MR脑灌注成像
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。
慢性大脑中动脉狭窄与闭塞的MR灌注成像研究
s v r n lt r l i d ec r b a r e y ( CA) c r n c s e o i o c l so . e h d : e e e u i e a d l e e r l t r M a m a h o i t n ss r o c u i n M t o s PW 1 wa e f r d i 8 p te t s p r o me n 2 a in s
S u y o R e f so - ih e ma i g i t n s wih Ch o i C S e o i o cu in td fM P ru i n weg td I g n n Pa i t e t r n c M A t n ss r Oc lso LU i , I Ku - h n J e L n c e g,
卢 洁 ,李 坤 成 ,张 苗 ,焦 力 群
【 要】 目的 : 讨 单 侧 大 脑 中动 脉 ( A 慢 性 重 度 狭 窄 、 塞 患 者 的 MR 脑 灌 注 成 像 表 现 及 其 应 用 价 值 。 方 法 : 摘 探 MC ) 闭 2 例 单侧 MC 慢 性 重度 狭 窄 或 闭 塞 患 者 行 MR脑 灌 注 成像 检 查 , 出 有 关 脑 灌 注 参 数 图 , 8 A 得 包括 相 对 脑 血 流 量 (C F 、 r B )相 对脑 血容 量 (c V) 相 对 平 均 通过 时 间 (MT 和 达 峰 时 间( P 图 , 灌 注成 像 表 现 进 行 定性 和 定 量 分 析 。 结 果 :8 rB 、 r T) TT ) 对 2 例 MC 慢 性 重度 狭 窄或 闭 塞 患 者 , 共 振 灌 注加 权 成 像 ( W I均 发 现 病 变侧 灌 注 异 常 , 变侧 r B r A 磁 P ) 病 C V、MTT 和 T TP 与 对 侧 比较差异有显著性意义( P<O 0 ) r B . 1 ,C F差 异 无 显 著 性 意 义 ( P> 0 0 ) MT 和 TT 图 显 示 痛 变侧 较 对 侧 明 显 延 . 5 。r T P 迟 ,4例 仅 累及 MC 供 血 区 , 2 A 4例 同 时 累及 MC 和 分 水 岭 区 。 结 论 : W I 查 能 够 显 示 单 侧 MC 慢 性 重 度 狭 窄 或 闭 A P 检 A
MR灌注与弥散加权成像不同匹配与急性脑梗死降纤治疗效果的关系
MR灌注与弥散加权成像不同匹配与急性脑梗死降纤治疗效果的关系陈国章;许祖梅;林志坚;李梅芳;林鹏星【摘要】目的探讨MR灌注加权成像(PWI)与弥散加权成像(DWI)(PWI/DWI)不同匹配与急性脑梗死降纤治疗效果的关系.方法给38例急性脑梗死患者行巴曲酶降纤治疗,在治疗前予以MR PWI及DWI检查,在治疗前和治疗后进行美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分并评定疗效.比较PWI/DWI不同匹配患者治疗前后的NIHSS评分;采用Spearman等级相关分析对PWI/DWI不同匹配(PWI>DWI、PWI/DWI正常、PWI< DWI、PWI= DWI)与降纤治疗效果(基本痊愈、显著进步、进步、无变化、恶化)的关系进行分析.结果本组患者中PWI> DWI 20例、PWI= DWI 11例、PWI< DWI 4例、PWI/DWI正常3例.PWI> DWI组、PWI/DWI正常组治疗后NIHSS评分比治疗前显著降低(P<0.001,P=0.003),而PWI< DWI组和PWI=DWI组治疗前后NIHSS评分比较,差异无统计学意义(P=0.080,P=0.229).Spearman等级相关分析显示,PWI/DWI不同匹配与降纤治疗效果呈正相关(r=0.733,P<0.001).结论 MR PWI/DWI不同匹配与急性脑梗死降纤治疗效果有显著关系,PWI> DWI和PWI/DWI正常的患者降纤治疗的效果较好,而PWI= DWI及PWI<DWI患者降纤治疗无明显效果.PWI/DWI匹配状况可用于指导脑梗死的降纤治疗.%Objective To investigate the relationship between different matching of MR perfusion weighted imaging (PWI) and diffusion weighted imaging ( DWI) (PWI/DWI) and curative effects of defibrase treatment in acute cerebral infarction ( ACI). Methods Thirty-eight ACI patients were treated with Batroxobin. Before the treatment, they were detected by MR PWI and DWI. The National Institutes of Health StrokeScale ( NIHSS) was scored before and after treatment, and the curative effects were evaluated. The NIHSS scores of different matching ofPWI/DWI before and after treatment were compared. Spearman rank correlation analysis was used to analyze the relationship between different matching of MR PWI/DWI ( PWI > DWI, PWI/DWI normal, PWI < DWI, PWI = DWI) and curative effects of defibrase treatment ( basic recovery, marked progress, progress, unchanged, deterioration). Results In this group, there were 20 cases with PWI > DWI, 11 cases with PWI = DWI, 4 cases with PWI < DWI and 3 cases with PWI/DWI normal. The NIHSS scores in PWI > DWI group and PWI/DWI normal group after treatment were significantly lower than before treatment (P < 0. 