神經(jīng)影像學新進展在神經(jīng)外科中應用2012年-11-1

影像學檢查方法頭顱X線平片（CR，DR）X線血管造影（DSA，DA）CT常規(guī)CTCT血管成像（CTAngiography，CTA)CT灌注成像（CTperfusion，CTP）MRI常規(guī)MRI磁共振血管成像（MRAngiography，MRA)磁共振擴散加權成像（DiffusionWeightedImaging,DWI)磁共振灌注加權成像（PerfusionWeightedImaging,PWI)擴散張量成像（DiffusionTensorImaging,DTI)磁敏感加權成像（SusceptibilityWeightedImaging,SWI)動脈粥樣硬化斑塊成像（PlaqueImaging)磁共振波譜成像（MRSpectroscopy,MRS)血氧水平依賴（Bloodoxygendenpendent,BOLD)氨基質子轉移（AmideProtonTransfer,APT）其它：多普勒超聲，ECT，SPECT，PET，PET-CT,PET-MR第一頁，共123頁。影像學檢查方法-MR常規(guī)MRI磁共振血管成像（MRAngiography，MRA)磁共振擴散加權成像（DiffusionWeightedImaging,DWI)磁共振灌注加權成像（PerfusionWeightedImaging,PWI)擴散張量成像（DiffusionTensorImaging,DTI)磁敏感加權成像（SusceptibilityWeightedImaging,SWI)動脈粥樣硬化斑塊成像（PlaqueImaging)磁共振波譜成像（MRSpectroscopy,MRS)血氧水平依賴（Bloodoxygendenpendent,BOLD)氨基質子轉移（AmideProtonTransfer,APT）第二頁，共123頁。常規(guī)MRI

T1WIT2WIFLAIR第三頁，共123頁。

MR血管成像三維重建多方位動態(tài)觀察評價缺血區(qū)供血動脈情況腦MRA無需對比劑，簡單、快速、無創(chuàng)第四頁，共123頁。第五頁，共123頁。磁共振擴散加權成像（DWI）DWI提供真實描述組織水分子擴散相對速度的圖象對比。與傳統(tǒng)的MR技術不同，提供了一種新的影像對比。表觀擴散系數(shù)（Apparentdiffusioncoefficient，ADC）：描述DWI中不同方向的分子擴散運動的速度和范圍。ADC值與DWI信號呈負指數(shù)關系。

DWIADC第六頁，共123頁。*7DWI上高信號病灶細胞毒性水腫:急性梗死，外傷，腦炎等細胞密度高，細胞外間隙?。?/p>

淋巴瘤、PNET等

粘滯度高：

膿腫

表皮樣囊腫等

第七頁，共123頁。DWI在腦缺血中的應用早期診斷腦缺血鑒別新舊梗死灶評價缺血半暗帶第八頁，共123頁。1hCT3hMRIT2WI3hDWI5dCT第九頁，共123頁。缺血半暗帶(IschemicPenumbra)缺血半暗帶：PWI－DWIDWIPWI第十頁，共123頁。*11DWI在顱內占位性病變的應用顱內環(huán)形強化灶的鑒別（膠質母細胞瘤、轉移瘤與膿腫）蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫的鑒別

腫瘤惡性程度的鑒別診斷一些腫瘤：如PNET，淋巴瘤，轉移瘤等

早期檢測放療和化療反應第十一頁，共123頁。*12顱內腫瘤影響DWI的因素腫瘤細胞數(shù)目、大小和排列：腫瘤細胞數(shù)目密集、體積較大或者具有特殊的空間排列均可能限制水分子擴散。如淋巴瘤、髓母細胞瘤、原始外胚層腫瘤（PNET）等，DWI表現(xiàn)為明顯高信號，具有相對特征性。細胞內細胞器的數(shù)目和大小：一般來說，腫瘤細胞異型性越高，細胞器越豐富，體積越大，主要有細胞核（包括染色質）、核小體、高爾基體等，將降低細胞內水分子的擴散。第十二頁，共123頁。*13顱內腫瘤影響DWI的因素細胞間隙：大的間隙對細胞外水分子的運動影響不大，小的間隙則限制其運動。合并微囊變、微梗死、出血、鈣化等均可以引起擴散運動產(chǎn)生變化。T2穿透效應的影響。第十三頁，共123頁。*14DWI在顱內占位性病變的應用顱內環(huán)形強化灶的鑒別（膠質母細胞瘤、轉移瘤與膿腫）腫瘤惡性程度的鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫的鑒別

