联合扩散峰度成像及定量磁化率成像评价脑瘫伴视觉障碍患儿视通路微观结构损害的初步研究

目的:通过联合应用MRI扩散峰度成像(DKI)和定量磁化率成像(QSM),探讨DKI和QSM评价脑性瘫痪(脑瘫)伴视觉障碍患儿视通路微观结构改变的价值。方法:对30例脑瘫伴视觉障碍患儿(患儿组)及30例健康儿童(对照组)分别行常规MRI及DKI、QSM扫描,测量和对比2组视神经、外侧膝状体、视放射和视皮质区ROI的平均峰度(MK)值、部分各向异性(FA)值、平均扩散率(MD)值及磁化率的差异。结果:2组在视神经、外侧膝状体、视放射和视皮质区域测量的MK值差异均有统计学意义(均P<0.05);2组在视神经、外侧膝状体和视放射区域测量的FA、MD值差异均有统计学意义(均P<0.05);2组在外侧膝状体、视放射区域测量的磁化率差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论:联合DKI和QSM能定量评估脑瘫伴视觉障碍患儿视通路各区域中微观结构的变化,从而为无创性评估脑瘫患儿视通路损害提供重要的影像学依据。

定量磁化率成像在帕金森病研究中的应用

帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是全球第二常见的神经退行性疾病,随着人口老龄化,它日益成为严重的公共健康问题。黑质纹状体多巴胺能神经元数量减少、神经传递下降被认为是PD的核心病理特征,但仅在黑质的多巴胺能神经元数量减少50%~60%时,临床上才出现肌强直,运动减少及震颤等运动症状,因此,PD的早期诊断存在一定困难。即使在典型的PD病例中,与病理诊断相比PD临床诊断的准确率只有74%~84%。

MRI定量磁化率成像(QSM)在帕金森病诊断中的应用研究

目的:利用MRI定量磁化率成像(QSM),分析帕金森病(PD)患者各基底核团磁敏感值的变化特点。方法:选取2021年1月—2023年12月在宁夏回族自治区人民医院确诊的PD患者15例为PD组,选择同期性别及年龄匹配的健康志愿者20例作为健康对照组。所有患者均进行QSM,在QSM图像上测量所有受试者双侧尾状核头、苍白球、壳核、红核、黑质及双侧小脑齿状核的磁敏感值。采用独立t检验比较PD组与健康对照组各灰质核团磁敏感值的差异。结果:PD组患者与健康对照组的双侧尾状核头、双侧苍白球、双侧壳核、左侧齿状核的磁敏感对比,差异均无统计学意义(P>0.05),PD组患者双侧黑质、红核的磁敏感值较健康对照组升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。PD组患者的右侧小脑齿状核磁敏感值较对侧升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:QSM成像能够作为一种无创方法对PD患者脑组织铁含量进行定量测量。PD患者红核、黑质区域的磁敏感值较正常对照组明显升高。QSM为PD患者的早期诊断提供了可靠的影像学依据,对患者病情评估、治疗方案的选择具有重要意义,在临床中具有重要的临床应用价值。

青藏高原表土磁化率空间分布特征及影响因素

土壤磁化率是古环境重建的常用代用指标,对表土磁化率与现代环境的关系研究有助于理解磁化率产生差异的原因。当前,区域尺度上土壤磁化率变化成因认识尚不清楚,限制了磁化率作为古环境重建重要代用指标的精准应用。本研究系统调查了青藏高原的254个样点表层(发生层A层)土样,测定土壤磁化率和其他土壤属性,结合母质、气候、地形和植被等数据,阐明青藏高原地区土壤磁化率空间变化特征及其主要影响因素。结果表明:(1)不同母质类型之间,表层土壤磁化率(χ_(lf))无显著差异,百分频率磁化率(χ_(fd)%)差异显著,表现为黄土和砂页岩风化物>冰碛物和结晶盐风化物,其他母质类型之间无显著差异;不同土地利用之间,表层土壤χ_(lf)无显著差异,χ_(fd)%差异显著:森林和旱地>草地>荒地。(2)各因子对土壤磁化率影响表现为植被>理化性质>地形>母质。(3)空间分布上,χ_(lf)与χ_(fd)%均呈现由东南向西北降低的趋势。此外,χ_(lf)和χ_(fd)%的空间分布规律与青藏高原植被分区相吻合。因此,磁化率能更好地指示植被空间分布。

