多延迟动脉自旋标记技术的量化原理及其临床研究
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肝癌TACE后肿瘤残存MR评价的研究现状及进展【摘要】经动脉导管化疗栓塞术(TACE)是原发性肝癌应用较为广泛的非外科手术的治疗方法,准确判断肝癌TACE治疗术后的肿瘤残存情况直接关系到临床治疗方案的选择及预后。
目前临床上对肝癌TACE术后的影像学检查方法众多,本综述主要针对MRI影像学检查方法在肝癌TACE治疗后肿瘤残存情况评估中应用的现状进行简要的分析。
【关键词】肝癌;TACE;MRI;肿瘤残留肝癌是仅次于肺癌和胃癌引起癌症死亡的第三大常见癌症,其发病率呈逐年上升趋势【1】,全球每年大概有750000例新发肝癌病例的报道【2】,在我国每年约有20万~30万患者死于肝癌,其发病率及死亡率均居世界之首【3】,虽然现在医疗水平不断提高,但人口基础研究显示肝癌每年的发病率几乎等同于死亡率,这也就提示大部分肝癌患者的临床转归仍然是死亡。
对肝癌的早期诊断,治疗及对其疗效的正确评估是提高肝癌患者生存率和生存质量的重要手段,肝癌的治疗诸如肝段切除术或肝移植只适合少数早期患者,且术后易复发,对于进展期患者需要局部或系统性的治疗,T AC E作为一种能选择性使肿瘤组织缺血坏死的动脉内化疗技术已经广泛应用于临床【4】,及时准确地评估肝癌患者T AC E 术后疗效至关重要,在T AC E后疗效评价方面,D S A被认为是目前最灵敏。
最准确的检查方法,但属有创性检查,不适合常规随访。
目前临床上对肝癌T AC E术后的影像学检查方法多样,但主要是包括C T、B超及M RI等检查方法,本综述主要针对以上MRI检查方法在肝癌TACE治疗后疗效评估中应用的现状进行简要的分析。
1 MRIMRI评估肝癌介入治疗后的效果在近几年受到关注。
由于其成像方法、扫描序列采集速度和图像质量都有了很大的发展,特别是高场强、快速序列的开发和应用,使得MRI在肝脏肿瘤中的诊断优势越来越明显,对观察肿瘤有无血液供应、血供程度、鉴别治疗后反应或残留病灶等有重要价值。
脑asl的原理
ASL代表动脉自旋标记(Arterial Spin Labeling),是一种无创的核磁共振成像技术,用于测量脑组织的脑血流(CBF)。
其原理是通过将血流中的水分子标记为“自旋”,再通过观察这些标记水分子在脑组织中的分布来获取脑血流信息。
在ASL实验中,首先通过感兴趣区域获取“控制”图像,然后从成像体积的近端(上游)施加“标记”脉冲到标记层面,从而反转该标记层面中水分子的磁化强度。
在接下来的几秒钟内,大多数位于血管内的“磁性标记”分子将流入扫描层面。
这些标记的水分子与静态组织中的水分子交换磁化强度,稍微降低后者的平衡磁化强度(降低1-2%)。
最后,重新对感兴趣区域进行成像,并从“控制”图像中逐个像素地减去来自新“标记”图像的数据,通过计算标记和未标记的对照图之间的磁化差异,即可得到脑实质目标区域的血管灌注结果。
ASL技术在临床应用中可用于评估脑血管疾病、脑肿瘤、癫痫、神经退行性疾病等多种疾病的诊断和治疗过程。
急性脑梗死患者影像学缺血半暗带的临床评价策略缺血半暗带是组织学定义,其金标准最早源于正电子发射体层摄影,但其在急诊状态下可操作性欠佳。
影像学是目前显示缺血半暗带最直观有效的方法。
临床治疗前的影像学评估可将梗死核心脑组织和缺血半暗带分离,计算二者的体积和比例,从而利用组织窗筛选能够从再灌注治疗中获益的患者,并预估其风险和预后。
1.缺血半暗带影像学评估模式的提出与发展缺血半暗带的大小由缺血时间和梗死速度决定,但传统的时间窗仅关注缺血时间,而梗死速度的个体差异性极大,很难对其个体化进行精确评价。
组织窗通过影像学和临床症状评价患者是否有足够的缺血半暗带,绕开了评价梗死速度的困难,直接关注可能由于缺血时间和梗死速度导致的最终结果,对患者进行个体化评估和诊治,更加符合梗死后脑组织病理生理的演变过程。
对于缺血半暗带评价的方法学研究在不断成熟和完善,评估结果越来越接近真实的病理生理学状态。
CT和MR的快速发展和普及,使经典的缺血半暗带评估逐渐被“不匹配”所替代。
虽然基于CT或MR成像上的“不匹配”与正电子发射体层摄影定义的金标准组织学缺血半暗带并不完全等同,但影像学技术的进步已使二者的吻合度越来越高。
