醫(yī)學(xué)影像-MRI灌注成像在腦腫瘤診斷中應(yīng)用價值

MRI灌注成像（PerfusionWeightedImaging，PWI）近年來快速發(fā)展的一門新技術(shù)，是腦功能成像方法之一，其主要反映組織中微觀血流動力學(xué)變化，可以活體無創(chuàng)性評價微血管系統(tǒng)，體現(xiàn)組織灌注情況第一頁，共45頁。PWI在腦缺血性疾病，尤其是缺血半暗帶的確定上的應(yīng)用價值已得到公認(rèn)，而在腦腫瘤診斷中的應(yīng)用也逐漸得到認(rèn)可第二頁，共45頁。分類使用外源性示蹤劑，即對比劑首過磁共振灌注成想法，以動態(tài)磁敏感對比增強(qiáng)（dynamicsusceptibilityweightedcontrastenhanced,DSC）灌注成像最常用使用內(nèi)源性示蹤劑，即利用動脈血中的氫質(zhì)子作為內(nèi)源性示蹤劑的動脈自旋標(biāo)志（arterialspinlabeling,ASL）注：本文主要說明DSC第三頁，共45頁。原理磁共振PWI的基本原理是順磁性對比劑進(jìn)入毛細(xì)血管床時，引起其周圍組織內(nèi)磁場的短暫變化，進(jìn)而引起鄰近氫質(zhì)子共振頻率改變，后者引起質(zhì)子自旋失相，導(dǎo)致T2或T2﹡值縮短，信號強(qiáng)度改變第四頁，共45頁。主要參數(shù)：局部血容量（rCBV）局部血流量（rCBF）平均通過時間（rMTT）達(dá)峰時間（TTP）灌注曲線（signalintensity-timecurve，SI-T）第五頁，共45頁。局部血容量（regionalcerebralbloodvolume，rCBV）是指存在一定腦組織血管結(jié)構(gòu)內(nèi)的血容量。一般來說，rCBV僅包括微脈管(直徑小于0.3mm的微血管)系統(tǒng)，如小動脈、毛細(xì)血管和小靜脈第六頁，共45頁。平均通過時間（meantransittime，MTT）開始注射對比劑到時間-密度曲線下降至最高強(qiáng)化值一半時的時間，主要反映的是對比劑通過毛細(xì)血管的時間。它通常以秒為單位或以rCBV與rCBF之比的形式給出，即MTT=rCBV/rCBF第七頁，共45頁。局部血流量（regionalcerebralbloodflow,rCBF）指在單位時間內(nèi)流經(jīng)一定量腦組織血管結(jié)構(gòu)的血流量，腦血流量值越小，意味著腦組織的血流量越低第八頁，共45頁。達(dá)峰時間（timetopeak，TTP）指在TDC上從對比劑開始出現(xiàn)到對比劑濃度達(dá)到峰值的時間。TP值越大，意味著最大對比劑團(tuán)峰值到達(dá)腦組織的時間越晚。第九頁，共45頁。二、技術(shù)參數(shù)在常規(guī)增強(qiáng)掃描前掃描,選擇脂肪抑制梯度回波-平面回波(GRE-EPI)技術(shù)，TR1450ms，TE45ms，翻轉(zhuǎn)角30°，F(xiàn)OV23cm×23cm,矩128×128，激勵次數(shù)1次，依據(jù)T2WI圖像所見，采用12個層面，層厚5mm，層間距1.5mm以覆蓋全病灶，50個時相，共78s，產(chǎn)生600幅灌注圖像第十頁，共45頁。掃描前自動勻場，使用高壓注射器，Gd-DTPA劑量0.1mmol/kg，注射速率2.5～3ml/s，套管針經(jīng)肘前靜脈注射，隨后以相同速率注射20ml生理鹽水沖刷。注射對比劑同步啟動PWI掃描第十一頁，共45頁。三、PWI在腦腫瘤診斷及鑒別診斷的應(yīng)用第十二頁，共45頁。膠質(zhì)瘤腦膠質(zhì)瘤的MR表現(xiàn)多樣，一般低級別膠質(zhì)瘤多表現(xiàn)為T1WI等或稍低信號，T2WI高信號，邊界不清，增強(qiáng)后一般僅輕度強(qiáng)化或無強(qiáng)化第十三頁，共45頁。而高級別膠質(zhì)瘤多表現(xiàn)為不均勻T1WI低信號，T2WI高信號，增強(qiáng)后表現(xiàn)為不均勻的環(huán)狀強(qiáng)化或花邊狀強(qiáng)化，中央多有囊變或壞死等不強(qiáng)化區(qū)第十四頁，共45頁。PWI上腫瘤實(shí)質(zhì)rCBV和rCBF增加，MTT縮短，中央囊變壞死區(qū)低灌注。周圍水腫帶?？梢姼吖嘧^(qū)，膠質(zhì)瘤增生越活躍其惡性程度越高，rCBV值也越高。第十五頁，共45頁。膠質(zhì)瘤第十六頁，共45頁。第十七頁，共45頁。腦膜瘤腦膜瘤是顱內(nèi)常見的腫瘤，其生長須依賴大量新生血管，是人體富含血管的腫瘤之一。其rCBV和rCBF顯著增加，由于腦膜瘤缺乏血腦屏障，對比劑漏出血管外間隙快，故MTT顯著延長，其灌注均勻，與常規(guī)MRI強(qiáng)化范圍吻合第十八頁，共45頁。