偏头痛患者脑灰质核团铁沉积与认知改变的关系的特征定量磁化率图研究

目的探讨定量磁化率图(QSM)对偏头痛患者大脑深部核团中的铁代谢改变及其与认知和情绪改变的关系。方法选取38例偏头痛患者(MIG组)和41例健康查体者(HCs组),使用磁共振序列QSM观察NAC、DN、EXA、SNc、RN、SNr、PBP、HTH及STH铁沉积变化,并观察其与认知、情绪及偏头痛特征的相关性。结果MIG组表现出多种认知功能的损害,MIG组的NAC(P=0.032)、EXA(P=0.035)、SNc(P=0.019)、RN(P=0.014)和SNr(P=0.010)的QSM值均高于HCs组。此外,NAC(r=0.439,P=0.008)、EXA(r=0.512,P=0.002)的QSM值与TMT-A评分呈正相关;RN(r=0.448,P<0.007)的QSM值与MSQ评分呈正相关;SNr(r=0.448,P<0.007)的QSM值与PHQ9评分呈正相关。结论定量磁化率图(QSM)为偏头痛患者认知功能改变的分析提供了参考。

基于定量磁化率成像评估的脑小血管病患者灰质核团铁沉积情况及其与认知功能的相关性分析

目的基于定量磁化率成像(QSM)评估脑小血管病(CSVD)患者灰质核团铁沉积情况,分析其与认知功能的相关性。方法回顾性连续纳入2016年12月至2022年11月于首都医科大学宣武医院神经内科门诊就诊的CSVD患者和2022年9月至11月首都医科大学宣武医院放射与核医学科既往其他研究招募的健康对照者。收集和比较CSVD患者和健康对照者一般资料,包括年龄、性别、既往史(高血压病、糖尿病、高脂血症)、吸烟、饮酒和蒙特利尔认知评估(MoCA)量表评分。收集所有CSVD患者和健康对照者头部MRI,包括三维T1加权成像、QSM、T2加权成像及液体衰减反转恢复(FLAIR)序列成像。根据CSVD患者头部MRI评估相关影像学特征及CSVD总负荷评分,将患者分为CSVD轻微(CSVD-m)组和CSVD严重(CSVD-s)组;健康对照者为对照组。基于QSM获取所有CSVD患者及健康对照者灰质核团磁化率值。采用单因素协方差分析及Bonferroni校正比较3组灰质核团磁化率值,对差异有统计学意义的灰质核团的磁化率值与MoCA量表评分进行Spearman相关性分析。结果共纳入CSVD患者61例,其中CSVD-s组29例,CSVD-m组32例;对照组共纳入健康对照者32名。(1)CSVD-s组、CSVD-m组和对照组年龄、性别、高血压病、糖尿病、高脂血症、吸烟、饮酒差异均无统计学意义(均P>0.05)。CSVD-s组、CSVD-m组MoCA评分低于对照组[25.0(22.5,27.5)分、27.0(25.0,29.0)分比28.0(27.0,29.0)分,H=15.006,P<0.01]。CSVD-s组与CSVD-m组脑微出血、脑白质高信号、血管周围间隙影像学特征分布差异均有统计学意义(均P<0.05)。(2)3组间左侧壳核(F=4.790)、苍白球(F=12.896)、海马(F=3.904)及右侧壳核(F=36.278)、苍白球(F=39.449)、尾状核(F=6.797)、丘脑(F=6.525)磁化率值差异均有统计学意义(均P<0.05)。Bonferroni校正后,CSVD-s组左侧壳核、苍白球及右侧壳核、苍白球、尾状核、丘脑磁化率值均高于对照组(均P<0.05);CSVD-m组左侧苍白球及右侧苍白球、壳核、丘脑磁化率值均高于对照组(均P<0.01),左侧海马磁化率值低于对照组(P=0.045)。(3)左侧壳核及右侧壳核磁化率值与MoCA量表评分均呈负相关(左侧:r s=-0.316,P=0.015;右侧:r s=-0.316,P=0.014)。结论CSVD患者灰质核团中铁代谢异常,双侧壳核铁沉积均与认知功能存在相关性。