001, P = 0.003 ) , while there was no significant difference in PWI < DWI group and PWI = DWI group between before and after the treatment (P = 0.080, P = 0.229). Spearman rank correlation analysis showed that the different matching of PWI/DWI were positively correlated with the curative effects of defibrase treatment ( r = 0. 733, P< 0. 001 ). Conclusions The different matching of MR PWI/DWI are significantly related to the curative effects of defibrase treatment in ACI. The curative effects of defibrase treatment in PWI > DWI group and PWI/DWI normal group are great, while in PWI < DWI group and PWI = DWI group are not so good. The matching of PWI/DWI may be used to guide the defibrase treatment.【期刊名称】《临床神经病学杂志》【年(卷),期】2011(024)005【总页数】4页(P341-344)【关键词】灌注加权成像;弥散加权成像;急性脑梗死;降纤治疗【作者】陈国章;许祖梅;林志坚;李梅芳;林鹏星【作者单位】351100莆田福建省莆田学院附属医院神经内科;351100莆田福建省莆田学院附属医院医学影像科;351100莆田福建省莆田学院附属医院神经内科;351100莆田福建省莆田学院附属医院医学影像科;351100莆田福建省莆田学院附属医院神经内科【正文语种】中文【中图分类】R743.3MR灌注加权成像(PWI)与弥散加权成像(DWI)(PWI/DWI)检查广泛应用于急性脑梗死的诊断,并有用PWI/DWI不同匹配指导急性脑梗死早期溶栓治疗的报道[1,2]。
脑缺血的CTMR灌注成像
3、 T1-DCE-MR脑灌注成像研究 (北医 张玉东 等,2011年)
◆ CT灌注成像( CT Perfusion,CTP)
CT、MR得脑灌注成像
(CT Perfusion,CTP) ( MR Dynamic susceptibility contrast imaging ,DSC)
氧和葡萄糖得摄取率增加,以便维持细胞代谢得正常和稳定,这种能力称为脑代 谢储备力( cerebral metabolism reserve,CMR )
“脑梗死前期”:
从CBF变化过程看,脑血流量得下降到急性脑梗死得发生,经历3个变化时期: 1 由于脑灌注压下降引起脑局部血流动力学异常改变 2 脑局部CCR失代偿性低灌注所造成得神经元功能改变
3、局部平均通过时间( regional mean transit time, rMTT )指血液流经血管 结构时,包括动脉、毛细血管、静脉,所经过得路径不同,其通过时间也不同, 因此用平均通过时间表示,主要反映得就是对比剂通过毛细血管得时间(血液 由动脉流入至静脉流出得时间)。该值大,说明微循环不畅。
DWI T2WI
T2WI
DWI
MR-PWI
发病3、5小时
rtPA溶栓治疗后24h
pre
post
前一例病人溶栓治疗前后对照
CT、MR(DSC)灌注比较
◆ FDA批准
CT perfusion
◆定量信息得准确性
CT perfusion> DSC
◆血流动力学信息得丰富性
CT perfusion > DSC
不同病理分级儿童脑胶质瘤MR灌注成像
MR cn e weeu e n o bed s g O 2 I a n r r s da dd u l o a e( . mmo/ g s lk )GdD A w sgv n C i rn( 一 3 )wi r i gi cu — TP a i . hl e n 5 e d t b a l mai l h n o n
小 儿 影 像 学
【 要 】 目的 : 用磁 共 振 灌 注成 像 ( WI 探 讨 儿 童 不 同 级 别 脑 胶 质 瘤 的 血 流 灌 注 特 点 及 其 临 床 诊 断 价 值 。 摘 采 MR P ) 方 法 :5 脑 胶 质 瘤 均 经手 术病 理 证 实 , 中 I~ Ⅱ级 胶 质 瘤 ( 级 别 胶 质 瘤 组 ) 8例 , 级 胶 质 瘤 ( 3例 其 低 2 Ⅲ 高级2 1 0 2年 3月第 2 7卷 第 3期
Rail rci , r2 1 , o 7 No 3 do at eMa 0 2 V l , . P c 2
不 同病 理 分 级 儿 童 脑胶 质瘤 MR灌 注成 像
郭岳 霖 ,张远 芳 ,饶 海冰 , 文斌 ,刘国瑞 郑
围 的界 定及 术 前 分 级 均 能有 效 判 断 。
【 键 词】 儿 童 ;脑 肿 瘤 ; 质 瘤 ; 共振 成像 ;灌 注成 像 关 胶 磁
【 图 分 类 号 】R 4 . ; 7 9 4 【 献 标 识 码 】A 中 452 R 3. 文 【 章 编 号】1 0—3 3 2 1 )30 4—4 文 0 00 1 (0 2 0—3 60
dn 8 c ssg a eII g o pA)a d7c s sg a e1 g o pB)u d r n W 1wiht eijcin rt a g dfo ig2 ae r d -I( r u n a e rd 1 r u I( n e we tMR P t h ne t aern e r m o 2 4 / 。 n l c ssweec n i d b a h lg . trMR  ̄ mls a d al ae r o f me y p too y Afe r PWIs a nn n g t ee h n e n n e r l( c n ig, e ai n a c me titg a NEI v )ma s p
GE-1.5T-MR-头颅灌注PWI--规范化扫描方案
头部灌注原理:
图像参数特点: • NEI即为rCBV,MTE即为MTT • 为提高时间分辨率和信噪比,可用较小的矩阵。 • TE时间越长,对造影剂引起磁敏感效应越敏感,但图像变形会更大。 原理: • 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。
For GE Internal Use Only. Not for External Distribution.