診斷一些腫瘤：如PNET，淋巴瘤，轉移瘤等

早期檢測放療和化療反應第十四頁，共123頁。*15顱內環(huán)形強化灶的鑒別常規(guī)MRI表現(xiàn)相似，DWI可以鑒別，敏感性93.3％，特異性90.9％。腦膠質瘤、轉移瘤的囊變/壞死：主要因為腫瘤生長迅速,病變中心缺血等引起壞死，壞死灶中的細胞數(shù)量少,液體清亮,黏稠度低,因而水分子的彌散運動不受限，于DWI像上表現(xiàn)為低信號；腦膿腫則由于主要含大量黏液,其內含有細菌、炎性細胞、黏蛋白、細胞碎屑等,較高的黏稠度和大量的炎性細胞限制了水分子的運動,因此DWI上呈高信號。第十五頁，共123頁。

T2WIT1WIC+DWI

膠質母細胞瘤與膿腫第十六頁，共123頁。*17

小心誤診！膿腫第十七頁，共123頁。*18轉移瘤T2WIT1WI+CDWIADC第十八頁，共123頁。*19膿腫間變性星形細胞瘤轉移瘤第十九頁，共123頁。*20DWI在顱內占位性病變的應用顱內環(huán)形強化灶的鑒別（膠質母細胞瘤、轉移瘤與膿腫）腫瘤惡性程度的鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫的鑒別

診斷一些腫瘤：如PNET，淋巴瘤，轉移瘤等

早期檢測放療和化療反應第二十頁，共123頁。*21DWI對膠質瘤分級診斷的價值

高級別膠質瘤的瘤體實質ＡＤＣ值明顯低于低級別膠質瘤,主要是由于腦腫瘤惡性程度越高,細胞數(shù)目越多,細胞間隙越小,而且細胞異型性增高,核漿比加大,導致水分子彌散更加受限。第二十一頁，共123頁。*22II級星形細胞瘤vs膠質母細胞瘤苗延巍，中國醫(yī)學影像技術，2005（21）5：57－61第二十二頁，共123頁。*23良惡性腦膜瘤的鑒別惡性良性第二十三頁，共123頁。*24DWI在顱內占位性病變的應用顱內環(huán)形強化灶的鑒別（膠質母細胞瘤、轉移瘤與膿腫）腫瘤惡性程度的鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫的鑒別

診斷一些腫瘤：如PNET，淋巴瘤，轉移瘤等

早期檢測放療和化療反應第二十四頁，共123頁。*25表皮樣囊腫與蛛網(wǎng)膜囊腫的鑒別表皮樣囊腫：因含有脂類、大分子物質等成分,其內容物的運動能力低,DWI上與腦實質的信號近似,表現(xiàn)為等或稍高信號,相應的ADC值亦低于腦脊液。蛛網(wǎng)膜囊腫：因含有大量的自由水分子,其信號強度則與腦脊液類似,于DWI上呈低信號,ADC圖像上呈高信號。第二十五頁，共123頁。*26T1WIC+T2WIDWI表皮樣囊腫，DWI上信號很高

蛛網(wǎng)膜囊腫，在所有MRI序列上，信號都類似于CSF。第二十六頁，共123頁。*27DWI在顱內占位性病變的應用顱內環(huán)形強化灶的鑒別（膠質母細胞瘤、轉移瘤與膿腫）腫瘤惡性程度的鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫的鑒別

