磁共振MRI灌注成像阅片、成像方法、不同灌注图像识别、灌注成像意义及常见疾病灌注成像
CT、MRI灌注成像的基本原理及其临床应用
CT、MRI灌注成像的基本原理及其临床应用来源:复旦大学研究生课程教学讲义CT、MRI灌注成像的基本原理及其临床应用彭卫军吴斌复旦大学附属肿瘤医院影像中心灌注(Perfusion)是血流通过毛细血管网,将携带的氧和营养物质输送给组织细胞的重要功能。
灌注成像(perfusion imaging) 是建立在流动效应基础上成像方法,与磁共振血管成像不同的是,它观察的不是血液流动的宏观流动,而是分子的微观运动。
利用影像学技术进行灌注成像可测量局部组织血液灌注,了解其血液动力学及功能变化,对临床诊断及治疗均有重要参考价值。
灌注成像主要有两个方面的内容,一是采用对水分子微量运动敏感的序列来观察人体微循环的灌注状况,二是通过造影剂增强方法来动态的研究器官,组织或病灶区微血管灌注情况。
肿瘤的灌注研究可以评价肿瘤的血管分布,了解肿瘤的性质和观察肿瘤对于放射治疗和/或化疗后的反应。
MRI脑灌注原理及临床应用长按识别二维码即可免费看(仅限48小时)MRI零基础学习班请点击最下方阅读原文一、灌注成像的原理、技术及相关序列核医学对局部组织血流灌注成像的研究较早,CT、MRI灌注技术为近年来发展较为迅速的成像方法。
1.CT灌注CT灌注(CT perfusion)技术最早由Miles于1991年提出,并先后对肝、脾、胰、肾等腹部实质性脏器进行了CT灌注成像的动物实验和临床应用的初步探讨。
所谓CT灌注成像是指在静脉注射对比剂同时,对选定层面通过连续多次同层扫描,以获得该层面每一像素的时间-密度(time-density curve,TDC)曲线,其曲线反映的是对比剂在该器官中映了组浓度的变化,间接反织器官灌注量的变化。
根据该曲线利用不同的数学模型计算出血流量(bloodflow, BF)、血容量(bloodvolume, BV)、对比剂平均通过时间(meantransit time, MTT)、对比剂峰值时间(Transit time to the peak,TTP、毛细血管通透性等参数,对以上参数进行图像重建和伪彩染色处理得到上述各参数图。
磁共振乳腺灌注成像临床意义医学课件
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乳腺灌注成像 : 原理
相位 1 信号强度
6
…// …
相位 2
/ 相位 3 /
时间
感兴趣区1 病变区域信号强度随时间 感兴趣区2 变化的特点可以对病变做
定性诊断
感兴趣区1代表恶性肿恶瘤性的病变场表现为较大
的对比剂吸收,对比剂流
感兴趣区2代表非恶性入肿、瘤流出的速度非常迅速
良性的病变表现为相对低
时间
28层,3mm层厚 ,256x160,时
间1:05 13
传统乳腺动态扫描的缺点 • 不能一次进行双侧乳腺动态扫描 • 患者需注射双倍的对比剂—费用加倍 • 患者要两次预约检查—时间加倍
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VIBRANT技术的特点 • 双侧乳腺三维动态扫描 • 矢状位高分辨率成像 • 偏中心成像脂肪抑制均匀 • 增强后的图像可以自动减影以更清晰显示病变
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VIBRANT技术应用 • 矢状位成像 • ASSET技术 • 三维成像采用层面重叠技术(ZIP2, ZIP4) • 双侧乳腺分别匀场以得到均匀的脂肪抑制图像 • 多相位采集并自动剪影
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VIBRANT使用前后的对比
42 3mm slices 256X160 2:30
ห้องสมุดไป่ตู้单侧
Im1a7ges courtesy of Memorial
此ppt下载后可自行编辑
医学课件
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2
磁共振乳腺灌注成像 临床意义
3
MRI乳腺检查的意义
• MRI对乳腺成像检查和定性的基础是良恶性乳腺肿瘤的血供不同, 恶性肿瘤血供丰富,血液的流入、流出较良性肿瘤要快得多
• MRI利用三维T1加权成像对乳腺反复成像,同时注射对比剂,观察 病变区域对比剂的吸收情况。
CTMRI灌注成像的基本原理及其临床应用
CTMRI灌注成像的基本原理及其临床应用CT和MRI是医学影像学中常用的两种成像技术,它们通过不同的原理来获取人体内部结构的信息。
