基于体素分析的三维动脉自旋标记成像在阿尔茨海默病脑血流灌注中的应用

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3D-ASL+MRA检查对缺血性脑血管疾病血管异常检出率的影响

3D-ASL+MRA检查对缺血性脑血管疾病血管异常检出率的影响

DOI:10.16096/J.cnki.nmgyxzz.2020.52.07.0403D-ASL+MRA检查对缺血性脑血管疾病血管异常检出率的影响*马国林,马 锐(深圳市宝安区石岩人民医院,广东深圳 518108)[摘要]目的 探究三维动脉自旋标记(3D-ASL)联合磁共振血管成像(MRA)检查对缺血性脑血管疾病患者血管异常检出率的影响。

方法 选取2019年3~12月在我院进行检查的缺血性脑血管疾病患者90例,所有患者均接受3D-ASL与MRA检查。

比较两种检查方法下血管异常检出率;以病理检查为“金标准”,分析两种检查方法在诊断缺血性脑血管疾病中诊断价值。

结果 3D-ASL联合MRA检查血管异常检出率高于单独MRA、3D-ASL检查,差异有统计学意义(P<0.05);3D-ASL联合MRA检查在诊断血管异常中灵敏度、特异度、准确度均高于单独MRA、3D-ASL检查,差异有统计学意义(P<0.05)。

结论 3D-ASL联合MRA检查可提高缺血性脑血管疾病患者血管异常检出率,在血管异常疾病中具有较高的诊断价值,能够为临床疾病的诊断提供参考依据。

[关键词]缺血性脑血管疾病;磁共振血管成像;血管异常 [中图分类号]R743 [文献标识码]B [论文编号]1004-0951(2020)07-0843-02 缺血性脑血管疾病是脑血管疾病中常见类型,具有较高的发病率、致残率及死亡率。

缺血性脑病病因较为复杂,多认为脑供血血管狭窄、闭塞等是引发该病症的常见原因,患者常出现脑供血不足,导致脑组织出现不同程度的低灌注状态,从而造成脑组织缺血、缺氧[1,2]。

对于缺血性脑血管疾病,临床多采用影像学检查方式,通过影像学检查明确颅内血管异常情况,为病情诊断提供参考依据。

磁共振血管成像(MR angiography,MRA)可观察血管动脉灌注情况,具有无创性、操作简单等优势,在检查过程中无需注射对比剂;而三维动脉自旋标记(Three-dimensional arterial spin labeling,3D-ASL)可用于评估脑血流的灌注情况,是近年来应用于临床的容积灌注扫描技术[3,4]。

3D-ASL脑灌注成像在脑肿瘤诊断与分级中的应用价值

3D-ASL脑灌注成像在脑肿瘤诊断与分级中的应用价值

3D-ASL脑灌注成像在脑肿瘤诊断与分级中的应用价值王靖雅; 师毅冰【期刊名称】《《中国CT和MRI杂志》》【年(卷),期】2017(015)012【总页数】4页(P4-7)【关键词】三维动脉自旋标记; 动态磁敏感对比增强灌注成像; 脑肿瘤【作者】王靖雅; 师毅冰【作者单位】徐州中心医院CT/MRI室江苏徐州221009【正文语种】中文【中图分类】R739.41; R445.2脑肿瘤病理类型多种多样,各种级别的脑肿瘤治疗方案以及疾病预后各不相同,恶性脑肿瘤预后较差,治疗困难且易复发,而良性脑肿瘤以后良好,治疗容易,复发率低;故对脑肿瘤良恶性的鉴别及肿瘤分级显得具有重要意义。

肿瘤新生血管形成在肿瘤侵犯和转移中起最关键作用,若没有血管生成,肿瘤瘤体直径仅能达到1~2mm。

因此,对瘤体血管生成进行定量评估具有重要意义。

常规MRI增强扫描只能显示血脑屏障的破坏程度。

随着功能磁共振技术的发展,磁共振灌注技术已成为反映组织微血管分布以及血流灌注的常规技术。

磁共振灌注成像技术包括两种。

DSC-MRI已经广泛应用于脑肿瘤的诊断及治疗后评价。

3D-ASL是近年发展起来的全新容积灌注成像技术,与传统的PET、DSC-MRI技术相比一些优势,已经有研究表明多次磁共振增强检查后可使钆造影剂沉积于脑内[1],3D-ASL不需要注射对比剂,可反复进行检查,因此其逐渐成为脑肿瘤的诊断、鉴别诊断、治疗以及预后评估的新的方向。

目前3D-ASL在脑肿瘤的研究主要集中在胶质瘤的术前分级[2-4],其它肿瘤研究相对较少[5]。

本研究的目的是探讨3D动脉自旋标记成像(ASL)全脑灌注成像技术在脑肿瘤的诊断与分级中的临床应用价值。

1.1 一般资料收集我院2015年5月至2016年3月总共46例经病理学证实的脑肿瘤患者进行回顾性研究。

其中6名患者因伪影较重被排除,最后40名脑肿瘤患者(其中男性22名,女性18名,年龄范围15~78岁)进入本次研究;40例脑肿瘤包括:10例脑膜瘤,6例低级别胶质瘤(WHOⅠ和Ⅱ级),8例为高级别胶质瘤(WHOⅢ和Ⅳ级),10例为转移瘤,6例髓系肉瘤(Myeloid Sarcoma,MS)。

动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用专家共识

动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用专家共识

动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用专家共识2016年11月中华放射学杂志,第50卷第11期第817页-第824页动脉自旋标记(arterial spin labeling, ASL)是利用血液中水分子作为内源性、可自由扩散示踪剂进行颅脑灌注成像的MRI技术。

ASL技术提出至今已有20余年[1],经历了多个发展阶段。

随着ASL技术的不断进步,尤其是近年来准连续式ASL(pseudo-continuous ASL, pCASL)序列的应用,其图像质量、成像范围、成像速度有了极大的提高,逐渐受到影像学和神经科学工作者的关注,并越来越多地应用于科研和临床工作。

为规范ASL技术的应用,2012年10月,国际医学磁共振协会(international society for magnetic resonance in medicine, ISMRM)、欧洲ASL和痴呆研究小组(European consortium ASL in dementia,AID)起草了ASL技术及应用的白皮书,书中就扫描参数、图像后处理及临床应用范围提出了建设性意见,这一举措引领ASL技术的应用开始走向规范化道路[2]。