联合酰胺质子转移成像和定量磁化率成像在帕金森病诊断中的应用价值

目的 探讨酰胺质子转移成像(APT)和定量磁化率成像(QSM)对帕金森病(PD)诊断的临床应用价值。方法 纳入2022年6月~2023年6月新疆医科大学第二附属医院明确诊断为PD的患者38例作为PD组,另招募同时期相匹配的健康志愿者22例作为对照(HC)组。对所有受试者进行QSM和APT序列扫描,利用后处理软件获取所有受试者黑质区域的磁化率值(MSV)及非对称性磁化转移率(MTRasym),利用Logistic回归建模两种参数联合诊断时的预测概率,采用ROC曲线比较分析单一成像技术及两种成像技术联合的诊断效能。结果 对比HC组,PD组双侧黑质的平均MSV值升高,平均MTRasym值减低,差异有统计学意义(P<0.001)。运动症状受影响较重侧黑质的MSV值高于受影响较轻侧(P<0.001),运动症状受影响较重侧黑质的MTRasym值低于受影响较轻侧(P<0.05)。使用双侧黑质MSV和MTRasym的平均值,APT、QSM以及QSM联合APT的ROC曲线下面积分别为0.812、0.873、0.897,使用运动症状受影响较重侧黑质的MSV和MTRasym值,QSM联合APT的ROC曲线下面积为0.928。结论 QSM和APT对PD均具有较高的诊断效能,与单独使用QSM或APT相比,QSM联合APT对PD的诊断效能更高,能够为PD的准确诊断提供影像学依据。

南昌市厚田沙地末次冰期风沙沉积的磁化率特征及其环境意义

鄱阳湖滨周围和赣江下游沿岸广泛分布着一系列风成砂山。为了探讨南方风沙沉积的磁化率特征及其环境意义,本研究对鄱阳湖南部之厚田剖面的古风沙沉积进行了光释光测年、磁化率、粒度和重矿物分析。结果表明:(1)沙丘砂层的磁化率整体较低,平均粒径(Mz)较粗,成熟度指数(ZTR)较低而风化指数(HW)较高,说明风化程度较低,形成于冬季风强盛、干燥寒冷的气候条件下;砂质古土壤层的磁化率较高,Mz较细,ZTR指数较高而HW指数较低,说明风化程度较高,形成于冬季风较弱、夏季风较强,温暖湿润的气候环境下。(2)厚田剖面第Ⅰ(77.0~57.1 ka)、Ⅲ(49.7~36.8 ka)、Ⅴ(29.7~14.9 ka)阶段依次对应深海氧同位素的MIS4、MIS3b、MIS2,指示为冷期,冬季风强盛,磁化率较低;第Ⅱ(57.1~49.7 ka)、Ⅳ(36.8~29.7 ka)阶段分别对应MIS3c和MIS3a,指示为暖期,夏季风强盛,磁化率较高。这些气候变化特征与黄土高原渭南剖面、深海氧同位素和中国亚热带洞穴石笋δ^(18)O记录具有良好的对比性。因此认为,磁化率在南方风沙沉积中可以有效揭示气候变化。

小江河滩表土磁化率与Cu、Cd相关性差异及原因

磁化率与重金属元素之间的相关性是利用磁化率评估区域重金属污染的前提。文章通过测定东川小江河谷30个河滩表土样品的磁化率与Cu、Cd元素发现,小江河滩表土磁化率(低频)平均值为218.46×10-8m3/kg,频率磁化率百分数为0.87%;Cu、Cd平均含量分别为130.86 mg/kg和0.18 mg/kg。磁化率与Cu、Cd元素含量均在P<0.01级别上呈正相关,但磁化率与Cu的相关性(R=0.624)明显高于Cd(R=0.495)。X射线衍射鉴定和电子显微观察显示河滩表土的主要载磁物质(对表土磁化率值起主要贡献的物质)为粒径10~200μm的多畴磁铁矿。载磁物质的Cu、Cd元素测定结果显示,载磁物质Cu平均含量为420.95 mg/kg,高出所在表土样品平均值3倍以上,而Cd的平均含量为0.16 mg/kg,低于其所在表土样品的平均值。研究结果表明,载磁物质与Cu元素存在着同源(伴生)排放关系,而与Cd元素存在此类关系的概率较低,这可能是小江河滩表土磁化率与Cu相关性高于Cd的主要原因。

