该成果属于医学影像技术领域。该课题来源于国家自然科学基金重点资助课题“准确无损的测定脑代谢物浓度和pH值的1H和31P磁共振频谱成像研究”。 项目主要技术内容：该项目针对临床检测神经系统异常表征的重大需求，基于项目组对于国家自然科学基金重点资助课题“准确无损的测定脑代谢物浓度和pH值的1H和31P磁共振频谱成像研究”取得了系列创新性成果。创新点如下：首次提出了基于化学交换饱和转移(CEST)效应的pH定量新技术并建立影响CEST效应的优化参数模型，在活体内源性CEST的pH定量机制方面取得明显突破；阐明定量CEST影响的新机制，解决了饱和脉冲能量等扫描参数与CEST对比剂浓度关系的关键技术，并设计出基于梯度回波序列的CEST成像新方法；基于磁共振多体素频谱技术等多模态分子影像技术，发现了基于一维和二维磁共振频谱定量检测脑代谢物浓度的新技术。该项目创建了基于“检测神经系统异常的磁共振新技术开发与应用推广”的策略体系，为神经系统异常的磁共振诊断提供了可靠的技术和理论支撑，相关成果已分别获得2013年、2015年和2017年汕头市科技进步一等奖，同时，成果已着手拓展应用于临床工作中，新技术具有创造性、先进性和实用性，对未来临床应用推广具有很大的市场潜力。 技术指标：首次提出基于CEST 、磁共振多体素频谱技术等多模态分子影像技术，建立检测不同病程的神经系统疾病特异性蛋白质浓度、代谢、血流、功能及微结构变化的新技术，结合外源性探针，寻找早期特异性影像标记物，并明确其诊断的阈值。研究构建了基于“检测神经系统异常的磁共振新技术开发与应用推广”的策略，获得神经系统疾病更多表征，可进一步优化推广应用相关疾病的精准诊疗方案。根据查新技术检查报告，未有同类的磁共振多体素频谱技术报道，该技术方法新颖，一定程度上解决了磁共振影像领域定量测定脑代谢物浓度的技术难题，与国内同类研究相比处于领先的水平。该项目已公开发表论文SCI收录论文43篇，IF135.14，被引用：262次。项目负责人以第一或通讯作者发表SCI收录相关论文35篇，总IF达101.67，IF3以上SCI期刊论文22篇，包括Int J Cancer(IF6.21，1区)，Aging(IF5.44，1区)，ACS Chem Neurosci(IF4.29，1区)，被引用206次，其中本次报奖代表论文，总IF2018=35.352，总被引次数为68次。被引杂志包括JCR1区高影响因子，Journal Of The American Chemical Society(IF：14.5)；MOLECULAR PSYCHIATRY(IF：12.18)等杂志，神经影像领域顶级期刊NEUROIMAGE(2017；146：1-18)IF：6.91、影像技术领域顶级期刊MAGNET RESON MED(2016；76：1677-1683)IF：4.013，该项目的技术水平达到国际先进、国内领先的水平。 知识产权：获一项发明专利(ZL201510250664.8)，一项发明专利实审中(申请号：201710465279.4，实审中)，一项实用新型专利(ZL201120528374.2，未续费)。 应用及效益情况：该成果已在加拿大的多伦多大学、阿尔伯塔大学、四川大学华西医院、北京医院 、上海市第一人民医院等近二十家国内外医院进行了推广应用，为脑肿瘤、脑中风和脑部感染患者的精确诊断和治疗提供新的代谢和pH信息，适用于急性缺血性脑卒中患者卒中严重程度及预后的评估与良恶性脑肿瘤的鉴别。在神经退行性和抑郁等精神类疾病中开展新技术应用有助于上述疾病的早期检出和监测，并已成功实现早期诊断抑郁及神经精神性系统性红斑狼疮等神经精神疾病。近三年为应用单位增加收入总额近八百万元。项目成果已得到国内外同行认可，对推动医学影像临床技术的进步，提升人民健康水平和培养人才等方面所起重要的作用，实践证明项目已经获得显著社会效益和一定的经济效益，同时，具有拓展临床推广应用的市场前景广阔。