醫(yī)學(xué)精品課件神經(jīng)影像學(xué)新進展在神經(jīng)外科中的應(yīng)用2012-11-1

1、神經(jīng)影像學(xué)新進展王 梅 云河南省人民醫(yī)院放射科 影像學(xué)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（CT Angiography， CTA)CT灌注成像（CT perfusion， CTP）MRI常規(guī)MRI磁共振血管成像（MR Angiography， MRA )磁共振擴散加權(quán)成像（Diffusion Weighted Imaging, DWI)磁共振灌注加權(quán)成像（Perfusion Weighted Imaging, PWI)擴散張量成像（Diffusion Tensor Imaging, DTI)磁敏感加權(quán)成像（Susceptibility Wei

2、ghted Imaging, SWI)動脈粥樣硬化斑塊成像（Plaque Imaging)磁共振波譜成像（MR Spectroscopy, MRS)血氧水平依賴（Blood oxygen denpendent,BOLD)氨基質(zhì)子轉(zhuǎn)移（Amide Proton Transfer,APT）其它：多普勒超聲，ECT，SPECT，PET，PET-CT,PET-MR 影像學(xué)檢查方法-MR常規(guī)MRI磁共振血管成像（MR Angiography， MRA )磁共振擴散加權(quán)成像（Diffusion Weighted Imaging, DWI)磁共振灌注加權(quán)成像（Perfusion Weighted Imagi

3、ng, PWI)擴散張量成像（Diffusion Tensor Imaging, DTI)磁敏感加權(quán)成像（Susceptibility Weighted Imaging, SWI)動脈粥樣硬化斑塊成像（Plaque Imaging)磁共振波譜成像（MR Spectroscopy, MRS)血氧水平依賴（Blood oxygen denpendent,BOLD)氨基質(zhì)子轉(zhuǎn)移（Amide Proton Transfer,APT） 常規(guī)MRI T1WI T2WI FLAIR 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) 磁共振擴散加權(quán)成像（DWI）DW

4、I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(shù)不同，提供了一種新的影像對比。表觀擴散系數(shù)（Apparent diffusion coefficient，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(guān)系。 DWI ADCDWI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?。?淋巴瘤、PNET等 粘滯度高： 膿腫 表皮樣囊腫等 2021/7/16 星期五8DWI在腦缺血中的應(yīng)用早期診斷腦缺血鑒別新舊梗死灶評價缺血半暗帶1h CT3h MRI T2WI3h DWI5d CT缺血半暗帶(Ischemic Penumb

5、ra)缺血半暗帶： PWI DWIDWI PWIDWI在顱內(nèi)占位性病變的應(yīng)用顱內(nèi)環(huán)形強化灶的鑒別（膠質(zhì)母細胞瘤、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移瘤等 早期檢測放療和化療反應(yīng)顱內(nèi)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(nèi)細胞器的數(shù)目和大?。阂话銇碚f，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(zhì)）、核小體、高爾基體等，將降低細胞內(nèi)水分子的

6、擴散。顱內(nèi)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(yīng)的影響。DWI在顱內(nèi)占位性病變的應(yīng)用顱內(nèi)環(huán)形強化灶的鑒別（膠質(zhì)母細胞瘤、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移瘤等 早期檢測放療和化療反應(yīng)2021/7/16 星期五15顱內(nèi)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(zhì)瘤、轉(zhuǎn)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,

7、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(nèi)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。 T2WIT1WI C+DWI 膠質(zhì)母細胞瘤與膿腫2021/7/16 星期五 小心誤診！膿腫轉(zhuǎn)移瘤T2WI T1WI+C DWI ADC膿腫間變性星形細胞瘤轉(zhuǎn)移瘤2021/7/16 星期五20DWI在顱內(nèi)占位性病變的應(yīng)用顱內(nèi)環(huán)形強化灶的鑒別（膠質(zhì)母細胞瘤、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移瘤等 早期檢測放療和化療反應(yīng)202

8、1/7/16 星期五21DWI對膠質(zhì)瘤分級診斷的價值高級別膠質(zhì)瘤的瘤體實質(zhì)值明顯低于低級別膠質(zhì)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(dǎo)致水分子彌散更加受限。 II級星形細胞瘤vs膠質(zhì)母細胞瘤苗延巍，中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2005（21）5：5761良惡性腦膜瘤的鑒別惡性良性DWI在顱內(nèi)占位性病變的應(yīng)用顱內(nèi)環(huán)形強化灶的鑒別（膠質(zhì)母細胞瘤、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移瘤等 早期檢測放療和化療反應(yīng)2021/7/16 星期五25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、

