动态磁敏感对比增强(DSC)脑灌注成像技术及临床应用课件.pptx

1、 动态磁敏感对比增强（动态磁敏感对比增强（DSCDSC）脑灌注脑灌注成像技术及临床应用成像技术及临床应用1 1、概念及原理、概念及原理2 2、扫描技术、扫描技术3 3、临床应用、临床应用概念及原理概念及原理灌注（灌注（Perfusion Perfusion）灌注成像灌注成像灌注成像的理论基础灌注成像的理论基础DSCDSC脑灌注成像基本原理脑灌注成像基本原理DSCDSC脑灌注成像引发的问题脑灌注成像引发的问题灌注（灌注（Perfusion Perfusion）灌注灌注是指血流通过毛细血管网，将携带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过程的氧和营养物质输送给组织细胞的过程灌

2、注成像灌注成像 灌注成像灌注成像用来反映组织的微血管分布及血用来反映组织的微血管分布及血流灌注情况的检查技术。流灌注情况的检查技术。建立在建立在流动效应流动效应基础上的成像方法。基础上的成像方法。提供提供血流动力学的信息血流动力学的信息灌注成像的理论基础灌注成像的理论基础 核医学放射性示踪剂稀释原理和中心容积核医学放射性示踪剂稀释原理和中心容积定律（定律（central volume principlecentral volume principle)MTT=CBV/CBFDSCDSC脑灌注成像基本原理脑灌注成像基本原理 动态磁敏感对比增强动态磁敏感对比增强（dynamic susceptib

3、ility weighted dynamic susceptibility weighted contrast enhancedcontrast enhanced，DSCDSC）是通过静脉是通过静脉快速团注快速团注顺磁性顺磁性对比剂对比剂采用采用快速成像快速成像序列，检测带有对比剂的序列，检测带有对比剂的血液，血液，首次流入首次流入受检组织时，引起组织的信号受检组织时，引起组织的信号强度随时间的变化，来反映组织血流动力学的强度随时间的变化，来反映组织血流动力学的信息。信息。DSCDSC脑灌注成像原理引发的问题脑灌注成像原理引发的问题为什么强调首次流入？为什么强调首次流入？顺磁性对比剂如何反映组

4、织顺磁性对比剂如何反映组织血流动力学的信息？血流动力学的信息？为什么要快速团注？为什么要快速团注？为什么强调首次流入？为什么强调首次流入？对比剂对比剂第一次通过期间第一次通过期间，主要存在于血，主要存在于血管内，血管外极少，管内，血管外极少，血管内外浓度梯度最血管内外浓度梯度最大大，信号的变化受弥散因素影响小，故能，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反应组织的血液灌注情况 带有顺磁性对比剂的血液，在毛细血管内建立起多个小的局部磁场，在毛细血管内外形成一定的磁敏感性差别，从而使组织的T1值、T2值或T2*值变小使用T2*敏感序列进行测量，即可观察到组织信号的显著减 少，即所谓

5、的负性增强通过测量局部脑区域的信号改变就可以得到血流动力学参数 来描述局部微循环信息。顺磁性对比剂如何反映组织血流动力顺磁性对比剂如何反映组织血流动力学的信息？学的信息？在在一定的浓度一定的浓度范围内，血液范围内，血液T1T1值和值和T2T2*值的变化率与血液中对比剂的浓度呈线性值的变化率与血液中对比剂的浓度呈线性关系关系为什么要快速团注？为什么要快速团注？T2*敏感序列测得时间信号强度曲线信号下降幅度与血管内造影剂浓度成正比,反应组织的血液动力学状态扫描技术扫描技术扫描序列扫描序列扫描方案扫描方案扫描方法扫描方法对比剂的用量对比剂的用量对比剂注射流率对比剂注射流率图像资料的后处理图像资料的后

6、处理主要参数主要参数扫描序列扫描序列 灌注成像目前常用的是平面回波技术（灌注成像目前常用的是平面回波技术（EPIEPI）主要有两种：主要有两种：SE-EPISE-EPI：对毛细血管水平的血管内对比剂敏感对毛细血管水平的血管内对比剂敏感 GRE-EPI GRE-EPI：对较大范围内的血管均敏感：对较大范围内的血管均敏感扫描序列扫描序列 西门子采用西门子采用ep2d_perf_p3ep2d_perf_p3序列，其基本序列，其基本方法是在一个强的预备脉冲后施加一系列快速方法是在一个强的预备脉冲后施加一系列快速振荡的梯度脉冲链，同时采集信号振荡的梯度脉冲链，同时采集信号ep2d-fid扫描方案扫描方法

7、扫描方法 扫描方法为序列开始扫描扫描方法为序列开始扫描4 4（文献（文献6-86-8）次）次后高压注射器开始注药，扫描后高压注射器开始注药，扫描6060个动态，个动态，持续持续130130分钟分钟对比剂的用对比剂的用量量采用单倍剂量单倍剂量顺磁性对比剂Gd-DTPA（0.1mmol/kg0.1mmol/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：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。对比剂对比剂注射流率注射流率使用高压注射器使用高压注射器，注射流率为4.5ml/s，加注同样流率的生理盐水20ml（冲管

