磁共振灌注成像的臨床應(yīng)用

1、mri灌注成像基本原理及臨床應(yīng)用 滄 州 市 二 醫(yī) 院 腦動(dòng)脈狹窄門診 李寶棟 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 灌注（perfusion） 人腦正常的神經(jīng)心理和高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)要求以一定的血流灌 注為基礎(chǔ)，灌注是指血流通過毛細(xì)血管網(wǎng)，將攜帶的氧和 營養(yǎng)物質(zhì)輸送給組織細(xì)胞的重要功能，一般等同于血流過 程，是以流動(dòng)效應(yīng)為基礎(chǔ)的，存在于正常組織和疾病狀態(tài)， 毛細(xì)血管中的血液流動(dòng)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(dòng)力學(xué)方面的信息。具有時(shí)間分辨率（小于2s 即可包括全腦）和空間分辨率高，操作簡

2、單，無放射性， 可以在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)進(jìn)行，具有良好的臨床應(yīng)用前景。 1 1 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 1 1 基本方法 靜脈團(tuán)注對(duì)比劑后，當(dāng)對(duì)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(jìn)行連續(xù)的多層面多次成像， 從而獲得一系列動(dòng)態(tài)的掃描圖像。 對(duì)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(hào)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(hào)強(qiáng)度變化和時(shí)間的關(guān)系，可以繪制信 號(hào)強(qiáng)度時(shí)間曲

3、線，根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度時(shí)間曲線可獲得部分 的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)的相對(duì)值，并可通過工作站制成各種血 流動(dòng)指標(biāo)圖像。 mri灌注技術(shù)的分類 1 使用外源性示蹤劑，即對(duì)比劑首過磁共振灌注 成像法，以動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)（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(dòng)脈血中的水質(zhì)子 作為內(nèi)源性示蹤劑的動(dòng)脈自旋標(biāo)記（arterial spin labeling，asl）法，由于不需注射對(duì)比劑，安全 無創(chuàng)，因而有著較強(qiáng)的臨床應(yīng)用潛力。 1 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(shí)際工作中，

4、 通常首先獲得的事時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線，然后通過工作站 計(jì)算機(jī)的處理進(jìn)而得到相對(duì)腦血容量，相對(duì)腦血流量及平 均通過時(shí)間圖，確定興趣區(qū)（roi）以獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。 pwi可以提供必要的血液動(dòng)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 正常或輕度增加。 4 過度灌注信息：rcbv與rcbf均顯著增加。 mr腦灌注臨床應(yīng)用 1.急性腦缺血病變 急性腦缺血期病灶中心血流灌注嚴(yán)重減少，急性腦缺血期病灶中心血流灌注嚴(yán)重減少，rcbv的減少是的減少是 最直觀的指標(biāo)，

5、它反映單位質(zhì)量內(nèi)血容量減少，當(dāng)腦局部灌最直觀的指標(biāo)，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(shí)，腦組織可以通過一定的自我調(diào)節(jié)機(jī)制使局部血注壓下降時(shí)，腦組織可以通過一定的自我調(diào)節(jié)機(jī)制使局部血 管床擴(kuò)張以增加血容量來代償。管床擴(kuò)張以增加血容量來代償。 研究表明急性腦缺血發(fā)作后，過度灌注和持續(xù)的灌注不足可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(shí)存在，且是造成腦組織損傷的原因。灌注成像可通過同時(shí)存在，且是造成腦組織損傷的原因。灌注成像可通過 rcbf和和mtt來了解局部組織的灌注情況，有望幫助臨床及時(shí)來了解局部組織的灌注情況，有望幫助臨床及時(shí) 判斷病變進(jìn)展。判斷病變進(jìn)展。 2

6、.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(jí)的重要參數(shù)之一， 目前臨床上采用微血管密度計(jì)數(shù)作為評(píng)價(jià)膠質(zhì)瘤血管生成 的金標(biāo)準(zhǔn)，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(xì)胞瘤低級(jí)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(dá)到對(duì)膠質(zhì)瘤分級(jí)的目的。 1 3.腦膠質(zhì)瘤病 腦膠質(zhì)瘤病是一種罕見腫瘤，病理特征是中度多行的膠質(zhì) 細(xì)胞沿正常結(jié)構(gòu)內(nèi)侵潤而不破壞它，病變區(qū)細(xì)胞數(shù)量增多 但無腦實(shí)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)。 4.腦

7、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(xì)血管床正常，腫瘤邊緣以外無腫瘤細(xì)胞侵 潤。 孤立實(shí)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(xì)胞侵潤的 本質(zhì)差異的反應(yīng)。 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)影像有時(shí)很難鑒別腦原發(fā)淋巴瘤與多行膠 質(zhì)母細(xì)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(gè)顯著特征就 是以血管為中心生長，形成多層環(huán)

8、形結(jié)節(jié)并使血管周圍間 隙擴(kuò)大。雖然腫瘤細(xì)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。 6.腦外腫瘤 顱內(nèi)腦外腫瘤是指起源于顱內(nèi)非腦實(shí)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(qiáng)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(shí)質(zhì)時(shí)會(huì)給定位診斷 造成困難。腦外腫瘤的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。 2 7.

9、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(jī)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(duì)值與以前研究結(jié)果相似 ,進(jìn)一步 說明了定量的 mr pwi技術(shù)所測 rcbf的準(zhǔn)確性 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(yùn) 動(dòng)及海馬皮質(zhì)區(qū)的灌注參數(shù)有統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著的變化 ,其血 液動(dòng)力學(xué)改變是功能和認(rèn)識(shí)損害的表達(dá) 。 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(jìn)一步細(xì)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?cè)跊Q定臨床結(jié)果方面可能起著重要的 作用 。 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