鉴于ASL技术的扫描策略和操作要点在我国尚缺乏统一标准,应用不够规范,给本技术在临床及科研工作的推广带来了困难。

因此,建立相对统一的扫描参数,采用最优的扫描策略,将有利于本技术的开展和推广。

基于此,中华医学会放射学分会质量管理与安全管理学组和磁共振学组部分相关专家编写了《动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用专家共识》,就ASL技术的成像原理、分类、推荐最优扫描策略、扫描注意事项、ASL图像判读注意事项、图像后处理及临床应用等做出了介绍和推荐,以期规范我国ASL技术操作流程和临床应用范畴,提高相关工作人员对本技术的认识。

一、ASL基本成像原理解读ASL的成像基本原理是采集两次数据,生成一对标记像及对照像。

标记像与对照像中的静态组织信号无差别,差别在于流入的血流有无被反转。

3D-ASL动脉自旋标记灌注技术及MRA联合应用在脑缺血疾病影像诊断价值

3D-ASL动脉自旋标记灌注技术及MRA联合应用在脑缺血疾病影像诊断价值
初 国新 , 衣 闯 , 方 昊, 毛海英 , 梁 妍 , 陈 志 仁
( 吉林省人民医院 放射线科 , 吉林 长 春 1 3 0 0 2 1 )
近年 来 MR 出现 无 造 影剂 灌 注一 动 脉 白选 标 记
据, 自动生 成彩 色 图像 , 由红 色至 深 蓝表 示 , 红 色 代
7 1 例 颈 内动脉 系统缺血 性脑 血管病 患者 中 , 2 6例 临
床诊断 为短暂 性脑缺 血发作 ( T I A) , 余下 4 5例 为脑
梗死 ( 通常 面积大 于 1 0 0平 方毫 米 , 小于 2 5平方 毫 米三处 以 上 ) 。椎 动 脉 系 统 TI A 9例 , 脑梗 死 1 0 例 。MR A 血管狭 窄 与 AS L低灌 注区一致 者 7 3 例, 有 1 7例不 一致 。经统 计 学 分 析 表 明 MRA 检查 与 AS L灌 注检查具 有一 致性 , 见表 1 , 2 。
秒 。将轴 位 AS L的定 位 于颅 底 至顶 叶大 脑半 球 脑

实 质 区域 。 1 . 3 图像 的获得 、 处理 及数据 的计算 与分 析 通 过
MR7 5 0磁共 振 工 作 站 应 用 软 件 分 析 AS L灌 注 数
发生变 化 , 得 到反 转 氢 质子 标 记 图像 。并 且 标 记 的
表 高灌 注 , 蓝色 代 表 低灌 注 。可对 感 兴 趣 区 ( R OI ) 计算 相对 血流 r C B F 。 由两位 有 副 高 以上 神经 放 射
科 医师 及 一 名 副 高 以 上 神 经 内科 医 师 观 测 r C B F
名, 年龄 3 1 — 8 2岁 , 平均 5 2岁 。入选 标 准 : 无 临 床脑 血 管疾病 的临床表 现 , 神经 科查体 无 阳性体征 , 且签

动脉自旋标记灌注MR成像(ASL-MRI)

动脉自旋标记灌注MR成像(ASL-MRI)

动脉自旋标记灌注MR成像(ASL-MRI)摘要:灌注成像(Perfusion Imaging)可以用来评价组织的生理活动,基于磁共振(Magnetic Resonance, MR)的灌注成像质量好、安全性高。

利用MR可以使用外源性示踪剂进行MR灌注成像,也可以应用内源性示踪剂进行动脉自旋标记(Arterial Spin Labeling,ASL)灌注成像。

本文主要介绍利用ASL技术进行灌注成像的发展历史、基本原理、最新前沿及应用(发展的新动态、新趋势、新水平、新原理、新技术、新应用等)以及仍然存在的问题。

关键词:灌注成像;动脉自旋标记;磁共振成像背景灌注(Perfusion)是指血液通过毛细血管网与组织进行氧、养分及代谢物交换,维持组织器官的活性和功能的过程。

灌注过程中,携带含氧血红蛋白的动脉血给细胞供氧并带走代谢产生的CO2,形成带有脱氧血红蛋白的静脉血。

灌注成像可以很好地评价组织生理活动。

在ASL成像中,灌注一般指的是血流量(Blood flow)。

血流的定量测量基于物质守恒的费克定律(Fick principle),通过测量组织中示踪剂的浓度,假设已知部分系数(partition coefficient)λ 和动脉中示踪剂的浓度,可以计算得到血流量 f(mL/(100g组织·min))。

正电子发射断层成像(PET)和单光子发射断层成像(SPECT)都可以定位放射性核素的发源地,从而对血流量进行测量。

其中,PET背景噪声较低,是目前最准确的灌注测量技术。

这两种技术采用连续注入半衰期较短示踪剂,示踪剂随血流在组织内分布和聚集,根据示踪剂局部积累和衰减情况及进行定量评价;而ASL MRI 则利用标记过的水作为示踪剂,通过标记水和组织进行交换来定量灌注,T1 弛豫提供一个可测量的衰减率。

ASL MRI 技术因其不需要外源性示踪剂,无辐射而在灌注方面得到广泛的应用。

发展历史1992年,Detre等人用连续的RF脉冲链来标记颈部动脉(CASL),成功地得到了大鼠脑部灌注图像。

Z-Score成像系统辅助脑血流灌注SPECT对早期阿尔茨海默病患者的诊断有较高价值

Z-Score成像系统辅助脑血流灌注SPECT对早期阿尔茨海默病患者的诊断有较高价值
J South Med Univ, 2021, 41(7): 1093-1100
doi 10.12122/j.issn.1673-4254.2021.07.19
·1093·
Z-Score 成像系统辅助脑血流灌注 SPECT 对早期阿尔茨海默病 患者的诊断有较高价值
王思飞,齐永帅,江 英,池晓华,黄 凯,阮楚茵,杨晓镪,李贵平 南方医科大学南方医院核医学科,广东 广州 510515
·1094·
J South Med Univ, 2021, 41(7): 1093-1100