診斷一些腫瘤：如PNET，淋巴瘤，轉移瘤等

早期檢測放療和化療反應第二十七頁，共123頁。*28淋巴瘤T1WIC+T1WIC-T2WIFLAIR

DWI第二十八頁，共123頁。*29DWI在顱內占位性病變的應用顱內環(huán)形強化灶的鑒別（膠質母細胞瘤、轉移瘤與膿腫）腫瘤惡性程度的鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫的鑒別

診斷一些腫瘤：如PNET，淋巴瘤，轉移瘤等

早期檢測放療和化療反應第二十九頁，共123頁。*30成功的放療或化療可導致腫瘤細胞明顯損失，表現(xiàn)為細胞膜完整性喪失和隨后腫瘤細胞密度降低。

因為腫瘤細胞減少，組織間隙提及增大，導致?lián)p傷的腫瘤組織內水擴散運動增加。

早期檢測放療和化療反應第三十頁，共123頁。*31早期檢測放療反應

治療前T1WIC+治療前ADC圖(b=4000)肺癌腦轉移病人放療過程中ADC值增加,治療2月后病變消失。治療后7天

ADC圖(b=4000）)治療后60天T1WIC+第三十一頁，共123頁。DWI在顱內其它疾病的應用顱內出血外傷32第三十二頁，共123頁。腦實質內出血第三十三頁，共123頁。第三十四頁，共123頁。第三十五頁，共123頁。第三十六頁，共123頁。*37外傷男性，18歲。有外傷病史。T2WI,T2*-GRE,FLAIR未見異常。DWI示左顳灰白質交界處及右側額葉分別見高信號損傷，ADC呈低信號（箭頭）。第三十七頁，共123頁。體素不相干運動（intravoxelincoherentmotion，IVIM）多b值彌散成像無創(chuàng)可反應腫瘤血流灌注及擴散信息38第三十八頁，共123頁。常規(guī)T1

T2DWIADCIVIM

HighbADCIVIM

LowbADC3DASLCBF第三十九頁，共123頁。MR灌注加權成像（PWI）動態(tài)磁敏感對比（dynamicsusceptibilitycontrast，DSC）MRI：雙倍對比劑，高壓注射器；動脈血質子自旋標記（arterialspinlabeling，ASL）MRI：無創(chuàng)，可重復性。第四十頁，共123頁。

DSC原理利用順磁性對比劑Gd-DTPA首過期間引起的MR信號改變，得到信號強度－時間曲線。通過分析MR信號隨時間變化情況，可以得到CBF、CBV、MTT、TTP等參數(shù)圖。第四十一頁，共123頁。動脈血質子自旋標記(ASL)第四十二頁，共123頁。

灌注參數(shù)CBF：反映每100克腦組織內每分鐘的血流量。以毫升/100克/分(ml/100g/min)為單位。CBV：感興趣區(qū)毛細血管和大血管的血管床容積。以毫升為單位。MTT：對比劑平均通過時間，以秒為單位。TTP：對比劑到達最高峰的時間，以秒為單位。中心容積定律：CBF=CBV/MTT第四十三頁，共123頁。在腦缺血中的應用：評價缺血半暗帶男性，49歲。言語不清2天。

PWI>DWI，存在缺血半暗帶第四十四頁，共123頁。治療前后腦灌注情況評價介入治療前后第四十五頁，共123頁。療效評價(治療前后)第四十六頁，共123頁。rCBV可反映腫瘤的血供情況判斷膠質瘤的分級指導立體定向活檢鑒別腫瘤復發(fā)與放射性壞死在腦腫瘤中的應用第四十七頁，共123頁。第四十八頁，共123頁。鑒別腫瘤復發(fā)與放射性壞死第四十九頁，共123頁。磁敏感加權成像（SWI）磁化率(Susceptibility)：一種物質在外加磁場作用下的磁化程度磁敏感加權成像（SusceptibilityWeightedImaging,SWI）利用不同組織間磁化率的差異產(chǎn)生一種獨特的對比這種對比不同于質子加權、T1、T2及T2*對比，是一種新的MRI成像序列河南省人民醫(yī)院第五十頁，共123頁。磁敏感加權成像（SWI）SWI對順磁性物質如脫氧血紅蛋白和含鐵血黃素等高度敏感，對微出血灶的顯示比2D梯度回波序列(GRE)敏感3-6倍SWI被認為是靜息態(tài)的BOLD，用以測量血氧飽和度

