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(guò)毛細(xì)血管網(wǎng)，將攜帶的氧和 營(yíng)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(guò) 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(lái)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(jiǎn)

2、單，無(wú)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(wú)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(guò)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(guò)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(zhǎng)，rcbv減少，rcbf明顯減少。 2 側(cè)支循環(huán)信息：mtt延長(zhǎng)，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(guò)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?jī)?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?jī)?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(guò)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(guò)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(lái)代償。管床擴(kuò)張以增加血容量來(lái)代償。 研究表明急性腦缺血發(fā)作后，過(guò)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(guò)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(guò)同時(shí)存在，且是造成腦組織損傷的原因。灌注成像可通過(guò) rcbf和和mtt來(lái)了解局部組織的灌注情況，有望幫助臨床及時(shí)來(lái)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(wú)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(rùn)而不破壞它，病變區(qū)細(xì)胞數(shù)量增多 但無(wú)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(zhǎng)中產(chǎn)生無(wú)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(wú)腫瘤細(xì)胞侵 潤(rùn)。 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(rùn)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(zhǎng)，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(wú)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(cè)量不可靠。灌注曲線特征 是首次通過(guò)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(shuō)明了定量的 mr pwi技術(shù)所測(cè) 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