9、大分子物質(zhì)等成分,其內(nèi)容物的運動能力低,DWI上與腦實質(zhì)的信號近似,表現(xiàn)為等或稍高信號,相應(yīng)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。T1WI C+T2WI DWI 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。 2021/7/16 星期五27DWI在顱內(nèi)占位性病變的應(yīng)用顱內(nèi)環(huán)形強化灶的鑒別（膠質(zhì)母細胞瘤、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移瘤等 早期檢測放療和化療反應(yīng)淋巴瘤T1WI C+T1WI C-T2W

10、I FLAIR DWI 2021/7/16 星期五29DWI在顱內(nèi)占位性病變的應(yīng)用顱內(nèi)環(huán)形強化灶的鑒別（膠質(zhì)母細胞瘤、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移瘤等 早期檢測放療和化療反應(yīng)成功的放療或化療可導(dǎo)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(dǎo)致?lián)p傷的腫瘤組織內(nèi)水?dāng)U散運動增加。 早期檢測放療和化療反應(yīng)2021/7/16 星期五31早期檢測放療反應(yīng) 治療前T1WI C+ 治療前 ADC 圖 (b=4000)肺癌腦轉(zhuǎn)移病人放療過程中ADC值增加,治療2月后病變消失。治療后

11、7天 ADC圖 (b=4000）)治療后60天T1WI C+ 2021/7/16 星期五32DWI在顱內(nèi)其它疾病的應(yīng)用顱內(nèi)出血外傷腦實質(zhì)內(nèi)出血外傷男性，18歲。 有外傷病史。T2WI,T2*-GRE,FLAIR未見異常。DWI示左顳灰白質(zhì)交界處及右側(cè)額葉分別見高信號損傷，ADC呈低信號（箭頭）。體素不相干運動（intravoxel incoherent motion，IVIM）多b值彌散成像無創(chuàng)可反應(yīng)腫瘤血流灌注及擴散信息常規(guī)T1 T2 DWI ADC IVIM High b ADCIVIM Low b ADC3D ASL CBFMR灌注加權(quán)成像（PWI）動態(tài)磁敏感對比（dynamic sus

12、ceptibility contrast，DSC） MRI：雙倍對比劑，高壓注射器；動脈血質(zhì)子自旋標記（arterial spin labeling，ASL）MRI：無創(chuàng)，可重復(fù)性。 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。動脈血質(zhì)子自旋標記(ASL) 灌注參數(shù)CBF：反映每100克腦組織內(nèi)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：

13、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 在腦缺血中的應(yīng)用：評價缺血半暗帶男性，49歲。言語不清2天。 PWIDWI，存在缺血半暗帶 治療前后腦灌注情況評價介入治療前后 療效評價(治療前后)rCBV可反映腫瘤的血供情況判斷膠質(zhì)瘤的分級指導(dǎo)立體定向活檢鑒別腫瘤復(fù)發(fā)與放射性壞死在腦腫瘤中的應(yīng)用鑒別腫瘤復(fù)發(fā)與放射性壞死 磁敏感加權(quán)成像（SWI）磁化率(Susceptibility)：一種物質(zhì)在外加磁場作用下的磁化程度磁敏感加權(quán)成像（Susceptibility Weighted Imaging, 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

14、于質(zhì)子加權(quán)、T1、T2 及 T2*對比，是一種新的MRI 成像序列河南省人民醫(yī)院磁敏感加權(quán)成像（SWI）SWI對順磁性物質(zhì)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中樞神經(jīng)系統(tǒng)臨床應(yīng)用 Clinical application腦、脊髓外傷 (trauma)血管畸形（vessel malformation) 腦腫瘤 (tumors) 鈣化顯示(calcification)腦卒中 (stroke)癡呆 (dementia)SWI 早期敏感檢出微出血灶(Microbleed

15、)顯示彌漫性軸索損傷(Diffuse axonal injury,DAI)蛛網(wǎng)膜下腔出血（Subarachnoid hemorrhage）腦室內(nèi)出血（Intraventricular hemorrhage)腦外傷 (Trauma)SWIT2彌漫性軸索損傷(DAI) T2* SWISWI對腦外傷微出血灶的顯示(Microbleeding)蛛網(wǎng)膜下腔出血 (SAH)腦室內(nèi)積血CT SWI脊髓損傷后出血與否對治療和預(yù)后評估很重要由于脊髓很細，周圍解剖結(jié)構(gòu)較復(fù)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(yīng)用我們與SWI技術(shù)的創(chuàng)始人美國E. Mark Haacke教授直接合作，首次開發(fā)