CT和MR检查简单易行,且普及率高,因此,临床工作中已基本采用影像学上的“不匹配”或临床症状与影像学的“不匹配”来取代组织学的缺血半暗带,以及通过计算半暗带组织与梗死核心体积的比值,进行再灌注治疗前的风险评估和临床预后的预测。
“不匹配”是一个差值,基于影像学上的“不匹配”,需要定义梗死核心区和低灌注缺血区的范围;基于临床症状与影像学的“不匹配”,其前提也需确定梗死核心区的大小。
头部CT和MR的多模式、多参数成像,使梗死核心有了多种判定方法,后处理软件和人工智能后处理系统的不断完善对梗死核心区和缺血半暗带区的评估从定性逐渐发展为精准定量模式。
2.基于影像学“不匹配”的评价方法2.1CT模式CT对组织密度的分辨率最高,对脑血管疾病的病灶较敏感。
・综述・磁共振功能成像在原发性IgA肾病中的临床应用赵承琳,杨正汉【摘要】原发性IgA肾病在发展中国家多发,其早期诊断和预后多依赖穿刺活检结果,而磁共振相关技术可动态监测肾脏的功能变化,对指导原发性IgA肾病的临床治疗方案及延缓疾病的进展具有重要意义。
【关键词】肾脏;IgA肾病;磁共振成像【中图分类号$R692.31;R445.2【文献标识码】A DOI:10.13609/ki.10000313.2019.06.019【文章编号】1000-0313(2019)06-0691-03开放科学(资源服务)标识码(OSID):原发性IgA肾病(IgA nephropathy,IgAN)是指以IgA或IgA为主并伴有其他免疫复合物沉积于肾小球系膜区的肾小球疾病,特别是亚洲地区的发展中国家尤为高发[1],在中国两大肾病研究中心对IgAN 患者的随访过程中,约12.5%的患者进展为终末期肾病(end-stage renal disease,ESRD),约14.1%的患者肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate, eGFR)下降超过50%或ESRD2%因此,早期诊断IgAN并动态监测其肾功能变化,对指导临床治疗方案及延缓疾病的进展具有重要意义%既往诊断IgA 肾病及对病情的预后判断多依赖穿刺活检,但IgAN 相较于其他原发性肾小球疾病进展更快,ESRD风险更高,穿刺活检属于有创检查,术后会发生血尿、血肿等并发症,因此,尽管穿刺病理结果是判断预后的最强证据,但临床无法将肾穿刺活检术用于动态监测IgAN病理进展%随着MRI技术日益成熟,MRI功能性成像的临床应用,如扩散加权成像(diffusion-weigh-ted imaging,DWI)、扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)、体素内不相干运动(intra-voxel incoherent motion,IVIM)扩散加权成像、血氧水平依赖功能磁共振成像(blood oxygenation level-dependent functiona2magnetic resonance imaging,BOLD-fM-RI)、MR弹性成像(magnetic resonance elastography, MRE)、动脉自旋标记成像(arterial spin labeling, ASL)和动态对比增强(dynamiccontrast-enhanced,DCE)等,MR可作为一种无创性的检查方法来反映肾脏微观病变及其功能变化,有望在临床对IgAN的病程监测及肾功能的评估发挥一定积极作用%作者单位:100050北京,首都医科大学附属北京友谊医院放射科作者简介:赵承琳(1985—),女,山东烟台人,博士,主要从事影像诊断新技术研究%通讯作者:杨正汉,E-mail:cjr.yangzhenghan@vip.163. com基金项目:国家重点研发计划数字诊疗装备研发重点专项2016YFC0106901DWFDWI的成像基础是水分子的扩散运动,其能反应活体组织细胞内外水分子的运动情况变化,如果水分子在体素内能够自由运动会使得此处失相位,信号减低;反之如果水分子扩散受限制,则较少失相位,信号相对前者较高%DWI扫描通常能够得到扩散敏感系数(b)值=0的图像和高b值图像,并可以利用计算机后处理得到的表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC),ADC是基于扩散加权成像的定量指标来反映整体组织结构特性的“扩散常数”,其描述的是DWI成像范围内不同方向的分子扩散运动的速度和范围,b值越大扩散所占的权重越重,产生的梯度场强越强,对扩散更加敏感,但也会使得信号的衰减增加%在急、慢性肾病导致血管外间隙及细胞外间隙水分子自由运动受限是ADC值降低的原因之一%IgA 