致谢:
我们感谢下列医院为此扫描方案作出的奉献,并不仅局限于这些医院,我们将陆续添加名单:
AN HUI YIJISHAN HOSPITAL SHANGHAI RUIJIN HOSPITAL SHANGHAI YANGSI HOSPITAL SHANGHAI RENJI HOSPITAL ZHENGZHOU MU NO.1 HOSPITAL HEBEI PEOPLE HOSPITAL ZHEJIANG LISHUI HOSPITAL WENZHOU MU NO.1 HOSPITAL SHANXI PINGLU HOSPITAL LIAONING WAFANGDIAN HOSPITAL QIQIHARER NO.1 HOSPITAL SHANDONG QILU HOSPITAL NANCHANG NO.2 HOSPITAL ZHEJIANG MU NO.2 HOSPITAL WUHAN TONGJI HOSPITAL XJ KELAMAYI HOSPITAL HUBEI TONGJI HOSPITAL HUBEI WUHAN MEDICAL CENTER QINGHAI PEOPLE HOSPITAL SHANGHAI NO.1 HOSPITAL SHENYANG MU NO.1 HOSPITAL HUNAN XIANGYA HOSPITAL NINGXIA HOSPITAL SHANXI YUANPING HOSPITAL SHAANXI NO.4 HOSPITAL
MR脑灌注成像(1)
MRI 脑灌注技术可以测定 CBF ,结合发病时 间 , 可以更加全面地评价脑缺血的严重程度 , 估计预后。
总结:
总之 ,MRI 灌注作为一种功能性影像能提供关 于脑缺血的更多、更全面的信息。帮助临床医 生根据患者的具体情况选择合理的治疗方案。 实现个体化治疗 ,并有助于判断患者预后和治 疗效果。
MTT较短或MTT消失
异常灌注MR表现
显示血管内造影剂 rCBV反应脑缺血的结果
脑梗死—rCBV下降, 脑缺血—rCBV正常或升高
MTT图对脑缺血性改变最敏 感
MTT延长
MR脑灌注在急性脑缺血 中的临床应用
脑缺血区血流动力学变化
1脑缺血发生后,脑血管代偿性的扩张,血管 循环阻力下降,早期局部脑血流量与平均通过 时间增加。
磁共振灌注技术的分类
1 使用外源性示踪剂,即对比剂首过磁共振灌注成像 法,以动态磁敏感对比增强(dynamic susceptibility weighted contrast enhanced,DSC)灌注成像最常 用。
2 使用内源性示踪剂,即利用动脉血中的水质子作为 内源性示踪剂的动脉自旋标记(arterial spin labeling, ASL)法,由于不需注射对比剂,安全无创,因而有 着较强的临床应用潜力。(局限性)
实验和临床研究的结果都提示 , 缺血半暗带内 rCBV 和 MTT 升高 , 而 rCBF 则下降 。
rCBF rCBF
MTT ,Байду номын сангаасCBV 半暗带,无症状? MTT ,rCBV 有症状?
MTT ,rCBV 或消失 脑梗死
三、评价脑缺血的程度
缺血的脑组织是否会发展为梗死 ,取决于脑组 织对缺血的耐受性、 CBF 下降程度、缺血持 续时间 3 个因素。不同的脑组织对缺血的耐受 性不同 ,神经元比神经胶质对缺血更敏感 。
MR灌注成像
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。
所以脑功能成像时,活动区T2WI上表现为高信号。
mr脑灌注成像
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主要参数
局部平均通过时间(rMTT)
开始注射对比剂到时间—密度曲线下降至最高强化值一半 时的时间,主要反映的是对比剂通过毛细血管的时间(s)。 MTT是脑血液研究的重要参数,其长短明确反映了脑组织 血液微循环的通畅情况,当平均通过时间较长时,说明血 液在局部组织内停留时间较长,多数情况是由于病理状态 造成的微循环不畅。
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PWI的特点及优势
1988年Villringer等首先报道了MR血流灌注成像 (MR perfusion weighted imaging,MR PWI) 在脑部的应用。 MR PWI用来反映组织的微血管分布和血流灌注 情况,可以提供血流动力学方面的信息。
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优势
采集速度快,简便易行 , 时间分辨力高,病变检出敏感性高 , 无电离辐射 , 图像质量好, 一次可多层成像 , 并同时覆盖整个颅脑 , 能评估脑缺血和脑肿瘤微循环血液动力学的变化
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2、颅内占位性病变
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图像资料的后处理
首先获得时间-信号强度曲线,然后通过计算机的处理进而 得到相对脑血容量,相对脑血流量及平均通过时间图,确 定兴趣区(ROI)以获得相应的数据。
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CBF
CBV
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MR脑灌注临床应用
