頸動脈高分辨MR成像及臨床應(yīng)用課件

1、頸動脈斑塊高分辨 MRI 成像技術(shù)及 臨 床應(yīng) 用內(nèi)容概況概述成像方法圖像質(zhì)量評分偽影鑒別成分分析動脈粥樣硬化是全球?qū)е滤劳龅闹饕騽用}粥樣硬化血栓形成*05101520253028.717.812.69.15.16艾滋病肺疾病暴力死亡腫瘤感染性疾病* 心血管疾病、缺血性心臟病和腦血管疾病 世界范圍定義為世界衛(wèi)生組織區(qū)域成員國死亡率 (%)( 非洲、美洲、地中海東部國家、歐洲、東南亞和西太平洋國家 )The World Health Report 2002. Geneva: WHO; 2002.中國：顱內(nèi)動脈 31-47% ；顱外頸動脈：28.4% ；主動脈弓： 14-24%美國：顱內(nèi)動脈

2、8-10% ；主動脈弓： 19.6-40.8%歐洲：三個位置發(fā)病率差不多DSACTAMRADSA評價(jià)管腔狹窄是否足夠？*Dong L et al; AJNR 2010; 31:311-316無狹窄頸動脈中 67.5% 在 MR 可見到粥樣硬化斑塊右側(cè)左側(cè)狹窄程度相同，危險(xiǎn)性相同嗎 ?斑塊與缺血事件斑塊穩(wěn)定性Falk E, et al. Circulation. 1995;92.狹窄評價(jià)斑塊分析*JV成像方法斑塊檢測技術(shù)DSACTMRUS頸內(nèi)動脈頸總動脈頸動脈增強(qiáng)MRANumberofelementsPlatformManufacturerEightPhilips3TGE3TShanghaiCh

3、enguangMedicalTechnologiesSixGE3TNeocoilLLC/GEFourPhilips,GE,Siemens1.5T/3TMachnetBV頸動脈 MRI 成像硬件磁共振掃描儀1.5 T 3T相控陣線圈 (Phased array coils) 8 通道 可調(diào)節(jié) 雙側(cè) 顯著提高信噪比頭部固定 海綿頭墊 彈性繃帶固定 保 持 位 置 一 致 , 病 人 舒 適黑血（ Black Blood ） MRI 技術(shù)Double Inversion Recovery (DIR)based BB Multislice DIR Quadruple IR Local inversio

4、nMotion-Sensitized DrivenEquilibrium (MSDE) iMSDE 3DT2 prepared IREdelman RR et al. Radiology 1991; 181:655Yarnykh VL et al. JMRI 2003; 17:483Itskovich VV et al. JMRI 2004; 19:459Mani V et al. Radiology 2004; 232:281Parker DL et al. MRM 2002; 47:1017Botnar R et al. MRM 2001; 46:848Yarnykh VL et al.

5、MRM 2002; 48:899Koktzoglou I, Li D. JCMR 2007; 9:33-42Wang J, et al. MRM 2007; 58:973-81Nguyen TD et al. JMRI 2008; 28:1092Wang J, et al. JMRI 2010; 31:1256Brown R, et al. MRM 2010; 63:736Liu CY, et al. JMRI 2010; 31:248-54掃描參數(shù)3DTOFTOF SPGR21序列TRTET1WDIR FSE80011PD&T2FSE350012.4/62.1CEMRATOF SPGR211

6、.3TI300FOV帶寬層厚間隔MatrixNEX層數(shù)掃描時間1431.2520256*256(512)2179:351431.2520256*256(512)3176:251415.6322256*256(512)1322:582983.3323D320*1921360:24T1WCE-T1WPDT2WTOF出血 ( 黑箭頭 ) 潰瘍 ( 紅箭頭 )頸動脈粥樣硬化斑塊的 MRI 成像圖像質(zhì)量評分 圖像質(zhì)量 評分 管腔、管壁的清晰程度 斑塊內(nèi)成分的清晰程度 圖像質(zhì)量分級（ IQ4 分法） 4 分（圖像質(zhì)量最佳） 管腔管壁清晰顯示 斑塊內(nèi)成分清晰顯示 3 分（圖像質(zhì)量好） 管腔管壁清晰顯示 斑塊