预对于 AD 的防治具有重要意义。 一些早期诊断方法,如生物学标志物检查,包括脑
脊液中总 tau 蛋白(t-tau)、磷酸化 tau 蛋白(p-tau)、和 Aβ 42 等,虽然敏感度高,但脑脊液采集存在一定风险,外周 血检测尚不成熟以及检测技术等原因,临床上较难大规 模应用[2]。18F-FDG PET、Aβ-PET 等功能影像学能在 CT、MRI 等结构影像学检出脑组织形态改变之前发现 AD 的病理改变,但由于所使用的放射性核素生产成本 高,操作复杂,不利于在临床上广泛应用[3]。
单光子发射计算机断层扫描脑血流灌注显像 (SPECT)是一种相对安全、廉价的功能显像方法,通过 静脉注入一种单光子核素显像剂,可观察其在脑内的分 布,了解脑组织的血流、代谢情况从而辅助神经系统疾 病的诊断[3]。但传统的 SPECT 图像目测分析法易受图 像质量、诊断医师经验等主观因素及正常年龄老化、视 觉分辨力有限等生理因素影响[4],可重复性差,容易导致 偏倚,所得的结果判断可信度较低。针对这些不足,日 本学者 Matsuda 等[5]开发了简易 Z-Score 成像系统,它是 一种基于 SPM 和 3D-SSP 的脑血流灌注 SPECT 显像自 动化诊断的统计分析方法,同时 eZIS 会将早期 AD 患者 局部脑血流量(rCBF)降低区域设置为感兴趣区,并自 动生成能反应感兴趣区中 rCBF 降低情况的 3 个指标 值,即严重程度、范围和比率,用于客观地区分早期 AD 患者和性别、年龄匹配的正常人[6]。

ASL动脉自旋标记灌注成像

ASL动脉自旋标记灌注成像
7
以MRA为标准,分为闭塞组与非比赛组
闭塞组35人 闭塞组37个病灶(一个病人 有多个部位阻塞)
多部位损伤 多部位狭窄(数据没有还原)
117名研究对象
数据见以结果1、2、3
非闭塞组82人
8
方法:对171名患者进行MRA、SWI、ASL 、Flair图像分析,以MRA为一般标 准,用配对卡方检验来比较SWI、ASL在定位血管闭塞中的敏感性。 图像分析的要求: 所有的图像经肉眼分析以下方面:(1)DWI图像上弥散障碍的部位、大小, 是否为多发(2)FLARI图像中血管或损伤部位信号(3)SWI磁敏感血管征象 (4)MRA中血管狭窄或闭塞(5)ASL明亮血管影 MRA一旦显示出血管狭窄或闭塞,就能确定其位置.根据ASL明亮血管出现, 分析阻塞或狭窄部位如下:(1)近端(2)远端或(3)近端或远端的阻塞部位。
6
入组标准及方法 搜集了从2014年1月到2014年4月被怀疑急性脑卒中度患 者的MRI图像。其中117名患者的磁共振图像有病灶。54 名患者被排除的原因有以下几点:⑴无ASL图像⑵图像质 量差(采集时间不足或有伪影)(3)颅脑外血管阻塞, 而没有足够的血管标记。因此,117名患者被纳入研究范 围。
4
ASL明亮血管征象在急性脑卒中患者定位闭塞血管的应用 Bright Vessel Appearance 明亮血管征象 ??
5
背景: 一些研究表明,动脉自旋标记(ASL)灌注加权成像(PWI)可以检测在急 性脑卒中低灌注及灌注–扩散不匹配现象。比起灌注磁共振成像,动态磁敏 感造影灌注成像有良好的相关性。 最近,在工作中,动脉自旋标记(ASL)灌注加权成像(PWI)被加入到评估 急性脑卒中中,随着应用的逐渐增多,我们遇见急性脑卒中病人,用ASL明 亮血管可以找到其梗塞部位。据我们所知,ASL的敏感性在急性脑卒中的应 用尚未阐明。因此,这项研究的目的是:评估是否可用ASL明亮血管征象定 位急性脑卒中闭塞的血管。

带状脑灰质异位症1例

带状脑灰质异位症1例

医学影像学杂志2021年第31卷第5期J Med Imaging Vot.31No.52021方法探讨了AD患者脑血流灌注及全脑功能连接的异常改变。

研究发现,AD患者存在广泛的默认网络血流灌注减低、双侧MTG核心脑区功能减退以及左侧MTG脑区的大脑神经血管失偶联,这些改变可能是AD病理生理学的重要潜在机制,为AD相关研究提供了新视角。