肾病病理改变是以肾小球血管系膜基质增殖、硬化为主,随病变进展可呈局灶性至弥漫性的系膜增生、硬化,病程后期出现肾小管萎缩,导致水分子扩散受限,从而降低肾脏皮髓质ADC值,ADC值随着肾小球硬化及肾小管间质纤维化的加重而下降,另外,GFR及血肌酐水平也与ADC值相关王帅文等[5]采用Katafuchi积分标准对IgAN病理损害程度进行量化评分,分析右肾皮、髓质ADC值与积分的相关性,结果显示两者间呈负相关,说明随着病理损害程度的加重,肾组织水分子扩散运动越受限,中、重度IgA肾病患者肾脏的病理改变与病理分级具有较好的一致性"尤其对评价肾脏的滤过功能及病理变化有一定的临床价值%Inoue等的研究进一步说明肾间质纤维化改变和组织缺氧与ADC值相关,即肾血流灌注程度与ADC值存在相关性,随着微血管病变的加剧导致肾实质缺氧程度升高,而缺氧不仅是纤维化的结果,也是造成间质纤维化的因素之一(7),故患肾血流灌注减少,其ADC值也会显著降低%另外,磁共振DWI成像能反映肾脏皮髓质各自的病理生理状态,Togao等闪通过检测单侧输尿管梗阻鼠的ADC值,发现其与细胞密度及纤维化程度有关,证实了DWI可以用于监测肾脏纤维化进展变化。
ASL在评估慢性肾脏病肾功能改变及损伤程度中的应用价值【摘要】目的:探讨动脉自旋标记成像技术(Arterial spin labeling,ASL)在评估慢性肾脏病(Chronic kidney disease,CKD)肾功能改变及损伤程度中的应用价值。
方法:收集2019年3月-2021年12月本院临床诊断的轻度CKD (eGFR≥60 ml/min/1.73m2)患者30例,中重度CKD(eGFR<60 ml/min/1.73m2)患者24例,同期18例健康体检者为正常对照组。
比较正常对照组、轻度CKD组及中重度CKD组受试者间肾脏ASL参数值的差异。
探索肾脏皮层ASL参数值与生化指标的相关性。
采用ROC曲线评估ASL参数值对轻度CKD肾功能损伤的临床预测价值。
结果:正常对照组、轻度CKD组与中重度CKD组之间肾脏皮层血流灌注值(Renal blood flow, RBF)间均存在统计学差异(正常对照组>轻度CKD组>中重度CKD组)。
相关分析显示CKD组的皮层RBF值与肾功能呈正相关(P<0.001),与血肌酐呈负相关(P<0.001)。
鉴别轻度和中重度CKD,肾皮质RBF值的ROC曲线下面积为0.945,诊断敏感性为91.7%,特异性为93.3%。
鉴别轻度CKD与对照组,肾皮质RBF值ROC曲线下面积为0.806,敏感度为66.7%,特异度为94.4%。
结论:ASL可以无创评估CKD患者肾功能,对于早期肾功能损伤程度具有重要的临床预测价值。
【关键词】慢性肾脏病;动脉自旋标记;肾功能损伤;临床诊断慢性肾脏病(Chronic kidney disease,CKD)是一个世界性的公共卫生问题,全球患病率大约为10%[1]。
多数CKD患者初期临床症状不明显,很难早期被发现,当出现临床症状时,患者肾功能往往是到了CKD3期或以上水平,其中大约11% CKD3期患者最终会发展为终末期肾病,需要透析或肾移植替代治疗[2]。
