动脉自旋标记脑灌注成像的原理及其临床应用
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。
“脑灌注成像原理及其应用”
“脑灌注成像原理及其应用”脑灌注成像（Cerebral Perfusion Imaging, CPI）是一种通过观察和测量大脑血流来评估脑功能和疾病的影像学技术。
它能提供有关脑灌注、氧合状态和代谢活动的信息，对于脑部疾病的诊断和治疗起着重要作用。
本文将介绍脑灌注成像的原理和几种常用的应用。
脑灌注成像可以通过多种方法实现。
其中，最常用的方法是基于磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）的技术，如动态磁共振灌注成像（Dynamic Contrast-Enhanced Magnetic Resonance Imaging, DCE-MRI）、动态磁共振示踪技术（Dynamic Susceptibility Contrast, DSC-MRI）、动脉自旋标记技术（Arterial Spin Labeling, ASL-MRI）等。
这些方法都能够提供不同方式的脑灌注信息，从而对脑部疾病进行准确的评估和诊断。
脑灌注成像的原理主要基于血液在大脑血管和组织之间的流动和转运过程。
正常情况下，脑血流通过自身调节机制保持相对稳定的状态，但在脑部疾病发生时，脑灌注可能会受到影响。
通过测量脑血流量、血容量和平均血管通透性等参数，脑灌注成像可以揭示脑灌注的异常情况，进而评估脑功能和疾病的严重程度。
脑灌注成像在临床上有着广泛的应用。
首先，它可用于诊断和评估各种脑血液循环障碍引起的脑部疾病，如脑卒中、脑供血不足等。
通过检测异常的脑血流情况，可以帮助医生准确判断病变的程度和范围，进而制定合理的治疗方案。
其次，脑灌注成像也可用于评估脑肿瘤的生物学特征和治疗策略。
通过监测肿瘤的血供动力学参数，可以评估肿瘤的血管生成情况、血供供应能力和预后等。
这对于选择适当的治疗方法和预测疗效至关重要。
此外，脑灌注成像还可以用于研究神经退行性疾病的发生和发展机制。
通过观察不同神经退行性疾病患者的脑灌注情况，可以揭示疾病进展的动态过程和与之相关的生物学变化。
动脉自旋标记ASL基本原理及应用
ASL主要应用
ASL应用
脑灌注 肺灌注
肾灌注 心肌灌注
脑缺血
脑肿瘤
其他，癫痫，抑郁症，脑损 伤等
单相位fair
多相位ASL
目前常用的ASL多为单相位ASL，即采用固定的标 记延迟时间，一般脑内在这种情况下如果组织的 实际动脉通过时间大于标记延迟时间，即标记后 图像采集时间过早，会低估了实际CBF。多相位 ASL在一次标记后，不同的延迟时间点采集图像， 可解决了这一问题
PASL 中对照图像和标记图像中静态组织的 差异主要是层面轮廓缺陷,而不是CASL 中的磁化 传递效应。在标记脉冲和对照脉冲前额外施加 一个饱和脉冲, 这样可以消除施加标记脉冲和对 照脉冲时静态组织的磁化矢量, 从而将层面轮廓 缺陷伪影减少到最小程度。
CASL和PASL的主要影响因素
各种不同ASL新序列产生的根本是标记方式的改变和 消除磁化转移效应及层面轮廓缺陷的方式。如CASL 方式，在采集对照图像时, 可在图像采集层面的远 端施加一个RF 脉冲, 这样既可以产生与标记图像一 样的磁化传递效应, 又可以避免图像采集层面近端 动脉血质子被标记。PASL中的EPI - STAR 序列,标记图 像采集时, 在图像采集层面近端的一段距离内施加 反转脉冲。对照图像采集时,则在远端的一段距离内 施加反转脉冲。FAIR 序列, 标记图像是非选择性反 转,对照图像是选择性反转。PICORE 序列, 标记反转 脉冲和EPI - STAR 相同,但对照图像采集时,在同侧施 加一个非反转RF 脉冲。
常见灌注类型
脑血流灌注是临床十分关心的问题，目前能提供灌 注成像的影像技术主要有3种: SPECT/PET-CT核素灌注显像, 利用放射性示踪剂,如 18F、14C成像； CT灌注成像(I、Xe)； MRI灌注成像。 前两种方法有一定辐射存在, 且CT灌注存在对比剂 过敏及辐射剂量较大的潜在隐患, 而MRI灌注成像安 全性高, 效果良好, 已成为重要的检查技术。
脑灌注成像原理及其应用
质子作为内源性示踪剂的，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。