1、脑缺血性病变 2、颅内占位性病变 3、缺血性脑白质疏松症 4、老年性痴呆 5、创伤性脑损伤 6、脑静脉或硬脑膜窦血栓
动态磁敏感对比MR灌注成像对脑膜瘤分级的临床价值
D yna i us e i lt ont a t pe f i n w e gh e R m c s c ptbiiy c r s r us o i t d M 王 斐 斐, 敬 亮 , 艺 蕾, . 态 磁 敏 感 i a i n g a n fm e ng o a 程 赵 等 动 m g ng i r di g o ni i m 对 LMR 注 成 像 对 脑 膜 瘤 分 级 的 临 床 L 灌 WANG e —e , F if i CHENG i g l n , HAO —e ZHANG n , Jn —i g Z a Yi i l Y0 g 价 值 . 共 振 成 像 , 0 12 1: 55 . 磁 2 1, ()5 —9
c lult d a d t t r nayz d wih un ie u ntstt s nayss Gr di ac a e n hedaa we ea l e t par d St de ’ -e ta l i . a ng
a d ca s f i g o n n i ma r c o d n o 2 0 HO l s i c t n a d n l s iy n f me i g o s we e a c r i g t 0 7 W c a sf a i n i o g a ng o m or . s t :Se e y— i tp te ss ie e r m n g e i gi a r di ft u s Re uls v nt egh a int uf r d fo be i n m n n om s
ofm e n o a.M a er a sand e ho :Tbt te t ih m e ngi a ni gi m t i l M t ds a1of92 pa i n s w t ni om s co ir e pe a i n n pa hol gy unde w e onve i nf m d by o r to a d t o r ntc ntona R Ia SC— lM nd D PW Ib f e r s ci n u i . M R i. e or e e to sng a 30 T un t Thepe f in ol m a sa i e ruso c ori ge nd tm —
MR
m  ̄ ) 说明存在半暗带 当病变侧与健侧的rB a h区, c CF
算其相对值 , ra , 如 e m 即该区域 C V相对于某一标准 B 组织的比率 , 通常是相对于健侧的正常脑白质 。
2 MR I P 的临床 应用 21 急性卒 中 - MR I 显示 缺 血 半 暗带 。半 暗带 是 指 已发 展 P可 为功能性障碍但 仍然具有活性 闰 绕 缺血 中心 的可逆
脑 微血管内的血液 动 力学 变化 , 能够 在 大约 10S内 0
A2 t R *( 曲线下的面积成比例 , 1 其前提是假定没有造 影剂的再循环和漏 出。通过拟台 函数将信号强度
时问曲线变成组织浓度 一 时间曲线, 并消除了造影 荆 的再循 环和漏出效应 , 一步确定不 同组织 的血液 进
E I EE I[ 自旋 回波 E I p c oE 1 E口 I对 P. -P ) ̄ G : P ( i eh —P . 一 ) sn S
峰值时间( n e , T ) t eo a T P、 k tp k 到达时间( n r a t e fr l h oa i , v
T ) P *的最大值等,C V可通过拟合曲线下 面 A、 , A2 B
一
产生图像, 同时进行多层扫描( 8 1 层) 如 ~2 , 覆盖整个 大脑, 每层动态扫描 4 6 0~ O次 , 且全脑的时间分辨力
都较高。应 用 T 加权 E 1血管 内顺 磁 性 造影 剂 2 P,
动力学参数 , 如相对脑血 容量( li e ba b o rav cr r l d ete e l o
的信号强度变化, 更容易探测到信号强度降低的敏感
医学影像常用名词解释 影像学名词解释
医学影像常用名词解释影像学名词解释 EPI:回波平面成像,目前成像速度最快的技术,可在30ms内采集一幅完整的图像。
EPI技术可与全部常规成像的序列进行组合。
MRS:磁共振波谱,是利用MR中的化学位移现象来确定分子组成及空间分布的一种检查方法,是一种无创性的讨论活体器官组织代谢、生物变化及化合物定量分析的新技术。
CT:Computed Tomography 利用X线束对人体某选定部位逐层扫描,通过测定透过X线剂量,经数字化处理得出该扫描层面组织各个单位容积的汲取系数,然后重建图像的一种成像技术。
MR水成像:是采纳长TR,很长TE获得重度T2加权,从而使体内静态或缓慢流淌的液体呈现高信号,而实质性器官和快速流淌的液体如动脉血呈低信号的技术。
通过MIP重建,可得到类似对水器官进行直接造影的图像。
窗宽(window width):指图像上16个灰阶所包括的CT 值范围,在此CT值范围内的组织均以不同的模拟灰度显示,CT值高于此范围的组织均显示为白色,而CT值低于此范围的组织均显示为黑色。
窗位(window level):又称窗中心,一般应选择观看组织的CT值位中心。
窗位的凹凸影像图像的亮度,提高窗位图像变黑,降低则变白。
