核磁灌注成像(脑部)(完整)
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磁共振MRI灌注成像阅片、成像方法、不同灌注图像识别、灌注成像意义及常见疾病灌注成像磁共振灌注成像在神经科疾病的临床工作中应用越来越广泛,对于疾病的诊断、鉴别诊断以及预后评估具有重要的意义。
磁共振灌注成像方法概念:MRI 灌注成像是指利用磁共振快速扫描技术显示组织微血管的分布及血流灌注情况,提供组织的血流动力学信息。
目前,常用的磁共振灌注成像有三种方法:①动态磁敏感加权对比增强灌注成像(DSC-MRI);②磁共振动态对比增强灌注成像(DCE-MRI);③动脉自旋标记灌注成像(ASL-MRI)。
前两者需要静脉团注射对比剂(如 Gd-DTPA),后者无需注射外源性对比剂。
现将三者的核心要点磁共振灌注成像方法对比总结:不同灌注图像识别临床上DCE 灌注在神经系统不常用,介绍ASL灌注与DSC灌注。
01.明确灌注成像是否注射造影剂,如果未注射造影剂,可能是ASL灌注成像;反之是另外两种灌注成像。
02.可以根据图像上的参数进行判断,如果仅有一个参数(CBF),可能是ASL灌注成像;有脑血流量(CBF),脑血容量(CBV),平均通过时间(MTT),达峰时间(TTP)等参数,是DSC灌注成像。
图 1. 仅有 1 个参数 CBF(左上角),可以判断为 ASL 灌注成像图 2. 图中 CBF、CBV、MTT及TTP 参数(左上角),可判断为 DSC灌注成像灌注图像判断:1)以图2 中DSC 灌注为例,图像灌注的高低可以通过伪彩图的彩阶进行评估,可与对侧正常的脑组织进行比较,判断灌注的高低。
对于 CBF 和CBV,颜色越接近图像左侧色阶的上方,灌注越高(越红),反之灌注越低(越蓝);而对于 MTT 和TTP 来讲,颜色越接近色阶的上方,代表MTT 和TTP 延长,反之正常或缩短;2)可以通过图像后处理软件进行定量分析。
04. 不同灌注参数代表的意义如下:脑血流量(CBF):代表每100 g 脑组织内每分钟的血流毫升数(单位:mL/100 g/min);脑血容量(CBV):每100 g 脑组织内含血容量的多少(单位:mL/100 g);平均通过时间(MTT):造影剂从颅内的动脉侧到静脉侧所需要的时间,所有通过时间的平均值(单位:s);达峰时间(TTP):从造影剂到达成像脑区的主要动脉时开始,至造影剂达到最大量的时间(单位:s);Tmax:指造影剂可以到达所有组织的时间,代表脑组织储存血液功能到达最大值的时间,是反应组织灌注改变和脑组织梗死的敏感指标。
【技术前沿】磁共振灌注成像(PWI)介绍展开全文基本原理:磁共振灌注造影成像(PWI)基于团注对比剂追踪技术,当团注顺磁性对比剂进入毛细血管床时,组织血管腔内的磁敏感性增加,引起局部磁场的变化,进而引起邻近氢质子共振频率的改变,后者引起质子自旋失相,导致T1和T2或T2*的值缩短,反映在磁共振影像上则是在T1WI上信号强度增加,而在T2或T2*WI上信号强度降低。
对比剂首过期间,主要存在于血管内,血管外极少,血管内外浓度梯度最大,信号的变化受弥散因素的影响很小,故能反映组织血液灌注的情况,间接反映组织的微血管分布情况。
临床应用:· 对血供变化最敏感的扫描序列。
· 与弥散加权对照,确定缺血半暗带和再灌注时间窗。
· 颅内和转移瘤鉴别。
· 胶质瘤级别鉴别。
临床病例:脑梗塞:弥散加权图像上可见右侧大脑半球大面积梗塞高信号,而从TTP 图像上,与左侧正常大脑区域相比,右侧大脑半球TTP达峰时间延长,这种异常区域明显大于DWI上梗死区域,相应区域的CBV,CBF均有下降。
胶质瘤:T1图像上可见中低信号占位,及其周围大面积水肿低信号。