而CTMRI灌注成像结合了这两种技术,能够提供更全面的诊断信息。
本文将探讨CTMRI灌注成像的基本原理及其在临床应用中的价值。
CTMRI灌注成像是一种基于血流动力学原理的成像技术,它通过测量组织局部血流量和血容量,可以反映组织的代谢情况和血供情况。
CTMRI灌注成像的基本原理是利用不同的影像检测器来测量血流动力学参数。
在CT中,血流量可以通过注射造影剂并利用X射线的吸收率变化来计算得到。
造影剂会通过血液传输到组织中,通过计算其在组织中的浓度变化,可以得到组织的血流动力学信息。
而在MRI 中,血流量可以通过测量组织中的磁共振信号强度来获得。
MRI技术中通常会使用一种叫做"动脉自旋标记"(ASL)的技术来测量脑血流。
ASL技术通过标记入口动脉中的水分子,在物理上通过磁共振信号来测量不同组织的血流信息。
CTMRI灌注成像在临床应用中具有重要的价值。
首先,CTMRI灌注成像可以评估脑缺血的程度和范围。
脑缺血是导致中风等脑血管疾病的主要原因之一。
通过测量脑部的灌注情况,可以评估缺血的程度并确定治疗方案。
其次,CTMRI灌注成像还可以评估肿瘤的血供情况。
肿瘤的生长需要大量的血液供应,肿瘤组织的血流量通常会比正常组织高。
通过测量肿瘤的灌注情况,可以评估肿瘤的侵袭性和预测治疗效果。
此外,CTMRI灌注成像还可以评估神经退行性疾病的早期变化。
神经退行性疾病如阿尔茨海默病和帕金森病等,其病变通常在临床症状出现之前数年就已经开始发生。
通过测量灌注情况,可以早期发现这些疾病的变化,并采取相应的干预措施。
然而,CTMRI灌注成像也存在一些限制。
首先,该技术需要患者接受较高剂量的辐射或需要注射造影剂,这对某些特定人群(如孕妇和儿童)来说可能具有一定的风险。
其次,CTMRI灌注成像需要特殊的设备,并且成像过程复杂,需要专业技术人员的支持。
脑血流灌注成像
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3
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精选课件
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2.磁共振灌注成像 PWI
磁共振灌注成像是指用来反映组织的微血 管灌注分布及血流灌注情况的磁共振检查 技术。
大致分为二种类型,即对比剂首过灌注成 像、动脉血质子自旋标记技术。
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二、灌注成像的临床应用
1.脑缺血性病变
通过对局部脑灌注的测量可了解有关生理 功能及能量代谢的情况,灌注测定对于脑 缺血的诊断及治疗均有重要意义。灌注成 像分析脑血液动力学改变,通过评价脑血 流(cerebral blood flow,CBF)、脑血 容量(cerebral blood volume,CBV)及 平均通过时间(mean transition time, MTT)来描述早期缺血性脑卒中患者脑血流 低灌注区、梗塞区及缺血半暗带区,由此 获得较完整的早期卒中的诊断信息。
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(8)脑外肿瘤 颅内脑外肿瘤是指起源于颅内 非脑实质组织如脑膜、硬膜、颅骨、脑室、脉络 膜丛、松果体、垂体的肿瘤,以脑膜瘤最常见。 它们常有丰富的血管而又无血脑屏障,所以增强 显著。一般情况下常规影像检查鉴别脑内外肿瘤 不难,当脑内肿瘤侵犯硬膜或脑外肿瘤侵犯脑实 质时会给定位诊断造成困难。脑外肿瘤的rCBV明 显高于脑内肿瘤。值得注意的是由于脑外肿瘤没 有血脑屏障,造影剂很快漏出,rCBV的测量不可 靠。灌注曲线特征是首次通过后基线恢复缓慢。
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(2)立体定向引导活检
活检是确定肿瘤类型和级别的最后方法, 但只有从肿瘤恶性度最高处采样才能准确 分级。常规增强CT或MRI所显示的增强区 域只代表血脑屏障破坏而并不一定是肿瘤 最恶性部分。CBV图能显示血管分布增多 区,对于常规检查不增强的肿瘤,更是一 个有效的补充。
CT、MRI灌注成像的基本原理及其临床应用