不同后标记延迟三维动脉自旋标记技术对大脑中动脉狭窄的评估刘松国;韩广;于秀英;李强;孟祥福;牛思梅;袁明【摘要】目的:探讨不同后标记延迟(PLD)三维动脉自旋标记(3D-ASL)成像技术在大脑中动脉狭窄(MCA)中临床应用的可行性,并分析脑血流量(CBF)的异常灌注.方法:回顾性分析30例经临床诊断为MCA的资料,根据狭窄侧供血区DWI是否有高信号分为DWI阳性组及DWI阴性组.分别测量不同PLD(1.5 s,2.5 s)狭窄侧的CBF 值对侧镜像区的CBF值,并计算两者比值.比较分析各组狭窄侧灌注的差异性,以及狭窄侧不同PLD(1.5 s,2.5 s)测得CBF值的差异性.结果:30例狭窄侧均表现为低或等灌注.其中DWI阳性组18例,PLD 1.5 s时,灌注减低15例,灌注正常3例;PLD 2.5 s时,灌注减低14例,灌注正常4例.DWI阴性组12例,PLD 1.5 s时,灌注减低10例,灌注正常2例;PLD 2.5 s时,灌注减低4例,灌注正常8例.在DWI阳性组,不同的PLD(1.5 s,2.5 s)在狭窄侧的低灌注比较差异无统计学意义(χ2=1.58,P﹥0.05);在DWI阴性组,不同的PLD(1.5 s,2.5 s)在狭窄侧的低灌注比较差异有统计学意义(χ2=15.32,P﹤0.05).在DWI阴性组,用PLD 2.5 s测得狭窄侧相对CBF值明显高于PLD 1.5 s时的测值(t=6.52,P﹤0.05).结论:不同PLD(1.5 s,2.5 s)3D-ASL成像技术在MCA中的临床应用是可行性的,能充分评估狭窄侧脑血流灌注的异常行为.【期刊名称】《中国中西医结合影像学杂志》【年(卷),期】2019(017)003【总页数】4页(P231-233,237)【关键词】动脉自旋标记;大脑中动脉;灌注成像;血流动力学;磁共振成像【作者】刘松国;韩广;于秀英;李强;孟祥福;牛思梅;袁明【作者单位】山东省临沂市中医医院医学影像科,山东临沂 276000;山东省临沂市中医医院医学影像科,山东临沂 276000;山东省临沂市中医医院医学影像科,山东临沂 276000;山东省临沂市中医医院医学影像科,山东临沂 276000;山东省临沂市中医医院医学影像科,山东临沂 276000;山东省临沂市中医医院医学影像科,山东临沂 276000;山东省临沂市中医医院医学影像科,山东临沂 276000【正文语种】中文随着高场强MRI的临床应用,动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)成像技术取得了巨大进步,并在大脑中动脉狭窄(middle cerebral artery,MCA)患者中得到广泛应用[1]。
动脉自旋标记磁共振(asl)的神经放射学家指南概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文将介绍动脉自旋标记磁共振(ASL)的神经放射学家指南,并对其进行解释说明。
ASL作为一种非侵入性神经影像学技术,可以用于测量脑组织的血流情况,为神经放射学领域的研究和临床应用提供了新的工具和方法。
目前,越来越多的研究表明,脑血流与神经功能之间存在紧密的关联关系。
ASL 技术通过无需注射造影剂,利用水分子中带有自旋的核磁共振信号进行非侵入性窥视,从而实现对脑血流情况的直接观察和定量测量。
相较于传统的动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)或磁共振灌注成像(MRP)等技术,ASL具有更好的安全性、可重复性和定量性能。
1.2 文章结构本文主要分为5个部分。
首先,在引言部分概述了文章内容及结构;然后,在“动脉自旋标记磁共振(asl)的神经放射学家指南”中详细介绍了ASL技术及其在神经放射学领域的应用情况;接下来,在“ASL在神经放射学中的临床应用”中探讨了ASL在脑血流测量、脑卒中诊断和认知障碍研究等方面的应用;然后,在“神经放射学家使用ASL技术的指南和步骤”中提供了关于数据采集准备工作、数据分析和结果呈现等方面的指南;最后,在结论部分对本文进行总结,并展望了未来ASL技术在神经放射学领域的发展前景。
1.3 目的本文旨在为神经放射学家提供一份关于动脉自旋标记磁共振(ASL)技术的指南,帮助他们理解和运用该技术,并推动其在神经放射学研究和临床实践中的广泛应用。
同时,通过对ASL技术原理、临床应用和使用指南等方面进行详细阐述,也可以向其他相关专业人员传递有关这一新兴技术的知识,促进多领域间在ASL 技术研究和应用上的合作与交流。
2. 动脉自旋标记磁共振(asl)的神经放射学家指南2.1 什么是动脉自旋标记磁共振(asl)动脉自旋标记磁共振(Arterial Spin Labeling, ASL)是一种非侵入性的神经成像技术,用于测量和衡量脑组织中的局部血流情况。