伪影(artifact):在扫描和处理信息过程中,由于某种或某几种缘由而消失的人体本身并部存在而图像中却显示出来的各种不同类型的影像。
主要包括运动伪影、高密度伪影、机器故障伪影等。
体素(voxel):CT图像是假定将人体某一部位有肯定厚度的层面分成按矩阵排列的若干个小立方体,即基本单元,以一个CT值综合代表每个单元内的物质密度,这些小单元即称为体素。
HRCT:高辨别率CT扫描,采纳薄层扫描,高空间辨别率算法重建及特别的过滤处理,可取得有良好空间辨别率的CT图像,对显示小病灶及微小结构优于常规CT扫描。
PTC:经皮肝穿胆管造影;在透视引导下经体表直接穿刺肝内胆管,并注入对比剂以显示胆管系统。
MR灌注加权成像在缺血性脑血管病中的应用价值
t nit e MZ )和 达 峰 时 间 ( m ek r ') r s m , r a ti t et pa ,1 等 i o IP 参数 [。 引 2 在 急性缺 血性脑 卒 中中 的应用 P 可 以反 映组 织 的微 血管 结 构 和血 流灌 注 WI
脉 自旋 标记 (ot uu S ,A L , 者 为脉 冲式 cni os L C S )后 n A
目前 , 见 的灌 注方 法包 括 正 电子 发射 断 层 显 常 像 术 (E ) 单 光 子 发 射 计 算 机 断 层 显 像 术 PT、
(P C ) 氙 C X — T 、 T灌 注成像 、 SE T 、 T( e C )C MR灌 注成 像等 [。 中 P T S E T一 直是灌 注成 像 的主要 方 1其 ] E 、P C 法 , P T与 S E T都 需使 用核 素 。X — T显示 脑 但 E PC eC 血 流灌 注 精 确度 高 , 复性 好 , 需 要 特 殊 的 成 像 重 但
对 较低 , 像信 噪 比较低 , 目前 的 A L只 能 获得 影 且 S
脑 血流量一 个 参数 值 ,而 D C可 以获得脑 血 流量 、 S 脑 血容 量 、 均通 过 时间 、 峰 时间 等多 个参 数 值 。 平 达 其 次 , 被 检 者 运 动 的 高度 敏 感 、 过 时 间 的不 确 对 通 定( 尤其 存 在 侧支 循环 以及 血管走 行 异 常时 ) 磁化 、
MR灌注加权成像在缺血性脑血管病 中的应用价值
张 放 姚振 威 冯 晓源
【 要】 MR灌 注加权 成像可以反映组织 的微血管结构 和血流灌 注情况, 摘 提供 血流动力学 方面多参数 的信
息 ,对早期诊断和治疗缺血性脑血管病有重要意义。就其原 理及在缺血性脑血管病 中的应用进行综述。
脑内胶质瘤与肿瘤样病变的MR灌注成像特征分析
结核 瘤
3 9 5.2 21
4. 8 2
11 .0 11 .9 11 .5
44 .8 45 .0 47 .8
45 .5 51 .l 50 .2
1 T磁共振成 像系统 , 常规行平扫 , . 5 先 以确定颅 内病变 的
具体部位 , 再进行全脑动态灌注扫描 。 高压注射器将 钆喷 用 酸 葡 胺 注 射 液 经 患 者 肘 部 浅 静 脉 快 速 注 入 ,浓 度 为 05 o m , 0 mlg 或 0 m l g , . mm l l按 . l ( . mok )扫描 总 时长 2分 / 4 k 2 /
在扫描结 束之后 ,在西 门子 图像工作站上选用 P r — eu f sn i 软件对 图像资料进行灌注成像 分析 。先 重建脑灌注 图 o
像, 对灌 注图像进行伪彩显示处理 , 血流高灌注区用红黄色 表示 , 血流低灌注 区用蓝绿色表示 ; 然后在脑血 流量 、 脑血 容量 、 平均通过时问和毛细血管表面通透性伪彩图像上 , 找 到灌注值 最大 的区域 , 最后在 区域内选定合适 的感兴趣区 ,
21 年 8 01 月经手术病理证实 的 3 例脑胶质瘤 ( 中 Ⅲ一Ⅳ级 1 例 , 2 其 9 I一Ⅱ l 例 ) 8 级 3 及 例肿瘤样病变 ( 炎性脱髓 鞘病变 3 例, 非特异性炎性 肉芽肿 3 , 例 结核瘤 2 、患者的 M 例 ) R灌 注扫描数据 , 比较不同级别胶质瘤与肿瘤样病变的 M R灌注成像特 征。 结果 : 随着肿瘤分级的升高 , 各级胶质瘤平均脑血容量 、 脑血液量 、 面通透 胜等也逐渐呈增 加趋势 。 表 肿瘤样病变 的平均脑 血容量 、 脑血液嚣 、 表面通 透性等与 I 级胶质瘤相近。 结论 : R灌注成像可 以在一定程度上反 映病变 的组织学特征 , 以反 M 还可 应血液动力学改变 , 从而为脑 内胶质瘤和瘤样病变的诊断和鉴别提供帮助。
灌注成像
.
CPP与脑血容量
CPP轻度下降,血管扩张,维持CBF稳定, CBV可轻度升高/正常,但不易被检测
• CPP下降明显,超过脑自动调节范围,尽管血 管扩张,因CPP下降明显,不能维持血管张力 ,导致血管塌陷,导致CBV下降,需注意,灰 质白质CBV值差别较大,灰质梗死区CBV阈值 约等于白质正常CBV值。
脑血管自我调节(脑血流动力学 )
❖ 1.代偿期:轻微CCP下降,通过扩张脑阻力血管,维持 正常脑血流量(CBF),导致脑血容量(CBV),保持 正常/轻度升高,CBV升高后在CBF不变的前提下,导 致氧气、葡萄糖等在微循环的时间延长(MTT)。
❖ 2.轻度失代偿期:压力依赖的CBF下降,在脑血管扩张 作用下CBV可轻度下降,MTT延长可以使营养物质(氧 气)等在微循环停留的时间延长,组织摄氧指数升高。 CBF轻度下降对脑组织的生存可暂无影响。------benign oligemia(良性缺血)。
血压管理不是一层不变,需因人异
.
