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DWI信号与液体内蛋白质的相关性实验研究

李坤  
【摘要】: 背景及目的: DWI对体内囊性病变具有较高的鉴别诊断价值,但仍有部分病变仅通过肉眼难以观察到其信号强度的差异,造成鉴别诊断困难,因此,对该类囊性病变的DWI信号进行定量分析,将是提高其鉴别诊断的重要方法。文献报道,蛋白质是影响DWI信号的主要因素,但到目前为止国内外未见蛋白质对DWI信号影响规律的定量研究的报道。为了深入了解蛋白质对DWI信号的影响,本实验利用体外模型的方法就蛋白质对DWI信号的影响进行定量研究,总结DWI信号随蛋白质浓度、类型及温度变化的变化趋势,从而进一步提高DWI对体内囊性病变的鉴别诊断价值。 材料与方法: 分别配制不同浓度纯牛血清白蛋白和γ-球蛋白溶液及同浓度不同比例的两种蛋白质混合溶液各10个标本。各组均以蒸馏水作为空白对照。纯牛血清白蛋白和γ-球蛋白溶液浓度分别依次为30.00g/L、40.00 g/L、50.00 g/L、60.00 g/L、70.00g/L、80.00 g/L、90.00 g/L、100.00g/L及110.00 g/L。总浓度为60g/L的蛋白质混合溶液中白蛋白和γ-球蛋白的比例分别为1:0、2:1、3:2、4:3、1:1、3:4、2:3、1:2、0:1。将上述标本溶液各14~20ml置于直径为3cm的玻璃瓶内。每组标本分成两排按一定的顺序置于盛有一定浓度氯化镍溶液的方形容器中,采用美国生产的GE 1.5T Twin-Speed Infinity with ExciteⅡ超导型磁共振成像系统,b=1000 mm~2/s,在不同温度下行DWI(EPI序列扫描)扫描。直接测量各标本不同温度下DWI信号强度(signal intensity,SI)并计算其ADC值。 统计学处理均使用The SAS System V9.0统计学软件包。 结果: 1.当白蛋白溶液浓度在30 g/L~110 g/L之间变化时,37℃时,ADC值的变化范围为3.20~2.76,γ=-0.84887,β=-0.00560,P=0.0019(<0.05);40℃时,ADC值在3.35~2.87之间变化,r=-0.89433,β=-0.00583,P=0.0005(<0.05),说明ADC值与白蛋白溶液的浓度呈线性负相关。 当白蛋白溶液浓度在30 g/L~110 g/L之间变化时,37℃时,DWI信号强度在70.46~91.56之间变化,γ=0.75333,β=0.24739,P=0.0119(<0.05);40℃时,DWI信号强度在60.41~83.18之间变化,γ=0.84548,β=0.25530,P=0.0021(<0.05),说明DWI信号强度与白蛋白溶液的浓度呈线性正相关。 2.当球蛋白溶液浓度在30 g/L~110 g/L之间变化时,37℃时,ADC值在3.09~2.77之间变化,γ=-0.84285,β=-0.00544,P=0.0022(<0.05);40℃时,ADC值在3.20~2.89之间变化,γ=-0.81942,β=-0.00586,P=0.0037(<0.05),说明ADC值与球蛋白溶液的浓度呈线性负相关。 当球蛋白溶液浓度在30 g/L~110 g/L之间变化时,37℃时,DWI信号强度在35.70~46.90之间变化,γ=-0.22195,P=0.5377(>0.05);40℃时,DWI信号强度在32.77~41.06之间变化,γ=-0.26968,P=0.4511(>0.05),说明DWI信号强度与球蛋白溶液的浓度无相关性。 3.在相同浓度和温度下,自蛋白溶液和球蛋白溶液ADC值间的差异无统计学意义(t=0.61,P=0.5464);两者间DWI信号强度的差异有统计学意义(t=3.96,P=0.0004)。 4.总蛋白质浓度为60 g/L的白蛋白和球蛋白混合溶液,白蛋白和球蛋白比例在0%~100%之间变化时,37℃时,ADC值在2.79~2.93之间变化,γ=0.11620,P=0.7659(>0.05);40℃时,ADC值在2.68~2.97之间变化,r=0.64115,P=0.0628(>0.05),说明ADC值与混合溶液中白蛋白和球蛋白的比例无相关性。 总蛋白质浓度为60 g/L的白蛋白和球蛋白混合溶液,白蛋白和球蛋白比例在0%~100%之间变化时,37℃时,DWI信号强度在52.75~83.77之间变化,γ=0.81574,β=0.29416,P=0.0073(<0.05),说明DWI信号强度与混合溶液中白蛋白和球蛋白比例呈线性正相关;40℃时,DWI信号强度在65.86~83.53之间变化,r=0.59360,P=0.0920(>0.05),说明DWI信号强度与混合溶液中白蛋白和球蛋白比例无相关性。本实验在其它扫描温度下,DWI信号强度与混合溶液中白蛋白和球蛋白比例均呈线性正相关。 5.当白蛋白溶液温度在20℃~40℃间变化时,白蛋白溶液浓度为60.00g/L时,ADC值在1.83~3.23之间变化,γ=0.99038,β=0.07069,P<0.0001(<0.05);白蛋白溶液浓度为100.00g/L时,ADC值在1.59~2.87之间变化,γ=0.98940,β=0.06463,P<0.0001(<0.05),说明ADC值与白蛋白溶液的温度呈线性正相关。 当白蛋白溶液温度在20℃~40℃间变化时,白蛋白溶液浓度为60.00 g/L时,DWI信号强度在1644.8~67.02之间变化,γ=-0.85099,β=-78.20739,P=0.0152(<0.05);白蛋白溶液浓度为100.00g/L时,DWI信号强度在1146.64~79.91之间变化,r=-0.85780,β=-52.90827,P=0.0135(<0.05),说明DWI信号强度与白蛋白溶液的温度呈线性负相关。 当球蛋白溶液温度在20℃~40℃间变化时,球蛋白溶液浓度为60.00 g/L时,ADC值在1.89~3.05之间变化,γ=0.99458,β=0.05757,P<0.0001(<0.05);球蛋白溶液浓度为100.00g/L时,ADC值在1.74~2.89之间变化,r=0.99159,β=0.05759,P<0.0001(<0.05),说明ADC值与球蛋白溶液的温度呈线性正相关。 当球蛋白溶液温度在20℃~40℃间变化时,球蛋白溶液浓度为60.00 g/L时,DWI信号强度在105.19~41.06之间变化,γ=-0.98301,β=-3.20470,P<0.0001(<0.05);球蛋白溶液浓度为100.00g/L时,DWI信号强度在104.72~35.84之间变化,γ=-0.99051,β=-3.43317,P<0.0001(<0.05),说明DWI信号强度与球蛋白溶液的温度呈线性负相关。 结论: 1.ADC值随着溶液蛋白质浓度的增大而减小且呈线性负相关。 2.ADC值仅与混合蛋白质溶液的总浓度有关,而与蛋白质的分子量及类型无关。 3.ADC值随着溶液温度的升高而增大且呈线性正相关。 4.DWI信号强度随着白蛋白溶液浓度的增大而增大且呈线性正相关,而与球蛋白溶液的浓度无相关性。 5.相同浓度和温度下,白蛋白溶液DWI信号强度与球蛋白溶液DWI信号强度的差异有统计学意义。 6.DWI信号强度随溶液温度的升高而减小且呈线性负相关。


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