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优化SPECIAL 1H-MR波谱并结合自制LCModel软件模拟代谢物光谱数据集定量分析离体猪肝葡萄糖

Optimization of SPECIAL 1H-MR spectroscopy and combination with self-made simulated metabolite spectral data set of LCModel software for quantitative analysis of pig liver glucose in vitro

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摘要目的优化SPECIAL 1H-MR波谱(MRS)扫描参数,并观察以之结合自制LCModel软件模拟代谢物光谱数据集(B集)定量分析离体猪肝葡萄糖(Glc)的可行性.方法利用生理盐水将鱼肝油、Glc及胆碱配置成Glc浓度不同(10、20、30、40、50 mmol/L)而鱼肝油(0.125 mg/ml)及胆碱(100 mmol/L)浓度固定的混合溶液,以试管模型模拟肝脏代谢物;每种Glc浓度各设5个、共配置25个试管模型.以不同参数SPECIAL序列扫描试管模型,获得1H-MRS图像.利用LCModel软件分别基于自带代谢物基础集(A集)及B集分析试管模型SPECIAL序列数据,生成SPECIAL 1H-MRS图像并获得其信噪比(SNR)及标准差百分比(SD％)、Glc信号强度;根据SNR及SD％评估SPECIAL 1H-MRS图像质量,以选择最优扫描参数,分析以最优参数结合B集所获试管模型Glc信号强度与Glc浓度的相关性.以最优SPECIAL序列扫描离体猪肝(n=5),行更新脂肪抑制(FS)-SPECIAL序列扫描,基于B集获得相应1 H-MRS图像并评估其质量.结果 SPECIAL序列最优扫描参数为TR 3 500 ms、TE 4.42 ms、TM 20.00 ms、重复次数(averages)为 256,以之结合 B 集所获试管模型 SPECIAL 1H-MRS 的 SNR达 40.5±1.1,SD％为(13.5±1.0)％,谱线更清晰,基线更平稳,Glc峰分辨率更高.以1H-MRS所获试管模型Glc信号强度与Glc浓度呈正相关(r=0.997,P＜0.001).离体猪肝 SPECIAL 1H-MRS 的 SNR 为 24.0±2.7,SD％为(13.5±1.1)％,而 FS-SPECIAL 1H-MRS 质量较高,SNR为29.5±2.3,SD％为(4.0±0.8)％,可见亚甲基峰被抑制而Glc峰分辨率更高.结论利用参数优化SPECIAL 1H-MRS结合自制LCModel软件模拟数据集可准确定量分析离体猪肝Glc.