在腦缺血性疾病中的臨床應(yīng)用演示

（優(yōu)選）在腦缺血性疾病中的臨床應(yīng)用目前一頁\總數(shù)五十七頁\編于八點灌注（Perfusion）人腦正常的神經(jīng)生理和高級神經(jīng)活動要求以一定的血流灌注為基礎(chǔ)，灌注是指血流通過毛細血管網(wǎng)，將攜帶的氧和營養(yǎng)物質(zhì)輸送給組織細胞的重要功能，一般等同于血流過程，是以流動效應(yīng)為基礎(chǔ)的，存在于正常組織和疾病狀態(tài)，毛細血管中的血液流動使灌注成像成為可能。目前二頁\總數(shù)五十七頁\編于八點磁共振灌注加權(quán)成像（PWI）PWI是一種反映組織微血管分布和血流灌注情況的MR功能成像技術(shù)。1988年Villringer等首先報道了MR血流灌注成像在腦部的應(yīng)用。具有時間分辨率（小于2s即可包括全腦）和空間分辨率高，操作簡單，無放射性，可以在短時間內(nèi)重復(fù)進行，具有良好的臨床應(yīng)用前景。與CT灌注不同的是T2WI效應(yīng)可導(dǎo)致信號強度的減弱因而無法提供定量數(shù)據(jù)。目前三頁\總數(shù)五十七頁\編于八點PWI常用序列T2*加權(quán)磁敏感動態(tài)增強磁共振成像（dynamicsusceptibilityweightedcontrastenhanced，DSC）T1加權(quán)動態(tài)增強磁共振成像（dynamiccontrastenhancement，DCE)動脈自旋標記增強磁共振成像（arterialspinlabeling，ASL）目前四頁\總數(shù)五十七頁\編于八點PWI常用序列：DSC、DCE前兩種技術(shù)（DSC、DCE）系通過靜脈團注對比劑使局部毛細血管內(nèi)磁敏感性增加致局部磁場不均勻，質(zhì)子自旋去相位，引起T2、T2*或T1值的明顯縮短，獲得一系列動態(tài)影像，通過定量指標反映局部灌注情況。因為需要注射外源性對比劑，DSC、DCE對于不能配合的病人或難以靜脈注射的患者有一定的局限性。目前五頁\總數(shù)五十七頁\編于八點PWI常用序列：ASLASL則無需注射外源性對比劑，而是以動脈血內(nèi)氫質(zhì)子為內(nèi)源性示蹤劑并對其進行標記的無創(chuàng)性灌注成像方法。由于不需注射對比劑，安全無創(chuàng)，更適應(yīng)于兒童及不能配合的受試者。因而有著較強的臨床應(yīng)用潛力。ASL僅可準確量化CBF，并具有良好的重復(fù)性。目前六頁\總數(shù)五十七頁\編于八點PWI常用序列DSC和ASL主要應(yīng)用于腦部灌注。而體部器官灌注成像則以DCE和ASL為主。目前七頁\總數(shù)五十七頁\編于八點DSC基本原理腦組織信號下降幅度與血管內(nèi)造影劑濃度成正比,反應(yīng)腦組織的血液動力學(xué)狀態(tài)正常腦組織由于BBB的存在，Gd-DTPA不能通過毛細血管網(wǎng)進入腦組織間隙，不影響組織的T1時間，因此不產(chǎn)生T1增強效應(yīng)。目前八頁\總數(shù)五十七頁\編于八點DSC基本方法靜脈團注對比劑后，當(dāng)對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（EPI）進行連續(xù)的多層面多次成像，從而獲得一系列動態(tài)的掃描圖像。對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，信號的變化受彌散因素影響小，故能反應(yīng)組織的血液灌注情況。根據(jù)造影劑第一次通過局部腦組織引起的信號強度變化和時間的關(guān)系，可以繪制信號強度—時間曲線，根據(jù)信號強度—時間曲線可獲得部分的血流動力學(xué)參數(shù)的相對值，并可通過工作站制成各種血流動指標圖像。目前九頁\總數(shù)五十七頁\編于八點主要參數(shù)腦血容量（CBV）腦血流量（CBF）平均通過時間（MTT）達峰時間（TTP）目前十頁\總數(shù)五十七頁\編于八點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（centralvolumeprinciple)