CBF、CBV不足点
CBF 、CBV,因脑组织有灰质白质之分,实际的灌注图像,存在不一致性, 脑组织有血管组织,另大血管的灌注现象,不利于确定核心区及半暗带区 域
.
MTT 平均通过时间
❖ 定义:在大脑特定部位血管内血液通过的平均时间\ ❖ MTT=CBV/CBF=MTT(核心)
❖
.
脑灌注压干预因素
1.平均动脉压: ❖ a.血压 ❖ b.体外反搏术
❖
❖ 2.颅内压: ❖ a.肿瘤 ❖ b.脑水肿 ❖ c.脑出血
.
CTP/MRP灌注主要参数
❖ 初级参数:CBV(脑血容量),CBF(脑血 流量),MTT(平均通过时间),TTP(达峰 时间) ;TMAX ,Delay time
MR灌注成像在脑膜瘤诊断中的应用价值
a n d p a t h o l o g i c a l l y c o n f i r me d me n i n g i o ma s , i n c l u d i n g a n g i o ma t o u s t y p e( n一 4 ) , e p i t h e l i a l t y p e( n一 1 1 ) , f i b r o u s t y p e( n=
( D PM R I )i n va r i ous t y pe s of pa t h ol ogi c a l l y c onf i r m ed me ni ngi o ma s . Me t h o ds : The s t u f f s of D PM RI o f 3 0 c a s e s of s ur gi c al l y
[ Ab s t r a c t ] Ob j e c t i v e : To s t u d y t h e d i a g n o s t i c a n d d i f f e r e n t i a l d i a g n o s t i c v a l u e s o f d y n a mi c MR p e r f u s i o n i ma g i n g
基于MR灌注成像筛查的重度颅内动脉狭窄病人药物治疗的疗效观察
基于MR灌注成像筛查的重度颅内动脉狭窄病人药物治疗的疗效观察傅懋林;肖雪玲;戴为正;张永刚;王双虎;何文钦【期刊名称】《中西医结合心脑血管病杂志》【年(卷),期】2018(016)019【摘要】目的探讨MR灌注成像对重度颅内动脉狭窄病人药物治疗的指导意义.方法选取我院2012年9月-2015年2月进行MR灌注成像技术检查的颅内动脉重度狭窄病人,筛选出灌注好的病人35例,年龄46岁~83岁(67.34岁±15.77岁).选取同期经CT血管造影(CTA)、磁共振血管造影(MRA)或数字减影血管造影(DSA)证实的颅内动脉重度狭窄拒绝手术及灌注评估的病人为对照组,共41例,年龄52岁~79岁(62.99岁±19.28岁).两组均予强化药物治疗并随访两年,对比两组卒中发生率及并发症发生率.结果研究组出现责任血管缺血性脑卒中事件共4次,3次为短暂性脑缺血发作,1次为脑梗死.对照组出现缺血性脑卒中事件13次,其中短暂性脑缺血发作5次,脑梗死8次.研究组卒中发生率明显低于对照组(P<0.05).研究组中均未出现症状性颅内出血,1例死亡,系肺部感染后心力衰竭死亡.对照组中3例病人因脑梗死后出血转化,6例死亡,其中3例病人因脑梗死后脑疝死亡,3例病人因脑梗死后继发肺部感染死亡.两组死亡率及症状性颅内出血、上消化道出血等并发症发生率比较差异无统计学意义(P>0.05).结论通过MR灌注成像对重度颅内动脉狭窄病人进行筛查,对灌注下降不明显等卒中低危人群进行积极的药物治疗,有助于降低卒中发生率,且该检查快速、准确、几乎无创、安全、无辐射.【总页数】3页(P2894-2896)【作者】傅懋林;肖雪玲;戴为正;张永刚;王双虎;何文钦【作者单位】中国人民解放军第一八○医院福建泉州362000;中国人民解放军第一八○医院福建泉州362000;中国人民解放军第一八○医院福建泉州362000;中国人民解放军第一八○医院福建泉州362000;中国人民解放军第一八○医院福建泉州362000;中国人民解放军第一八○医院福建泉州362000【正文语种】中文【中图分类】R743;R255.2【相关文献】1.轻微脑缺血并颅内动脉中重度狭窄患者的磁共振灌注成像分析 [J], 唐志健2.支架成形术与药物治疗重度颅内动脉狭窄的长期疗效对比 [J], 焦昌平;吴培;肖遥;季智勇;徐善才;史怀璋3.基于高分辨率磁共振成像的氯吡格雷和阿司匹林治疗症状性颅内动脉狭窄患者1年的疗效观察 [J], 李媛;边洋;刘建国;戚晓昆;王占军;王玮;邱峰4.轻微脑缺血并颅内动脉中重度狭窄患者的磁共振灌注成像应用评价 [J], 陈松;梁治平;徐武华;周洁;钟敏之;曾旭文5.基于脑灌注分析支架介入术与药物治疗症状性颅内动脉狭窄的临床效果 [J], 王菁; 解燕昭; 刘云娥; 秦世杰; 朱倩因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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CBF