参考文献:-1.Bassett DS,Bullmore ET.Small-Borld brain networks revisited -J..Neuroscientist,2017,23(5):499-516.-2.马天,齐志刚,赵志莲,等.3D-ASL技术在阿尔茨海默病中的研究进展-J..医学影像学杂志,2018,28(9):1561-1563.[3]Thomas B,Sheelakumao R,KannaW S,et at.Reaionat cerebratblood fow in the poswoor cingulate and precuneus and the ento-rhinat coyical atrophy score d—ferentiate mild coaniOve impaie-ment and dementia due to Alzheimer disease-J].AJNR,2019,40(10):1658-1664.-4]Liang X,Zou Q,He Y,et at.Coupling of functionat connectivi­ty and reaionat cerebrat blood fow reveats a physioloaicat basisfor nehvork hubs of the human brain-J].Proc Nat)Acad Sci U5A,2013,110(5):1929-1934.-5]Mckhann GM,Knopman DS,CheeikowH,eiao.Thedoagnosos of dementia due to Alzheimer O disease:recommendations fromihenaioonaoonsioiuieon agong-Aozheomeeasa s ocoaioon woekgeoupson doagnosiocguodeoonesfoeAozheomeeasdosease-J].Aozheomeeas6Dementia,2011,7(3):263-269.-6]TaoH,HoeanoS,SakueaoT,eiao.Theneueopsychooogocaocoe-eeoaiesofbeaon peefusoon and geayma i eeiooumeon Aozheomeeasdosease-J] .JouenaoofAozheomeesDosease,2020,78( 4):1639-1652.-7]O i oyJ,VeehaegheJ,NoemanisieedeoeiE,eiao.18F-FDGPET, iheeaeoyphasesand ihedeooieeyeaieof18F-AV45PETaspeozoesofceeebeaoboood foow on Aozheomeeasdosease:iaoodaioon agaonsi(15)O-H(2)O PET-J].Alzheimere&Dementia,2019,15(9):1172-1182.-8]王子含,闫少珍,卢洁.阿尔茨海默病的脑血流灌注成像研 究进展-J].医学影像学杂志,2020,30(10):1929-1931.-9]盛灿,夏明睿,陈晓丹,等.遗忘型轻度认知障碍患者的静息态功能连接强度特征研究-J]•中华放射学杂志,2016,50(3):191-195.-10]Rae i ogT,KoizSA.Audoioeypeoce X ongofdo f eeeniiypeXof pXeudo-woedX:an eieni-eeoaied fMRIXiudy- J].Neueoomage,2008,39(3):1420-1428.-11]Reed BR,EbeeoongJL,MungaXD,eiao.E f eciofwhoiema i ee oeXoonXand oacuneXon coeiocaofuncioon-J].AechoieXofNeueoo-ogy,2004,61(10):1545-1550.-12],,王,等.阿尔茨海默病遗忘轻度功能障碍扩散张量成像随访研究-J]•临床放射学杂志,2020,39(4):650-653.-13.曾祥柱,袁慧书,刘颖,等•基于体素的轻度阿尔茨海默病脑血流灌注及脑灰质结构特征-J]•中国医学影像学杂志,2017,25(2):81-85.-14]宁健豪,蒋皆恢,刘春花,等.基于"F-APN-1607PET影像的阿尔茨海默病tau蛋白沉积相关疾病模式探究-J].中华核医学与分子影像杂志,2020,40(4):213-218.-15]Zhu J,ZhuoC,Xu L,eiao.Aoieeed coupoongbeiween eeXiong-Xiaieceeebeaoboood foow and funcioonaoconnecioioiyon Xchozo-phrenia-J].Schizophrenia Bullehn,2017,43(6):1363-1374.(收稿日期:2020-12-10)带状脑灰质异位症1例Band heterotopia:ona case repoO张哲,陈娇湖北省鄂东医疗集团黄石市中心医院(湖北理工学院附属医院)放射科湖北黄石435000通信作者:陈娇【关键词】脑;带状灰质异位;磁共振成像;体层摄影术,X线计算机中图分类号:R742;R445文献标识码:B文章编号:1006-9011(2021)05-0725-02患儿女,2岁。

3d-asl技术的原理和临床应用

3d-asl技术的原理和临床应用

3D-ASL技术的原理和临床应用1. 引言3D-ASL(3D arterial spin labeling)是一种非侵入性的磁共振成像(MRI)技术,用于评估脑血流情况。

本文将介绍3D-ASL技术的基本原理,并探讨其在临床中的应用。

2. 3D-ASL技术的原理3D-ASL技术通过利用自旋标记方法,在血流供应区域的动脉中标记自旋,然后通过成像观察标记漂移进入脑组织的血流情况。

其原理可以概括为以下几个步骤:•自旋标记:在动脉中注入自旋标记物,如血液中的水分子,通过磁场的作用导致水分子的自旋方向发生变化。

•标记延迟时间:等待一定的延迟时间,以使标记物输送到感兴趣区域。

•图像采集:进行磁共振成像,观察标记物漂移进入脑组织的血流情况。

•重建和分析:对采集到的图像进行重建和定量分析,获得脑血流相关的参数。

3. 3D-ASL技术的临床应用3.1 脑血液灌注的评估3D-ASL技术可以准确测量脑组织的血流灌注情况,对脑血液供应不足、脑缺血等疾病的评估具有重要的临床意义。

通过比较不同区域的血流灌注量,可以提供脑区功能活动的定量化指标,并帮助医生判断脑血流灌注是否正常。

3.2 疾病的诊断和监测3D-ASL技术在各种脑血管病变和神经退行性疾病的诊断和监测中起着重要的作用。

例如,对于脑卒中患者,可以通过观察梗死灶周围的局部脑血流灌注变化,评估梗死的范围和严重程度。

在阿尔茨海默病等神经退行性疾病中,3D-ASL技术可以帮助发现脑血流异常,并追踪其进展过程。

3.3 药物治疗效果评估3D-ASL技术还可以用于评估药物治疗效果。

通过在治疗前后进行血流灌注的比较,可以非常敏感地检测到治疗对脑血流动力学的改变。

这对于药物治疗效果的评估和适时调整具有重要的意义,为临床医生提供了指导。

3.4 研究领域应用除了临床应用外,3D-ASL技术还在神经科学研究领域得到广泛应用。

研究人员可以利用该技术探索脑功能与血流之间的关系,解析神经系统的可塑性和功能连接。

【课件】头部ASL灌注成像PPT

【课件】头部ASL灌注成像PPT

全脑三维动脉自旋标记介绍,3D ASL
3D ASL, Pseudo-continuous Arterial Spin Labeling
对流入动脉血液进行连续标记,待标记血液流入脑 组织后,进行全脑三维快速成像,对比非标记 成像,测量全脑血流量变化。
成像特点: • 良好的SAR值控制,1.5秒1000次标记脉冲。 • 基于FSE序列,图像伪影小。 • 三维成像扫描范围广,图像信噪比高。 • 螺旋状K空间填充,扫描速度快。 • 连续标记,动脉血液标记效率高。 • 背景抑制优化,突出血流量信息。
灌注像 = 标记像 - 非标记像
灌注像
动脉自旋标记ASL成像,是一种完全无创的、不需注射造影剂的灌 法,临床应用广泛。
注:1994年,Edelman等首次提出EPI-STAR动脉自旋
动脉自旋标记成像分类,Arterial Spin Labeling
动脉自旋标记成像,根据流动血 式不同分为两类: 连续式,CASL,连续标记相应层 脉血液,被标记的血液连续流入 脉冲式,PASL,使用选择性的射 冲式地标记成像层面近端的一个 液,等一段时间使标记的血液与 合,然后成像。
rf2 rf1
Gz
Gy
Gx
Pulsed Continuous prep + BS
3D Spiral FSE echo train
Labeli
三维动脉自旋标记扫描参数,3D ASLl Spin Labeling
扫描参数: • 全脑三维轴位定位 • 4x4x4mm分辨率 • SPIRAL采集 • 两次采集:标记组与非
标记组
翻转时间与重复时间:
• 脑血流速度快,使用更
短PLD时间(1-1.5s)
Spira

