核磁灌注成像(脑部)课件

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1、灌注和扩散成像Perfusion&Diffusion比其他成像方法更快地显示梗塞灶。80%中风是由血栓栓子引起局部缺血，通过了解病情状态，可确定局部缺血性中风治疗方案。局部缺血的程度脑组织损坏的逆转区分新梗塞区同其他损伤如老中风与出血区显示脑损伤区域灌注与扩散能提供以上参数，为治疗计划制定提供强有力的工具。灌注和扩散成像灌注成像应用1988年灌注成像应用于人脑，用于诊断：诊断肿瘤退行性病变脑血管病梗塞区域用动态T2加权像研究造影剂通过脑实质情况，通过MR信号的变化来测定局部微循环变化，即容量-时间关系(灌注)。此方法称：DynamicSusceptibility

2、Contrast，(DSC)MRI。GD-DTPA、Dysprosium(镝)和ironoxidemicrospere通过肘静脉注入，FFE-EPI序列(T2*)，得到rCBF、rCBV，TTP，T0，MTT灌注成像法(Perfusion)灌注：将动脉与静脉的血液传递到毛细血管中，向组织输送氧与葡萄糖，维持细胞的正常代谢。对灌注的准确测量，可以对中风预测。另一种灌注的方法(无损伤的测量技术)：通过对动脉血液的质子进行标定，被标定的质子能通过血脑障碍，直接观察脑CBF。PerfusionCBV：每克组织中所包含血管的体积(ml/g)CBF：每克组织中所包含液体流量

3、(ml/g/s)当标定物进入一Voxel时，有两种情况会使MRI信号以生变化：通过Voxel的时间进入静脉的容量Perfusion血管通过voxel，由于血管粗细和血液进入小静脉，导致血管血液稀释，这些影响将与血管结构、血管的容量、血液进入血管的时间和其内的仃留时间有关，研究脑的血液容量。理想情况下标定物通过Voxel的情况MTT(MeanTransitTime)：反映了CBV与CBF的关系在相同的CBF下的二个Voxel的CBV情况，CBV正比曲线下的面积(与CBF无关)。MR测量与CBV/CBF正比实际情况下标定物通过Voxel的情况T0：Timeofarr

4、ival造影剂到达时间TTP：TimetoPeak造影剂到达峰值时间通过测量T0与TTP，可了解脑的灌注分布情况，体素的T0与TTP时间的差异体现了动脉血管的血流延迟的长短与CBF有关，但还与血管结构有关。CBF测量原理MR信号变化是造影剂通过血管内(富含造影剂)与血管外邻近脑组织(乏含造影剂)的磁化率差异来测量，血管内平均造影剂浓度正比于R*(造影剂通过前后)的变化，计算R*就得到rCBV值。造影剂约在10秒内通过脑部，期间至少测量5点，得到“强度-时间”曲线。通过曲线校准，测量曲线面积，得CBV分布。CBV测量原理a健康志愿者大脑的IRTSE像b(rCB

5、F)用标定动脉质子法，(TI=900msIRSE-EPI采用非选择性IR脉冲)c同上选用层面选择性IR脉冲，大血管被抑制，提供较精确CBF图。测量移动质子的变化情况。质子扩散要受到细胞膜、与大分子结合等限制。对运动受限质子与自由质子的扩散比较，可得组织的物理与生理特性。如：水分子扩散速度为60m/s与细胞尺寸相当，通过对水扩散研究间接了解细胞的完整性与病理性质。扩散成像法(Diffusion)水分子的布朗运动voxel内有四个质子的迹径，采用TE=100ms：开始：TE/2：TE水分子的布朗运动是在微观范围内的随机运动，虽然路程长但位移小。扩散系数D：单

6、位时间内分子的位移的大小。BrownianMotion扩散与布朗运动有关之外，还与灌注，毛细血管有关。用IVIM(IntraVoxelIncoherentMotion)定义分子随机运动。IVIM信号通过Voxel中质子的相位变化来反映，激励后Voxel内分子共相位，当使用梯度回波(GE)时，质子会重新聚合，但由于IVIM的存在，运动质子则不会重聚，导致信号降低。Diffusion扩散(Diffusion)静态质子，能产生自旋回波信号；而水，由于弥散运动，在G1和G2作用后积累的相位变化不一致。因此回波信号幅度下降。下降幅度与分子扩散有关。常规MR序列，IVIM导

7、致信号损失较小，因测不出扩散。若成扩散像，要选择梯度场持续时间、间隔和幅度，约在100ms左右产生与IVIM有关的回波信号。DiffusionT21503006001200b:s/mm2DWI扩散梯度场关系计算基于两次MR扫描：一次正常扫描一次为带扩散作用MR扫描在计算中应考虑：扩散与灌注的分离限制和多相扩散各向异性扩散扩散系数的计算Voxel内的质子相散是由扩散与灌注的共同作用的结果，由于灌注时的流量较大，可选用较小的b使灌注血液产生相散。较大的b使扩散作用明显。扩散与灌注的分离回波期间(100ms)，水分子运动范围比细胞大得多，若水分子不能通过细胞膜，则水分

8、子的实际路径受到细胞壁的