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。
鉴别肿瘤复发和放射性坏死对治疗方 案选择很重要，常规影像和临床检查常常 很难鉴别，在病理上两者表现迥异，放射 性坏死为广泛血管损伤和组织缺氧，而肿 瘤复发为血管新生。在所有影像学方法中， PET对鉴别较有帮助，但设备昂贵，不能作 为常规诊断的手段。灌注成像的CBV图能够 反映肿瘤复发和放射性坏死在血管分布上 的病例差异。
核医学的放射性示踪剂稀释原理和中心容 积定律（central volume principle)
MTT=CBV/CBF
1. 脑血容量（cerebral blood volume ,CBV) 指单位时间内一定脑组织的血容量，根据 时间—密度曲线下方封闭的面积计算得出。 CBV=K∫△R2*（t）dt 。正常为40~60ml/ （100g·min）
常规MRI一般根据肿瘤的强化程度等指标进 行术前分级，但胶质瘤作为脑内肿瘤，其 强化程度取决于BBB的破坏程度，及肿瘤细 胞外间隙大小和肿瘤血供。
多项研究表明高级别胶质瘤血管生成明显， 较低级别胶质瘤表现更高的CBV。
例1
a b c
FLAIR image (a),contrast-enhanced axial T1-weighted image (b), and CBV map (c) from a patient affected by glioma grade IV. In the CBV map (c) warmer colors indicate higher CBV values suggesting higher perfusion and neovascularization. Comparison of CBV map (c) and contrast-enhanced axial T1weighted image highlights a mismatch area (surrounded by the circle) corresponding to the extension of the high perfusion area outside the contrast-enhancement: this indicates a more extensive neovascularization than that shown by conventional MRI (a, b).
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。
磁共振动脉自旋标记灌注成像技术在脑部疾病中的应用进展
像， 因而能够简便而快捷地加入到卒 中 ＭＲ Ｉ 扫描方案 中。如果
梯度从 已标记的脑实质信号中分 离出脑血 管内的标 记信 号也可
能有助于评估 Ｃ Ｂ Ｖ 。与 Ｃ Ｔ灌注和动态磁敏 感对 比增 强 ＭＲ Ｉ 灌注 成 像 （ ｄ ｙ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ｓ ｕ ｓ ｅ ｅ ｐ ｔ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｓ ｔ ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｍ ａ ｇ ｉ ｎ ｇ ， Ｄ Ｓ Ｃ — ＭＲ Ｉ ） 方法相 比 ， 不 同的是 Ａ Ｓ Ｌ 无需静脉注射对 比剂 即可 成功应 用于 急性期 梗死 的脑灌 注成
脑与神经疾病杂志 ２ ０ １ ５年第 ２ ３卷第 ２期
１ ５ ５
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综 述 ・
磁 共 振 动 脉 自旋标 记 灌 注成 像 技 术 在 脑 部疾 病 中的应 用 进 展
张 晶 付 旷
中图分类号 ： Ｒ ７ ４ １
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ３ ５ １ Ｘ（ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — １ ５ ５ － ０ ３ Ａ Ｓ Ｌ技术利用磁化标记 的血液 水质子作为 内源性对 比剂 ，