3.0磁共振动脉自旋标记(ASL)技术在中枢神经系统疾病影像诊断中的应用价值

3.0磁共振动脉自旋标记(ASL)技术在中枢神经系统疾病影像诊断中的应用价值

3.0磁共振动脉自旋标记(ASL)技术在中枢神经系统疾病影像诊断中的应用价值摘要:目的探讨中枢神经系统疾病影像诊断中应用3.0磁共振动脉自旋标记(ASL)技术价值。

方法选取2016年1月-2017年12月我总院收治临床及相关影像学检查、实验室检查均已确切诊断为中枢神经系统某种疾病的患者38例,对患者均行磁共振常规扫描和3.0磁共振动脉自旋标记(ASL)技术检查,分析对比检查结果。

结果应用磁共振动脉自旋标记技术诊断中枢神经系统疾病的符合率为100%,明显高于常规磁共振扫描(p<0.05)。

结论 3.0磁共振动脉自旋标记(ASL)技术应用于中枢神经系统疾病影像诊断中有很高的诊断价值。

关键词:中枢神经系统疾病(CNS);磁共振动脉自旋标记(ASL)技术;磁共振灌注加权成像(PWI) ;阿尔兹海默病(AD);短暂性脑缺血发作(TIA) 随着日新月异各种医学影像检查技术在临床疾病中广泛应用,尤以功能磁共振新技术为著:磁共振波谱成像(MRS)、弥散加权成像(DWI)及灌注加权成像(PWI)均已经大力应用于临床工作之中,尤以对中枢神经系统疾病诊断具有很高的实用价值。

其中PWI的应用对中枢神经系统疾病诊断起着举足轻重的作用。

但临床常面临的问题并不是所有的患者都能够进行磁共振的PWI检查,因为PWI检查必须要注射磁共振血管对比剂钆贝葡胺等,而这些血管对比剂对于肾功能不全的患者,可以引起肾源性系统纤维化的可能。

有没有一种更安全的检查方法来代替PWI呢?动脉自旋标记(ASL)技术是一种不需要注射磁共振对比剂的磁共振灌注成像方法,它所用的内在示踪剂为血液中自由弥散的水,利用一个反转脉冲标记待检查区上游动脉内的血液,经过血液自标记区流入待检查区的一段时间后,前面已经被标记的动脉血中的自由水与待检查区毛细管区内组织中的水进行自旋交换,相应的被检查区的磁共振信号也产生了变化,然后与该区域被标记前获得的磁共振信号进行比较,即将所得到的图像与没有标记过的对照组图像相减就剩下了输送过来的磁化,从而产生了局部血流灌注(rBF)的灌注加权图像,rBF的定量可以通过应用相应的动力学模式来实现,而这种方法多应用于中枢神经系统。

阿尔茨海默病多模态MRI研究进展

阿尔茨海默病多模态MRI研究进展

阿尔茨海默病多模态MRI研究进展俞翔;许亮;刘筠【摘要】Alzheimer’s disease (AD) is a nervous degenerative disease characterized by progressive cognitive disability and behavior deficits. Previous neuroradiology investigated the regional brain change of AD usually by applying structural MRI. With development of multimodality MRI techniques, researchers can evaluated AD in terms of functional connectivity, metabolism level, white mater fiber track, hemodynamics. Meanwhile, multimodality MRI can offer radiological evidences for clinical diagnosis, staging, treatment and prognosis. We reviewed the research progress of multimodality MRI techniques in AD.%阿尔茨海默病(AD)是一种以进行性认知障碍和行为异常为主要表现的神经退行性疾病。

早期神经放射学多采用结构MRI研究AD 局部脑区的改变,随着多模态MRI 的发展,研究者们从功能连接、代谢水平、白质纤维成像、血流动力学等方面对AD进一步评价,从而为AD的临床诊断、分期、治疗和预后提供了放射学依据。

就多模态MRI技术在AD 中的研究进展予以综述。

【期刊名称】《国际医学放射学杂志》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】6页(P539-543,556)【关键词】阿尔茨海默病;多模态;默认网络;结构磁共振成像;功能磁共振成像【作者】俞翔;许亮;刘筠【作者单位】天津医科大学研究生院,天津 300070;天津市人民医院影像学部;天津市人民医院影像学部【正文语种】中文阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)又称老年性痴呆,是一种以进行性认知障碍和行为异常为主要表现的中枢神经系统退行性疾病,常发生于老年人,起病隐袭,发病率逐年升高,是最常见的痴呆类型[1]。

asl脑部灌注的原理及临床应用

asl脑部灌注的原理及临床应用

ASL脑部灌注的原理及临床应用1. 引言Arterial Spin Labeling(ASL)是一种用于非侵入性测量脑部灌注的成像技术。

本文将介绍ASL脑部灌注的原理以及其在临床应用中的意义。

2. 原理ASL利用自身血流作为内部对照,通过对血流的标记来测量脑部灌注量。

其主要原理如下:•步骤1:用标记脉冲标记入颅内流动的磁化血水,此过程通常使用短暂的RF激脉。

•步骤2:标记脉冲后,磁化血水将继续流动并提供灌注给脑组织。

•步骤3:一段延迟时间后,将进行成像以测量在标记后之灌注和以标记前脑血流强度的差异。

3. 优势和局限性ASL脑部灌注成像技术相较于其他成像技术具有以下优势和局限性:3.1 优势•无需使用外部对比剂:ASL使用自身血流作为对照,无需注射对比剂,避免了对比剂可能带来的不良反应和肾脏负担。

