研究心肌结构的重要手段，但通常使用的自旋回波DTI 方法速度较慢，为相关的研究带来困难。本项目采用优化的平面回波技术（EPI）提高DTI 获取数据的速度和能力，为心肌结构动态变化的研究提供可能。研究内容包括：（1）提高扫描速度并减少伪影的影响；（2）选取最优弥散灵敏度系数b，保证足够弥散敏感度并提高图像信噪比；（3）寻求合理门限，追踪心肌纤维束的三维结构；（4）采用心肌梗塞动物模型，纵向追踪心肌结构的变化过程，探讨心肌结构变化与心脏功能衰退的内在联系，分析心脏重塑的发展机理。.项目组全体成员经过3年的不懈努力，针对制定的研究内容和研究计划，深入系统的开展了如下工作：（1）发展优化了适用于心肌重塑动态研究的信号读出方向上分段式采集的EPI-DTI方法，与通常使用的单激发EPI-DTI方法相比图像畸变较小、信噪比较高，图像质量得到显著改善；此外，与能够获得类似图像质量的SE-DTI方法相比，采集速度提高近20倍；（2）优化的弥散灵敏度系数b可以针对不同研究区域，获得最佳的检测敏感度，有利于揭示心肌中水分子的弥散行为，和动态检测及评估心肌重塑趋势和程度；（3）建立了有效的心肌纤维3维示踪算法，有助于直观的反映心肌微观结构状态及梗塞后心肌纤维和心肌层面的衰变情况；（4）全面考察了时间和空间方向上心肌重塑的规律，为详尽了解心肌重塑机理和临床上针对性治疗心肌梗塞提供有力的依据。.在本项目开展期间，项目组共发表/录用文章22篇，其中SCI检索4篇、EI检索4篇；参与编写专著1部；作为主要发明人申请国家发明专利11项；培养硕士研究生5名。项目负责人荣获“广东省科技咨询专家”、“深圳市海外高层次人才”、“深圳市高层次专业人才”等荣誉称号；现任国家自然科学基金项目评议人，NMR in Biomedicine、JMRI、JMR等多个国际磁共振领域权威期刊审稿人；2010年1月因科研工作突出晋升为副研究员；并于2011-2013年连续三年获得国际医学磁共振协会颁发Zavoisky Stipend奖项，2013年获得国际心血管磁共振协会颁发Regional Scholarship奖项，为中国地区唯一获奖者。.在国家自然科学基金青年基金的大力支持下，本项目预期指标全部圆满完成。