临床应用磁共振灌注成像临床应用及进展

来源:《磁共振成像》杂志。赵斌.磁共振灌注成像临床应用及进展.,5(S1):46-50.

磁共振灌注加权成像(perfusion-weightedimaging,PWI)是一种反映组织微血管分布和血流灌注情况的MR功能成像技术,其常用序列包括:T*加权磁敏感动态增强(dynamicsusceptibilitycontrast,DSC)磁共振成像、T1加权动态增强(dynamiccontrastenhancement,DCE)磁共振成像和动脉自旋标记增强(arterialspinlabeling,ASL)磁共振成像。前两种技术系通过静脉团注对比剂使局部毛细血管内磁敏感性增加致局部磁场不均匀,质子自旋去相位,引起T、T*或T1值的明显缩短,获得一系列动态影像,通过定量指标反映局部灌注情况;因为需要注射外源性对比剂,DSC、DCE对于不能配合的病人或难以静脉注射的患者有一定的局限性。ASL则无需注射外源性对比剂,而是以动脉血内氢质子为内源性示踪剂并对其进行标记的无创性灌注成像方法,适应于儿童及不能配合的受试者。ASL和DSC主要应用于脑部灌注研究,而体部器官灌注成像则以DCE和ASL为主。

DSC的评价参数主要有脑血流容量(cerebralbloodvolume,CBV)、脑血流量(cerebralbloodflow,CBF)和平均通过时间(meantransittime,MTT)、达峰时间(timetopeak,TTP)。由于CBV、CBF受MR扫描仪、团注对比剂量和速率、成像序列和参数、受检者的血容量和心排血量等因素影响,实际工作中多采用相对CBV(relativeCBV,rCBV)、相对CBF(relativeCBF,rCBF)。DCE则根据对比剂引起的信号强度变化与时间的关系,绘制时间-信号强度曲线,经工作站处理可得出反映血流动力状态的各种灌注指标,如容量转移常数(volumetransferconstant,Ktrans)、速率常数(rateconstant,Kep)、血管外细胞外间隙容积分数(extravascularextracellularvolumefraction,Ve)。ASL仅可准确量化CBF,并具有良好的重复性。

1MR灌注成像在脑部的应用进展及进展

近年来,磁共振灌注成像技术日臻完善,临床应用也不断拓新。新的研究结果显示,PWI与DWI不匹配区域,不仅仅包含了缺血半暗带(ischemicpenumbra,IP),还包括良性灌注减低区;并且DWI高信号并不完全代表梗死核心,IP亦可以存在于DWI及PWI的异常区域内,而良性灌注减低区无需治疗即可自动恢复[1]。由于不需注射对比剂,ASL业已成为MR灌注成像的研究热点,但对其灌注定量的准确性仍有争议[]。Huck等[3]对亚急性脑缺血的ASL和DSC的对比研究表明,ASL在显示小梗死和不完全性缺血病灶的效果已接近DSC,可以为临床提供有价值的信息,但ASL所测得的CBF值稍低于DSC,容易把部分短暂脑缺血发作误诊为急性脑梗死。

脑肿瘤的PWI多采用DSC法。研究表明,rCBV值与肿瘤的分级具有显著的相关性[4],高级别胶质瘤瘤体部分的rCBV明显高于低级别胶质瘤,评价胶质瘤的病理分级rCBV明显优于rCBF[5]。有报道认为,通过测量药物及放疗后肿瘤及瘤周组织的rCBV值、rCBF值,PWI可以有效地评价肿瘤的治疗效果。rCBV值下降的程度可以反映药物抗肿瘤的疗效,且与放疗剂量相关[6]。此外,rCBV值能准确区分复发肿瘤的高灌注与坏死组织的低灌注[7]。

ASL在脑肿瘤中的应用也日益广泛,包括肿瘤血供、胶质瘤的术前分级及肿瘤放化疗后的疗效评估等[8]。肿瘤血流量在高、低级别胶质瘤之间有显著性差异,低级别胶质瘤表现为低灌注,高级别胶质瘤为高灌注[9]。ASL在脑肿瘤放化疗后肿瘤坏死或复发的鉴别方面也有很大的优势。放疗后坏死可表现为环状强化的肿块,伴周围脑白质水肿及占位效应,常与肿瘤复发不易鉴别。利用ASL监测治疗前后rCBF的变化,可以区分坏死或复发,间接反映肿瘤的预后情况。

PWI对中枢神经系统其他疾病的研究,如阿茨海默病(Alzhemer’sdisease,AD)、多发性硬化等也日渐增多。DSC研究结果显示,AD患者额顶叶皮质的灌注减低,且有较高的敏感性和特异性。与正常人群相比,AD患者双侧颞顶叶皮质、感觉运动区和海马的rCBV明显降低,且rCBV的降低与脑萎缩无关;轻度认知障碍患者内侧颞叶CBF减低[10]。

ASL对AD患者的研究也日趋增多。AD患者的CBF脑灌注图像上,脑灌注减低多呈对称性分布,以颞叶及颞顶交界灌注减低所占比例最高,其次是顶叶和额叶,枕叶受累者最少。提示AD患者的脑血流减低区首先出现于颞叶和(或)颞顶交界,然后逐渐累及顶叶、额叶和枕叶[11]。

DSC对多发性硬化患者的研究发现各种病灶的MTT显著延长、rCBV减少,且相对正常的脑白质区灌注减低,rCBF减低、MTT延长,而rCBV无明显变化[1]。在多发性硬化患者联合应用PWI和DTI,

发现表现正常的胼胝体的CBF、CBV与平均弥散值(MD)明显相关,这种相关性与在脑缺血时观察到的两者的相关性相一致,表明正常脑白质区低灌注为缺血性改变,而非低代谢导致的灌注下降。ASL作为一种非侵袭性脑功能研究技术,可以通过神经血管联接来评价脑组织功能活动。ASL对磁敏感效应不敏感,更适用于脑功能活动灌注改变长时间实时追踪研究[13]。有研究者更将ASL应用于抑郁症、癫痫、偏头痛等神经系统疾病并取得了很好的效果。

MR灌注成像在体部的应用及进展

PWI在体部的应用,随着扫描速度、时间分辨率的不断提升也较以往明显增多。数据处理和分析方面,从原始的非模型法到模型法的单输入和双输入、单室和双室及常规室(conventional







































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