灌注图像上可见CBV较高的区域是肿瘤实质,同时相应区域的MTT延长,水肿带MTT略升高,CBV明显下降。
脑膜瘤血供判断:T1增强图像上可见明显强化的占位肿块,周围伴低信号水肿带,PWI的CBV图像上,肿瘤血供异常丰富。
胶质瘤术后复发:T1增强图像上可见明显强化的占位肿块,周围伴低信号水肿带,PWI的CBV图像上,血供丰富的区域为复发的肿瘤组织,相比T1强化区域,对肿瘤实质定位更精确。
摘自:医学影像教育资讯。
磁共振脑灌注成像技术
ASL(arterial spin labeling)是MR灌注成像技术的一种分析方法,是利用内源性示踪剂的动脉自旋标记技术,即采用反转脉冲标记动脉血中的质子,将标记前后采集的图像进行减影,从而获得组织灌注参数图。
根据标记方法不同分为2D采集、EPI采集;根据脉冲采集类型分为:连续式ASL(CASL),脉冲式ASL(PASL);脉冲式标记对动脉通过时间更敏感,信噪比较低;连续式标记能降低动脉通过时间的影响,信噪比高,对设备要求高,射频能量高,不能应用于临床。
ASL完全无创性检查,可重复性强,简单易行。
主要参数CBF。
ASL在近几年有了显著的发展,已应用于临床,潜在的取代了血氧水平依赖性(BOLD)功能MRI在神经科学研究中的地位。
ASL技术已应用于脑、心脏、肺、肾、骨骼肌的灌注研究中,尤其是对脑组织的研究应用更为广泛和深入,主要集中于对脑缺血、脑肿瘤、Alzheimer病、癫痫以及外伤等中枢神经系统常见疾病的研究。
传统ASL与3DASL的对比:
传统ASL:采用EPI采集,对礠敏感伪影明显,2D采集,成像范围有限,对运动伪影敏感;
3DASL:采用FSE采集,有效克服礠敏感伪影,3D采集,成像范围大,Spiral采集高效快速,有效克服运动伪影。
脑灌注成像脑灌注成像是对选定感兴趣层面进行连续动态扫描,获得所选层面的每一像素的时间密度曲线,并通过数学模型处理得到:脑血流容量(cercbral blood volume,CBV)、脑血流流量(cercbral blood flow,CBF)、对比剂平均通过时间(mean transit time,MTT)、对比剂峰值时间(time to peak,TTP)等血流动力学参数和灌注图像表现,评价脑组织的灌注状态,是一种功能成像。
另有一个灌注时间延迟参数,Delay。
目前国内常用的脑灌注分期分为四个期:Ⅰ1期:TTP延长,MTT、rCBF 和 rCBV正常;Ⅰ2期:TTP和MTT延长,rCBF正常,rCBV正常或轻度升高;Ⅱ1期:TTP、MTT延长以及rCBF 下降,rCBV 基本正常或轻度下降;Ⅱ2期:TTP、MTT延长,rCBF 和 rCBV 下降。
Ⅰ期指循环储备期(cerebrovascular autoregulation),此期以小动脉及毛细血管平滑肌扩张、侧支循环代偿为主要代偿机制;Ⅱ期为脑循环储备失代偿期(也称代谢储备期);此期血管扩张已达到极限,不能满足细胞耗氧需求,细胞会通过提高氧摄取分数(OEF)来进行代偿;为机体代偿的终末阶段。
其中TTP最敏感,MTT次之;CBF最直接,而CBV代表一种最终代偿能力。
脑灌注成像目前主要用于:超早期脑梗死、短暂性脑缺血发作,颈动脉狭窄、颅内血管狭窄和烟雾病等缺血性脑血管病的介入和外科手术前后评估。
同时也用于颅脑占位性病变的检查(鉴别胶质瘤肿瘤复发和治疗性坏死)。
CT和MR均可以行脑灌注成像检查。
16排以上CT,1.5T或者3.0T的MRI均可以进行全脑灌注成像,需要注射造影剂。
MRP与CTP不同的是前者是一种半定量方法;相比多模式CT技术,MR需要更长的时间去操作,并且很多急诊情况下无法使用,但没有辐射是其优点。
因为检查需要注射造影剂,一般需要禁食水4小时,同时需要做造影剂敏感试验。