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第一部分中华小型猪心脏MRI T1-mapping扫描方案优化及主要测定指标的研究目的:探讨中华小型猪心脏磁共振成像(Cardiovasular Magnetic Resonance,CMR)T1 mapping扫描方案的优化及主要测定指标。方法:采用基于改进的Look-Locker快速稳态自由进动饱和恢复序列(Modified Look-Lockeracquisition with saturation recovery,MLLSR)的T1-mapping技术健康中华小型猪行CMR扫描,利用CVI 42进行图像后处理分析。依据美国心脏病协会建议采用的心肌17节段分析法划定感兴趣区,并测量左心室心尖部、中间部及基底部感兴趣区心肌初始T1值,比较各感兴趣心肌节段初始T1值的异同,同时探讨并解决实验扫描过程中遇到影响扫描及图像质量的问题,并进一步寻找解决优化方案,最后得到中华小型猪CMR T1-mapping扫描优化方案及主要的测定指标。结果:(1)9只健康中华小型猪进行心脏磁共振扫描,通过多次改进、优化扫描技术后,实验扫描时间显著缩短,且采集到图像的质量也有所提高。结果表明,基于MLLSR序列的T1-mapping技术能定量心肌T1值,在临床心肌研究方面有一定实验依据及高度可用性。(2)所有层面心肌的平均初始T1值为(1110.8±13.5)ms,其中心尖部心肌平均T1值为(1050.5±17.8)ms,中间部心肌平均T1值为(1107.9±55.2)ms,基底部心肌平均T1值为(1026.7±36.2)ms,其中,心尖部和基底部心肌初始T1值无统计学差异,心尖部和中间部初始T1值间有统计学差异。结论:(1)中华小型猪心脏MRI T1-mapping扫描方案的优化明显提高实验扫描效率和图像质量。(2)T1-mapping技术在临床心肌研究方面具有良好的实验依据及可用性,可为进一步研究提供方法学基础。第二部分T1 mapping技术评价COPD造模引起早期心肌改变的初步研究目的:探讨采用T1 mapping技术定量评估由COPD引起的早期心肌损伤。方法:使用10只健康中华小型猪制备COPD模型。实验猪造模前、造模开始后第4周及第8周行CMR扫描,获得两腔心短轴位、左室长轴位、四腔心位电影及平扫短轴位心尖部-中间部-基底部图像、两腔心及四腔心的T1-mapping图像。测量心尖部、中间部及心底部不同感兴趣区心肌节段的平扫T1值,分析比较左室不同心肌节段造模前后及不同造模阶段T1值的变化,讨论其差异及诊断意义。结果:(1)最终共有6头中华小型猪造模成功并完成了CMR扫描。造模后第4周左心室心尖部、中间部及基底部心肌的平均初始T1值分别为(1066.2±57.8)ms、(1125.3±45.1)ms、(1065.4±86.7)ms,较造模前比较均略有升高,差异均无统计学意义(all P>0.05).(2)造模后第8周左心室心尖部心肌的平均初始T1值为(1176.8±88.4)ms,较造模前升高,差异有统计学意义(P<0.05);中间部心肌的平均初始T1值为(1246.7±60.2)ms,与造模前差异未见统计学意义(P>0.05);基底部心肌的平均初始T1值为(1204.5±75.3)ms,较造模前差异无统计学意义(P>0.05)。(3)造模后第4周左心室心尖部、中间部及基底部心肌的平均初始T1值分别为(1066.2±57.8)ms、(1125.3±45.1)ms、(1065.4±86.7)ms;第8周左心室心尖部、中间部及基底部心肌的平均初始T1值分别为(1176.8±88.4)ms、(1246.7±60.2)ms、(1204.5±75.3)ms,两阶段比较,心尖部及基底部差异均无统计学意义,中间部差异有统计学意义(P<0.05)。(4)造模前与造模后第8周左室心尖部、中间部前壁、前间壁及下壁心肌T1值差异有统计学意义(all P<0.05),可认为T1 mapping技术能定量评估由COPD引起早期心肌功能改变。结论:(1)T1-mapping技术能定量评估由COPD引起早期心肌损伤,并提供一定影像学依据。(2)造模前后实验猪左室心尖部、中间部前壁、前间壁及下壁心肌的平扫T1值差异有统计学意义,考虑作为临床COPD引起早期心肌损伤的监测指标之一。