磁共振灌注成像

1、MRI灌注成像基本原理及臨床應(yīng)用醫(yī)學(xué)影像1班Catalogue 1、灌注成像概念及原理 2、灌注成像的掃描技術(shù) 3、灌注在腦的臨床應(yīng)用磁共振灌注成像灌注（Perfusion） 人腦正常的神經(jīng)心理和高級神經(jīng)活動要求以一定的血流灌注為基礎(chǔ)，灌注是指血流通過毛細血管網(wǎng)，將攜帶的氧和營養(yǎng)物質(zhì)輸送給組織細胞的重要功能，一般等同于血流過程，是以流動效應(yīng)為基礎(chǔ)的，存在于正常組織和疾病狀態(tài)，毛細血管中的血液流動使灌注成像成為可能。 MR PWI用來反映組織的微血管分布和血流灌注情況，可以提供血流動力學(xué)方面的信息。具有時間分辨率（小于2s即可包括全腦）和空間分辨率高，操作簡單，無放射性，可以在短時間內(nèi)重復(fù)進行，

2、具有良好的臨床應(yīng)用前景。磁共振灌注成像 1磁共振灌注成像 1磁共振灌注成像灌注成像的理論基礎(chǔ) 核醫(yī)學(xué)的放射性示蹤劑稀釋原理和中心容積定律（central volume principle) rMTT=rCBV/rCBF 磁共振灌注成像 1磁共振灌注成像 1磁共振灌注成像基本方法 靜脈團注對比劑后，當(dāng)對比劑第一次通過受檢組織之前之中和之后，采用快速掃描序列進行連續(xù)的多層面多次成像，從而獲得一系列動態(tài)的掃描圖像。 對比劑第一次通過期間，主要存在于血管內(nèi)，血管外極少，血管內(nèi)外濃度梯度最大，信號的變化受彌散因素影響小，故能反應(yīng)組織的血液灌組情況。根據(jù)造影劑第一次通過局部腦組織引起的信號強度變化和時間的

3、關(guān)系，可以繪制信號強度時間曲線，根據(jù)信號強度時間曲線可獲得部分的血流動力學(xué)參數(shù)的相對值，并可通過工作站制成各種血流動指標圖像。磁共振灌注成像MRI灌注技術(shù)的分類 1 使用外源性示蹤劑，即對比劑首過磁共振灌注成像法，以動態(tài)磁敏感對比增強（dynamic susceptibility weighted contrast enhanced，DSC）灌注成像最常用。 2 使用內(nèi)源性示蹤劑，即利用動脈血中的水質(zhì)子作為內(nèi)源性示蹤劑的動脈自旋標記（arterial spin labeling，ASL）法，由于不需注射對比劑，安全無創(chuàng)，因而有著較強的臨床應(yīng)用潛力。磁共振灌注成像 1磁共振灌注成像磁共振灌注成像

4、磁共振灌注成像 磁共振灌注成像圖像資料的后處理 將掃描獲得的原始圖像輸入離線工作站。在實際工作中，通常首先獲得的事時間-信號強度曲線，然后通過工作站計算機的處理進而得到相對腦血容量，相對腦血流量及平均通過時間圖，確定興趣區(qū)（ROI）以獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。磁共振灌注成像 PWI可以提供必要的血液動力學(xué)參數(shù)。 1 灌注不足：MTT明顯延長，rCBV減少，rCBF明顯減少。 2 側(cè)支循環(huán)信息：MTT延長，rCBV增加或尚可。 3 血流再灌注信息：MTT縮短或正常，rCBV增加，rCBF正?；蜉p度增加。 4 過度灌注信息：rCBV與rCBF均顯著增加。磁共振灌注成像MR腦灌注臨床應(yīng)用 1.急性腦缺血病變急

5、性腦缺血期病灶中心血流灌注嚴重減少，急性腦缺血期病灶中心血流灌注嚴重減少，rCBV的的減少是最直觀的指標，它反映單位質(zhì)量內(nèi)血容量減減少是最直觀的指標，它反映單位質(zhì)量內(nèi)血容量減少，當(dāng)腦局部灌注壓下降時，腦組織可以通過一定少，當(dāng)腦局部灌注壓下降時，腦組織可以通過一定的自我調(diào)節(jié)機制使局部血管床擴張以增加血容量來的自我調(diào)節(jié)機制使局部血管床擴張以增加血容量來代償。代償。研究表明急性腦缺血發(fā)作后，過度灌注和持續(xù)的灌研究表明急性腦缺血發(fā)作后，過度灌注和持續(xù)的灌注不足可同時存在，且是造成腦組織損傷的原因。注不足可同時存在，且是造成腦組織損傷的原因。灌注成像可通過灌注成像可通過rCBF和和MTT來了解局部組織的

6、灌注來了解局部組織的灌注情況，有望幫助臨床及時判斷病變進展。情況，有望幫助臨床及時判斷病變進展。磁共振灌注成像磁共振灌注成像2.原發(fā)性膠質(zhì)瘤 膠質(zhì)瘤的血管增生程度是決定病理學(xué)分級的重要參數(shù)之一，目前臨床上采用微血管密度計數(shù)作為評價膠質(zhì)瘤血管生成的金標準，隨著膠質(zhì)瘤惡性程度的提高，其微血管密度也在提高。從總體上看，腫瘤惡性程度越高rCBV值越大，即多行膠母間變性星型細胞瘤低級別膠質(zhì)瘤，灌注成像能夠在活體上快速而幾乎無創(chuàng)的量化反映組織的血管生成及分布情況，從而達到對膠質(zhì)瘤分級的目的。磁共振灌注成像 1磁共振灌注成像磁共振灌注成像磁共振灌注成像3.腦膠質(zhì)瘤病 腦膠質(zhì)瘤病是一種罕見腫瘤，病理特征是中度