复旦大学研究生课程教学讲义功能成像在肿瘤诊断中的应用复旦大学附属肿瘤医院影像中心目录1.CT、MRI灌注成像的基本原理及其临床应用-- 彭卫军(2) 2. 磁共振弥散成像的基本原理及临床应用----顾雅佳(14) 3.质子磁共振波谱基本原理及其在颅内肿瘤诊断中的应用---------------------------------------- 周正荣(25) 4.BOLD-fMRI脑功能成像--------------------周良平(42) 5.PET,SPECT在肿瘤诊断中的应用-----------------------------------------章英剑(64)CT、MRI灌注成像的基本原理及其临床应用复旦大学附属肿瘤医院影像中心彭卫军吴斌灌注(Perfusion)是血流通过毛细血管网,将携带的氧和营养物质输送给组织细胞的重要功能。
灌注成像(perfusion imaging) 是建立在流动效应基础上成像方法,与磁共振血管成像不同的是,它观察的不是血液流动的宏观流动,而是分子的微观运动。
利用影像学技术进行灌注成像可测量局部组织血液灌注,了解其血液动力学及功能变化,对临床诊断及治疗均有重要参考价值。
灌注成像主要有两个方面的内容,一是采用对水分子微量运动敏感的序列来观察人体微循环的灌注状况,二是通过造影剂增强方法来动态的研究器官,组织或病灶区微血管灌注情况。
肿瘤的灌注研究可以评价肿瘤的血管分布,了解肿瘤的性质和观察肿瘤对于放射治疗和/或化疗后的反应。
一、灌注成像的原理、技术及相关序列核医学对局部组织血流灌注成像的研究较早,CT、MRI灌注技术为近年来发展较为迅速的成像方法。
1.CT灌注CT灌注(CT perfusion)技术最早由Miles于1991年提出,并先后对肝、脾、胰、肾等腹部实质性脏器进行了CT灌注成像的动物实验和临床应用的初步探讨。
所谓CT灌注成像是指在静脉注射对比剂同时,对选定层面通过连续多次同层扫描,以获得该层面每一像素的时间-密度(time-density cur ve,TDC)曲线,其曲线反映的是对比剂在该器官中映了组浓度的变化,间接反织器官灌注量的变化。
【技术前沿】磁共振灌注成像(PWI)介绍
【技术前沿】磁共振灌注成像(PWI)介绍展开全文基本原理:磁共振灌注造影成像(PWI)基于团注对比剂追踪技术,当团注顺磁性对比剂进入毛细血管床时,组织血管腔内的磁敏感性增加,引起局部磁场的变化,进而引起邻近氢质子共振频率的改变,后者引起质子自旋失相,导致T1和T2或T2*的值缩短,反映在磁共振影像上则是在T1WI上信号强度增加,而在T2或T2*WI上信号强度降低。
对比剂首过期间,主要存在于血管内,血管外极少,血管内外浓度梯度最大,信号的变化受弥散因素的影响很小,故能反映组织血液灌注的情况,间接反映组织的微血管分布情况。
临床应用:· 对血供变化最敏感的扫描序列。
· 与弥散加权对照,确定缺血半暗带和再灌注时间窗。
· 颅内和转移瘤鉴别。
· 胶质瘤级别鉴别。
临床病例:脑梗塞:弥散加权图像上可见右侧大脑半球大面积梗塞高信号,而从TTP 图像上,与左侧正常大脑区域相比,右侧大脑半球TTP达峰时间延长,这种异常区域明显大于DWI上梗死区域,相应区域的CBV,CBF均有下降。
胶质瘤:T1图像上可见中低信号占位,及其周围大面积水肿低信号。
灌注图像上可见CBV较高的区域是肿瘤实质,同时相应区域的MTT延长,水肿带MTT略升高,CBV明显下降。
脑膜瘤血供判断:T1增强图像上可见明显强化的占位肿块,周围伴低信号水肿带,PWI的CBV图像上,肿瘤血供异常丰富。
胶质瘤术后复发:T1增强图像上可见明显强化的占位肿块,周围伴低信号水肿带,PWI的CBV图像上,血供丰富的区域为复发的肿瘤组织,相比T1强化区域,对肿瘤实质定位更精确。
摘自:医学影像教育资讯。
磁共振灌注加权成像对脑膜瘤的诊断_不同灌注模式的对比分析_苏晟
医学影像学杂志2016年第26卷第6期J Med Imaging Vol.26No.62016·论著·磁共振灌注加权成像对脑膜瘤的诊断:不同灌注模式的对比分析苏晟1,朱建国1,徐杰1,何雯雯1,田俊1,韩晖云1,曹鹏2,武江芬2(1.南京医科大学第二附属医院放射科江苏南京210011;2.通用电气药业(上海)有限公司上海20020)【摘要】目的对比不同灌注模式下,各定量参数对脑膜瘤的诊断效能。
方法23例经手术病理确诊的脑膜瘤,术前行MRI常规扫描和灌注检查。
灌注检查包括:动态弛豫对比增强(DCE)和动脉自旋标记(ASL)两种模式,分别在瘤体实质区和对侧镜像脑区勾画感兴趣区(ROI),测量DCE-MRI定量参数:容积转运常数(Ktrans)、返流常数(Kep)、血管外细胞外间隙容积分数(Ve)、血浆容量(Vp)、血容量(BV)、血流量(BF)、平均通过时间(MTT)和达峰时间(TTP);ASL-MRI 定量参数:脑血容量(CBF)。
配对t检验观察瘤体实质区和镜像脑区上述参数差异性,受试者工作特征(ROC)曲线评估各参数对脑膜瘤的诊断效能。