8、）团注速度过慢 信号下降幅度降低，易导致参数计算错误。图像资料的后处理 将资料传到工作站，获得时间-信号强度曲线，然后通过计算机的处理进而得到组织血流灌注的半定量信息如脑血容量，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。主要参数主要参数 1 1 局部脑血容量局部脑血容量（rCBV)指单位时间内一定脑组织单位时间内一定脑组织的血容量的血容量，2 2 局部脑血流量局部脑血流量（r rCBF)指在单位时间内流经一定单位时间内流经一定量脑组织血流量量脑组织血流量，rCBF越小，意味着脑组织的血流量越低主要参数主要参数 局部平均通过时间（局部平均通过时间（rMTTrMTT)开始注射

9、对比剂到时间开始注射对比剂到时间密度曲线下降至最高强密度曲线下降至最高强化值一半时的时间化值一半时的时间，主要反映的是对比剂通过毛细血管的时间（s）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主要参数主要参数 峰值时间（峰值时间（TTPTTP）在时间信号曲线上从对比剂开始出现到对比剂浓度达到峰值的时间 TTP值越大，意味着最大对比剂团峰值到达脑组织的时间越晚正常灌注MR表现CBVCBV图图-皮层基底节 白 质-高信号代表CBV增加，低信号CBV降低MTT图白质基底节皮层高信号MTT延长，低信号MTT较短

10、或MTT消失临床应用临床应用MRMR脑灌注临床应用脑灌注临床应用 1、脑缺血性病变脑缺血性病变 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脑缺血性病变脑缺血性病变 从从CBFCBF变化过程看，脑血流的下降到急性脑梗死的发变化过程看，脑血流的下降到急性脑梗死的发生经历了生经历了3 3个时期：个时期：1.1.脑灌注压下降引起脑灌注压下降引起脑局部血流动力学异常改变脑局部血流动力学异常改变2.2.脑循环储备力失代偿性低灌注造成脑循环储备力失代偿性低灌注造成神经元功能改变神经元功能改变3.3.CBFCBF下降超过脑代谢储备力才发生下降超过脑代

11、谢储备力才发生不可逆转的神经元不可逆转的神经元形态学改变形态学改变，即脑梗死。，即脑梗死。前前2 2个时期称为个时期称为脑梗死前期脑梗死前期，TIA TIA 属此期。属此期。29脑缺血的影像检查脑缺血的三个阶段影像检查对应的病理阶段血流下降血流下降细胞功能异常细胞功能异常组织结构破环组织结构破环4 脑血流脑血流 主要较大血管：主要较大血管：MRA；CTA；DSA 微循环情况：微循环情况：CT MR灌注成像；灌注成像；PET；ECT4 细胞功能细胞功能 脑扩散脑扩散MR（DWI）：细胞膜钠钾泵功能异常）：细胞膜钠钾泵功能异常 MRS：细胞代谢异常：细胞代谢异常4 组织结构组织结构 Flair；T

12、2；CT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：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 CBV、CBF明显减少，提示组织灌注不足 CBV增加或接近正常，提示侧支循环形成侧支循环形成脑缺血性病变 急性缺血性脑梗死急性缺血性脑梗死l脑缺血灶：由 中央的梗死核心区、缺血半暗带（IP）构成。l梗死核心区：不可逆损伤组织。l缺血半暗带：神经元电生理活动停止，侧支供血仅能维持细胞膜稳定，长期低灌注终将导致梗死，溶栓治疗的主要目的是恢复IP的血供。脑缺血性病变lCBV图：异常低灌注区多代表梗死核心，即最终

13、梗死区；lCBF图：异常灌注区代表缺血组织，可提供可提供CBVCBV图不能反映的图不能反映的血流动力学改变。lMTT和TTP图对组织低灌注最敏感，可最大范围的显示低灌注可最大范围的显示低灌注区区。l急性缺血PWI参数图异常范围大小顺序：MTTCBFCBV脑缺血性病变1.灌注不足：MTT明显延长，CBV减少，CBF明显减少。2.2.侧支循环信息侧支循环信息：MTT延长，CBV增加或尚可。3.血流再灌注信再灌注信息：MTT缩短或正常，CBV增加，CBF正常或轻度增加。4.4.过度灌注过度灌注信息：CBV与CBF均显著增加。M 80Y DWI颞枕顶叶散在多发急性埂塞灶MTTMTTTTPTTP左侧额顶

14、颞枕叶左侧额顶颞枕叶MTTMTT、TTPTTP延长延长左侧额顶颞枕叶左侧额顶颞枕叶CBFCBF下降下降左侧额顶颞枕叶左侧额顶颞枕叶CBVCBV下降下降TTPMTTCBFCBVCBFCBVTTPMTTF 76Y左侧颞顶枕叶大面积急性梗塞灶灌注减低TTPTTPCBVCBFCBVTTPMTTM 83YM 83Y左基底节区额颞顶叶多发急性埂塞灶左侧大脑半球左侧大脑半球MTTMTT延长延长TTPTTPCBFCBVTTPMTT左侧颈内动脉未见显影，左侧大脑前动脉A1段显影浅淡，升支未见显影。左侧大脑中动脉M1段显影浅淡变细，分支稀疏显影浅淡CBFCBVTTPMTT小结1DSC脑灌注成像采集速度快、时间分辨力高、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 2 能评估脑微循环血液动力学的变化3为颅脑疾病的早期诊断、治疗及预后的判断提供帮助。谢谢大家！