腦膜瘤第十九頁，共45頁。第二十頁，共45頁。淋巴瘤原發(fā)性腦淋巴瘤好發(fā)于大腦半球、胼胝體、丘腦及基底節(jié)區(qū)，發(fā)生在其他部位少見。腫瘤可單發(fā)或多發(fā)，呈局灶型和彌漫型分布。腫瘤在T1WI呈稍低或等信號，T2WI呈稍高或等信號。第二十一頁，共45頁。腦淋巴瘤血管無明顯的內(nèi)皮細(xì)胞增生、缺乏新生血管生成，是一種乏血管腫瘤。PWI上呈低灌注表現(xiàn)，rCBV減低，rCBF顯著增加，MTT延長。常規(guī)MRI上腦腫瘤的強(qiáng)化，主要反映腫瘤對血腦屏障的破壞和血管通透性增加。第二十二頁，共45頁。轉(zhuǎn)移瘤一些有原發(fā)病灶的顱內(nèi)多發(fā)轉(zhuǎn)移瘤，常規(guī)MR一般可作出診斷。但腦內(nèi)單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤時常與顱內(nèi)膠質(zhì)瘤較難做出診斷。除腫瘤本身的灌注外，瘤周水腫帶對鑒別兩者有較大的幫助第二十三頁，共45頁。膠質(zhì)瘤瘤周水腫帶是由于腫瘤浸潤正常腦組織并誘導(dǎo)形成豐富且發(fā)育不成熟的腫瘤微血管，導(dǎo)致局部微循環(huán)增加，rCBV增高第二十四頁，共45頁。腦轉(zhuǎn)移瘤為膨脹性生長，腫瘤組織與正常腦組織分界清楚，同時由于轉(zhuǎn)移瘤的膨脹性生長，以及血腦屏障破壞所引起的腦水腫，使瘤周正常腦組織及其內(nèi)的血管受壓、變細(xì)導(dǎo)致血管源性水腫，rCBV減少第二十五頁，共45頁。單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤第二十六頁，共45頁。第二十七頁，共45頁。膠質(zhì)瘤I-II級第二十八頁，共45頁。第二十九頁，共45頁。四、區(qū)分腫瘤的術(shù)前分級常規(guī)MRI對于膠質(zhì)瘤分級的判斷一般依靠腫瘤的強(qiáng)化程度，由于影響強(qiáng)化程度的因素較多，包括血腦屏障的受損程度、腫瘤的血管化程度、細(xì)胞外間隙的大小以及腫瘤血管的通透性等。故常導(dǎo)致T1WI增強(qiáng)圖與腫瘤的微循環(huán)灌注情況不相符。第三十頁，共45頁。臨床上常導(dǎo)致一些強(qiáng)化明顯的低級別膠質(zhì)瘤得到過度治療；而對一些中等度強(qiáng)化的高級別膠質(zhì)瘤由于術(shù)前低估，只能靠術(shù)后放療來補(bǔ)救。因此，常規(guī)MRI強(qiáng)化程度無法準(zhǔn)確提供有關(guān)腫瘤血管生成方面的信息，對膠質(zhì)瘤術(shù)前分級評估有一定的難度。第三十一頁，共45頁。而PWI可定量的反映腫瘤的微血管生成及血流灌注情況，可較科學(xué)的評價腫瘤的分級，為術(shù)前做好準(zhǔn)備。第三十二頁，共45頁。研究表明高級別膠質(zhì)瘤實(shí)質(zhì)部分的rCBV和rCBF明顯高于低級別膠質(zhì)瘤，高級別膠質(zhì)瘤的通透性明顯高于低級別膠質(zhì)瘤。故高級別的膠質(zhì)瘤在常規(guī)T1WI增強(qiáng)及PWI上均呈明顯高灌注表現(xiàn)。第三十三頁，共45頁。在灌注曲線上腫瘤級別越高，腫瘤實(shí)質(zhì)信號下降越明顯，曲線下面積越大。而瘤周水腫區(qū)的信號強(qiáng)度-時間曲線的信號下降幅度亦越明顯，并高于對側(cè)腦白質(zhì)。第三十四頁，共45頁。膠質(zhì)瘤I－II級第三十五頁，共45頁。膠質(zhì)瘤III級第三十六頁，共45頁。膠質(zhì)瘤IV級第三十七頁，共45頁。五、鑒別腫瘤復(fù)發(fā)和放療后壞死腦膠質(zhì)瘤治療后，影像學(xué)檢查最關(guān)鍵的是鑒別腫瘤復(fù)發(fā)或放療后損傷。一些膠質(zhì)瘤患者治療后常規(guī)MRI上表現(xiàn)為明顯強(qiáng)化腫塊，伴周圍腦白質(zhì)廣泛水腫及占位效應(yīng)，常不能區(qū)分是腫瘤復(fù)發(fā)還是放療后壞死。第三十八頁，共45頁。但從PWI上可較好的鑒別二者：放療后腫瘤復(fù)發(fā)患者，由于其增殖的腫瘤血管，腫瘤最大rCBV和rCBF值均較健側(cè)皮質(zhì)明顯升高。第三十九頁，共45頁。放射性腦壞死患者，雖然常規(guī)MRI上可明顯強(qiáng)化，但病灶最大rCBV值、rCBF值較健側(cè)皮質(zhì)明顯減低，時間強(qiáng)度曲線較平直，呈乏血供表現(xiàn)第四十頁，共45頁。其原因是由于放療造成局部血管內(nèi)膜增厚甚至閉塞，從而導(dǎo)致局部組織壞死和纖維化使其血管分布程度和血液灌注率明顯降低第四十一頁