脑血管病是我国公众死亡的首位原因，具有高发病率、高致残率和高死亡率特点。短暂性脑缺血发作（TIA）是缺血性脑卒中的高危因子。如何更敏感准确的评估TIA患者脑组织血流动力学和代谢状态、从而预测脑缺血的发生率、指导临床治疗方案的制定一直是研究热点。近年来，新的功能和分子MRI技术的发展为此提供了可能。本研究拟利用基于酰胺质子转移（APT）的pH加权成像（pHWI）分子MRI技术，无创性地测量和评价脑组织乳酸酸中毒程度与脑缺血发生及转归的关系，为预测TIA患者急性脑缺血的发作提供新的影像生物标志物,有助于临床治疗方案的制定和降低脑缺血的发病率和死亡率。

Cerebrovascular disease is the leading cause of public death in China, with high morbidity, high disability and high mortality. Transient ischemic attack (TIA) is a high risk factor for ischemic stroke. The early prediction and accurate evaluation of cerebral hemodynamic and metabolic status is of great significance to predict the incidence of cerebral ischemia and guide clinical treatment. In recent years, the development of functional and molecular magnetic resonance imaging (MRI)s have made these possible. In this proposal, we will study normal volunteer and TIA patients by using Amide proton transfer (APT)-based pH-weighted MR imaging (pHWI). If the project is successful, new imaging biomarkers will be provided for the early prediction of acute ischemia for TIA patients, which would be helpful to guide the therapy strategies and reduce the morbidity and mortality of cerebral ischemia.

目前，脑卒中已成为我国公众死亡原因的首位，具有高发病率、高致残率和高死亡率等特点。短暂性脑缺血发作(transient ischemic attack, TIA)是脑卒中的高危因子。准确评估TIA患者脑缺血的代谢状态对于预测脑卒中的发生和指导治疗具有重意义。在脑缺血过程中，无氧酵解不能有效地产生高能量物质，反而产生导致组织酸中毒的乳酸。低灌注和对酸性pH缓冲能力的下降使组织酸度进一步增加，导致代谢障碍进一步加重，最终引起脑组织严重损伤。准确评估TIA患者脑组织的代谢状态具有重要临床意义。酰胺质子转移(amide proton transfer, APT)是一种基于化学交换饱和转移原理的分子磁共振成像技术，该技术不需要外源性对比剂即可提供组织pH信息和内源性蛋白代谢信息。本项目采用APT磁共成像技术对TIA患者、缺血性脑卒中患者的缺血脑组织状态进行评估。我们目前的研究结果显示，部分TIA患者缺血脑组织的APT加权信号强度(均值±标准差，0.82±0.07)显著低于正常脑组织(1.27±0.36) (P<0.05)；在由TIA进展为缺血性脑卒中的患者中，病灶区域的APT加权信号强度(0.71±0.06)显著低于正常脑组织(1.31±0.32)(P<0.05)。另外，与缺血性脑卒中病灶区域的APT加权信号强度(0.71±0.06)相比，脑出血患者病灶区域的APT加权信号强度(3.92±1.24)显著增高(P<0.01)。APT磁共振成像技术不仅能够实现无创评价TIA及缺血性脑卒中病灶组织的乳酸代谢状态，而且可以准确鉴别缺血性脑卒中与脑出血，在临床诊疗中具有很大的潜力。