结果配对t检验显示瘤区与对侧脑区灌注参数存在统计学差异,Ktrans:(0.329ʃ0.207)min-1vs.(0.003ʃ0.003)min-1(P<0.001;Kep:(0.880ʃ0.480)min-1vs.(0.259ʃ0.246)min-1(P<0.001;Ve:(0.421ʃ0.294)vs.(0.060ʃ0.071)(P<0.001;Vp:(0.164ʃ0.186)vs.(0.027ʃ0.022)(P=0.001);BV:(53.551ʃ27.499)ml/100g vs.(5.279ʃ3.870)ml/100g(P<0.001;BF:(139.405ʃ70.771)ml/100g.min vs.(22.336ʃ21.099)ml/100g.min(P<0.001;MTT:(0.395ʃ0.110)s vs.(0.247ʃ0.091)s(P<0.001;TTP:(2.510ʃ0.754)s vs.(1.381ʃ0.506)s(P<0.001;CBF:(85.300ʃ51.786)ml/100g.min vs.(42.018ʃ17.635)ml/100g.min(P=0.001)。
磁共振灌注成像
磁共振灌注成像的原理
磁共振成像(MRI):利用核磁共振现象通过磁场和射频脉冲对人体组织进行成像
灌注成像:通过测量组织血流量、血流速度和血流时间常数等参数反映组织微循环状态
磁共振灌注成像(MRP):结合MRI和灌注成像技术实现对组织微循环的定量评估 原理:通过测量组织中氢质子核磁共振信号的变化反映组织微循环状态从而实现对组织 微循环的定量评估
磁共振灌注成像
汇报人:
目录
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01
磁共振灌注成像的基 本原理来自02磁共振灌注成像的技 术方法
03
磁共振灌注成像的临 床应用
04
磁共振灌注成像的优 缺点
05
磁共振灌注成像与其 它影像技术的比较
06
添加章节标题
磁共振灌注成像 的基本原理
磁共振灌注成像的定义
磁共振灌注成像(Perfusion-weighted MRI)是一种无创、无辐射的医学成像技术 利用磁共振信号的变化来测量组织中的血流量、血流速度和血流方向 可以用于评估脑、心脏、肌肉等组织的血流情况 在临床上广泛应用于脑卒中、肿瘤、心血管疾病等的诊断和治疗评估
磁共振灌注成像 的优缺点
磁共振灌注成像的优点
无创性:不需要注射造影剂避免了过敏反应和肾功能损害的风险 高分辨率:可以获得高分辨率的图像显示微小病变 多参数:可以同时获得多种参数如血流量、血流速度、血管壁厚度等 实时性:可以实时监测血流动力学变化对疾病诊断和治疗具有重要意义
磁共振灌注成像的局限性
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汇报人:
在脑部疾病中的应用
脑梗塞:早期诊断 和预后评估
脑肿瘤:鉴别诊断 和治疗效果评估
脑出血:出血部位 和程度评估
脑炎:炎症程度和 治疗效果评估
MR灌注成像(PWI),MR弥散成像(DWI)及fMRI基本概念
MR灌注成像(PWI),MR弥散成像(DWI)及fMRI基本概念MR灌注成像(PWI),MR弥散成像(DWI)及fMRI 基本概念MR灌注成像(PWI)动态磁敏感增强灌注成像(DSCPWI)是最先用于脑部,多采用EPI序列、扫描10层~13层,每层20幅~40幅图像。
顺磁性对比剂高压注射后,以2ml/s或更快速率,对10层~13层,反复成像,观察对比剂通过组织信号变化情况,在T2WI中,对比剂通过时,组织信号强度下降,而对比剂通过后,信号会部分恢复。
忽略T1效应,则T2WI的信号强度变化率与局部对比剂浓度成正比,与脑血溶量成正比。
连续测量,产生时间一信号强度曲线,分析曲线、对每个像素积分运算得到rcBV、rcBF、MTT、TTP图、DSCPWI临床应用,PWI 早期发现急性脑缺血灶,观察血管形态和血管化程度评价颅内肿瘤的不同类型。
PWI可早期发现心肌缺血,还可评价肺功能和肺栓塞、肺气肿。
MR弥散成像(DWI)DWI是在常规MRI序列的基础上,在x、y、z轴三个互相垂直的方向上施加弥散敏感梯度,从而获得反映体内水分子弥散运动状况的MR图像。
所谓弥散敏感梯度是在常规序列中加入两个巨大的对称的梯度脉冲。
在DWI中以表观弥散系数(ADC)描述组织中水分子弥散的快慢,并可得到ADC图。
将每一像素的ADC值进行对数运算后即可得到DWI图。
弥散张量成像(DTI)是在DWI的基础上,在6个~55个线方向上施加弥散敏感梯度而获得图像。
DTI主要参数为平均弥散率(DCavg),各向异性包括FA、RA、VR,还可分别建立FA、RA、VR图。
DWI的临床应用是缺血性脑梗死的早期诊断,常规MRI为阴性,而DWI 上可表现为高信号。
