PWI原理及临床应用.ppt

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1、1 /GE /PWI原理及临床应用原理及临床应用2 /GE /DSC-PWI的原理及扫描方法的原理及扫描方法CBV，CBF和和MTT的计算方法的计算方法DSC-PWI临床应用临床应用灌注加权成像3 /GE /DSC-PWI的原理及扫描方法的原理及扫描方法CBV，CBF和和MTT的计算方法的计算方法DSC-PWI临床应用临床应用灌注加权成像4 /GE /DSC-PWI的原理的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

2、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5 /GE /Gd-DTPA的特性1/T1增强后=1/T1增强前+R1C1/T2增强后=1/T2增强前+R2C 对于T1和T2都会产生影响C-对比剂的浓度，R1、R2-对比剂的弛豫率6 /GE /DSC-PWI的要求足够的浓度团注快速成像方法(EPI)7 /GE /SE-EPI和GRE-EPISE-EPI：产生：产生T2对比，对小血管敏感，

3、标准对比，对小血管敏感，标准剂剂 量量1.5-2倍倍GRE-EPI：产生：产生T2*对比，几乎任何血管都敏对比，几乎任何血管都敏感，剂量小感，剂量小8 /GE /DSC-PWI的原理及扫描方法的原理及扫描方法CBV，CBF和和MTT的计算方法的计算方法DSC-PWI临床应用临床应用灌注加权成像9 /GE / 脑血容量Cerebral Blood Volume, CBV 一个脑体素中的血容量与该体素的质量之比 单位为ml/100g磁共振PWI的定量计算 脑血流量Cerebral Blood Flow, CBF 流过体素的总血流量与该体素的质量之比 单位为ml/100g/min 平均通过时间Mea

4、n Transit Time, MTT 水分子或对比剂微粒通过体素脉管系统的平均时间 灰质和白质中 6 s10 /GE /AIF: 动脉输入函数ttHdttAIFdttCkCBV00t)()(CBV的计算方法以消除造影剂的剂量对结果的影响ArteryCa(t)11 /GE /R(t): 理想团注后，t时刻组织中尚存的示踪剂比例用剩余函数描述（residue function）dtRAIFCBFtAIFtRCBFtCt0t)()()()()(CBF计算方法12 /GE /MTT的计算方法MTTCBVCBF中心容积定理中心容积定理13 /GE /vrCBF: 脑血流量脑血流量神经系统 功能性图像灌

5、注的测量vrCBV: 脑血容量脑血容量vrMTT: 平均通过时平均通过时间间常见参数14 /GE /DSC-PWI的原理及扫描方法的原理及扫描方法CBV，CBF和和MTT的计算方法的计算方法DSC-PWI临床应用临床应用灌注加权成像15 /GE /肿瘤血管生成肿瘤血管生成对肿瘤生长和抗肿瘤血管生成治疗有重要意义肿瘤细胞生长缺氧释放VEGF肿瘤血管生成16 /GE /高血流量高血流量rCBF高血容量高血容量rCBV高通透性高通透性高高微血管密度微血管密度 肿瘤血管生成DSC-PWI肿瘤细胞生长释放VEGFCha S, et al. Radiology,2002,223(6):11-29.病理病理

6、17 /GE /正常头颅灌注曲线正常头颅灌注曲线18 /GE /富血供肿瘤灌注曲线rCBV升高，rCBF升高19 /GE /脑肿瘤灌注与强化脑肿瘤灌注与强化灌注强化强化肿瘤血管生成BBB破坏对比剂渗入到细胞外间隙炎性病变、放射性脑病等均可强化肿瘤灌注肿瘤血管生成、微血管密度20 /GE /肿瘤的鉴别诊断肿瘤的鉴别诊断淋巴瘤淋巴瘤vs胶质母细胞瘤胶质母细胞瘤21 /GE /单发脑转移瘤VS高级别胶质瘤22 /GE /单发脑转移瘤VS高级别胶质瘤黄文才等.中国临床医学影像杂志,2010V21N923 /GE /脑肿瘤分级脑肿瘤分级功能区或脑干等重要部位的星形细胞瘤，活检有较大风险星形细胞瘤恶性度和

