核磁共振FAIRandDS

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1、GE Medical SystemsP r e s e n t s磁共振脑灌注成像介绍磁共振脑灌注成像介绍邢邢 海海 芳芳Perfusion Weighted Imaging (PWI)Perfusion Weighted Imaging (PWI)v 增强：动态磁敏感对比增强增强：动态磁敏感对比增强 DSC_MRI Dynamic Sucstability ContrastDSC成像对象成像对象: 短短T2*血液（主要指含造影剂血液）血液（主要指含造影剂血液）v 非增强非增强: 动脉自旋标记动脉自旋标记ASL_MRI Artery Spin Labeling/TaggingASL成像对象成像

2、对象 :磁化标记的血液中的氢质子磁化标记的血液中的氢质子 它们均可反映组织的微血管分布情况及血流灌注的状态。它们均可反映组织的微血管分布情况及血流灌注的状态。常见参数常见参数v rCBV: regional cerebral blood volumev rCBF: regional cerebral blood flowv MTT: mean transit time = rCBV/rCBF动态磁敏感对比增强动态磁敏感对比增强 DSC_MRIvrCBV图可反映肿瘤的血液供应程度图可反映肿瘤的血液供应程度v可更好的判断胶质瘤的恶性程度可更好的判断胶质瘤的恶性程度v指导立体定向活检指导立体定向活检

3、v有助于鉴别肿瘤复发与放射性脑坏死有助于鉴别肿瘤复发与放射性脑坏死v有助于鉴别血管外皮细胞瘤与脑膜瘤有助于鉴别血管外皮细胞瘤与脑膜瘤在脑肿瘤中的应用价值在脑肿瘤中的应用价值鉴别肿瘤良恶性鉴别肿瘤良恶性 胶质瘤复发胶质瘤复发放射性脑坏死放射性脑坏死脑膜瘤脑膜瘤血管外皮细胞瘤血管外皮细胞瘤v BBB完整时，对比剂局限于血管内，较准确；v 明显的血脑屏障破坏或缺乏血脑屏障，导致增强的T1弛 豫效应，引起信号升高，低估了实际的rCBV，存在不足；v 不同个体间及同一个体多次检查无法进行比较；v 最大rrCBV最大rCBV病灶rCBV侧白质局限性局限性v超急性期可显示梗塞部位和范围, 早于常规MR 成像

4、；v组织血供的具体情况:灌注不足灌注不足: M TT 延长, rCBV 减少, rCBF 明显减少; 侧支循环侧支循环:M TT 延长, rCBV 增加或正常; 血流再灌注血流再灌注: M TT 缩短或正常, rCBV 增加, rCBF 正 常或轻度增加; 过度灌注过度灌注: rCBV 与rCBF 均显著增加。v与DWI结合对脑组织进行定性分析。在急性中风中的应用价值在急性中风中的应用价值PWIArterial Spin Labeling (ASL)Arterial Spin Labeling (ASL)分类分类v 连续型连续型 (the Continuous ASL, CASL)v 脉冲型（

5、脉冲型（Pulsed ASL ,PASL)EPISTARPICORE FAIR (Flow-sensitive Alternating Inversion Recovery ) UNFAIR, FAIRER, BASEInversion LabelASLASLCASLCASL选择性选择性ASLASLFAIRFAIR非选择性非选择性FAIR 选择性选择性非选择性非选择性ASL-PWI ASL-PWI 应用应用v 脑功能研究v 脑血管病v 其它ASL-PWI ASL-PWI 应用应用v 脑功能研究同BOLD平行发展v 脑血管病评价脑血管狭窄和脑血管意外与DWI结合评价组织的可复性v 其它脑肿瘤血流

6、的评估，胶质瘤术前分级颞叶癫痫低灌注 ASL-FAIRASL-FAIRPhotic StimulusCO2 inhaledASLASL与与DSCDSC之对比之对比磁共振神经系统功能成像的分类磁共振神经系统功能成像的分类磁共振脑功能成像磁共振脑功能成像(fMRI)磁共振灌注成像磁共振灌注成像(PWI)磁共振弥散成像磁共振弥散成像(DWI)磁共振波谱成像磁共振波谱成像(MRS)脑功能成像的定义及测量方法脑功能成像的定义及测量方法定义：定义：是在活体脑组织兴奋时，实时地描绘出脑组织兴奋的区域。是在活体脑组织兴奋时，实时地描绘出脑组织兴奋的区域。时间分辨率时间分辨率 空间分辨率空间分辨率侵害性测量侵害