定量分析

GRESWI第五十一頁，共123頁。中樞神經(jīng)系統(tǒng)臨床應用

Clinicalapplication腦、脊髓外傷(trauma)血管畸形（vesselmalformation)

腦腫瘤(tumors)

鈣化顯示(calcification)腦卒中(stroke)癡呆(dementia)第五十二頁，共123頁。SWI早期敏感檢出微出血灶(Microbleed)顯示彌漫性軸索損傷(Diffuseaxonalinjury,DAI)蛛網(wǎng)膜下腔出血（Subarachnoidhemorrhage）腦室內出血（Intraventricularhemorrhage)腦外傷(Trauma)第五十三頁，共123頁。SWIT2彌漫性軸索損傷(DAI)

第五十四頁，共123頁。T2*SWISWI對腦外傷微出血灶的顯示(Microbleeding)第五十五頁，共123頁。蛛網(wǎng)膜下腔出血(SAH)第五十六頁，共123頁。腦室內積血CTSWI第五十七頁，共123頁。脊髓損傷后出血與否對治療和預后評估很重要由于脊髓很細，周圍解剖結構較復雜，SWI在脊髓成像受到限制，故SWI遲遲未能在脊髓病變中得到應用我們與SWI技術的創(chuàng)始人美國E.MarkHaacke教授直接合作，首次開發(fā)出脊髓的SWI參數(shù)，評價SWI在檢出頸髓損傷出血中的價值脊髓外傷(Spinalcordinjury)第五十八頁，共123頁。男，34歲，車禍傷6天，常規(guī)MRI示脊髓挫傷而SWI示脊髓出血第五十九頁，共123頁。

發(fā)表論文

第六十頁，共123頁。SWI在腦出血中的應用T2SWI第六十一頁，共123頁。海綿狀血管瘤(Cavernoushemangioma)靜脈畸形(Venousmalformation)毛細血管擴張癥(Telangiectasia)血管畸形（vesselmalformation)第六十二頁，共123頁。海綿狀血管瘤(Cavernoushemangioma)第六十三頁，共123頁。靜脈畸形(Venousmalformation)T2WISWI第六十四頁，共123頁。毛細血管擴張癥(Telangiectasia)

第六十五頁，共123頁。顯示腫瘤血管和出血，有助于腫瘤分級和鑒別診斷基底節(jié)區(qū)生殖細胞瘤早期生殖細胞瘤的診斷腦腫瘤(Tumor)第六十六頁，共123頁。膠質瘤(Glioma)T2WISWIPWISWI顯示膠質瘤內出血和靜脈，有助于評估腫瘤血供，PWI顯示腫瘤實質高灌注。高級別的腫瘤活動區(qū)含更多的血管，且容易出血。第六十七頁，共123頁。膠質瘤(Glioma)T1WI+CSWISWI很好地顯示了增強掃描沒有顯示的腫瘤內出血和靜脈第六十八頁，共123頁。基底節(jié)區(qū)病變：性質？66天后復查，病灶增大男，14歲，肢體無力2個月LouX.AJNR,2009第六十九頁，共123頁。放療27天后復查，病灶縮小生殖細胞瘤(Germinoma)LouX.AJNR,2009第七十頁，共123頁。放療27天后復查男，16歲，肢體無力、尿崩癥3個月生殖細胞瘤(Germinoma)LouX.AJNR,2009第七十一頁，共123頁?；坠?jié)區(qū)早期生殖細胞瘤

