核磁灌注成像脑部完整演示文稿
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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。
Perfusion
CBV：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(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
理想情况下标定物通过Voxel的情况 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。
核磁灌注成像脑部完整演示文 稿
核磁灌注成像脑部完整
灌注和扩散成像
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。
各向异性扩散
b=50
不同方向施加扩散梯度场
相位(Y) 频率(X) 层面(Z)
平均
源自文库
ADC
b=1250
二不同方向进行扩散成像，计算ADC
扩散是三维的，一般对空间的三个正交方向进行测 定，再得到平均ADC。
CBV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。
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。
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。
若细胞膜对于水分子可通透的，测得扩散系数也 与Voxel内质子的多种效应有关(血管内、细胞内、 细胞外质子运动)。称为ADC(Apparent Diffusion Coefficient)表观扩散系数。
各向异性扩散
由于扩散梯度具有方向，所测的ADC也具有方向 性，如一些白质区域(胼胝体)具有各向异性的水分 子扩散。为了避免由于病变而导致的水分子的各向 异性扩散，在进行扩散成像时就在不同方向上施加 扩散敏感性梯度场(三个正交方向)，最后将所有方 向的ADC相加，产生ADCt。
MTT(Mean Transit Time)：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
CBF测量原理
T0：Time of arrival 造影剂到达时间 TTP：Time to Peak 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。
a 健康志愿者大脑的IR TSE像 b (rCBF)用标定动脉质子法，(TI=900ms IR SE-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。
扩散成像法(Diffusion)
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60m/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。
ln( Sb ) ADC b S0
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
扩散与灌注的分离
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。
限制多相扩散
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，则水分子的实际 路径受到细胞壁的限制，称为受限制扩散。
Brownian Motion
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： 单位时间内分子的位移的大小。
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
Diffusion
扩散与布朗运动有关之外，还与灌注，毛细血管 有关。用IVIM(Intra Voxel Incoherent Motion)定义分 子随机运动。
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
灌注成像法(Perfusion)
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：Dynamic Susceptibility
Contrast，(DSC)MRI。
Diffusion
常 规 MR序列，IVIM导致信号损失较小， 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。
DWI扩散梯度场关系
b: s/mm2
T2
150
300
600
1200
扩散系数的计算
计算基于两次MR扫描： 一次正常扫描
GD-DTPA、 Dysprosium(镝) 和iron oxide microspere通过肘静脉注入，FFE-EPI序列(T2*)， 得到rCBF、rCBV，TTP，T0，MTT
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)：
Perfusion
CBV：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(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
理想情况下标定物通过Voxel的情况 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。
核磁灌注成像脑部完整演示文 稿
核磁灌注成像脑部完整
灌注和扩散成像
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。
各向异性扩散
b=50
不同方向施加扩散梯度场
相位(Y) 频率(X) 层面(Z)
平均
源自文库
ADC
b=1250
二不同方向进行扩散成像，计算ADC
扩散是三维的，一般对空间的三个正交方向进行测 定，再得到平均ADC。
CBV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。
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。
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。
若细胞膜对于水分子可通透的，测得扩散系数也 与Voxel内质子的多种效应有关(血管内、细胞内、 细胞外质子运动)。称为ADC(Apparent Diffusion Coefficient)表观扩散系数。
各向异性扩散
由于扩散梯度具有方向，所测的ADC也具有方向 性，如一些白质区域(胼胝体)具有各向异性的水分 子扩散。为了避免由于病变而导致的水分子的各向 异性扩散，在进行扩散成像时就在不同方向上施加 扩散敏感性梯度场(三个正交方向)，最后将所有方 向的ADC相加，产生ADCt。
MTT(Mean Transit Time)：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
CBF测量原理
T0：Time of arrival 造影剂到达时间 TTP：Time to Peak 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。
a 健康志愿者大脑的IR TSE像 b (rCBF)用标定动脉质子法，(TI=900ms IR SE-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。
扩散成像法(Diffusion)
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60m/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。
ln( Sb ) ADC b S0
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
扩散与灌注的分离
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。
限制多相扩散
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，则水分子的实际 路径受到细胞壁的限制，称为受限制扩散。
Brownian Motion
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： 单位时间内分子的位移的大小。
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
Diffusion
扩散与布朗运动有关之外，还与灌注，毛细血管 有关。用IVIM(Intra Voxel Incoherent Motion)定义分 子随机运动。
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
灌注成像法(Perfusion)
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：Dynamic Susceptibility
Contrast，(DSC)MRI。
Diffusion
常 规 MR序列，IVIM导致信号损失较小， 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。
DWI扩散梯度场关系
b: s/mm2
T2
150
300
600
1200
扩散系数的计算
计算基于两次MR扫描： 一次正常扫描
GD-DTPA、 Dysprosium(镝) 和iron oxide microspere通过肘静脉注入，FFE-EPI序列(T2*)， 得到rCBF、rCBV，TTP，T0，MTT
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)：