DTI的临床应用,动态显示并监测脑白质的生理演变过程,三维显示大脑半球白质纤维束的走行和分布、避免术中纤维束损伤。
MR功能成像(fMRI)脱氧血红蛋白主要缩短T2驰豫时间,引起T2加权像信号减低,当脑活动区域静脉血氧合血红蛋白增加,脱氧血红蛋白浓度相对减低时,导致T2时间延长,在T2WI上信号增强。
磁共振灌注和扩散成像
磁共振扩散成像:主要用于神经系 统病变的诊断,如脑白质病变、脑 肿瘤等
磁共振灌注成像和扩散成像:均可用 于脑部病变的诊断,但磁共振灌注成 像更适用于脑梗塞、脑肿瘤等病变的 诊断,而磁共振扩散成像更适用于脑 白质病变、脑肿瘤等病变的诊断
磁共振灌注成像和扩散成像:均可用 于神经系统病变的诊断,但磁共振灌 注成像更适用于脑部病变的诊断,而 磁共振扩散成像更适用于神经系统病 变的诊断
脊髓病变:评估 病变的部位和程 度
脑肿瘤:评估肿 瘤的浸润程度和 边界
肌肉骨骼病变: 评估病变的部位 和程度
脑梗塞:评估梗 塞的范围和程度
脑发育异常:评 估发育异常和病 变的部位和程度
技术优势
01
无创性:无需注射造影剂,减少 02
高分辨率:能够清晰地显示组织
患者风险
结构
03
定量分析:可以定量测量组织参
04
多参数成像:可以同时获取多种
数,如水分子扩散系数
组织参数,如T1、T2、PD等
05
实时成像:可以实时观察组织动
06
应用广泛:适用于多种疾病诊断,
态变化,如血流动力学变化
如脑肿瘤、脑血管疾病等
磁共振灌注和扩 散成像的比较
成像原理比较
磁共振灌注成像: 利用磁共振信号的 变化来测量组织血 流量,反映组织微
技术优势比较
01
磁共振灌注成像: 能够实时监测组织 血流量,提供组织
功能信息
04
磁共振扩散成像: 对组织微观结构的 评估具有较高的分
辨率和准确性
02
磁共振扩散成像: 能够提供组织微观 结构信息,如细胞 密度、纤维走向等
05
磁共振灌注成像: 能够提供组织功能 信息,如血流量、
磁共振脑灌注成像技术
磁共振脑灌注成像技术
ASL(arterial spin labeling)是MR灌注成像技术的一种分析方法,是利用内源性示踪剂的动脉自旋标记技术,即采用反转脉冲标记动脉血中的质子,将标记前后采集的图像进行减影,从而获得组织灌注参数图。
根据标记方法不同分为2D采集、EPI采集;根据脉冲采集类型分为:连续式ASL(CASL),脉冲式ASL(PASL);脉冲式标记对动脉通过时间更敏感,信噪比较低;连续式标记能降低动脉通过时间的影响,信噪比高,对设备要求高,射频能量高,不能应用于临床。
ASL完全无创性检查,可重复性强,简单易行。
主要参数CBF。
ASL在近几年有了显著的发展,已应用于临床,潜在的取代了血氧水平依赖性(BOLD)功能MRI在神经科学研究中的地位。
ASL技术已应用于脑、心脏、肺、肾、骨骼肌的灌注研究中,尤其是对脑组织的研究应用更为广泛和深入,主要集中于对脑缺血、脑肿瘤、Alzheimer病、癫痫以及外伤等中枢神经系统常见疾病的研究。
传统ASL与3DASL的对比:
传统ASL:采用EPI采集,对礠敏感伪影明显,2D采集,成像范围有限,对运动伪影敏感;
3DASL:采用FSE采集,有效克服礠敏感伪影,3D采集,成像范围大,Spiral采集高效快速,有效克服运动伪影。
核磁灌注成像(脑部)(完整)
一有心脏病史的3岁男孩,脑
部出现多重栓塞。上行为扩散
法,下行为灌注法(DSC MRI)
1.双侧基底神经节慢性损害, T2像高信号(自由扩散),ADC 像的低信号是FLAIR抑制所致 ,体现分子高流动性;
2 .在双侧后部两个最近形成的梗塞区(T2像高信号,扩散未增 加),可能是梗塞出现时间不同,右半球出现扩散像出现假性 正常时,左边半球中扩散受限制。 3. CBV、CBF和MTT示双侧枕部周边区在程度中比T2与扩散 像大,说明灌注减少,但仍能维持。
患镰状红细胞11岁男孩 ,出现严重头疼,神经 系统呈正常。 SE EPI(TE TR=0.1/1.5 s)进行灌注成像,注入 Gd DTPA0.1 mmol/千克 。
T2和DWI呈现正常,但右侧及左后部出现灌注下降。
Diffusion——应用
高扩散性的组织,扩散像中呈低信号。 急性出血,在三小时后T2加权像无法判别,但在 扩散成像中,出血后一小时,就可见出血部位呈现 高信号,说明出血部位水的弥散降低。 缺血性损伤,局部代谢衰竭,破坏了细胞膜内、 外离子平衡,造成水肿,呈现高信号。 囊性病变依囊液的粘度信息。 确定白质中各向异性的检测,沿白质纤维方向的 平均扩散移位比横向扩散移位要大,能更好了解白 质病变的病理情况。