(earlybasalgangliagerminoma)早期生殖細胞瘤：最大徑<10mm，無囊變、壞死、出血；男性占絕大少數(shù)，通常<20歲病灶可以很小，容易漏診及誤診MRI上T2WI高信號，無強化；T1WI可為高、等、低信號SWI可以敏感發(fā)現(xiàn)生殖細胞瘤的早期病灶，表現(xiàn)為低信號，可能的機制：腫瘤內出血灶內囊和蒼白球富含鐵，腫瘤侵犯可導致軸索轉鐵蛋白傳輸障礙，導致鐵的異常沉積腫瘤細胞分泌鐵蛋白與神經(jīng)元（neuron）和膠質細胞的鐵蛋白受體相結合，之后被轉運到蒼白球第七十二頁，共123頁。鈣化在磁共振傳統(tǒng)序列（SET1,T2)上的信號多變鈣化在梯度回波(GRE)上顯示為極低信號，與出血鑒別困難。鐵為順磁性(Paramagnetic)物質，鈣化為反磁性(Diamagnetic)物質，因此在相位圖上，兩者的信號相反，所以可以被鑒別開來。SWI對鈣化的顯示(Calcification)第七十三頁，共123頁。腦囊蟲(Cysticercosis)A.SWIB.CTC.Phaseimage腦囊蟲感染史，CT示腦實質內多發(fā)鈣化，相位圖示鈣化點與CT一致第七十四頁，共123頁。腦腫瘤(TumorCalcification)少枝膠質細胞瘤。CT(A)顯示了腫瘤內斑片狀的鈣化。SWI幅值圖(B)顯示了腫瘤內的低信號，無法判定是出血還是鈣化。SWI相位圖(C)顯示了腫瘤內的鈣化，與CT結果一致。第七十五頁，共123頁。SWI在腦卒中的應用(Stroke)缺血性腦卒中檢測梗死灶內的出血成分顯示低灌注腦組織區(qū)發(fā)現(xiàn)阻塞動脈的急性血栓指導溶栓治療腦靜脈竇血栓形成中的應用第七十六頁，共123頁。SWI：檢測梗死灶內的出血成分FLAIRSWI第七十七頁，共123頁。SWI：發(fā)現(xiàn)阻塞動脈的急性血栓MRAFLAIRDWISWI

急性腦卒中。第七十八頁，共123頁。SWI：評價低灌注腦組織區(qū)第七十九頁，共123頁。35%的癡呆為血管性在對癡呆患者的觀察和隨訪中發(fā)現(xiàn)了部分患者腦組織內有微出血灶有研究顯示阿爾茨海默病患者SWI上微出血灶的數(shù)目和大小隨病情進展癡呆(Dementia)第八十頁，共123頁。癡呆患者鐵含量成像正常志愿者癡呆患者第八十一頁，共123頁。臨床應用

Clinicalapplication中樞：外傷、腦卒中、血管畸形、腦腫瘤、癡呆、多發(fā)性硬化、鈣化顯示等等無創(chuàng)性SWI可作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的常規(guī)MRI檢查技術之一腹部、四肢、乳腺第八十二頁，共123頁。高分辨動脈粥樣硬化斑塊成像