16、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(Spinal cord injury)男，34歲，車禍傷6天，常規(guī)MRI示脊髓挫傷而SWI示脊髓出血2021/7/16 星期五發(fā)表論文SWI在腦出血中的應(yīng)用T2 SWI海綿狀血管瘤(Cavernous hemangioma)靜脈畸形(Venous malformation)毛細血管擴張癥(Telangiectasia)血管畸形（vessel malformation)海綿狀血管瘤(Cavernous hemangioma)靜脈畸形(Venous malformation)T2WI SWI毛細血管擴張癥(Telangiectasi

17、a)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)膠質(zhì)瘤(Glioma)T2WI SWI PWISWI顯示膠質(zhì)瘤內(nèi)出血和靜脈，有助于評估腫瘤血供，PWI顯示腫瘤實質(zhì)高灌注。高級別的腫瘤活動區(qū)含更多的血管，且容易出血。膠質(zhì)瘤(Glioma) T1WI+C SWISWI很好地顯示了增強掃描沒有顯示的腫瘤內(nèi)出血和靜脈基底節(jié)區(qū)病變：性質(zhì)？66天后復(fù)查，病灶增大男，14歲，肢體無力2個月Lou X. AJNR, 2009放療27天后復(fù)查，病灶縮小生殖細胞瘤(Germinoma)Lou X. AJNR, 2009放療27天后復(fù)查男，16歲，肢體無力、

18、尿崩癥3個月生殖細胞瘤(Germinoma)Lou X. AJNR, 2009基底節(jié)區(qū)早期生殖細胞瘤(early basal ganglia germinoma)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)，通常纖維組織 脂質(zhì)核出血鈣化脂質(zhì)T1 T2 PD 病理斑塊分類（形態(tài)和成分）穩(wěn)定斑塊易損斑塊 判斷標準：脂質(zhì)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(yīng)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(zhì)壞死（40%)，斑塊內(nèi)出血，炎性細胞浸潤明顯，彌漫性鈣化和纖維化等成分并存 右頸內(nèi)動脈管腔狹窄率80%，斑塊內(nèi)信號不均勻，呈較高及等信

19、號，為主要含脂質(zhì)和纖維組織的復(fù)雜斑塊 左頸內(nèi)動脈血栓形成，橫斷面管腔內(nèi)充盈高低混雜信號。MIP法重建可見左側(cè)頸內(nèi)動脈起始段閉塞。 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）。男性，26歲，發(fā)作性左側(cè)肢體無力8天磁共振波譜成像（MRS）MRS研究人體能量代謝的病生理變化。是在MRI形態(tài)學(xué)診斷的基礎(chǔ)上，從代謝方面對病變進一步定性-化學(xué)指紋腦內(nèi)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 磁共振波譜成像（MRS）正常波譜圖橫軸為頻率軸

20、，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 代謝物化學(xué)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(zhì)谷氨酸/谷氨酰胺丙氨酸NAACrChomILacLipGlu/GlnAla2.02-2.053.033.943.23.61.30.9-1.42.1-2.51.3-1.5疾病 NAA Cr Cho Lac Lip aa腫瘤 - - -膿腫 梗死 - - -MS - - -癲癇 - - 顱內(nèi)常見病變的代謝物特征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(dǎo)治療方案腫瘤療效評估MRS在腦腫瘤中的應(yīng)用腦梗死和膠質(zhì)瘤的鑒別2021/7/16 星期五98腦梗死和膠質(zhì)瘤的鑒別膠質(zhì)瘤和轉(zhuǎn)移瘤的鑒別膠質(zhì)瘤：NAA，Cho，Cr正?；蜣D(zhuǎn)移瘤： NAA缺失，Cho，可見Lip NAA Cho Cr腦膜瘤ChoLip是常規(guī)擴散加權(quán)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(guān)系指導(dǎo)治療方案和幫助評估預(yù)后擴散張量成像(DTI)血氧水平依賴MRI（Blood Oxygen Level Dependent, BOLD-MRI） 在體顯示腦功能區(qū)評價病灶與相鄰腦功能區(qū)的關(guān)系指導(dǎo)臨床治療和療效評價 BOLD-MRI 功能區(qū)的移位術(shù)中導(dǎo)航BOLDDTI氨基質(zhì)