灌注成像 有助于 了解 组织 局部 血流 动力 学及 功能方 面 的 变化 ， 能够从病理和生理学 角度 研究 疾病 的发病机制 及用 于疗
与其 它灌注成像 方法 比较具有 完全 无创性 、 可重复 性高 、 组织
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。
脑血流灌注显像临床应用
脑血流灌注显像临床应用脑血流灌注显像（Cerebral blood perfusion imaging）是一种运用放射性核素探查脑内血流灌注情况的影像学检查方法。
通过该技术，医生可以对脑部组织的灌注情况进行评估，进而帮助诊断各种脑血管疾病。
脑血流灌注显像在临床上有着广泛的应用，为医生提供了更准确的诊断信息，帮助指导治疗方案的制定。
一、脑血流灌注显像的原理脑血流灌注显像的原理是利用放射性核素注射体内后的显像原理，通过核素在血流中的分布情况反映脑血流的分布情况。
在脑血流灌注显像过程中，患者会接受核素注射后，在放射仪的探测下进行扫描，从而获取脑血流情况的影像信息。
根据检查结果，医生可以了解脑部灌注情况，判断血管供血是否充足，帮助诊断脑血管疾病。
二、脑血流灌注显像的临床应用1. 脑卒中的诊断：脑血流灌注显像在脑卒中的诊断中具有重要价值。
通过检查患者的脑血流情况，可以确定脑卒中的部位、程度，进而指导治疗方案的选择。
2. 脑血管疾病的评估：对于脑血管疾病患者，脑血流灌注显像可以评估脑部血管供血情况，判断缺血、梗塞等情况，帮助医生进行精准治疗。
3. 颅内肿瘤的定位：在颅内肿瘤的诊断中，脑血流灌注显像可以帮助医生准确定肿瘤的位置、范围，为手术治疗提供重要依据。
4. 脑外伤后的评估：脑外伤后，通过脑血流灌注显像检查可以评估患者脑部血流灌注情况，及时发现并处理可能的并发症。
5. 脑神经病的诊断：对于脑神经病的诊断，脑血流灌注显像可以为医生提供重要的辅助信息，帮助明确病变位置和性质。
三、脑血流灌注显像的优势1. 非侵入性：脑血流灌注显像是一种非侵入性检查方法，患者在检查过程中不会感到疼痛或不适，安全性高。
2. 高分辨率：脑血流灌注显像可以提供高分辨率的影像信息，帮助医生准确评估脑部血流情况，有助于诊断和治疗。
3. 准确性高：脑血流灌注显像可以直观地反映脑部血流灌注情况，对于脑血管疾病、脑损伤等疾病的诊断有较高的准确性。
MRI动脉自旋标记技术发展及其在临床中的应用
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血液流 速 变 化 会 影 响 标 记 效 率 ［9］，大 大 削 弱 了 其 提 高 SNR 的优势；且目前 MRI 设备不能满足产生较长 连 续 脉 冲 的 要 求 ，限 制 了 CASL 的 临 床 应 用 。 ［10］
3 ASL 分类
根 据 标 记 方 式 的 不 同 ，ASL 目 前 可 分 为 CASL、 PASL 及 pCASL。 其中，pCASL 是在 CASL 技术基础 上发展而来。 连续式和脉冲式 2 种标记方式的本质 区别在于标记的空间范围和持续时间不同，这使得 2 种标记方法各有其优势和不足。
CASL 技术将较长的连续射频脉冲（1～3 s）施加 于成像平面流入侧较窄层面，对动脉血进行标记，从 而产生流驱动绝热反转，并在流入方向施加梯度场。 理论上，较长的标记脉冲可提供相对更高的 SNR，但
1 ASL 发展史
ASL 灌 注 成 像 这 一 理 念 是 在 1992 年 由 Detre 等 ［2］提出。 他通过老鼠试验证实 ASL 可用于研究脑 灌注成像。 该技术是连续动脉自旋标记（continuous arterial spin labeling，CASL）技 术 ，随 后 也 陆 续 得 到 了一定的改进和发展。
【2020实用】CT和MRI技术规范-动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用
动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用动脉自旋标记（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，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。