MTT=CBV/CBF目前十一頁\總數(shù)五十七頁\編于八點DSC主要參數(shù)CBV計算

∞∫tCv(τ)dτ-∞

CBV=∞∫Ca(τ)dτ-∞MTT計算

CBV

MTT＝

CBFCBF計算：tCv(t)=F∫Ca(τ)R(t–τ)dτ

0

Cv(t)＝體素對比劑濃度

F＝CBFCa(τ)＝動脈流入函數(shù)目前十二頁\總數(shù)五十七頁\編于八點腦血容量（CBV)腦血容量（cerebralbloodvolume,CBV)指單位時間內(nèi)一定腦組織的血容量，根據(jù)時間—信號曲線下方封閉的面積計算得出。CBV=K∫△R2*（t）dt。正常為40~60ml/（100g·min）。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、毛細血管和小靜脈。目前十三頁\總數(shù)五十七頁\編于八點腦血流量（CBF)腦血流量（cerebralbloodflow,CBF)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，CBF越小，意味著腦組織的血流量越低。目前十四頁\總數(shù)五十七頁\編于八點達峰時間（TTP）達峰時間

(timetopeak，TTP）指在時間信號曲線上從對比劑開始出現(xiàn)到對比劑濃度達到峰值的時間。TTP值越大，意味著最大對比劑團峰到達腦組織的時間越晚。目前十五頁\總數(shù)五十七頁\編于八點平均通過時間（MTT)平均通過時間（meantransittime,MTT)指血液流經(jīng)血管結(jié)構(gòu)時,包括動脈、毛細血管、靜脈，所經(jīng)過的路徑不同，其通過時間也不同，因此用平均通過時間表示，主要反映的是對比劑通過毛細血管的時間（血液由動脈流入至靜脈流出的時間）。該值大，說明微循環(huán)不暢。它通常以秒為單位或以rCBV與rCBF之比的形式給出，即MTT=rCBV/rCBF。目前十六頁\總數(shù)五十七頁\編于八點rCBV與rCBF血流動力學(xué)參數(shù)由信號-時間曲線轉(zhuǎn)換成相對的對比劑濃度-時間曲線而獲得，故其為局部組織灌注的相對值,實際工作中多采用相對CBV(relativeCBV，rCBV)、相對CBF(relativeCBF，rCBF)；CBV、CBF容易受到MR掃描儀、團注對比劑量和速率、成像序列和參數(shù)、受檢者的血容量和心排血量等因素影響，因此不同個體間的血流動力學(xué)參數(shù)不能直接比較。目前十七頁\總數(shù)五十七頁\編于八點PWI操作經(jīng)靜脈快速注入對比劑后進行動態(tài)掃描在圖像工作站作圖像后處理，對動態(tài)CT或MR圖像進行分析并計算腦血流動力學(xué)的有關(guān)參數(shù)圖根據(jù)色階分別形成4種參數(shù)的彩圖MR約90-100秒完成掃描目前十八頁\總數(shù)五十七頁\編于八點磁共振灌注參數(shù)圖與對應(yīng)的時間-信號曲線目前十九頁\總數(shù)五十七頁\編于八點CBF腦血流量CBV腦血容量MTT平均通過時間DWIA：DWI示急性左側(cè)額葉半卵圓中心腦梗死，圖中紅色圓圈為在病灶邊緣和對側(cè)相同位置放置的感興趣區(qū)；B：CBF圖；C：CBV圖；D：MTT圖；E：MRA圖；F：PWI曲線圖，圖中黃色曲線為該層面內(nèi)平均灌注曲線圖，粉色曲線為左側(cè)額葉半卵圓中心病灶旁感興趣區(qū)內(nèi)的灌注曲線，白色曲線為對側(cè)相同位置感興趣區(qū)內(nèi)的灌注曲線目前二十頁\總數(shù)五十七頁\編于八點正常灌注MR表現(xiàn)CBV圖-皮層>基底節(jié)>白質(zhì)-高信號代表CBV增加，低信號CBV降低MTT圖白質(zhì)>基底節(jié)>皮層高信號MTT延長，低信號MTT較短或MTT消失目前二十一頁\總數(shù)五十七頁\編于八點PWI在腦缺血性疾病的臨床應(yīng)用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。而在腦腫瘤診斷中的應(yīng)用也逐漸得到認可目前二十二頁\總數(shù)五十七頁\編于八點對TIA的診斷對缺血半暗帶的診斷對急性卒中的診斷一、PWI在腦缺血性疾病的應(yīng)用目前二十三頁\總數(shù)五十七頁\編于八點一、對TIA的診斷2002年定義（