7、性测量非侵害性测量非侵害性测量直接电极记录直接电极记录电生理学方法电生理学方法 EEG，MEG血液代谢学方法血液代谢学方法PET，BOLD定义定义测量方法：测量方法：脑功能成像的定义及测量方法脑功能成像的定义及测量方法定义：定义：是在活体脑组织兴奋时，实时地描绘出脑组织兴奋的区域。是在活体脑组织兴奋时，实时地描绘出脑组织兴奋的区域。测量方法测量方法：时间分辨率时间分辨率 空间分辨率空间分辨率侵害性测量侵害性测量非侵害性测量非侵害性测量直接电极记录直接电极记录电生理学方法电生理学方法 EEG，MEG血液代谢学方法血液代谢学方法PET，BOLD高高 高高高高 低低 低低 较高较高脑组织的代谢及血管

8、反应脑组织的代谢及血管反应外界刺激使局部脑组织兴奋外界刺激使局部脑组织兴奋能量需求增加能量需求增加ATP血管扩张血管扩张脑组织的代谢及血管反应脑组织的代谢及血管反应Blood Oxygen Level Dependent BOLD Neuronal activity local blood flow increases overcompensatingovercompensating for oxygen consumption oxygen level in venous blood is elevated larger MR signal.BOLD fMRIBOLD fMRITimeInt

9、ensityRestTaskBOLD effect脉冲序列的选择脉冲序列的选择GRE SE敏感敏感T2*衰减衰减 不敏感不敏感敏感敏感血流速增加血流速增加 不敏感不敏感短短TE长长短短TR长长快快成像速度成像速度稍慢稍慢BOLD成像的要求：成像的要求：T2*权重，对血流敏感，快权重，对血流敏感，快 onsetonsetonsetonset0”30”100” 130” 200” 230” 300” 330” 400” 430”SCAN0102030405060708090volume实验设计实验设计刺激模式刺激模式 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120BO

10、LD的运作及的运作及结果的计算、分析结果的计算、分析兴奋区体素值的变化曲线图兴奋区体素值的变化曲线图t=Taskmean- Restmeanstandard deviation脑功能成像脑功能成像的应用的应用 神经病学与精神病学神经病学与精神病学对于脑神经病变的fMRI 研究, 已有大量的论文报道, 涉及到癫痫、帕金森综合症、阿尔茨海默病(AD) 、多发性脑硬化(MS) 及脑梗死等方面。由于其时间、空间的分辨高, 所以对疾病的早期诊断、鉴别、治疗和愈后的跟踪具有重要的意义。在精神疾病方面, 对精神分裂症患者、抑郁症患者也有相应的研究。脑功能成像脑功能成像的应用的应用在在神经外科学和神经肿瘤学神

11、经外科学和神经肿瘤学磁共振的T1W图像易于低估肿瘤的范围, T2W图像则易于高估肿瘤的范围, 且肿瘤治疗后数月内, 磁共振信号强度的改变会产生模棱两可的结论。难于将残存的肿瘤同复发、出血等区别开来。由于低分化的恶性肿瘤的血管曲张、扭曲、缺乏平滑肌成分、肿瘤组织对氧的缩血管作用相对不敏感, 所以恶性肿瘤的fMRI 信号明显增强, fMRI 的功能定位与术中定位的金标准一致性高达82 %以上。总之fMRI 对于神经疾病的研究、诊断、进展估计及实验性干预治疗效果的评价, 能提供敏感、客观精确的信息评价。对肿瘤病变的手术及放疗计划的制定、预后估计、减少手术损伤和并发症, 提高术后生活质量具有重要意义。磁共振神经系统功能成像磁共振神经系统功能成像磁共振灌注成像磁共振灌注成像Dynamic Suscptibility Contrast(DSC)Dynamic Suscptibility Contrast(DSC)常规常规MRI为脑肿瘤的诊断提供重要的形态学信息。为脑肿瘤的诊断提供重要的形态学信息。DSC-MRI可反映组织的微血管分布及血流灌注情况。可反映组织的微血管分布及血流灌注情况。不同性质的肿瘤，性质相同而恶性程度不同的肿瘤，其不同性质的肿瘤，性质相同而恶性程度不同的肿瘤，其血流动力学变化不同血流动力学变化不同