7、多行的膠質(zhì)細胞沿正常結(jié)構(gòu)內(nèi)侵潤而不破壞它，病變區(qū)細胞數(shù)量增多但無腦實質(zhì)破壞和新生血管。灌注成像顯示病變區(qū)缺乏血管增生，rCBV甚至低于正常為受累的腦白質(zhì)。磁共振灌注成像4.腦轉(zhuǎn)移瘤 腦轉(zhuǎn)移瘤多為血行轉(zhuǎn)移，在其生長中產(chǎn)生無屏障的新生血管網(wǎng)，瘤周常伴不同程度水腫，但其內(nèi)的毛細血管床正常，腫瘤邊緣以外無腫瘤細胞侵潤。 孤立實性轉(zhuǎn)移常與原發(fā)腫瘤鑒別。兩者病灶區(qū)rCBV表現(xiàn)相近，灶周水腫區(qū)差異顯著，原發(fā)腫瘤明顯高于轉(zhuǎn)移瘤。這可能就是轉(zhuǎn)移瘤周圍僅僅是單純水腫而原發(fā)腫瘤除水腫外還有瘤細胞侵潤的本質(zhì)差異的反應(yīng)。磁共振灌注成像5.腦原發(fā)淋巴瘤 腦原發(fā)淋巴瘤的治療依靠聯(lián)合大劑量化療和放療而非手術(shù)。在診斷上，常規(guī)影

8、像有時很難鑒別腦原發(fā)淋巴瘤與多行膠質(zhì)母細胞瘤。灌注成像顯示腫瘤新生血管特征的能力有助于鑒別兩者。腦原發(fā)淋巴瘤組織病理上的一個顯著特征就是以血管為中心生長，形成多層環(huán)形結(jié)節(jié)并使血管周圍間隙擴大。雖然腫瘤細胞可侵犯血管內(nèi)皮甚至侵入血管腔內(nèi)，但新生血管卻不明顯。因此腦原發(fā)淋巴瘤的rCBV明顯低于多形膠母的。磁共振灌注成像6.腦外腫瘤 顱內(nèi)腦外腫瘤是指起源于顱內(nèi)非腦實質(zhì)組織如腦膜，硬模，顱骨，腦室，脈絡(luò)膜叢，松果體，垂體的腫瘤，以腦膜瘤最常見。它們常有豐富的血管而又無血腦屏障，所以增強顯著。一般情況下常規(guī)影像檢查鑒別腦內(nèi)外腫瘤不難，當(dāng)腦內(nèi)腫瘤侵犯硬膜或腦外腫瘤侵犯腦實質(zhì)時會給定位診斷造成困難。腦外腫瘤

9、的rCBV明顯高于腦內(nèi)腫瘤。值得注意的事由于腦外腫瘤沒有血腦屏障，造影劑很快漏出，rCBV的測量不可靠。灌注曲線特征是首次通過后基線恢復(fù)緩慢。磁共振灌注成像 2磁共振灌注成像7.其他應(yīng)用 7.1缺血性腦白質(zhì)疏松癥 定量 MR PWI顯示缺血性腦白質(zhì)疏松癥病人腦白質(zhì)的rCBF下降 ,而腦灰質(zhì)的 rCBF卻正常 ,這與低灌注在缺血性腦白質(zhì)疏松癥發(fā)病機制中起的作用是一致的 ,病人灰質(zhì)和白質(zhì)所獲得的 CBF的絕對值與以前研究結(jié)果相似 ,進一步說明了定量的 MR PWI技術(shù)所測 rCBF的準確性 磁共振灌注成像 7.2老年性癡呆 MR PWI在此病早期診斷中有一定的臨床作用 ,顳頂感覺運動及海馬皮質(zhì)區(qū)的

10、灌注參數(shù)有統(tǒng)計學(xué)上顯著的變化 ,其血液動力學(xué)改變是功能和認識損害的表達 。 7.3創(chuàng)傷性腦損傷 腦創(chuàng)傷后 ,腦血管發(fā)生改變導(dǎo)致腦缺血和進一步細胞損害 ,它可導(dǎo)致多種病理變化 ,MR PWI上腦損傷區(qū)域都可存在異常的 CBV ,這種改變在決定臨床結(jié)果方面可能起著重要的作用 。磁共振灌注成像 7.4腦靜脈或硬腦膜竇血栓 MR PWI能顯示腦組織的靜脈性充血 ,鑒別累及可恢復(fù)組織的病理生理類型 ,CBV正常 ,MTT延長 ,提示受累的腦組織具有可恢復(fù)性 ,可指導(dǎo)臨床治療。 7.5腫脹性脫髓鞘病變 TDLs好發(fā)于腦白質(zhì)中央 ,可強化 ,灶周水腫 ,有占位效應(yīng)和中央壞死。MR PWI在鑒別 TDLs和顱內(nèi)腫瘤方面價值較大 ,它可正確診斷脫髓鞘病變。磁共振灌注成像 3磁共振灌注成像 5磁共振