美國

TIA

工作組）：由于局灶性腦或視網(wǎng)膜缺血造成的短暫的神經(jīng)功能缺損的發(fā)作，臨床癥狀典型的持續(xù)小于1h，無任何腦梗死證據(jù)。然而，即使在癥狀持續(xù)時間＜1h

的

TIA

患者中，仍有33.6%

DWI顯示異常信號。2009年定義（

美國卒中協(xié)會）：“腦、脊髓或視網(wǎng)膜局灶性缺血所致的、不伴急性梗死的短暫性神經(jīng)功能障礙”。這一定義以有無梗死為鑒別診斷

TIA

與腦梗死的唯一依據(jù)，而不考慮癥狀持續(xù)時間。目前二十四頁\總數(shù)五十七頁\編于八點一、對TIA的診斷從CBF變化過程看，腦血流的下降到急性腦梗死的發(fā)生經(jīng)歷了3個時期：由于腦灌注壓下降引起的腦局部血流動力學(xué)異常改變；腦循環(huán)儲備力失代償性低灌注所造成的神經(jīng)元功能改變；最后，由于CBF下降超過腦代謝儲備力才發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的神經(jīng)元形態(tài)學(xué)改變，即腦梗死。前2個時期稱為腦梗死前期，TIA屬此期。腦血管病常有較長的潛伏期，而TIA以及臨床出現(xiàn)的異常征象是一個十分明顯的預(yù)警信號。目前二十五頁\總數(shù)五十七頁\編于八點一、對TIA的診斷約50%TIA患者在發(fā)病12h內(nèi)的PWI上存在異常灌注區(qū)，主要為：TTP延長：主要原因是血流速度慢和側(cè)支循環(huán)供血。MTT延長：提示腦灌注壓降低，腦灌注儲備受損；若①CBV、CBF明顯減少，提示組織灌注不足；②CBV增加或接近正常，提示側(cè)支循環(huán)形成。目前二十六頁\總數(shù)五十七頁\編于八點41名臨床診斷為TIA患者的DWI與PWI參考《DWI和PWI在短暫性腦缺血診斷中的應(yīng)用》馮曉源目前二十七頁\總數(shù)五十七頁\編于八點DWI與PWI聯(lián)合應(yīng)用將可能對TIA進行科學(xué)分類判斷預(yù)后所研究的41名TIA患者分為三類一組PWI（+），DWI（-）二組PWI（+），DWI（+），隨訪（-）三組PWI（+），DWI（+）一二組預(yù)后良好；三組實際是臨床表現(xiàn)為TIA的小灶腦梗死參考《DWI和PWI在短暫性腦缺血診斷中的應(yīng)用》馮曉源目前二十八頁\總數(shù)五十七頁\編于八點目前二十九頁\總數(shù)五十七頁\編于八點目前三十頁\總數(shù)五十七頁\編于八點DWIADCMTTCBV女性，74歲，突發(fā)頭暈，言語不利，小時回復(fù)右側(cè)肢體活動不利近1小時恢復(fù)目前三十一頁\總數(shù)五十七頁\編于八點一、對TIA的診斷TIA后1月內(nèi)發(fā)生梗死者占4-8%，有10-30%的TIA患者在90天內(nèi)發(fā)展為卒中（特別是指48小時內(nèi)）。DWI和PWI聯(lián)合能進一步發(fā)現(xiàn)短暫性神經(jīng)功能障礙的患者的腦缺血或灌注異常，MTT圖像能發(fā)現(xiàn)TIA患者中32%的在常規(guī)MRI或DWI圖像上沒有發(fā)現(xiàn)的病灶，對于TIA患者的治療及預(yù)后的評價都起了重要的作用。目前三十二頁\總數(shù)五十七頁\編于八點二、對IP的診斷急性缺血性腦梗死腦缺血由中央的梗死核心區(qū)、缺血半暗帶（ischemicpenumbra，IP）、血流減少區(qū)構(gòu)成。梗死核心區(qū)：不可逆損傷組織。IP：神經(jīng)元電生理活動停止，側(cè)支供血僅能維持細胞膜穩(wěn)定，長期低灌注終將導(dǎo)致梗死，溶栓治療的主要目的是恢復(fù)IP的血供。目前三十三頁\總數(shù)五十七頁\編于八點1981年，英科學(xué)家Astrup等提出“缺血半暗帶”概念，將急性缺血腦組織分三個區(qū)域：核心壞死區(qū)、環(huán)繞其周邊有缺血壞死危險區(qū)（即經(jīng)典半暗帶）、外周低灌注區(qū)。認為急性缺血卒，IP是治療靶點，這部分瀕臨死亡的腦組織如及時救治，恢復(fù)血液灌注即可康復(fù)；若較長時間得不到血液灌注就會進展形成腦梗死。要挽救這部分組織，應(yīng)在一定時間內(nèi)進行，即治療時間窗。半暗帶梗死良性灌注不足理論上的IP概念目前三十四頁\總數(shù)五十七頁\編于八點