7、內(nèi)成分部分清晰顯示 2 分（圖像質(zhì)量一般） 管腔管壁部分清晰顯示 斑塊內(nèi)成分顯示不佳 1 分（圖像質(zhì)量差） 管腔管壁顯示不清 斑塊內(nèi)成分顯示不佳IQ = 4*JVJV*JVTOF*JVPDWT1W*JVT2WCET1W 4 分（圖像質(zhì)量最佳） 管腔管壁清晰顯示* 斑塊內(nèi)成分清晰顯示 Right common carotid arteryTOFT1WCET1WPDWT2W* Left common carotid arteryIQ = 3PDWT2WT1W*TOF*JVJVCET1W 3 分（圖像質(zhì)量好） 管腔管壁清晰顯示* Right common carotid artery nearbif

8、urcation 斑塊內(nèi)成分部分清晰顯示T1WT2W*TOF*CET1W*PDW* Left carotid bifurcationIQ = 2TOFT1WPDWT2W*CET1W2 分（圖像質(zhì)量一般） 管腔管壁部分清晰顯示 斑塊內(nèi)成分顯示不佳nTOFT1WCET1WPDW*T2W* Left carotid artery bifurcationIQ = 1TOFPDWT1WT2WCET1W 1 分（圖像質(zhì)量差）* Right 管腔管壁顯示不清 Common carotid artery 斑塊內(nèi)成分顯示不佳TOFT1W*JV*JV*JVPDW*JVT2W* Right Common carot

9、id arteryIQ 1-4IQ = 4IQ = 2IQ = 3IQ = 1圖像偽影圖像偽影原因 血流速度的改變 血流方向的改變分叉處的血流偽影TOFT1WCET1WPDWT2WTOFT1WCET1WPDWT2Wbifurcationbifurcationbifurcationbifurcationbifurcation斑 塊 周 圍 的 血流 偽 影TOFT1WPDWT2WplaqueTOFT1WPDWT2WplaqueTOFT1WPDWT2WplaqueTOFT1WPDWT2Wplaque部分容積效應(yīng)偽影2mmLumen/plaqueLumenTOFT1WPDWT2WCET1WTOFT1

10、WPDWT2WCET1WTOFT1WPDWT2WCET1WTOFT1WPDWT2WCET1W圖像判讀分析要點(diǎn)形態(tài)學(xué)斑塊成分出血（ Hemorrhage ， IPH)脂質(zhì)核（ Necrotic core ）鈣化（ Calcification ）斑塊表面特性表面（ Surface condition ）纖維帽（ Fibrous cap ）功能炎性新生血管斑塊形態(tài)學(xué)最大管壁厚度 Max wall thickness最小管壁厚度 Min wall thickness管腔面積 Lumen area (LA)管壁面積 Wall area (WA)總血管面積 Total vessel AreaTVA = L

11、A + WA標(biāo)準(zhǔn)化管壁指數(shù)Normalized wall indexNWI = WA / TVALAWA斑塊成份的 MR 圖像信號特征脂質(zhì)核心Type I 出血Type II 出血TOF等高高T1W等 / 高高高PDW低 / 等低 / 等高T2W低 / 等低 / 等高CE*無強(qiáng)化無強(qiáng)化無強(qiáng)化鈣化低低低低無強(qiáng)化CEA 標(biāo)本處理完整切除Formalin 固定1-0.5 mm 厚度順序切片不同染色技術(shù)數(shù)字?jǐn)z影 , 勾畫輪廓Thackray, et al. Am J. Card Img 9(3):149-56, 1995T1WPDWTOFT2WS2I12S2I10S2I9S2I13CCA病理組織切片I

12、CA斑塊成份的 MR 圖像信號特征脂質(zhì)核心Type I 出血Type II 出血鈣化TOF等高高低T1W等 / 高高高低PDW低 / 等低 / 等高低T2W低 / 等低 / 等高低CE*無強(qiáng)化無強(qiáng)化無強(qiáng)化無強(qiáng)化脂質(zhì)斑塊M, 64yrs. 頭暈，黑朦，記憶力減退一年L-ICA stenosis 50-70%TOFMATCHT1wT2wCourtesy VIL University of Washington斑塊成份的 MR 圖像信號特征脂質(zhì)核心Type I 出血Type II 出血鈣化TOF等高高低T1W等 / 高高高低PDW低 / 等低 / 等高低T2W低 / 等低 / 等高低CE*無強(qiáng)化無強(qiáng)