•非侵入性:ASL成像是一种无创的技术,无需穿刺或侵入性操作。

•可重复性:由于不涉及使用对比剂,ASL能够进行多次重复扫描来观察脑部血氧水平的动态变化。

3.2 局限性•低信噪比:由于ASL是一种低信噪比的技术,其成像结果受到噪声的干扰,因此在实际应用中需要谨慎分析结果。

•灌注灵敏度限制:相比于其他成像技术,ASL受限于其对脑部灌注灵敏度的限制,对于某些特定的病理情况可能无法准确评估。

•空间覆盖范围小:由于脑部血管结构的限制,ASL的成像范围相对较小,无法全面评估整个脑部灌注情况。

4. 临床应用ASL脑部灌注成像技术在临床应用中具有广泛的意义,以下列举了几个典型的临床应用:4.1 早期脑缺血检测ASL脑部灌注成像可以通过测量脑组织的灌注情况来评估脑缺血的程度和范围,从而帮助早期诊断脑缺血。

4.2 脑血流动力学评估ASL脑部灌注成像可以评估脑血流动力学参数,如脑灌注量、脑灌注压和脑血流自主调节等,为对脑血流情况的研究提供重要信息。

4.3 神经精神疾病诊断ASL脑部灌注成像被广泛应用于神经精神疾病的诊断和评估,如脑血管病、阿尔茨海默病和抑郁症等,帮助医生了解脑部功能和结构的变化。

脑灌注成像的原理及应用

脑灌注成像的原理及应用

脑灌注成像的原理及应用脑灌注成像(cerebral perfusion imaging)是一种用来评估脑血流量的技术。

它通过对脑部进行成像,可以提供有关脑血流量、脑血管血液供应区域和代谢变化的信息。

本文将详细介绍脑灌注成像的原理和应用。

脑灌注成像的原理:脑灌注成像利用了多种成像技术,包括单光子发射计算机断层成像(SPECT)、正电子发射断层成像(PET)、磁共振成像(MRI)和计算机断层扫描(CT)等。

不同的技术有不同的原理,下面我们将分别介绍:1. 单光子发射计算机断层成像(SPECT):SPECT利用放射性同位素示踪剂来评估脑血流。

患者在注射示踪剂后,示踪剂会在血流中分布,并通过SPECT设备进行成像。

这些成像数据可以用来计算脑血流量和血液供应区域。

2. 正电子发射断层成像(PET):PET使用正电子示踪剂来评估脑血流。

患者在注射示踪剂后,示踪剂会在脑组织中发生正电子湮灭,并通过PET设备进行成像。

这些成像数据可以用来计算脑血流量和代谢率。

3. 磁共振成像(MRI):动态磁共振灌注成像(DSC-MRI)和动态磁共振数据分析技术(DCE-MRI)是两种常用的脑灌注成像技术。

- DSC-MRI利用对比剂的动态信号变化来评估脑血流。

患者在注射对比剂后,对比剂的信号会与时间变化,并通过MRI设备进行成像。

这些成像数据可以用来计算脑血流量和时间-浓度曲线。

- DCE-MRI则是通过分析对比剂在血流中的动力学行为来评估脑血流。

通过连续进行多次扫描,可以获得关于对比剂的浓度-时间曲线,进而计算出脑血流量。

4. 计算机断层扫描(CT):CT灌注成像利用对比剂在血流中的分布来评估脑血流。

患者在注射对比剂后,通过CT设备进行连续扫描,可以获得关于对比剂的浓度-时间曲线,进而计算出脑血流量。

脑灌注成像的应用:脑灌注成像在临床上有广泛的应用,包括以下几个方面:1. 脑血流灌注评估:脑灌注成像可以评估脑部各个区域的血流情况,帮助医生评估脑梗塞、脑出血、脑损伤等疾病的程度和预后。

磁共振3D-ASL功能成像技术联合DWI在诊断短暂性脑缺血发作中的应用

磁共振3D-ASL功能成像技术联合DWI在诊断短暂性脑缺血发作中的应用

磁共振3D-ASL功能成像技术联合DWI在诊断短暂性脑缺血发作中的应用杨鑑;张婧如;兰友希;丘洪林【期刊名称】《现代医用影像学》【年(卷),期】2022(31)11【摘要】目的:探讨研究磁共振三维动脉自旋标记成像(3D-ASL)技术联合磁共振扩散加权成像(DWI)在诊断短暂性脑缺血发作中的应用效果。

方法:研究所选50例短暂性脑缺血患者,均是于2019年7月至2020年6月于本院收治病例中抽出,后纳入观察组,并抽出同等例数健康受检者,纳入对照组,均予以其进行磁共振3D-ASL功能成像技术联合DWI检测,分析联合检测方法在病症诊断中的应用价值。

结果:对照组左侧CBF绝对值与右侧比较,差异较小(P>0.05);观察组左侧与右侧的CBF绝对值,均较对照组低(P<0.05);观察组左侧CBF绝对值中的右侧高信号,较左侧高信号高(P<0.05),右侧CBF绝对值比较中,观察组左侧高信号较右侧高信号高(P<0.05);联合检测诊断短暂性脑缺血,敏感度、特异度和漏诊率分别为92%(46/50)、96%(48/50)、4%(2/50)。

结论:磁共振3D-ASL功能成像技术联合DWI用于短暂性脑缺血发作诊断中,检测有较高敏感度和特异度,能降低患者漏诊率,为临床尽早开展有效治疗控制住其病情进展提供依据,促进患者预后改善,应用效果显著,值得推广。

【总页数】4页(P2010-2013)【作者】杨鑑;张婧如;兰友希;丘洪林【作者单位】福建医科大学附属龙岩第一医院放射科【正文语种】中文【中图分类】R74【相关文献】1.磁共振3D-ASL灌注成像技术在短暂性脑缺血发作中的应用研究2.磁共振3D-ASL功能成像技术在短暂性脑缺血发作诊断中的运用3.磁共振3D-ASL功能成像技术在短暂性脑缺血发作诊断中的运用4.磁共振3D-ASL、DWI及MRA技术诊断短暂性脑缺血发作及观察侧支循环形成的临床应用5.3D-ASL技术联合磁共振血管成像对短暂性脑缺血发作的诊断价值因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