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专业委员会和磁共振专业委员会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。
第一节 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。
所谓标记过程即将反转脉冲施加于颈部进行标记，被标记的流入动脉血液中水分子反转180°，经过一定时间血液流入目标层面，由于被标记（反转）的血液与未被标记的血液信号之间存在差别，将标记像与对照像进行剪影，静态组织信号被剪除后，仅显示标记血流和未被标记血流信号的差异。
动脉自旋标记ASL基本原理及应用精选幻灯片
4
磁共振灌注简介
1、使用外源性示踪剂
2、使用内源性示踪剂
指对比剂首过磁共振 灌注成像法，其中最 常用的是动态磁敏感 对比增强 （DSC）灌 注成像。
不需注入对比剂，利 用动脉血中水质子作 为内源性示踪剂，即 ASL。
5
DSC原理及特点
MRI灌注最常见的为动态磁敏感对比加权成像（DSC），
为外源性示踪法。其基本原理为通过静脉内团注顺磁性
(arterial spin labeling ， ASL) 基于示踪剂可以从血
管内向组织间隙自由扩散的理论假设，利用磁性标记的
动脉血内水质子流入成像层面和组织交换产生的信号降
低进行成像，对标记前后的图像进行减影分析，可以得 到CBF的定性、定量图。
7
ASL原理
MRI对于流动质子自旋与静态组织质子自旋磁化程度的 差异十分敏感。ASL就是利用这一原理，以动脉血内水质 子为内源性示踪剂并对其进行标记，待其流入成像层面， 即对这种差异进行测量成像。通常在水质子流入成像层
3
磁共振灌注成像(perfusion weighted magnetic resonance imaging，PWI)是用来 反映组织的微血管分布及血流灌注情况的磁 共振新技术，可以提供血流动力学方面的 信息。利用MR进行脑灌注成像可测量局部 脑组织的血液灌注,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。
ASL的基本原理及常见应用
1
灌注(Perfusion)可定义为血液向组织转运的 稳定状态。许多生理学家用“灌注”一词 强调血液与组织的联系，或者代之以毛细 血管血流。 灌注是说明液性分子在组织中微观运动的 又一物理概念。与扩散不同的是，它是建 立在流动效应基础之上的。对体内的灌注 过程进行测量，就可实现灌注(加权)成像 (Perfusion Imaging)
脑灌注成像原理及其应用
脑灌注成像原理及其应用脑灌注成像（Perfusion imaging）是一种通过观察灌注血流动力学来评估脑部功能和病理状态的非侵入性影像学技术。
它可以提供脑组织的血流情况，包括脑灌注量、脑血流速度和血管阻力等重要参数，为脑血液供应状况的评估提供可靠的信息。
脑灌注成像的原理主要基于血流动力学定律以及影像学技术。
在脑部，灌注血流主要依赖于局部代谢需求，通过将一定量的对比剂注射入血管内，然后使用成像仪器对血流进行监测和观察。
常用的脑灌注成像技术包括动态对比剂增强磁共振成像（DCE-MRI）、脑血流显像（CBF）、脑血容量显像（CBV）和脑血取量显像（MTT）等方法。
动态对比剂增强磁共振成像是一种基于磁共振影像技术的脑灌注成像方法，它通过对磁共振信号的差异进行分析，可以获取特定脑区的脑血流动态曲线。
这种方法对对比剂的灌注过程进行实时观测，可以提供血流速度、血管总量、时间到达指数等重要参数。
这些参数可以用来评估脑灌注血流的形态和时间动力学特征，对于脑卒中、脑肿瘤和脑炎等脑血管病变的定性定量分析具有重要意义。
脑血流显像是一种用来观察脑血流分布的成像技术。
它通过对比剂的灌注动力学过程和血管解剖结构的分析，可以绘制出不同脑区的血流分布图像。
这种技术常用于研究脑卒中、脑缺血和脑血管疾病的血流改变，对于发现血流灌注不足区域、评估脑血管疾病的程度和范围具有重要作用。
脑血容量显像是通过对比剂的浓度进行分析，可以评估脑血流量和血管容积的成像技术。
脑血容量是指单位体积脑组织所占的血流量，可以反映脑血管系统的容量和血流分布状态。