1999-2008年隨著MRI技術(shù)而出現(xiàn)：擴散與灌注成像不匹配模型。MR模式---PWI和DWI匹配。近年研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)不匹配模型（即PWI與DWI均異常為梗死核心，其不匹配區(qū)為IP）并不能準確評價IP范圍。原因是：DWI異常既有不可逆損傷，還有部分可逆損傷—易高估梗死核心PWI異常區(qū)包括良性血流減少區(qū)—會導(dǎo)致高估IP。DWI異常PWI異常半暗帶MR模型目前三十五頁\總數(shù)五十七頁\編于八點2003年，國外學(xué)者提出新的腦缺血演變模式，分4個區(qū)：中心梗死區(qū)、擴散異常區(qū)、灌注異常區(qū)和最外層良性血供減少區(qū)。基于新模型，卒中神經(jīng)影像學(xué)半暗帶模式已被更新為包括擴散與灌注不匹配的區(qū)域，減去良性血流減少區(qū)域，加上最初擴散異常的部分區(qū)域。新mismatch模型目前三十六頁\總數(shù)五十七頁\編于八點北京協(xié)和醫(yī)院李舜偉教授指出，腦梗死灶周圍一般會形成一個“缺血半暗帶”，其中有大量處于休眠狀態(tài)或半休眠狀態(tài)的腦細胞，這些細胞僅能維持自身形態(tài)完整，由于缺少能量供應(yīng),無法行使原正常功能。一般認為，“半暗帶”自缺血后1h會出現(xiàn)，通?？沙掷m(xù)6-24h左右,有很少一部分者在數(shù)天之后仍可檢測到半暗帶存在，醫(yī)學(xué)上就提出了“時間窗”的概念。在該時間內(nèi)經(jīng)有效治療，可使原栓塞的腦動脈重新通暢或建立新側(cè)枝循環(huán)，使原處于缺血狀態(tài)的腦細胞恢復(fù)血流,并逐漸恢復(fù)正常神經(jīng)功能。但盡管缺血半暗帶診斷新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但如何更準確界定半暗帶范圍仍需要進一步研究。目前三十七頁\總數(shù)五十七頁\編于八點近期文獻認為，PWI/DWI異常表現(xiàn)主要有以下幾種：1、PWI＞DWI發(fā)生率49%-70%，提示大血管及分支阻塞，以往通常認為PWI/DWI不匹配≥1.2適合溶栓治療，近年有學(xué)者建議擴大為效果更好。2、PWI=DWI，此型患者無IP，不適合溶栓。3、PWI＜DWI提示缺血區(qū)血管部分或完全再通，不需進行溶栓。4、DWI異常，而PWI正常：DWI示有小梗塞灶，而PWI無明顯低灌注區(qū)，這是由單支小動脈分支閉塞或者亞臨床小梗死灶。5、PWI異常，而DWI正常：僅表現(xiàn)灌注異常，為一過性腦缺血，血管再通治療預(yù)后好。6、PWI和DWI均正常，見于TIA。7、PWI或DWI異常＞100ml,為惡性腦缺血，預(yù)后差，若溶栓則100%發(fā)生再灌注出血。