谐振法手持式智能磁化率仪设计

文章基于谐振原理设计了一款手持式智能磁化率仪,推导了谐振原理法测量岩石磁化率计算公式,仿真探究谐振法测量岩石磁化率的影响因素,结合仿真结果与实际探测需要对仪器进行整体设计。基于LDC1614搭建外围电路,设计了4层螺旋线圈等距并联的电感传感器、信号提取程序和上位机操作界面,完成了磁化率仪样机制作。该仪器轻便易携(重量仅0.2 kg)、操作简单,测量结果与国外同类仪器比较误差低于5%,仪器精度可达10-7。仪器适合野外及实验室测量,具有实际工程利用价值。

定量磁化率成像在阿尔茨海默病诊断及病程进展跟踪中的应用研究

阿尔茨海默病(Aizheimer’s disease,AD)是一种中枢神经系统的退行性疾病,脑内铁稳态失调被认为是AD重要的病理学特征之一。定量磁化率成像(quantitative susceptibility mapping,QSM)作为一种无创MRI技术,对铁的存在非常敏感,能够以高空间分辨率来量化局部组织磁化率。近年来,QSM技术已经对不同脑区的磁化率以及与其他病理生物标志物之间的关系进行了研究,本文旨在分析铁稳态失调对AD病理的影响以及QSM技术在AD早期诊断及病程跟踪方面的潜在应用价值,为AD的早期诊断及治疗提供客观的神经影像学依据。

湘江衡阳段网纹红土磁化率分布特征及其意义

为了探究湘江衡阳段网纹红土磁化率分布的特征及其对环境气候的指示意义,对采集的南郊89件、松涛90件样品进行了磁化率测量及分析,结果表明:(1)与黄土相比,衡阳盆地网纹红土磁化率值较低,因为在南方高温湿热的环境下,土壤中的强磁性矿物更容易被淋失和转换.(2)两个剖面顶部χfd值均大于10%,土壤中含有较多SP颗粒;松涛剖面网纹红土值部分χfd值小于5%,平均值为6.67%,土壤中可能不含或仅有少量SP颗粒.(3)衡阳盆地底部网纹层磁化率存在明显波动,这反映了衡阳盆地网纹红土成土时期气候冷暖交替,两个剖面χ_(lf)、χ_(hf)、χ_(fd)之间存在较强的相关关系,说明χ_(lf)、χ_(hf)、χ_(fd)对环境的指示意义比较一致.

大连石河地区洪积物磁化率特征及其环境意义

对大连金州石河地区更新世以来堆积的洪积物磁化率进行分析,旨在探讨辽南地区洪积物的沉积特性及其与古气候之间的关系。通过野外调查和系统采样、室内实验分析,得出石河洪积物剖面沉积物质量磁化率变化范围介于56.63×10-8m3/kg~184.14×10-8m3/kg之间,平均值134.74×10-8m3/kg;频率磁化率变化范围介于1.59%~13.30%,平均值为9.69%,质量磁化率和频率磁化率的数值在较大范围内波动,与洪积物沉积过程具有较好的相关性。根据质量磁化率和频率磁化率的分布特点,并结合沉积与地层特征,得出洪积物的磁化率变化与古环境之间的关系,该地区沉积物沉积过程中,整体处于相对暖湿的气候条件下,且砾石层磁化率值呈降低趋势,表明石河地区洪积物沉积过程中水动力增强。

