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目的:评价多种磁共振铁定量技术的特点。采用最优磁共振铁定量扫描方案,评价输血依赖性疾病患者多脏器铁沉积水平,探究脏器铁浓度与临床指标的关系。材料和方法:1.利用超顺磁性氧化铁纳米微粒(Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles,SPION)溶液制备不同铁浓度的水模。采用3.0 T MR多回波快速小角度激发序列(Fast low angled shot,FLASH)及多回波3D-VIBE-Dixon序列扫描,分别获得T2*图和R2*图。测量以上图像中不同浓度水模的R2*值,分别记为fR2*值(FLASH)、R2*值(3D-VIBE-Dixon序列)。探究两序列对水模测量的准确性及特点。2.纳入12例输血依赖性疾病患者,包括:慢性再生障碍性贫血(Aplastic anemia,AA)患者10例,骨髓纤维化(Myelofibrosis,MF)患者2例。采用3.0 T MR多回波FLASH序列扫描获得T2*图、3D-VIBE-Dixon获得R2*图、单体素MRS序列直接得到兴趣区内R2值结果。利用以上图像和结果,测量得肝脏fR2*值(FLSAH序列)和R2*值(3D-VIBE-Dixon序列)以及R2值(MRS)。测量胰腺fR2*值、R2*值(采集和图像后处理方法同肝脏)。分析各序列评价肝脏、胰腺铁浓度的结果与患者输血铁摄入量相关关系。评估磁共振多种方法对肝脏、胰腺铁浓度测量的准确性及各自特点,建立对铁过载患者定量多脏器铁浓度的最佳扫描方案。3.收集35例输血依赖性疾病患者,包括骨髓增生不良综合征(Myelodysplastic syndrome,MDS)、AA及MF,按输血量分为未输血组(3年内未输注红细胞,n=6),少量输血组(3年内累计输血量0-20U,n=14)和大量输血组(3年内输血量大于20U,n=15)。收集同时期年龄、性别相匹配健康志愿者作为正常对照组,最终纳入35例。利用以上建立的最优扫描方案,评估肝脏、心脏、胰腺的铁浓度。(1)分别比较肝脏、胰腺、心脏R2*值在不同输血量组间的差异。(2)分析不同器官R2*值相关性。(3)分析多脏器R2*值与血清铁蛋白(Sermen ferritin,SF)相关性、多脏器R2*值与输血铁摄入量的相关性。(4)分别分析肝脏R2*值与肝功能指标的关系;胰腺R2*值与空腹血糖(Fasting blood-glucose,FBG)的关系以及心脏r2*值与左心室射血分数(leftventricularejectionfraction,lvef)的关系。探究输血依赖性患者多脏器铁过载的分布及特点,分析铁过载对脏器功能的影响。4.对以上部分患者进行为期1年随访,记录前后两次mr评估肝脏、胰腺、心脏r2*值及sf值变化。采用独立样本t检验,检验各指标前后两次差异。分析1年内祛铁治疗对sf及多脏器铁浓度的影响。结果:1.(1)0-1.5mg/ml水模的fr2*值、r2*值与fe3+实际浓度相关性分析:fe3+浓度与fr2*值无相关性(r=0.51,p=0.09);r2*值与fe3+浓度有明显相关性(r=0.987,p<0.05)。(2)水模分为对高、低浓度的两组,分别分析两组fr2*值、r2*值与水模实际铁浓度相关性:低浓度组中,fr2*值、r2*值均与fe3+显著正相关(r=0.72,p<0.05;r=0.73,p<0.05);高浓度组中fr2*值与fe3+不相关;r2*值均与fe3+显著正相关(r=0.54,p>0.05;r=0.68,p<0.05)。2.(1)肝脏fr2*值与输血铁摄入量呈中度正相关(r=0.64,p值=0.002),肝脏r2*值和肝脏r2值与输血铁摄入量呈高度正相关(r=0.95、0.97,p值=0.00、0.00);(2)胰腺fr2*值与累计输血铁摄入量相关性极低(r=0.29,p值=0.00),胰腺r2*值与输血铁摄入量呈高度正相关(r=0.95,p<0.05)。3.(1)肝脏、胰腺、心脏r2*值在四组间均有统计学差异;两两比较分析:(1)比较各组肝脏r2*值:正常对照组与少量输血组(p值=0.000)、正常对照组与大量输血组(p值=0.000)、患病未输血组与少量输血组(p值=0.032)、患病未输血组与大量输血组(p值=0.000)、少量输血组与大量输血组间(p值=0.000)有统计学差异。(2)比较各组胰腺r2*值:正常对照组与少量输血组(p值=0.000)、正常对照组与大量输血组(p值=0.000)、未输血组与少量输血组(p值=0.003)、未输血组与大量输血组(p值=0.000)、少量输血组与大量输血组间(p值=0.000)均有显著差异。(3)比较各组心脏r2*值:大量输血组与正常对照组、大量输血组与未输血组、大量输血组与少量输血组间有统计学差异(p值依次为0.003、0.003、0.002);(2)胰腺r2*值与心脏r2*值间具有相关性(r=0.542,p=0.017);(3)肝脏r2*值与sf显著相关(r=0.780,p=0.000)。胰腺r2*值与sf显著相关性(r=0.668,p=0.005),心脏r2*值与sf无显著相关性。(4)肝脏r2*值>555s-1组,直接胆红素(directbilirubin,dbil)及总胆红素(totalbilirubin,tb)明显增高;心脏r2*值>100s-1组,lvdf明显减低。4.随访4例祛铁治疗的患者(MDS1例,AA3例),患者1年内平均SF下降,且前后两次差异有统计学意义;肝脏、胰腺R2*值降低,但前后两次差异无统计学意义。结论:1.通过对水模、肝脏、胰腺的铁浓度定量的综合研究,多回波3D-VIBE-Dixon序列的准确性明显优于MRS和多回波FLASH序列。2.MRI可直接、可靠地检测各个脏器铁沉积水平,因此优于血清铁蛋白等临床指标。3.对多种输血依赖性疾病患者,输血为此类患者多脏器铁过载的主要原因。肝脏为最早受累的器官,且随着输血量的增加,胰腺、心肌相对较后累及。脏器功能损害出现时,往往铁过载已达到了中重度水平。4.短期(1年)祛铁治疗对SF降低更明显,但对肝脏、胰腺、心脏等的作用不明显。