（王佩佩等，中華老年心腦血管病雜志2014.4）MRI：PWI與DWI的匹配關(guān)系與“缺血半暗帶”目前三十八頁\總數(shù)五十七頁\編于八點對缺血半暗帶的診斷彌散與灌注錯配的區(qū)域被考慮為缺血半暗帶的MRI的表現(xiàn)，并且為醫(yī)生提供了有關(guān)梗死灶進展的預(yù)測信息。在檢測缺血半暗帶時，PWI和DWI之間的區(qū)別可提供值得信賴的信息。當(dāng)2個區(qū)域信號匹配時，則沒有缺血半暗帶。當(dāng)DWI高信號區(qū)域大于MRP高信號區(qū)域時，存在缺血半暗帶區(qū)域，可能從再灌注治療中獲益彌散/灌注的有效性被許多研究所支持，也表明了有彌散與灌注錯配區(qū)域的患者更易發(fā)生腦梗死的進展，這些患者也更容易從靜脈溶栓或血管內(nèi)治療中獲益。二、對IP的診斷目前三十九頁\總數(shù)五十七頁\編于八點DWI與PWI的不匹配模型DWIMTTCBV目前四十頁\總數(shù)五十七頁\編于八點DWI與PWI無不匹配，無半暗帶左側(cè)肢體無力一天目前四十一頁\總數(shù)五十七頁\編于八點發(fā)病3.5小時rtPA溶栓治療后24hDWIT2WIDWIT2WIMR-PWI目前四十二頁\總數(shù)五十七頁\編于八點前一例病人溶栓治療前后對照prepost目前四十三頁\總數(shù)五十七頁\編于八點病人治療前一側(cè)輕癱，感覺障礙，血管造影發(fā)現(xiàn)右側(cè)頸內(nèi)動脈閉塞。治療前DWI與PWI明顯不匹配區(qū)，而DWI僅見小的病灶，PWI右側(cè)半球灌注異常（TTP延長）。經(jīng)動脈內(nèi)溶栓治療，血管再通。PWI見灌注異常消失，而DWI小病灶依然沒變化。目前四十四頁\總數(shù)五十七頁\編于八點DWI序列上顯示一個右側(cè)大腦中動脈供血區(qū)的廣泛的擴散受限基底節(jié)同時受累灌注成像病變范圍與DWI一致，說明病變屬于壞死組織，溶栓治療是不需要的DWI=PWI無缺血半暗帶目前四十五頁\總數(shù)五十七頁\編于八點病人DWI與ACD圖，下面為灌注成像圖灌注顯示病變范圍與DWI完全不匹配幾乎左側(cè)大腦半球都出現(xiàn)灌注異常，也即處于壞死風(fēng)險中這是一個理想的溶栓治療對象PWI＞DWI目前四十六頁\總數(shù)五十七頁\編于八點三、對急性卒中的診斷PWI能發(fā)現(xiàn)早期腦缺血區(qū)及其血液動力學(xué)改變，能在腦缺血后30min即清楚顯示缺血區(qū)。故目前主要應(yīng)用于急性腦缺血病人（發(fā)病6小時以內(nèi)）或超級性腦缺血病人（發(fā)病3小時以內(nèi)）的早期診斷。PWI能直觀的反映腦組織中血流量的相對多少。目前四十七頁\總數(shù)五十七頁\編于八點三、對急性卒中的診斷CBV圖：異常低灌注區(qū)多代表梗死核心，即最終梗死區(qū)；CBF圖：異常灌注區(qū)代表缺血組織，可提供CBV圖不能反映的血流動力學(xué)改變。MTT和TTP圖對組織低灌注最敏感，可最大范圍的顯示低灌注區(qū)。急性缺血PWI參數(shù)圖異常范圍大小順序：

MTT>CBF>CBV目前四十八頁\總數(shù)五十七頁\編于八點三、對急性卒中的診斷灌注不足：MTT明顯延長，CBV減少，CBF明顯減少。側(cè)支循環(huán)信息：MTT延長，CBV增加或尚可。血流再灌注信息：MTT縮短或正常，CBV增加，CBF正常或輕度增加。過度灌注信息：CBV與CBF均顯著增加。目前四十九頁\總數(shù)五十七頁\編于八點三、對急性卒中的診斷有研究對PWI不同參數(shù)對診斷卒中的敏感度、特異度進行比較，發(fā)現(xiàn)CBV敏