4岁小孩左侧基底神经节中风12 小时 ,用DSC MRI,SE-EPI (TR=1.5 s) 。 在造影剂通过期间中观察信号强度: ROI 1:右侧基底神经节 ROI 2:左侧基底神经节 ROI 3:右侧MCA外围的分枝 图像信号强度减少(t=12 s至25.5 s )。 可分为三个阶段: 基线造影剂前、造影剂第一到达时间 和再循环期。 第二峰时,看见动脉区域(ROI 3)。 中风区(ROI 2)低CBF,信号没有明显差异, ADCAV、CBF、MTT和CBV像,清楚呈现局部缺血区。
脑肿瘤诊断磁共振灌注成像应用
04
磁共振灌注成 像技术在新药 研发中的局限 性和挑战
临床研究
磁共振灌注成像在脑肿瘤研究中 的应用:通过磁共振成像技术, 可以检测到脑肿瘤的血流变化, 从而为诊断和治疗提供依据。
磁共振灌注成像在脑肿瘤诊断中 的应用:通过磁共振灌注成像, 可以检测到脑肿瘤的血流变化, 从而为诊断提供依据。
磁共振灌注成像的优势:相较于 传统的CT和MRI,磁共振灌注成 像具有更高的空间分辨率和更高 的对比度,可以更准确地检测到 脑肿瘤的血流变化。
治疗方案制定
磁共振灌注成像:通过检 测脑肿瘤的血流情况,为
治疗方案提供依据
治疗方案制定:根据磁共 振灌注成像结果,制定个
性化的治疗方案
手术治疗:根据磁共振 灌注成像结果,确定手
术范围和方式
放射治疗:根据磁共振灌 注成像结果,确定放射治
疗的剂量和部位
药物治疗:根据磁共振灌 注成像结果,选择合适的
药物和剂量进行治疗
脑肿瘤诊断
脑肿瘤类型
胶质瘤:最常见的脑肿瘤 类型,占所有脑肿瘤的 40%-50%
脑膜瘤:起源于脑膜的肿 瘤,占所有脑肿瘤的20%-
30%
垂体瘤:起源于垂体的肿 瘤,占所有脑肿瘤的10%-
20%
听神经瘤:起源于听神经 的肿瘤,占所有脑肿瘤的
5%-10%
转移性脑肿瘤:其他部位 肿瘤转移到脑部的肿瘤, 占所有脑肿瘤的5%-10%
诊断方法
磁共振成像(MRI):通过磁共振 技术对脑部进行成像,观察肿瘤的
位置、大小和形态
磁共振灌注成像(PWI):通过磁 共振技术对脑部进行灌注成像,观 察肿瘤的血流情况,判断肿瘤的性
质和侵袭性
磁共振波谱成像(MRS):通过磁 共振技术对脑部进行波谱成像,观 察肿瘤的代谢情况,判断肿瘤的性
磁共振灌注
磁共振灌注在影像检查或者科研中,我们经常听到一个非常熟悉而又陌生的词,叫——灌注!CT中我们有肝脏灌注,肺部灌注,磨玻璃GGC灌注,各种灌注,当然磁共振中我们也有灌注。
那么有的人可能要问,什么叫灌注?灌注:Perfusion,主要是描述血流通过组织血管网的情况,通过测量一些血流动力学参数,来无创地评价组织血流灌注状态。
灌注f (运输功能相关参数)是描述将代谢底物运送到组织的基本参数。
f=F/V,F为血流量(ml/min),而V为组织容积(ml)。
灌注是个很笼统,不准确的称呼。
很多时候我在场地培训的时候,有些研究生问我,说老师,我要做一个灌注的课题,这个时候我一般比较迷茫,我会反问她,你要做那种灌注?而学生则更迷茫,灌注啊,就是灌注啊。
这个时候我会给她一些选项,你是要做T1灌注,还是DCE,还是T2*灌注,还是什么?这个时候大部分研究生就会说我再去查查文献。
那么今天我们就来讲讲,磁共振灌注到底有多少种?首先,我们可以把灌注简单的分为:打药灌注和不打药灌注。
打药灌注就是需要用对比剂的,不打药灌注,顾名思义就是不用对比剂的。
一.T2*灌注 DSCT2*灌注,又叫T2 star灌注,或者Neuro Perfusion神经灌注。
当然最专业的术语应该是DSC,Dynamic Susceptibility Contrast。
这种灌注,因为使用的是T2*权重为主的序列,所以又叫T2*灌注。
那么这种灌注主要是利用打药(对比剂)以后,大剂量团注后对比剂可以缩短周围组织T2*,使信号降低,通过打药后,观察时间-信号强度曲线的变化,来测量和灌注相关的参数,来推测脑血流的灌注情况。
这种灌注,一般用在头颅,所以又叫神经灌注。
很多人问,为什么不用T1权重序列来做灌注呢?仔细思考一下吧?BBB。
因为正常颅脑组织有血脑屏障(BBB)的影响,可以组织某些物质通过血液流经脑组织。
由于正常颅脑组织中有BBB的作者,对比剂的T1效应即缩短组织T1时间的作用不明显。
磁共振灌注加权成像
磁共振灌注加权成像磁共振灌注加权成像(perfusion-weightedimaging, PWI)是一种反映组织微血管分布和血流灌注情况的MR功能成像技术,包括使用对比剂和不使用对比剂两种成像技术。
T2*加权磁敏感动态增强(dynamic susceptibilitycontrast,DSC)磁共振成像、T1加权动态增强(dynamic contrast enhancement, DCE)这两个技术需要使用外源性对比剂,使局部毛细血管内磁敏感性增加致局部磁场不均匀,质子自旋去相位,引起T2、T2*或T1值的明显缩短,获得一系列动态影像,通过定量指标反映局部灌注情况。
