灌注方法比较讲座

脑MR动态磁敏感对比成像与CT灌注成像高培毅首都医科大学附属北京天坛医院北京市神经外科研究所神经影像中心脑灌注成像MR”灌注“成像MR动态磁敏感对比成像MR动脉自旋标记成像CT灌注成像XeCT灌注成像MR”灌注“成像MR动态磁敏感对比成像dynamicsusceptibilitycontrastimaging(DSC)MR动脉自旋标记成像arterialspinlabelingimaging(ASL)MRDSCimaging计算参数图中的关键步骤将MR信号变换为对比剂浓度获取AIF（自动或手动方式）一直没有获得FDA批准的可能原因假设任意一点AIF都相同科学的名称为DSCDynamicsusceptibilitycontrastMRIMRDSCimagingCBF计算tCv(t)=F∫Ca(τ)R(t–τ)dτ0Cv(t)＝体素对比剂浓度F＝CBFCa(τ)＝动脉流入函数MRDSCimagingCBV计算∞∫tCv(τ)dτ-∞CBV=∞∫Ca(τ)dτ-∞MRDSCimagingMTT计算CBVMTT＝CBF某商用软件的警告MRDSCimagingMRDSCimagingMRASLimagingMR动脉自旋标记成像（arterialspinlabeling,ASL）是近年推出的一种MR成像技术；最大的优点是不用静脉注入对比剂；最大的缺点是图像的信噪比低，脑血流动力学的信息量少。MRASLimaging连续式动脉自旋标记信噪比高标记效率较低需要特别的线圈脉冲式动脉自旋标记不需要特别线圈标记的效率较高要求具有高性能的射频脉冲反转脉冲90度射频脉冲180度射频脉冲ASL成像原理组织＋血组织血ASL成像原理•标记平面到达交换场所的时间到达扫描层面的时间静脉动脉毛细血管体素交换场所••••••••组织•ASL成像原理组织＋标记的血组织标记的血MRASLImaging名称通用电器Flow-sensitivealternatinginversionrecovery(FAIR)西门子Aterialspinlabeling(ASL)ASL正常表现47male(T2WI)发作性右侧肢体无力1个月，神经系统查体阴性。47male(ADC&DWI)47male(ASL)47male(CTperfusion)47male(CTperfusion)39Male(130362)动力型39Male(130362)动力型39Male动力型73Male73Male(DWI&ADC)73Male(MRA)ASL73/M73Male(MRA)ASL（M/79头晕）ASL（M/79头晕）ASL（M/79头晕）ASL（M/79头晕）ASL（M/79头晕）纤维束成像纤维束成像ASL（M/79头晕）ASL（M/79头晕）CBFASL（M/79头晕）CBVASL（M/79头晕）MTTASL（M/79头晕）TTPASL（M/79头晕）CT灌注成像1995年用于临床1998年FDA批准中心容积定理CBF、CBV、MTT、TTP参数图可以早于DWI发现脑梗死，可以发现DWI不能发现的脑梗死前期脑局部缺血区以及生理学改变CT灌注成像理论基础核医学的放射性示踪剂稀释原理：将放射性示踪剂静脉团注，经左室到达某器官后，通过动态扫描，可获得示踪剂首次通过该器官的时间-放射性曲线。放射学对比剂经静脉注入，具有与放射性示踪剂相同的药物动力学，因此放射性核素的示踪原理可用于动态CT的研究。CT灌注成像理论基础由于1mg的碘使1ml的组织CT值增加25Hu，通过定量测定局部脑组织的碘聚集量，从而定量推算出局部脑组织的血流灌注量。因此，CT灌注技术是一种定量研究的方法。中心容积定律CBF=CBV/MTT这一定律是由Meier于1954年首先提出。CT灌注成像理论基础基于Fick原理和去卷积算法的非模型依赖的血流测量；快速团注，第一个循环，BBB完整。以Patlak模型为代表的腔室模型；JohnsonandWilson模型：即分布参数模型，是反映血流运输(血流)和弥散交换(毛细血管通透性)的模型。CT灌注成像－数学模型CT灌注成像－动态扫描在外周静脉快速注入碘对比剂对感兴趣区的层面进行连续扫描利用这些层面的数据进行图像重组timeCT灌注成像－图像后处理CT灌注成像Xe-CT灌注成像为弥散型示踪剂定量数据准确性高可同时获得多层数据仅有CBF参数图病人的耐受性相对较差需另外购买相关设备(180万人民币)Xe-CT灌注成像脑灌注成像的目的（1）明确有无脑局部缺血灶局部脑血流异常的解剖信息（分型）阻塞型或动力型对治疗方法及结果的评价脑灌注成像的目的（2）了解脑血流动力学功能信息（分期）局部脑血流量下降或升高？局部脑血管扩张或收缩？血流速度变化情况？了解脑局部血管的储备能力激发（负荷）实验三种灌注方法的比较FDA批准Xe-CT和CT灌注成像定量信息的准确性Xe-CTCTperfusionDSC，ASL?!血流动力学信息的丰富性CTperfusionDSCXe-CT和ASL三种灌注方法的比较示踪剂弥散型Xe-CT、ASL（内源性）非弥散型CT-PWI、MR-DSC图像质量CT和Xe-CT灌注成像MR”灌注“成像损伤性ASLDSCCTXe-CT初步的临床应用评价CT灌注成像实用性强，功能信息丰富，数据较准确ASL无需静脉注入对比剂DSC可以多层显示，可以与DWI对照Xe-CT可以多层显示，定量准确传统缺血半暗带-mismatchmodel对传统mismatchmodel的疑问?对mismacthmodel的挑战新的mismatchmodel脑梗死前期分期与新mismatchmodel电衰竭阈值膜衰竭阈值脑循环储备极限脑代谢储备极限瀑布效应Bayliss效应贫困灌注梗死前期第1阶段梗死前期第2阶段脑梗死CBF脑血管病影像检查新观念关注重点的变化：volumedegree对MR优于CT的质疑：美国最新多中心研究结果：提倡的一站式检查程序：CT平扫＋灌注CT＋CTA谢谢