辽南石河黄土剖面磁化率特征及古气候意义

通过对石河黄土采样和进行磁化率测试分析,结果表明,260厘米至140厘米的深度范围内,磁化率显示出显著的波动。特别是在270厘米深度处,磁化率降至最低点,而在20厘米深度处则达到最高值。揭示黄土层开始沉积时,当时的气候条件呈现出较为干燥和寒冷的特点。根据模拟古气温和古降水的回归计算得出本区的古气温介于5.0℃~10.4℃之间,整体平均温度为7.9℃;古年均降水量介于362.0mm~621.4mm之间, 年均降水量记录为499.7 mm,这一数值低于当前的气候条件下的降水量,反映石河黄土沉积整体气候是干冷少雨的。

江汉盆地长湖南东部第四纪沉积物粒度与磁化率特征及其环境意义

通过对江汉盆地长湖南东部ZK06钻孔的粒度和磁化率特征分析,探讨第四纪以来研究区沉积物粒度和质量磁化率特征、水动力条件及古气候环境演化过程。研究表明,长湖南东部地区第四纪环境可划分为5个演化阶段,即阶段Ⅰ(早更新世,深度34.9~51.15 m),以河流沉积环境为主,伴有河间洼地沉积环境,质量磁化率值偏低且稳定,气候温和湿润,对应第四冰期后的间冰期;阶段Ⅱ(中更新世,深度18.9~34.9 m),湖泊沉积环境,生物丰富,质量磁化率值较低,偶有较大波动,气候总体较为温和湿润,对应第三冰期后的间冰期;阶段Ⅲ(晚更新世,深度14.4~18.9 m),河间洼地沉积环境,质量磁化率值总体稳定偏低,水动力条件弱,气候由温和湿润迅速转为寒冷干旱,对应末次间冰期与末次冰期;阶段Ⅳ(全新世早期,深度5.45~14.4 m),湖沼沉积环境,质量磁化率稳定仍保持在较低水平,水动力条件增强,说明此阶段气候开始由冷转暖,进入冰后期;阶段Ⅴ(全新世晚期,深度0~5.45 m),湖沼沉积环境,质量磁化率值显著升高,水动力条件弱,气候温暖湿润,对应冰后期。该成果为江汉盆地古气候演化研究提供了新的依据。

晚第四纪东南极普里兹湾外沉积物磁化率特征及其古环境意义

【目的】研究东南极普里兹湾外深海区晚第四纪沉积物序列磁化率特征,提取磁化率所蕴含的古环境信息。【方法】使用岩芯多参数扫描仪测试研究区四个沉积物岩芯的磁化率,计算磁化率合成曲线,校正磁化率稀释效应和粒度效应。【结果】四个岩芯的磁化率具有相似而不相同的旋回性变化特征。磁化率合成曲线在约130、225、250、340、410和470ka等处存在低值,这些低值区对应着冰期向间冰期过渡的时期(包含冰消期)。【结论】来自普里兹湾陆架的陆源碎屑磁铁矿是岩芯磁化率的主要携带者,它们随洋流/浊流搬运至深海沉积。沉积物磁化率信号受到低磁化率组分的稀释和粒度效应的显著影响。扣除稀释效应和粒度效应后,合成磁化率信号表现出明显的冰期-间冰期旋回性变化特征。这种变化模式与普里兹湾陆架老沉积物的移动和再沉积过程有关,反映兰伯特冰川体系在冰期-间冰期时间尺度上的消长。东南极冰川体系在晚第四纪呈动态变化,对全球海平面变化具有潜在贡献。

东北平原杜蒙钻孔的磁性地层学和磁化率对松嫩古湖演化的指示

湖相沉积是过去气候环境变化研究的重要地质记录.东北平原在早-中更新世时期曾发育一个巨型湖泊(松嫩古湖),对这一古湖的演化历史和机制仍需多钻孔的进一步研究.本研究针对东北平原杜蒙(HL)钻孔沉积物开展了26Al/10Be同位素年代学、古地磁年代学、磁化率地层学和岩石磁学研究,结果表明:(1)令字组和林甸组湖相沉积的界线为约900 ka;(2)林甸组的磁化率明显高于令字组,令字组的高矫顽力弱磁性矿物贡献相对较大;(3)林甸组磁化率的升高可能与湖平面降低、水动力增强、入湖的强磁性矿物增多或者氧化还原条件改变,从而生成了强磁性铁的硫化物有关;(4)约900 ka前后,松嫩古湖萎缩,可能与中更新世气候转型期间大西洋深层翻转流(Atlantic meridional overturning circulation,简称AMOC)减弱致使热带辐合带(Intertropical Convergence Zone,简称ITCZ)南移,以及海平面下降造成更多陆地暴露地表,水汽输送距离增加,进而共同导致东亚夏季风降水减少有关.