应用动脉自旋标记技术分析阿尔茨海默病脑血流灌注成像的研究

应用动脉自旋标记技术分析阿尔茨海默病脑血流灌注成像的研究
Z H ANG S h i - j u a n, W ANG Z h i — q u n, L I ANG Pe i — p e n g, e t a l
( De p a r t me n t o f Ge n e r a l I n t e r n a l Me d i c i n e, Aff i l i a t e d Xu a n wu Ho s pi t a l o f C a p i t a l Me d i c a l Un i v e r s i t y, Be i j i n g 1 0 0 0 5 3, Ch i n a )
脑 结 构 和 功 能 的 改 变 密切 相 关 。
关键词 : 阿 尔茨 海 默 病 ; 自旋 标 记 物 ; 血液灌 注; 磁 共振 成 像
Ap pl i c a t i o n o f a r t e r i a l s p i n l a be l i ng t e c h ni qu e i n c e r e b r a l p e r f u s i o n i ma g i n g o f p a t i e n t s wi t h Al z he i me r d i s e a s e
Ab s t r a c t : Ob j e c t i v e To s t u d y t h e a p p l i c a t i o n o f p u l s e d a r t e r i a l s p i n l a b e l i n g ( PAS L)t e c h n i q u e i n
中 华老 年 心脑 血管 病 杂 志 2 0 1 3年 1月 第 l 5卷 第 1 期
Ch i n J Ge r i a t r He a r t B r a i nVe s s e l D i s , J a n 2 0 1 3 , Vo l 1 5 , No . 1

轻度认知功能障碍的早期磁共振诊断

轻度认知功能障碍的早期磁共振诊断

一、阿尔茨海默病概述二、轻度认知功能障碍Peterson教授在1999年和2001年最早确立了MCI的诊断标准:有记忆力逐渐下降的主诉且持续6个月以上,同时有记忆力减退和学习能力下降的客观证据,记忆测查分值在年龄和教育程度相匹配的对照组的1.5个标准差以下,MMSE大于24分,GDS等于2或3,CDR等于0.5。

(二)MCI的转归研究显示,符合MCI诊断标准的44%患者在3年随访中转变为AD,平均年转化率为15%;多数MCI在6年内转化为AD。

也就是说AD患者中有2/3是由MCI转化而来的,尤其是遗忘性MCI,即a-MCI。

上图显示了MCI向AD转化的过程。

最上面图可以显示在无症状时期,在内层也已经出现了AD的病理改变,此时患者没有任何的症状。

16年后该区域病理改变的范围进一步扩大,患者仍然没有明显的症状。

27年后病变范围进一步扩大,由内部扩展到周围区域,以及后扣带回区域、前额叶的区域,此时患者表现为轻度认知功能障碍的改变。

5年后出现了老年痴呆,此时的病理改变已弥漫了额顶及颞叶的大部分区域甚至是枕叶。

所以,从上图可见MCI到AD是一个很短暂的过程,但在MCI之前有一个非常漫长的阶段。

(三)MCI早期诊断的意义迄今为止,AD缺乏特异性的诊疗手段。

而认知损害和脑异常在诊断前数十年就已经存在,有可能对AD 做出早期诊断和治疗。

早期的临床干预一方面可以改善患者的症状,另一方面可以延缓病程的进展,从而提高患者的生活质量,对社会减轻负担。

目前轻度认知功能障碍早期影像学诊断仍然十分重要,有助于对患者早期采取临床干预措施。

三、神经影像的应用(一)MR结构成像MR结构成像包括线性测量、面积测量和体积测量,但是目前比较重视体积测量,更客观的反映了MR的结构异常。

VBM技术是基于体素的形态学分析,是一种计算机自动测量的方法。

上图是不同年龄正常人的脑MRI。

可见局部颞叶在30岁时饱满,脑沟比较浅;60岁时脑沟扩大,颞叶出现轻度萎缩;70岁萎缩进一步明显,脑沟加深,同时脑室也有明显的扩大;80岁这些改变进一步显著,即脑沟进一步加深加宽,而脑室系统也扩大。

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动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)是一项无创性评估脑血流灌注的新技术,与传统的PET 和SPECT相比,该方法无需注射示踪剂,没有电离辐射,且具有更好的空间分辨率。

本研究旨在利用ASL技术来观察阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)患者的脑血流变化。

资料与方法一、研究对象1.入选标准:选取2010年10月至2012年2月间在我院及上海市精神卫生中心就诊的24例临床诊断为AD的患者,另收集21名同期正常老年志愿·论著·基于体素分析的三维动脉自旋标记成像在阿尔茨海默病脑血流灌注中的应用研究凌华威1,张泳2,丁蓓1,黄娟1,张欢1,王涛3,柴维敏1,陈克敏1(1.上海交通大学医学院附属瑞金医院放射科,上海200025;2.通用电气医疗集团应用科学实验室,上海201203;3.上海精神卫生中心老年科,上海200030)[摘要]目的:利用三维(3D)动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)成像技术探讨阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)患者的脑血流灌注特征。

方法:选择24例AD患者和21名年龄、性别匹配的健康老年人,采用ASL序列进行灌注成像。

将获取的脑血流图像(cerebral blood flow,CBF)采用基于体素分析方法经后处理配准进行全脑分析,比较2组的脑血流灌注情况,并探讨AD患者的脑血流灌注特征。

结果:与正常老年人相比,AD患者的双侧颞枕顶叶皮层、左侧边缘叶及左侧胼胝体压部的脑血流量CBF明显降低,同时双侧丘脑、右侧壳核、右尾状核头部及右侧颞叶白质区的CBF明显增高。

结论:基于体素的ASL全脑分析揭示了AD认知损害过程中相关脑区的血流灌注异常,作为一种无创的血流动力学检查新技术,ASL可能对进一步研究AD的神经病理生理机制有着重要价值。