CBV
MTT
TTP
CT灌注各参数图见左侧大脑中动脉分布区CBF下 降和CBV升高,MTT和TTP见时间明显延长。
“脑梗死前期” Ⅱ1期灌注成像
• CBF中等程度的下降,脑组织由于缺血出现局部星形细胞足板肿 胀,并开始压迫局部微血管
• 灌注成像见TTP、MTT延长、rCBF下降,rCBV基本正常或轻降
TIA后1月内发生梗死者占4-8%,5年内增至2429%。
急性脑缺血研究相关概念:
当脑血流灌注压在一定的范围内波动时,机体可以通过 小动脉和毛细血管平滑肌的代偿性扩张或收缩来维持脑 血流相对动态稳定。这种小动脉和毛细血管平滑肌的代 偿性扩张或收缩又称为Bayliss效应
脑血管通过Bayliss效应维持脑血流正常稳定的能力称为 脑循环储备力( cerebral circulation reserve ,CCR)
1、脑缺血性病变
1. 灌注不足:MTT明显延长,CBV减少,CBF 明显减少。
2. 侧支循环信息:MTT延长,CBV增加或尚可。 3. 血流再灌注信息:MTT缩短或正常,CBV增
加,CBF正常或轻度增加。 4. 过度灌注信息:CBV与CBF均显著增加。
1、脑缺血性病变
约50%TIA患者在发病12h内的PWI上存在异常 灌注区,主要为:
※ 当rCBF下降,rCBV正常或升高,提示脑组织仍有自调功能,即使没有再灌 注,缺血的脑组织仍可恢复或存活。若都下降,说明存在IP。
※ 当rCBF、rCBV明显下降时,则示“脑梗死前期”缺血灶进入脑梗死阶段。
接下来讨论“缺血半暗带”
1、脑缺血性病变
二、急性缺血性脑梗死
脑缺血由中央的梗死核心区、缺血半暗带 (ischemic penumbra,IP)、血流减少区构成。
磁共振灌注技术的分类
1 使用外源性示踪剂,即对比剂首过磁共振灌注成像 法,以动态磁敏感对比增强(dynamic susceptibility weighted contrast enhanced,DSC)灌注成像最常 用。
2 使用内源性示踪剂,即利用动脉血中的水质子作为 内源性示踪剂的动脉自旋标记(arterial spin labeling, ASL)法,由于不需注射对比剂,安全无创,因而有 着较强的临床应用潜力。(局限性)
MTT图对脑缺血性改变最敏 感
MTT延长
MR脑灌注临床应用
1、脑缺血性病变
一、短暂性脑缺血发作(transient ischemic attacks,TIA)
定义:短暂性脑缺血发作(TIA)是颈动脉或 椎-基底动脉系统发生短暂性血液供应不足, 引起局灶性脑缺血导致突发的、短暂性、可逆 性神经功能障碍。临床症状典型的持续小于1h, 无任何脑梗死证据。
1988年Villringer等首先报道了MR灌注加权血 流成像(MR perfusion weighted imaging,MR PWI)在脑部的应用。
MR 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。
优点:可以提供血流动力学方面的信息。具 有时间分辨率(小于2s即可包括全脑)和空间 分辨率高,操作简单,无放射性,可以在短时 间内重复进行等。
氧和葡萄糖的摄取率增加,以便维持细胞代谢的正常和 稳定,这种能力称为脑代谢储备力( cerebral metabolism reserve,CMR )
1、脑缺血性病变
从CBF变化过程看,脑血流的下降到急性脑梗死 的发生经历了3个时期:
1. 由于脑灌注压下降引起的脑局部血流动力学异常 改变;
2. 脑循环储备力失代偿性低灌注所造成的神经元功 能改变;
1. TTP延长:主要原因是血流速度慢和侧支循 环供血。
2. MTT延长:提示脑灌注压降低,脑灌注储备 受损;
3. 若①CBV、CBF明显减少,提示组织灌注不 足;②CBV增加或接近正常,提示侧支循环 形成。
“脑梗死前期”局部微循环障碍影像学分期4个亚型
“脑梗死前期”MR灌注表现
(局部星形细胞足板肿胀之压迫)
灌注成像,是看脑组织微循环的灌注图,更是看参数!