7、肿瘤血管生成密切相关星形细胞肿瘤 低级别星形细胞瘤： rCBV小于 1.5 高级别星形细胞瘤 ：rCBV大于 1.524 /GE /间变型星形细胞瘤25 /GE /低级别星形细胞瘤26 /GE /指导肿瘤立体定位活检指导肿瘤立体定位活检1、肿瘤活检应取材肿瘤血管生成最明显的地方，而不是强化最明显的地方2、灌注异常区可超过高级别胶质瘤的未强化部位3、病理标本显示肿瘤最大rCBV处与有丝分裂增加和新生血管增多有关4、病理研究也证实，胶质瘤还可沿着血管、神经周围浸润性生长，周围水肿区域甚至远隔部位在显微镜下可检测到肿瘤细胞27 /GE /弥漫型低级星形细胞瘤T2WI+C28 /GE /弥漫型低级星形

8、细胞瘤29 /GE /放射性脑病与肿瘤复发放射性脑病与肿瘤复发放射性脑病，发病率：5-20%形态学相似，均可明显强化、伴周围水肿和占位效应二者常同时存在Sugahara的研究表明，rCBV大于2.6通常提示肿瘤复发rCBV小于0.6通常提示放射性坏死Sugahara T ，et al. AJNR，2000，21(5)：901-9 当介于0.62.6之间时，有必要进一步检查 30 /GE /放射性脑坏死 T1增强及rCBV胶质瘤复发 T1增强 及rCBV31 /GE /vrCBV图可反映肿瘤的血液供应程度v可更好的判断肿瘤的恶性程度v指导立体定向活检v有助于鉴别肿瘤复发与放射性脑坏死v有助于鉴别

9、转移瘤与胶质瘤T1增强 rCBV脑膜瘤PWI 在脑肿瘤的应用在脑肿瘤的应用32 /GE /MR灌注变化灌注变化肿瘤鉴别诊断肿瘤鉴别诊断肿瘤良恶性肿瘤良恶性程度判断程度判断 放疗后变放化放疗后变放化疗效果判断疗效果判断肿瘤血管生成肿瘤活性33 /GE /脑卒中过程脑卒中过程血供减少无氧代谢，乳酸累积钠泵失活BBB破坏自由基释放钙通道开发“缺血瀑布”细胞毒素水肿脑梗死PWIDWI34 /GE /正常头颅灌注曲线35 /GE /脑梗塞灌注曲线rCBV降低，rCBF降低36 /GE /缺血后再灌注曲线rCBV降低或不变，rCBF升高或降低37 /GE /缺血后再灌注过度曲线rCBV升高，rCBF升高3

10、8 /GE /DWI& PWI对脑缺血的判断对脑缺血的判断1、DWI病灶PWI病灶梗死39 /GE /发病后1小时 发病后48小时40 /GE /v超急性期可显示缺血部位和范围超急性期可显示缺血部位和范围v组织血供的具体情况组织血供的具体情况灌注不足: rMTT 延长, rCBV 减少, rCBF 明显减少; 侧支循环:rMTT 延长, rCBV 增加或正常; 血流再灌注: rMTT 缩短或正常, rCBV 增加, rCBF 正常或轻度增加; 过度灌注: rCBV 与rCBF 均显著增加。v与与DWI结合对脑组织进行定性分结合对脑组织进行定性分析析PWI 在脑中风的应用徐嘉璐等.中国临床神经外科杂志. 2010，V15,N441 /GE /总结总结 磁共振灌注加权成像是利用造影剂对组织的T2*影响进行的，因此需要较高的浓度并进行团注，通常采用GRE-EPI进行扫描。 CBV，CBF和MTT可以通过选择动脉输入函数采用去卷积方法得到有助于脑肿瘤和脑梗塞及时准确诊断42 /GE /Thats all,Thank you!