MRI灌注成像基本原理及臨床應(yīng)用課件.ppt

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1、MRI灌注成像基本原理及臨床應(yīng)用醫(yī)學(xué)影像1班Catalogue1、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。MRPWI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)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。

2、11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)rMTT=rCBV/rCBF11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

3、。MRI灌注技術(shù)的分類(lèi)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)（dynamicsusceptibilityweightedcontrastenhanced，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（arterialspinlabeling，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，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）

4、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，rCBV的減少是最直觀的指標(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)的灌注不足可同時(shí)存在，且是造成腦組織損傷的原因。灌注成

5、像可通過(guò)rCBF和MTT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。2.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。13.腦膠質(zhì)瘤病腦膠質(zhì)瘤病是一種罕見(jiàn)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

6、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?chē)鷥H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

7、就是以血管為中心生長(zhǎng)，形成多層環(huán)形結(jié)節(jié)并使血管周?chē)g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(jiàn)。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