因为需要注射外源性对比剂,DSC、DCE对于不能配合的病人或难以静脉注射的患者有一定的局限性。
另外一种灌注成像技术是不需要使用对比剂----磁共振成像和动脉自旋标记增强(arterial spin labeling,ASL)磁共振成像。
是以动脉血内氢质子为内源性示踪剂并对其进行标记的无创性灌注成像方法,适应于儿童及不能配合的受试者。
灌注加权成像评价参数主要有脑血流容量(cerebralbloodvolume, CBV)、脑血流量(cerebral blood flow,CBF)和平均通过时间(mean transit time, MTT)、达峰时间(timeto peak, TTP)。
由于CBV、CBF 受MR扫描仪、团注对比剂量和速率、成像序列和参数、受检者的血容量和心排血量等因素影响,实际工作中多采用相对CBV (relative CBV, rCBV)、相对CBF(relativeCBF, rCBF)。
DCE则根据对比剂引起的信号强度变化与时间的关系,绘制时间-信号强度曲线,经工作站处理可得出反映血流动力状态的各种灌注指标,如容量转移常数(volumetransferconstant,Ktrans)、速率常数(rate constant,,Kep)、血管外细胞外间隙容积分数(extravascularextracellular volume fraction, Ve)。
一文读懂脑灌注成像(CTP)及各参数解读
一文读懂脑灌注成像(CTP)及各参数解读利用CT灌注成像(CTP)和磁共振灌注成像(MRP)进行的灌注影像已经成为检查脑卒中患者脑血流灌注情况的常规手段。
尽管还缺乏一定的证据证明灌注影像是脑卒中评估的一项必不可少的检查,很多中心已经开始利用灌注影像对患者进行脑血流评估。
CTP是对选定感兴趣层面进行连续动态扫描,获得所选层面的每一像素的时间密度曲线,并通过数学模型处理得到:脑血流容量(CBV)、脑血流流量(CBF)、对比剂平均通过时间(MTT)、对比剂峰值时间(TTP)等血流动力学参数和灌注图像表现,评价脑组织的灌注状态,是一种功能成像。
脑灌注参数解读TTP达峰时间(TTP):从造影剂到达成像脑区的主要动脉时开始,至造影剂达到最大量的时间(s)。
MTT平均通过时间(MTT):造影剂从颅内的动脉侧到静脉侧所需要的时间,所有通过时间的平均值(s) 。
CBF脑血流量(CBF):以每100 g脑组织内每分钟的血流毫升数[ml/(100g·min)],人类的灰质约为:80 ml/(100g·min);白质为:20 ml/(100g·min)。
CBV脑血容量(CBV):每100 g脑组织内含血容量的多少[ml/100g],正常成人约为4~5 ml。
TmaxTime to Top(Tmax):指碘对比剂可以到达所有组织的时间,代表脑组织储存血液功能达到最大值的时间,是反应组织灌注改变及脑组织梗死的敏感指标。
半暗带——将Tmax>6 s、<10 s的脑组织区域定义为半暗带,是最广泛被接受的指标;此时CBV正常或轻度增加。
核心梗死区——将Tmax>10 s以上,CBV出现下降时,此区域脑组织定义为核心梗死区。
脑灌注分期目前国内常用的脑灌注分期参照高培毅等研究将梗死前低灌注状态分为4个期:Ⅰ1期:TTP延长,MTT、rCBF和rCBV正常;Ⅰ2期:TTP和MTT延长,rCBF正常,rCBV正常或轻度升高;Ⅱ1期:TTP、MTT 延长以及rCBF下降,rCBV基本正常或轻度下降;Ⅱ2期:TTP、MTT 延长,rCBF和rCBV下降。
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磁共振MRI灌注成像阅片、成像方法、不同灌注图像识别、灌注成像意义及常见疾病灌
注成像
磁共振灌注成像在神经科疾病的临床工作中应用越来越广泛,对于疾病的诊断、鉴别诊断以及预后评估具有重要的意义。
磁共振灌注成像方法
概念:MRI 灌注成像是指利用磁共振快速扫描技术显示组织微血管的分布及血流灌注情况,提供组织的血流动力学信息。
目前,常用的磁共振灌注成像有三种方法:
①动态磁敏感加权对比增强灌注成像(DSC-MRI);②磁共振动态对比增强灌注成像(DCE-MRI);③动脉自旋标记灌注成像(ASL-MRI)。
前两者需要静脉团注射对比剂(如 Gd-DTPA),后者无需注射外源性对比剂。
现将三者的核心要点磁共振灌注成像方法对比总结:
不同灌注图像识别
临床上DCE 灌注在神经系统不常用,介绍ASL灌注与DSC灌注。