高分辨MRI黑血成像側重顯示血管壁結構用于分析斑塊內成分監(jiān)測斑塊進展和轉歸無創(chuàng)傷，可重復性好第八十三頁，共123頁。斑塊成分與信號纖維帽：3DTOF－－帶狀低信號（白色血流與灰黑色斑塊之間），T1WI和PDWI為稍低/中等信號，T2WI為稍高信號（變化較大）壞死的脂質核：3DTOF上等/稍高信號，T1WI和PDWI為稍高信號，T2WI可以顯示為低/中等信號出血：新鮮/偏陳舊－－TOF高信號，其它等/略高；亞急性－－所有序列都是高信號；陳舊出血－－所有序列都是低信號鈣化：均為低信號血栓：隨形成時間不同變化不定增強程度：新生血管（炎性反應）>纖維組織>脂質核第八十四頁，共123頁。出血鈣化脂質T1T2PD病理第八十五頁，共123頁。斑塊分類（形態(tài)和成分）穩(wěn)定斑塊易損斑塊判斷標準：脂質核的大小和成分，纖維帽的厚度，有無血栓形成，有無炎性反應或新生血管，鈣化部位和程度，狹窄程度易損斑塊特征：纖維帽破損，廣泛的脂質壞死（>40%)，斑塊內出血，炎性細胞浸潤明顯，彌漫性鈣化和纖維化等成分并存第八十六頁，共123頁。第八十七頁，共123頁。

右頸內動脈管腔狹窄率>80%，斑塊內信號不均勻，呈較高及等信號，為主要含脂質和纖維組織的復雜斑塊第八十八頁，共123頁。

左頸內動脈血栓形成，橫斷面管腔內充盈高低混雜信號。MIP法重建可見左側頸內動脈起始段閉塞。

第八十九頁，共123頁。DWI示左放射冠腦梗死(A)，MRA正常(B)，高分辨T2WI示MCA壁斑塊形成(C)，遠端血管無斑塊（D）。第九十頁，共123頁。男性，26歲，發(fā)作性左側肢體無力8天第九十一頁，共123頁。磁共振波譜成像（MRS）MRS－研究人體能量代謝的病生理變化。是在MRI形態(tài)學診斷的基礎上，從代謝方面對病變進一步定性----化學指紋腦內主要代謝物含義N－乙酰天門冬氨酸（NAA）－神經(jīng)元標志物膽堿（Cho）－反映細胞膜代謝情況肌酸（Cr）－腦組織能量代謝的提示物乳酸（Lac）－無氧酵解的產(chǎn)物第九十二頁，共123頁。磁共振波譜成像（MRS）正常波譜圖橫軸為頻率軸，縱軸為信號強度軸主要顯示4個代謝峰，波峰下面積代表化合物濃度病理情況下還可顯示其它代謝峰

第九十三頁，共123頁。*94代謝物化學位移代謝物名稱縮寫位移ppmN-乙酰天門冬氨酸肌酸膽堿肌醇乳酸脂質谷氨酸/谷氨酰胺丙氨酸NAA

Cr

Cho

mI

Lac

Lip

Glu/Gln

Ala2.02-2.05

3.03\3.943.2

3.6

1.3

0.9-1.4

2.1-2.5

1.3-1.5第九十四頁，共123頁。*95疾病NAACrChoLacLipaa腫瘤---膿腫梗死---MS---癲癇--顱內常見病變的代謝物特征第九十五頁，共123頁。星形細胞瘤與腦梗死、局灶性炎癥的鑒別環(huán)形增強病變的鑒別腫瘤的定性診斷及良、惡性分級確定腫瘤邊界、指導治療方案腫瘤療效評估MRS在腦腫瘤中的應用第九十六頁，共123頁。*97腦梗死和膠質瘤的鑒別第九十七頁，共123頁。*98腦梗死和膠質瘤的鑒別第九十八頁，共123頁。*99膠質瘤和轉移瘤的鑒別膠質瘤：NAA↓，Cho↑↑，Cr正?；颉D移瘤：NAA缺失，Cho↑，可見LipNAAChoCr第九十九頁，共123頁。*100腦膜瘤第一百頁，共123頁。第一百零一頁，共123頁。Cho第一百零二頁，共123頁。第一百零三頁，共123頁。Lip第一百零四頁，共123頁。是常規(guī)擴散加權成像的發(fā)展直觀顯示梗死遠端纖維束走行改變及其完整性評價病變與纖維束的關系指導治療方案和幫助評估預后擴散張量成像(DTI)第一百零五頁，共123頁。第一百零六頁，共123頁。血氧水平依賴MRI（BloodOxygenLevelDepend