SWI、3D-ASL在急性缺血性脑卒中诊疗中的研究进展于海霞;葛丽红;牛广明【摘要】急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke,AIS)是脑卒中最多见的一种。
致残率、死亡率很高;危害人类生命健康;严重影响人类生活质量。
SWI、3D-ASL新技术对AIS有更多提示及指导作用。
本文将从这两种技术在AIS诊疗中的研究进展进行阐述。
【期刊名称】《内蒙古医科大学学报》【年(卷),期】2019(041)002【总页数】5页(P199-202)【关键词】磁敏感加权成像;三维动脉标记灌注成像;急性缺血性脑卒中;出血性转化【作者】于海霞;葛丽红;牛广明【作者单位】[1]内蒙古医科大学附属医院影像诊断科,内蒙古呼和浩特010050;[1]内蒙古医科大学附属医院影像诊断科,内蒙古呼和浩特010050;[1]内蒙古医科大学附属医院影像诊断科,内蒙古呼和浩特010050;【正文语种】中文【中图分类】R743.3随着我国人口老龄化日益加重及高血压、高血脂、高血糖病人逐年增多,脑卒中对国民的危害日渐突出。
我国脑卒中发病率居世界第一位,其中约60%~80%为急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke,AIS)[1]。
AIS的早期治疗与临床预后密切相关,包括动脉介入干预(动脉内溶栓及机械取栓)、静脉内溶栓等方法。
弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)序列对AIS的发现具有高度特异性,并且通常用作判断核心梗塞程度的标准。
缺血半暗带(ischemic penumbra,IP)指脑组织血流量降低以致缺氧及生理功能停止的区域,通常位于缺血核心区的周围,具有可逆性及可变性。
IP是溶栓治疗的重要基础。
早期识别和抢救IP是至关重要的。
目前临床接受的溶栓时间窗为3~6h,近来研究表明IP的存在具有明显的个体差异。
因此对于AIS病人,治疗前尽早明确是否存在IP及精确、全面、个体化做出影像学评估对于制定有效治疗方案,挽救可逆性损伤脑组织至关重要。
多延迟动脉自旋标记技术的量化原理及其临床研究郑罡;张健康;胥巧丽【摘要】As a new perfusion imaging technique ,the arterial spin labeling (ASL )technique is able to measure perfusion images noninvasively .This paper explains the quantization principle of muiti-delay ASL ,and then analyzes the advantages in practical application in comparison to positron emission com-puted tomography (PET ) and computed tomography (CT ) .At last ,the clinical research contents and research prospect of multi-delay ASL technology are summarized .The application of multi-delay ASL technology in the research of cerebrovascular diseases is also discussed .It is pointed out that multi-delay ASL technology has great potential for the prevention and treatment of cerebrovascular diseases .%动脉自旋标记(Arterial Spin Labeling,ASL)技术作为一种新兴的灌注成像技术,能够在无需对比剂下进行无损成像,其临床应用日趋广泛.