利用脑血容量显像技术可以了解脑卒中、脑肿瘤、脑炎等疾病时的血流动态变化，为这些疾病的诊断、治疗和预后评估提供重要依据。
脑血取量显像主要是利用对比剂在脑血管系统中的通过时间来反映血管阻力，进而评估脑血管的阻力变化。
这种技术可以用来研究脑血管阻力和脑血流的关系，了解脑血管疾病的发展和进展过程。
它在脑卒中、脑炎等疾病的诊断和治疗中具有重要意义。
动脉自旋标记脑灌注成像的原理及其临床应用
标记像包含静态组织及流入组织标记血的信息
控制像为了消除静态组织的信号,预先对成像 区进行一次未标记血成像。 灌注像=标记像-控制像（只包含灌注信息）。
2009－08－20
一、ASL成像原理及方法
ASL技术根据标记方式不同分为二类：
连续式(continuous arterial spin labeling,
2009－08－20
概
述
ASL最早由Detre于1992年提出并在老鼠身上实 验成功 ,Roberts于1994年应用于人体上也取 得成功 。 ASL作为一种完全无创性的、不需注射对 比剂
的新的灌注成像方法已被临床逐渐应用。
2009－08－20
一、ASL成像原理及方法
ASL：是对在成像平面的上游血流进行标记使其
1.2 脑肿瘤
Weber研究发现胶质瘤与转移瘤水肿区的rCBF分 别为1.31±0.97和0.39±0.19, 有显著性差异。
病理检查转移瘤周围的血管性水肿仅有组织间隙
水分的增加而无肿瘤组织的浸润, 水肿区rCBF降 低与水肿压迫毛细血管有关; 而胶质瘤周围则存 在血管源性水肿和不同程度的肿瘤细胞浸润, 常 有血流量的增加。
2009－08－20
二、ASL应用现状
1.3 其他脑疾病
ASL已被用于中枢神经系统的许多其他疾病, 包 括癫痫、抑郁症及Alzheimer病等,也可用于脑损 伤的动物模型。
目前, 脑功能MRI作为研究热点之一, 已成为探
索感觉、运动及认知功能的重要方法。在不同的 功能状态下, CBF、CBV均会发生变化, 因此ASL 可通过监测CBF的变化, 加深对脑功能的认识。
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（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。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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概述
➢ MRI灌注成像：是指利用快速扫描技术显示
组织的微血管分布及血液灌注情况, 提供组织 的血流动力学信息, 从影像学角度评估组织活 力和功能的成像方法。
概述
➢ MR 灌注成像方法有3种: ➢ 扩散性的示踪剂(如19F、17O) 技术 ➢ 首过对比剂技术, 静脉团注对比剂 ➢ 动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)
➢ 1.脑缺血 ➢ 2.脑肿瘤 ➢ 3.其它脑疾病
二、ASL应用现状
1.1 脑缺血
➢ 利用ASL技术在缺血早期(<30min)即可清楚显示 灌注缺损区, 其敏感性明显高于T2WI。
➢ 急性中风病人早期也表现为脑缺血,ASL可清晰地 显示灌注缺损或低灌注区, 可进行定量分析。
➢ ASL与扩散加权成像(DWI)相结合, 成为对中风早 期诊断及指导早期治疗的重要手段。
➢ Waller等应用ASL技术对活体小鼠的心肌灌注进 行了定量化研究, 结果表明心肌灌注与冠脉阻力 呈高度负相关。
三、ASL定量分析的影响因素
➢ 主要影响因素包括： ➢ MTT ➢ RF脉冲波形 ➢ 信噪比(SNR)
三、ASL定量分析的影响因素
➢ MTT：是影响定量分析精确性的主要因素, 减影 后血管内存在的标记质子使灌注增加, 这也是产 生血管伪影的主要因素。ASL虽可以直接测定组 织的绝对灌注值, 但存在一定的系统误差。引起 系统误差的主要原因是被标记质子从标记层面到 成像层面不同的MTT, 以及标记质子和组织中水 质子的交换率两方面的因素。
➢ 标记像包含静态组织及流入组织标记血的信息 ➢ 控制像为了消除静态组织的信号,预先对成像
区进行一次未标记血成像。 ➢ 灌注像=标记像-控制像（只包含灌注信息）。
一、ASL成像原理及方法