正常灌注MR表现
rCBV图
皮层>基底节> 白 质 高信号代表rCBV增加,低信号
rCBV降低
MTT图
白质>基底节>皮层 高信号MTT延长,低信号
MTT较短或MTT消失
异常灌注MR表现
显示血管内造影剂 rCBV反应脑缺血的结果
脑梗死—rCBV下降, 脑缺血—rCTP DSA
MR灌注成像分别为CBF、CBV、MTT和TTP参数图。见左侧颞 叶后部CBF和CBV下降,MTT和TTP参数图可见时间延长 。 DSA见左侧颈内动脉严重狭窄。
“脑梗死前期” Ⅱ2期灌注成像
星形细胞足板明显肿胀并造成脑局部微血管受压变窄或闭塞, 形成局部微循环障碍。 灌注成像见TTP、MTT延长,rCBF和rCBV下降
“脑梗死前期”I1期MR灌注加权成像(PWI)
T2WI
CBF
CBV
MTT
TTP
DSA
T2WI未见异常;CBF、CBV、MTT均未见异常;TTP值增高; DSA右侧M1狭窄
“脑梗死前期”I2期灌注成像
• 在I2期,由于机体的CCR发挥作用,致使rCBV增加从而维持 了rCBF的稳定
• 灌注成像除了TTP延长以外,此期出现MTT延长
静脉团注对比剂后,当对比剂第一次通过受检组 织之前、之中和之后,采用快速扫描序列(EPI) 进行连续的多层面多次成像,从而获得一系列动 态的扫描图像。
对比剂第一次通过期间,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 受弥散因素影响小,故能反应组织的血液灌注情 况。根据造影剂第一次通过局部脑组织引起的信 号强度变化和时间的关系,可以绘制信号强度— 时间曲线,根据信号强度—时间曲线可获得部分 的血流动力学参数的相对值,并可通过工作站制 成各种血流动指标图像。
MTT ,rCBV 或消失 脑梗死
1、脑缺血性病变
CBV图:异常低灌注区多代表梗死核心,即最 终梗死区;
CBF图:异常灌注区代表缺血组织,可提供 CBV图不能反映的血流动力学改变。
MTT和TTP图对组织低灌注最敏感,可最大范 围的显示低灌注区。
急性缺血PWI参数图异常范围大小顺序:
MTT>CBF>CBV
1. TTP延长:主要原因是血流速度慢和侧支循 环供血。
2. MTT延长:提示脑灌注压降低,脑灌注储备 受损;
3. 若①CBV、CBF明显减少,提示组织灌注不 足;②CBV增加或接近正常,提示侧支循环 形成。
PWI与 DWI 的匹配关系与“缺血半暗带”
近期文献认为,PWI/DWI异常表现主要有以下几种: 1、PWI>DWI发生率49%-70%,提示大血管及分支阻塞,以往通常认为PWI/DWI不匹
对比剂的应用
常用顺磁性对比剂Gd-DTPA,它是一种非特异 性细胞外间隙顺磁性对比剂。一般采用单倍剂 量(0.1mmol/kg)或双倍剂量( 0.1mmol/kg )
剂量小:对比剂产生的信号下降程度小,易受 背景噪声干扰,导致计算结果误差大。
剂量大:对比剂由于弹丸效应使对比剂通过脑 组织血管时间延长,同时由于二次灌注使信号 曲线与实际有明显偏差。
MTT是脑血液研究的重要参数,其长短明确反映了脑 组织血液微循环的通畅情况,当平均通过时间较长时, 说明血液在局部组织内停留时间较长,多数情况是由 于病理状态造成的微循环不畅。
由上述4种参数而获得相应彩图
CBF 脑血流量
CBV 脑血容量
MTT 平均通过时间
TTP 达峰时间
4种伪彩图,反映了4种血液动力学的参数
对比剂的应用
为了使对比剂早期居于血管内而不进入组织, 即保证没有对比剂的再循环和漏出,对注射对 比剂的量及速度有一定的要求,必须使用高压 注射器,注射流率为3-4ml/s。
团注速度过慢 信号下降程度降低,易导致 参数计算错误。
灌注成像的理论基础
核医学的放射性示踪剂稀释原理和中心容积定 律(central volume principle)
PWI(灌注加权成像) 原理及临床应用
Catalogue
1、灌注成像概念及原理 2、脑灌注成像的扫描技术 3、灌注在脑缺血中的临床应用
灌注(Perfusion)
人脑正常的神经心理和高级神经活动要求以一 定的血流灌注为基础,灌注是指血流通过毛细 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,一般等同于血流过程,是以流 动效应为基础的,存在于正常组织和疾病状态, 毛细血管中的血液流动使灌注成像成为可能。
时间-信号强度曲线
脑组织信号下降幅度与血管内 造影剂浓度成正比,反应脑组 织的血液动力学状态
正常脑组织由于BBB的存在, Gd-DTPA不能通过毛细血管网 进入脑组织间隙,不影响组织 的T1时间,因此不产生T1增强 效应。
时间-信号强度曲线
首过
再循环
磁共振灌注参数图与对应的时间-信号曲线
基本方法
配≥1.2适合溶栓治疗,近年有学者建议扩大为1.8-2.6效果更好。 2、PWI=DWI,此型患者无IP,不适合溶栓。 3、PWI < DWI提示缺血区血管部分或完全再通,不需进行溶栓。 4、DWI异常,而PWI正常:DWI示有小梗塞灶,而PWI无明显低灌注区,这是由单支小
注:本文主要说明DSC的原理及应用。
基本原理与方法
DSC为静脉团注对比剂后,采用快速成像序列, 获得对比剂首次通过受检组织前、通过中和通过 后一段时间内的一系列图像,评价组织血流灌注。
顺磁性对比剂(如钆喷酸,Gd-DTPA)进入血管 后,血管腔内的磁敏感性增强,在局部产生梯度 场,导致磁场不均匀,进而引起邻近氢质子共振 频率改变,使质子自旋失相位从而使组织的T2或 T2*时间缩短,造成组织T2WI 或T2*WI信号的下降。