关键词:阿尔茨海默病;灌注成像;动脉自旋标记技术中图分类号:R445.4文献标识码:A文章编号:1671-2870(2012)04-0370-05DOI:10.3969/j.issn.1671-2870.2012.04.011Voxel-based analysis of cerebral perfusion changes in Alzheimer's disease using a novel3D arterial spin-labeling technique LING Hua-Wei1,ZHANG Yong2,DING Bei1,HUANG Juan1,ZHANG Huan1,WANG Tao3,CHAI Wei-min1,CHEN Ke-min1. 1.Department of Radiology,Ruijin Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200025,China;2.Applied Science Laboratory,GE Healthcare,Shanghai201203,China; 3.Department of Geratology, Shanghai Mental Health Center,Shanghai200030,China[Abstract]Objective3D pulsed continuous arterial spin labeling(ASL)technique was used to study cerebral blood flow(CBF)changes in patients with Alzheimer's disease(AD)in comparison with age-and gender-matched healthy controls.Methods3D ASL scans was performed in45participants(24AD patients and21age-and gender-matched control subjects)covering the entire brain with a3.0-T MR system.Voxel based analysis was performed using SPM8.Two sample t test(threshold at P<0.05)was performed.Results Significant decrease of CBF was observed in bilateral tempo-ral-parietal-occipital cortex and left limbic lobe in AD patients when compared with control group.Interestingly,increased CBF was observed in bilateral thalamus,right caudate nucleus and putamen,paracentral lobule as well as white matter of right temporal lobe.Conclusions Our voxel-based results indicates that ASL-MRI could provide useful perfusion informa-tion in AD patients.Because of its easy acquisition and noninvasiveness,ASL-MRI may be an appealing alternative ap-proach for further pathologic and neuropsychological studies of AD.Key words:Alzheimer's disease;Perfusion image;Arterial spin labeling基金项目:上海市卫生局青年科研项目(2009Y027);上海交通大学医学院博士点基金赞助(BXJ201211)通讯作者:丁蓓Email:ellading@者。

入组的AD病例均符合美国国立神经病学传染病及卒中研究所与阿尔茨海默病和相关病协会的诊断标准,简易智能精神状态检查量表(MMSE)评分在8~23分,平均为(19.8±3.0)分,其中男6例,女18例,平均年龄为(74±7)岁,均为右利手。

正常老年人共21名(对照组),均为我院门诊非神经系统疾病患者,无认知功能障碍,其中男8例,女13例,年龄为(71±6)岁,均为右利手,MMSE评分为27~30分,平均为(28.9±1.1),且均无痴呆家族史。

2.排除标准:有脑卒中、精神病史、其他中枢神经系统疾病、吸毒、酒精或药物滥用、高血压、糖尿病等均被排除在AD组和正常对照组之外。

二、数据获取所有受试者均采用GE Signa HDxT3.0T超导MRI进行扫描,使用8通道相控阵头线圈。

检查时要求受试者放松闭眼并保持清醒,头部用软垫加以固定并用软耳塞塞住外耳道以减少噪音干扰。

受试者首先接受常规MRI扫描,包括三维结构像采用3D SPGR(扰相梯度回波)序列,T2W序列及DWI序列,以排除其他器质性病变。

3D结构像及灌注扫序列扫描参数分别为,3D SPGR TR8.5ms,TE3.4ms,反转角120,层厚1mm,层距0mm,视野(FOV)24cm×24cm,矩阵512×512,象素大小为0.47mm×0.47mm×1.00mm,共248层横断面图像覆盖全脑;3DASL TR1350ms,TE5ms,反转角155°,层厚4mm,层距0mm,矩阵128×128,扫描覆盖范围与3D T1W结构像一致。

三、数据分析3DASL序列扫描获得的灌注加权图像,通过GE公司MR设备自带的后处理软件生成全脑脑血流量图(cerebral blood flow,CBF)。

对CBF图像进行离线后处理,采用SPM8()软件进行基于体素分析法(VBA)分析。

每个灌注图都被配准到蒙特利尔神经科学研究所提出的加拿大蒙特利尔神经研究所(Montreal Neurologic Insti-tute,MNI)标准脑空间,用于进行组间比较。

空间标准化后的图像被重新采样为2mm各向同性的体素,并用6mm半高全宽(FWHM)的高斯内核进行空间平滑处理,以提高图像的信噪比(SNR)。

四、统计学处理采用双样本t检验对预处理完毕的灌注图像进行统计分析。

每个被试的全脑灌注均值作为统计分析的协变量以排除全脑灌注的个体差异。

为控制统计分析中的假阳性比例,采用AFNI(http;///)中的AlphaSim进行多重比较校正。

AlphaSim 校正通过Monte Carlo模拟的方法,连续性标准采用边连接,脑部蒙片大小为91mm×109mm×91mm。

在设定P=0.01作为阈值且最小团块尺寸取为125个象素时,得到α<0.05的校正结果。

所得结果以MNI 坐标系表示。

结果AD组与对照组相比,AD患者存在CBF降低及增高的区域,CBF显著降低的区域(红色)集中在双侧颞枕顶叶皮层、左侧边缘叶(主要包括左侧海马旁回、钩回和梭状回)和左侧胼胝体压部,而CBF显著增加的区域(蓝色)包括双侧丘脑、右侧壳核、右侧尾状核头部、小脑上蚓部及右侧颞叶白质区(见表1、图1)。

讨论一、ASL技术及VBA方法在脑灌注研究中的优势1.ASL原理及优势:ASL技术使用水作为内源性对比剂对动脉血进行磁标记,可对脑血流(CBF)进行定量检测,并提供定量评估的灌注参数,以每毫升、每分钟100g为计量单位[1-3]。

早期研发的ASL 多采用EPI序列扫描,易受磁敏感性影响而导致局部信号丢失,图像失真,运动伪影较大,也易受低估缓流及血管污染等方面的影响[4-5]。

本研究采用的是新型三维(3D)多激发脉冲式连续动脉自旋标记技术,此技术主要从脉冲连续标记、背景抑制和3D 脑区MNI坐标(mm)t值体素大小(个)X轴Y轴Z轴灌注减低区左侧枕叶-24-84-16 4.771832左侧颞叶-386-28 3.95504左侧顶叶-24-7056 3.34391左侧边缘叶-30-14-26 4.09129左侧胼胝体压部-8-2624 3.4088右侧颞叶44-56-16 3.79677右侧枕叶30-7828 5.301480右侧顶叶22-6664 4.03255灌注增高区左侧丘脑-20-206-3.32355右侧丘脑16-166-2.8976右侧壳核240-4-3.0242右侧尾状核头部18180-2.8657右侧颞叶白质40-346-4.20392旁中央小叶10-3068-3.95101小脑上蚓部-4-38-6-3.74116表1对照组与AD组比较各脑区脑血流灌注差异P<0.05,体素数>125图124例AD患者与21名正常老年人CBF图的VBA分析快速自旋回波(FSE)采集等3个方面着手进行优化。

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