本文阐述了多延迟ASL技术的量化原理,然后与正电子发射型计算机断层显像技术(Positron emission computed tomography,PET)和电子计算机断层扫描技术(Computed tomography,CT)进行对比,分析了该技术在实际应用中的优势.最后,总结了多延迟ASL技术的临床研究内容及科研前景,并探讨了其在脑血管等疾病研究中的应用,指出多延迟ASL技术对于脑血管等疾病的预防及治疗具有巨大的潜力.【期刊名称】《南京航空航天大学学报》【年(卷),期】2017(049)005【总页数】4页(P753-756)【关键词】多延迟动脉自旋标记技术;量化原理;脑血流量;后标记延迟【作者】郑罡;张健康;胥巧丽【作者单位】南京航空航天大学民航学院 ,南京 ,210016;南京总医院医学影像科 ,南京 ,210002;南京航空航天大学民航学院 ,南京 ,210016;南京总医院医学影像科 ,南京 ,210002;南京航空航天大学民航学院 ,南京 ,210016;南京总医院医学影像科 ,南京 ,210002【正文语种】中文【中图分类】R318动脉自旋标记技术(Arterial spin labeling, ASL)是一种采用内源性标记物的磁共振灌注成像技术,能够进行脑血流(Cerebral blood flow,CBF)的无损评估 [1]。
由于ASL的完全无创性,基于ASL的灌注测量已经越来越多地应用于神经疾病以及脑血管疾病的成像研究。
根据不同的标记方法ASL可分为分连续式ASL(Continuous ASL,CASL)和脉冲式ASL(Pulsed ASL,PASL),二者各有优缺点。
CASL信噪比高,但需要额外的标记线圈;PASL无需额外硬件开销,但是信噪比较低。
伪连续ASL(Pseudo-continuous ASL, pCASL) 技术综合了CASL高信噪比和PASL高标记效能的优点,标记效率高,图像信噪比高,而且本身具有良好的可重复性。
因此,pCASL技术临床和科研应用日趋广泛。
ASL技术通过脉冲标记动脉血,实现CBF的非侵入性评估。
ASL的延迟时间表示的是标记后血液流至成像区域的时间间隔,是ASL成像的核心参数之一。
对于不同个体,延迟时间因为个体间血液动力学不同,而具有不同的延迟过程。
在临床应用中,为了简化扫描过程,并尽可能缩短扫描时间,通常选用固定的延迟时间。
一般地,西门子和GE的ASL产品序列通常设定人脑的延迟时间为1 200 ms。
该延迟时间对于正常人群具有比较好的实用性和通用性。
但是,由于多数脑疾病伴有血流动力学改变,所以单延迟ASL无法优化个体最佳延迟时间,导致量化过程的误差。
为此,多延迟ASL灌注MRI技术通过采用多个后标记延迟(Post-labeling delay,PLD),拟合个体特有的灌注延迟曲线,可以获得较为准确的延迟时间用于ASL成像,从而保证所测血液动力学参数的准确性[2-3],克服了单延迟ASL的局限。
多PLD方法对ASL的关键优势在于不仅能够获取动脉血流量,而且能够量化灌注关键参量:动脉通过时间(Arterial transit time,ATT)。
ATT指动脉血从标记处到达成像所在的毛细血管的时间,是计算CBF的主要参数[3]。
单延迟ASL技术通过固定ATT来近似地计算CBF,从而导致CBF量化误差,多延迟ASL正好弥补了这一劣势。
在有关CBF的计算中,式(1)用于从单个PLD数据中量化CBF,即δlt;PLD式中:δ为动脉通过时间;τ为标记的持续时间;T1a为脑血流量;f为动脉血松弛时间;λ为组织血液水分的分配系数;ΔM为图像之间的信号变化;M0为脑组织的平衡磁化。
简化需要以下假设:(1)ATT应小于PLD;(2)标记旋转保持在微血管系统内,不会进入组织隔室;(3)没有静脉血流出。
多延迟ASL技术中,采用了多个延迟计算ATT,进而计算CBF,表达式如下式中:Dw为加权延迟;f(i)为每个PLD下的CBF值;R1a为血液的纵向松弛率;α为标记效率;wi为后标记延迟时间。
最终的CBF结果为每个PLD状态下估计的CBF平均值,如图1所示。
正电子发射型计算机断层显像技术(Positron emission computed tomography,PET)技术是灌注成像技术的金标准,然而受制于昂贵的费用和电离辐射,临床应用较少。