➢ ASL技术根据标记方式不同分为二类： ➢ 连续式(continuous arterial spin labeling,
技术。
概述
➢ ASL最早由Detre于1992年提出并在老鼠身上实 验成功 ,Roberts于1994年应用于人体上也取 得成功 。
➢ ASL作为一种完全无创性的、不需注射对 比剂 的新的灌注成像方法已被临床逐渐应用。
一、ASL成像原理及方法
➢ ASL：是对在成像平面的上游血流进行标记使其 自旋状态改变，待血对组织灌注后进行成像。
二、ASL应用现状
➢ 1994年, Edelman等首次提出EPI-STAR技术, ASL 已经进入临床初步应用阶段。
➢ 现已用于多个组织器官的灌注成像, 如脑、肾、 肺及心脏等。
➢ ASL技术最广泛的临床应用是在脑血管疾病和脑部 其他疾病方面。
二、ASL应用现状
1 脑灌注
➢ 正常脑组织的灌注与年龄、性别有一定的相关性。 研究发现脑灰质灌注与年龄相关性大, 每增加1 岁, 灰质灌注减少0.045%, 且主要是额叶皮层灌 注减少。女性的灌注较同龄男性高13%。
➢ 由于心脏毛细血管床与心肌纤维长轴方向一致, 所以在与心肌纤维长轴垂直方向的层面上可以精 确测定流入的血流量, 反映局部灌注情况。
二、ASL应用现状
4 心肌灌注
➢ 1999年, Poncelet等用双门控EPI-FAIR技术对人 体心肌灌注进行了实验性研究, 发现所得结果可 与BOLD技术相媲美。
、TILT、QUIPSS、DIPLOMA等。 ➢ 目前FAIR与STAR两种技术应用较广泛。
一、ASL成像原理及方法
➢ 理论上ASL可得到3个血流动力学参数：
➢ 血流量(BF) ➢ 血容量(BV) ➢ 平均通过时间(MTT)
➢ MTT与BV/BF的比值成正相关,并且与标记层面与成 像层面之间距离有关,距离越远,MTT越长; 距离越 近,MTT越短。
✓ 由于ASL将自由弥散的水作为示踪剂, 不会受血脑 屏障破坏的影响,对高级肿瘤CBF的评估可能会相 对更准确一些, 更有助于区分III、Ⅳ级胶质瘤。
二、ASL应用现状
1.3 其他脑疾病
➢ ASL已被用于中枢神经系统的许多其他疾病, 包 括癫痫、抑郁症及Alzheimer病等,也可用于脑损 伤的动物模型。
CASL) ➢ 脉冲式(pulsed arterial spin labeling, PASL)
一、ASL成像原理及方法
➢ PASL又根据标记的对称与否分为： ➢ 对称式：血流敏感性的交替反转恢复(FAIR)、
UNFAIR、FAIRER、FAIREST及BASE等 ➢ 非对称式：信号靶向交替射频(STAR)、P 脑肿瘤
➢ 测定肿瘤血流量对肿瘤分级、鉴别原发与转移以 及评价肿瘤疗效有重要价值。
✓ Weber等利用ASL研究肿瘤的血供, 结果表明脑膜 瘤和恶性胶质瘤的rCBF较正常脑组织高; 少突胶 质细胞瘤的rCBF较低。
二、ASL应用现状
1.2 脑肿瘤
✓ Weber研究发现胶质瘤与转移瘤水肿区的rCBF分 别为1.31±0.97和0.39±0.19, 有显著性差异。
3 肾灌注
二、ASL应用现状
➢ ASL可成为评价肾灌注的一个理想方法。目前主要 应用于急性缺血、各种原因引起的肾功衰竭及肾 癌血供的研究方面。
➢ 动物实验及临床试验都证明了ASL评价肾灌注的可 行性及可靠性。
二、ASL应用现状
4 心肌灌注
➢ ASL作为一种无创性方法在评价心肌灌注方面有 一定优势。
➢ 目前, 脑功能MRI作为研究热点之一, 已成为探 索感觉、运动及认知功能的重要方法。在不同的 功能状态下, CBF、CBV均会发生变化, 因此ASL 可通过监测CBF的变化, 加深对脑功能的认识。
2 肺灌注
二、ASL应用现状
➢ 肺部由于质子密度低, 气体/组织界面大, 磁敏 感率不均匀, 存在呼吸运动及心脏搏动伪影等因 素影响, 使MR灌注成像受到了限制。
✓ 病理检查转移瘤周围的血管性水肿仅有组织间隙 水分的增加而无肿瘤组织的浸润, 水肿区rCBF降 低与水肿压迫毛细血管有关; 而胶质瘤周围则存 在血管源性水肿和不同程度的肿瘤细胞浸润, 常 有血流量的增加。
二、ASL应用现状
1.2 脑肿瘤
✓ ASL在脑肿瘤放化疗后肿瘤坏死或复发的鉴别有很 大的优势。监测治疗前后rCBF的变化, 可以区分 坏死或复发, 间接反映肿瘤的预后情况。