01.明确灌注成像是否注射造影剂,如果未注射造影剂,可能是ASL灌注成像;反之是另外两种灌注成像。
02.可以根据图像上的参数进行判断,如果仅有一个参数(CBF),可能是ASL灌注成像;有脑血流量(CBF),脑血容量(CBV),平均通过时间(MTT),达峰时间(TTP)等参数,是DSC灌注成像。
图 1. 仅有 1 个参数 CBF(左上角),可以判断为 ASL 灌注成像
图 2. 图中 CBF、CBV、MTT及TTP 参数(左上角),可判断为 DSC灌注成像灌注图像判断:
1)以图2 中DSC 灌注为例,图像灌注的高低可以通过伪彩图的彩阶进行评估,可与对侧正常的脑组织进行比较,判断灌注的高低。
对于 CBF 和CBV,颜色越接近图像左侧色阶的上方,灌注越高(越红),反之灌注越低(越蓝);而对于 MTT 和TTP 来讲,颜色越接近色阶的上方,代表MTT 和TTP 延长,反之正常或缩短;
2)可以通过图像后处理软件进行定量分析。
04. 不同灌注参数代表的意义如下:
脑血流量(CBF):代表每100 g 脑组织内每分钟的血流毫升数(单位:mL/100 g/min);
脑血容量(CBV):每100 g 脑组织内含血容量的多少(单位:mL/100 g);
平均通过时间(MTT):造影剂从颅内的动脉侧到静脉侧所需要的时间,所有通过时间的平均值(单位:s);
达峰时间(TTP):从造影剂到达成像脑区的主要动脉时开始,至造影剂达到最大量的时间(单位:s);
Tmax:指造影剂可以到达所有组织的时间,代表脑组织储存血液功能到达最大值的时间,是反应组织灌注改变和脑组织梗死的敏感指标。
临床上灌注成像意义
灌注成像不同于增强扫描后图像,灌注反映的微血管灌注分布及血流灌注情况,而增强扫描反映的是血脑-屏障完整与否的情况,要将两者区分开来。
临床实际应用灌注成像病例:
01. 评估急性脑卒中灌注情况。
灌注成像除了能够能够发现责任
病灶,更重要的是对「组织窗」的判断。
例 1. 患者50 岁,醒后卒中(图3)。
图 3. 示 DWI 与 PWI 无不匹配区域,无缺血半暗带根据灌注图及各参数的升高或降低分析,可以判断脑缺血的功能是否可以再修复(表2)。
表 2. 不同脑缺血功能区的参数对比
目前CT灌注和MRI灌注评估多采用经典阈值法(表3)。
表 3. CT 灌注和 MRI 灌注评估采用的经典阈值法
02. 灌注成像用于疾病的鉴别诊断
例2. MELAS 与急性脑梗死影像学比较(图4),两者在T2WI、DWI 和ADC 上表现很类似;但MELAS 表现为明显高灌注(皮层为主);急性脑梗死表现为明显低灌注,灌注成像对于鉴别两者具有重要意义。
图 4. MELAS(上排)(发病后 2 天 MRI)和急性脑梗死(下排)(发病后 1 天MRI)
例 3. 胶质母细胞瘤和肿瘤样脱髓鞘病变影像学比较(图5),两者在T2WI 和增强扫描上表现很类似;但胶质母细胞瘤表现为明显高灌注,肿块样脱髓鞘假瘤表现为低灌注,灌注成像对于鉴别两者具有重要意义。
图 5. 胶质母细胞瘤(上排)和肿瘤样脱髓鞘病变(下排)例 4. 曲霉菌性肉芽肿(图6)。
图 6. A:T2WI 上右侧颞叶见团块状等及稍高信号,周围可见大片状水肿影,病变占位效应明显,中线结构向左侧偏移;B:T1WI 增强扫描病变明显强化;
C:ASL 灌注成像病变成等灌注,借此可与高级别胶质瘤和转移瘤鉴别
03. 灌注成像用于治疗效果的评估
例 5. 患者17 岁男性,诊断为单纯疱疹病毒性脑炎(图7)。
连续随访3D-pCASL 灌注成像显示受累区分别在第11 天(D)、
24 天(H)、30 天(L)发生动态变化(黑色箭头)。
在有效的治疗干预下患者病情明显好转。
图 7. T2WI(A,E 和 I)、T1WI(B,F 和 J)和冠状 T2 FLAIR(C,G 和 K)显示左侧颞叶和海马异常信号
临床常见疾病灌注成像
临床常见疾病灌注模式:
高灌注模式:病毒性脑炎(急性期)、急性脑卒中治疗后再灌注、线粒体脑肌病伴乳酸血症和卒中样发作(MELAS)、自身免疫性脑炎(急性期)、转移瘤、高级别胶质瘤、动脉瘤、动静脉畸形、癫痫发作(发作期)等。
低灌注模式:急性脑卒中、克雅氏病(CJD)、淋巴瘤、炎性脱髓鞘(如炎性假瘤)、低级别胶质瘤、脑脓肿(有时脓肿壁可以表现为稍高灌注)、癫痫发作(发作间期)等。
灌注多变:可逆性脑后部综合征(PRES)。
低级别少突胶质瘤(1p/19q 杂合子共缺失)尽管是低级别胶质瘤可表现为高灌注;淋巴瘤和炎性脱髓鞘假瘤治疗后也可表现为高灌注。
以上灌注的模式为临床常见的模式,适合绝大多数情况。
磁共振灌注成像(PWI)作为磁共振的功能成像,对于一些疾病的诊断、鉴别诊断和治疗评估具有重要意义。