电子计算机断层扫描技术(Computed tomography, CT)灌注技术虽然临床应用广泛,但是其仍然具有电离辐射,无法短时间内重复测量。
多延迟ASL技术具有无损的优点,适合作为脑血管疾病患者的脑血管长期反复评估技术[4]。
在烟雾病CT灌注与多延迟ASL的双模态成像研究中,对比结果显示ASL灌注结果与CT灌注数据之间具有相关性。
通过将烟雾病患者的延迟ATT纳入CBF计算,多延迟ASL可以提高CBF的量化参数。
对于烟雾病来说,采用4个PLD计算的ASL-CBF比使用CT灌注作为参考标准的2 s单次PLD获得的ASL-CBF更准确[5],因为计算出的CBF是4个延迟时ATT调整后CBF的平均值,与相同扫描时间的单次延迟pCASL扫描相比,信噪比的损失更小。
与CT灌注相比,ASL完全没有辐射和外源性造影剂,因此可以应用于儿童和患有肾功能不全、甲状腺功能亢进症或碘化对比过敏的患者[6]。
因多延迟ASL的安全性和可操作性,更容易得到患者和放射科医师的接受。
基于O15水的PET灌注成像技术,是测量CBF的金标准[7]。
ASL和PET 具有数据采集技术上的差异,同时两者在CBF的测量上有一定关联[8]。
在PET数据的采集过程中,动态PET采集放射性衰减血液数据需要被校正到每次扫描的起始点,CBF图像从动态PET数据和动脉输入功能计算得到。
在O15水中使用0.9的分配系数进行CBF计算[9]。
虽然PET对临床监测和治疗具有重要作用,但是考虑到PET成本和电离辐射的局限性,ASL技术可能成为烟雾病血液动力学的替代方法。
Bokkers等[10]对动脉闭塞患者观察ASL-MRI与O15水PET扫描的差异表现,发现多个延迟时间的ASL-MRI能够识别出颈内动脉闭塞患者具有低CBF的脑区域,ASL与PET测量的脑血流量具有较强的相关性,如图2所示。
多延迟ASL已在临床上有效运用,并突破了部分技术上的瓶颈。
Tetsuya等人[11]采用多延迟ASL技术,研究急性缺血性脑卒中病人的脑灌注改变。
然而,多延迟ASL技术在临床应用中经常受制于扫描时间过长的问题,所以通过组合单次3D GRASE(梯度自旋回波)、背景抑制以及pCASL技术,可以改进ASL图像序列的时间稳定性,在相对较短时间内实现了CBF和ATT的同时测量。
缺血性卒中或短暂性脑缺血发作以及颈动脉闭塞患者,每年有5%~6%的发生中风的风险。
具有延迟补偿的pCASL技术可适用于慢性闭塞性脑血管疾病的预测。
该技术即使在改变血液动力学状态下,也可以在延迟补偿后较精确地测量CBF,能够提前鉴别出缺血性卒中。
针对大脑中动脉血管区域患有症状性动脉闭塞的患者,多延迟ASL-MRI测量可用于描绘存在灌注不足的区域。
此外,多延迟pCASL已在临床上实现动态灌注图像评估脑旁路流量[12]。
ASL局部血管内信号和低组织灌注特征的延迟动脉转运效应可以表现侧支灌注的状态。
迄今为止,延迟传播效应的鉴定和侧支灌注的推断主要是基于在单个PLD中(通常在1.5~2 s之间)获得的ASL图像。
多延迟pCASL技术能够通过动态灌注图像系列提供烟雾病患者旁路流动的可视化,以及进行侧支灌注定量评估。
在未来的临床研究中,除了平均CBF和ATT之外,还建议在多个PLD中检查动态灌注图像序列。
Dong等人[8]采用多延迟pCASL技术在健康志愿者中评估肾灌注和ATT的可行性、重现性和变化特征。
在4个不同的后标记延迟点(0.5,1.0,1.5和2.0 s)计算ATT和校正ATT的肾血流量,并对每个肾脏和受试者进行评估。
通过使用类内相关性和Bland-Altman图来评估pCASL 技术的重现性,得出pCASL是测量肾皮质灌注可行性和可重复性的有效方法。
利用该技术得出肾皮质和髓质的ATT具有较弱的再现性和明显的变异性。
Mezue等人[13]采用多延迟pCASL技术,研究了正常人静息状态下脑灌注相关参数CBF和ATT,使参数的测量具有高灵敏度和重复性。
根据这些特征初步分析表明,未来可以进一步优化基于解剖学的PLD选择与研究。
这种技术不仅稳健可靠,对ASL技术也将是一个越来越普遍的新型应用。
PLD方法提供了更多的实验灵活性,所以这种方法将是临床诊断和新型药物开发的强有力的工具[14]。
ASL技术问世20余年来,其无创性的优点及其相关科研技术的进步,使得ASL技术已经逐渐应用于临床。