磁流体强化弱磁性矿物按磁化率高效分选及其机理

为了兼顾弱磁性矿物高梯度磁选的品位和回收率,提出一种新的高梯度磁选方法—磁流体耦合高梯度磁选,该方法将顺磁性磁流体引入到高梯度磁选中产生磁排斥力来扩大有用磁性矿物和磁性脉石矿物的受力差异,减少进而消除二者之间的竞争捕集,大幅提高分选的选择性。以攀西钛铁矿为试验对象,MnCl_(2)溶液为磁流体,开展磁流体耦合高梯度磁选试验和相关机理研究。研究结果表明:磁流体能显著提高钛铁矿的选择性,经一次分选后磁性产物TiO_(2)品位达到39.70%,远比工业常规高梯度磁选获得的TiO_(2)品位高;磁性矿物和磁性脉石的受力差异由磁流体的磁化率调控,与磁场力HgradH无关,能够实现品位和回收率的双向同步强化,最佳的磁流体磁化率应接近磁性脉石的磁化率;磁流体耦合高梯度磁选能够强化弱磁性矿物按磁化率精细分离,突破传统高梯度磁选无法兼顾品位和回收率的技术瓶颈,具有广阔的应用前景。

黑质定量磁化率成像对帕金森病诊断价值的Meta分析

目的对黑质定量磁化率成像(quantitative susceptibility mapping,QSM)鉴别诊断帕金森病(Parkinson’s disease,PD)的价值进行Meta分析。材料与方法检索PubMed、Embase、Web of Science、the Cochrane Library、CNKI、万方数据库、中国生物医学文献数据库和维普数据库自建库至2022年5月有关QSM对PD诊断价值的任何中英文献,由2名研究者独立筛选文献、提取数据并评价纳入研究的偏倚风险后,采用RevMan 5.0和Stata 17.0软件进行Meta分析。结果共纳入16篇文献,包括702例PD患者和497例健康对照者。Meta分析显示QSM诊断PD的合并敏感度(Sen合并)、特异度(Spe_(合并))、阳性似然比(+LR_(合并))、阴性似然比(-LR_(合并))和诊断比值比(DOR合并)分别为0.87(95%CI:0.83~0.90)、0.77(95%CI:0.69~0.84)、3.84(95%CI:2.74~5.39)、0.17(95%CI:0.12~0.22)和23.19(95%CI:13.41~40.07),受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.90(95%CI:0.87~0.93)。亚组分析结果显示:测量黑质致密带[AUC=0.90(95%CI:0.87~0.92)]、扫描层厚≤1 mm[AUC=0.93(95%CI:0.91~0.95)]诊断准确性优于测量整体黑质[AUC=0.81(95%CI:0.77~0.84)]、扫描层厚>1 mm[AUC=0.88(95%CI:0.85~0.91)]。Deek’s漏斗图提示无明显发表偏倚(P=0.24)。结论当前证据显示QSM具有较高的PD诊断价值,尤其是测量黑质致密带和扫描层厚≤1 mm,可为PD的早期诊断和随诊提供影像学依据。

低磁化率锆合金的研究进展

金属植入物在磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)诊断中常产生较大的伪影,严重降低MRI图像的质量,进而影响病理诊断分析。降低金属植入物的磁化率是降低MRI伪影的有效途径。医用锆合金以其优良的生物相容性,优越的综合力学性能和较低的磁化率成为近年来的研究热点。回顾了锆合金的发展历史,分析了相组成和合金元素对锆合金磁化率的影响,详细介绍了Zr-Nb合金、Zr-Mo合金、Zr-Ru合金等低磁化率锆合金的研究现状,展望了锆合金作为医疗器械候选材料的发展前景。