13、化無強(qiáng)化無強(qiáng)化CE-T1WTOFT1WPDT2WCT PlaqueMR Plaque斑塊內(nèi)出血灶在 T1WI 、 TOF 、 PD/T2WI 像上表現(xiàn)稍高信號（紅箭頭）斑塊內(nèi)出血TOFT1WPDT2W斑塊內(nèi)出血Courtesy VIL University of WashingtonMallory s TrichromeHematoxylin & Eosin (H&E)Type I (Early)Intact RBC s0-7 days (?)Type II (Recent)Lytic RBC s7-30 days (?)400XLusby RJ, et al. Carotid plaque

14、hemorrhage. Arch Surg. 1982;117(11):1479-88.早期出血：斑塊內(nèi)出血區(qū)紅細(xì)胞形態(tài)完整近期出血：斑塊內(nèi)出血區(qū)紅細(xì)胞形態(tài)不完整，成聚集降解的紅細(xì)胞碎片斑塊成份的 MR 圖像信號特征脂質(zhì)核心Type I 出血Type II 出血鈣化TOF等高高低T1W等 / 高高高低PDW低 / 等低 / 等高低T2W低 / 等低 / 等高低CE*無強(qiáng)化無強(qiáng)化無強(qiáng)化無強(qiáng)化TOFT1WCE-T1WPDWT2W*鈣化TOFT2WT1WPDWT1W-CEH&ECA鈣化TOFT1WPDWT2W鈣 化 結(jié) 節(jié)纖維帽 MRI 影像表現(xiàn)厚帽 : 病理上厚度大于 0.25mm 。 TOF 上

15、呈接近管腔的低信號帶薄帽 : 無低信號帶纖維帽破裂 : 接近管腔表面可見高信號Hatsukami et al. Visualization of Fibrous Cap Thickness and Rupture in HumanAtherosclerotic Carotid Plaque In Vivo With High-Resolution Magnetic Resonance Imaging.Circulation, 2000; 102:959-964完整纖維帽（?。┢屏牙w維帽TOFPDWT1WMallorys Trichrome 10XT2W破裂纖維帽Hatsukami, et al

16、, Circulation, 2000; 102:959-964.TOFT2W斑塊潰瘍T1WPDWT1W-CEH&E傳統(tǒng)AHA病理分型MRI改良AHA分型I型泡沫細(xì)胞聚集I-II型管壁正常，無鈣化II型脂紋形成III型粥瘤前病變，細(xì)胞外脂質(zhì)形成III型內(nèi)膜增厚，小偏心斑塊，無鈣化IV型粥瘤形成，脂質(zhì)聚集IV-V型脂核包繞纖維帽，可有鈣化V型纖維粥瘤VI型復(fù)雜斑塊，表面破損、出血、血栓VI型復(fù)雜斑塊，表面破損、出血、血栓VII鈣化斑塊VII鈣化斑塊VIII纖維斑塊VIII纖維斑塊斑塊 MRI 分型Type IType IIIType VType VIType VIIType VIIIT1WCE

17、T1WT2WPDWCEMRA紅 ：管腔 綠 ：管壁黃 ：脂核粉 ：出血分析軟件：CASCADE 華盛頓大學(xué)斑塊定量分析 總血管面積 = 管腔面積 + 管壁面積 血管負(fù)荷指數(shù) = 管壁面積 / 總血管面積 脂質(zhì)核心所占斑塊面積的百分比 = 脂質(zhì)核心 / 管壁面積 *100% 出血所占斑塊面積的百分比 = 出血 / 管壁面積 *100% 鈣化所占斑塊面積的百分比 = 鈣化 / 管壁面積 *100% 管腔表面特征：纖維帽厚、薄、破損后處理圖像分析軟件Collaborative effort between UW Vascular Imaging Lab and VPDiagnostics(Seatt

18、le, WA), funded by Phase III NIH SBIR grant R44-HL070576LMNCCAKerwin W et al. TMRI, 18:371-8, 2007高分辨 MRI 成像MRISpecimenLipid-Rich NecroticCore and FibrousCap 2,5CapRupture 1IntraplaqueHemorrhage 3,4,51.Hatsukami TS et al. Circulation. 2000; 102: 959-9642.Yuan C et al. Circulation. 2001; 104: 2051-20563.Cai et al. Circulation. 2005; 112:3437-34444. Chu B et al. Stroke. 2004; 35: 1079-10845. Kampschulte A