PWI原理及临床应用.ppt
PWI原理及临床应用,DSC-PWI的原理及扫描方法CBV，CBF和MTT的计算方法DSC-PWI临床应用,灌注加权成像,DSC-PWI的原理及扫描方法CBV，CBF和MTT的计算方法DSC-PWI临床应用,灌注加权成像,DSC-PWI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，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,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,DSC-PWI的要求,快速成像方法(EPI),SE-EPI和GRE-EPI,SE-EPI：产生T2对比，对小血管敏感，标准剂 量1.5-2倍GRE-EPI：产生T2*对比，几乎任何血管都敏感，剂量小,DSC-PWI的原理及扫描方法CBV，CBF和MTT的计算方法DSC-PWI临床应用,灌注加权成像,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Mean 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 s,AIF:动脉输入函数,CBV的计算方法,以消除造影剂的剂量对结果的影响,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）,CBF计算方法,MTT的计算方法,中心容积定理,rCBF:脑血流量,神经系统 功能性图像,灌注的测量,rCBV:脑血容量,rMTT:平均通过时间,常见参数,DSC-PWI的原理及扫描方法CBV，CBF和MTT的计算方法DSC-PWI临床应用,灌注加权成像,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,肿瘤血管生成,DSC-PWI,肿瘤细胞生长,释放VEGF,Cha S,et al.Radiology,2002,223(6):11-29.,病理,正常头颅灌注曲线,富血供肿瘤灌注曲线,rCBV升高，rCBF升高,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,肿瘤的鉴别诊断,淋巴瘤vs胶质母细胞瘤,单发脑转移瘤VS高级别胶质瘤,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,2010V21N9,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 1.5,间变型星形细胞瘤,低级别星形细胞瘤,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,弥漫型低级星形细胞瘤,T2WI,+C,弥漫型低级星形细胞瘤,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,放射性脑坏死 T1增强及rCBV,胶质瘤复发 T1增强 及rCBV,rCBV图可反映肿瘤的血液供应程度可更好的判断肿瘤的恶性程度指导立体定向活检有助于鉴别肿瘤复发与放射性脑坏死有助于鉴别转移瘤与胶质瘤,T1增强 rCBV,脑膜瘤,PWI 在脑肿瘤的应用,肿瘤血管生成,肿瘤活性,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,PWI,DWI,正常头颅灌注曲线,脑梗塞灌注曲线,rCBV降低，rCBF降低,缺血后再灌注曲线,rCBV降低或不变，rCBF升高或降低,缺血后再灌注过度曲线,rCBV升高，rCBF升高,DWI&PWI对脑缺血的判断,1、DWI病灶PWI病灶缺血半暗带,2、DWI病灶PWI病灶梗死,发病后1小时,发病后48小时,超急性期可显示缺血部位和范围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。与DWI结合对脑组织进行定性分析,PWI 在脑中风的应用,徐嘉璐等.中国临床神经外科杂志.2010，V15,N4,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,Thats all,Thank you!,
