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神经胶质瘤磁共振灌注成像的技术原理

栏目:神外前沿|编辑:INC|发布时间:2021-11-16 14:45 |

  神经胶质瘤磁共振灌注成像的技术原理,磁共振灌注成像是一种通过注射内源性或外源性对比剂来反映组织血流灌注和微血管渗透的功能成像方法。目前,磁共振灌注成像技术主要分为三种:动态磁敏感对比增强(dynamicsusceptibilitycontrast、DSC)、动态对比增强(dynamiccontrast-enhanced、DCE)和动脉自旋标记(arterialspinlabeling、ASL)。DSC采用T2*加权成像,当外源对比剂通过脑血管时,血管周围的磁场发生变化,从而缩短T2*放松时间,显著降低T2*WI上的信号强度。DSC常用的序列是自旋回波平面回波序列(SE-EPI序列)和梯度回波平面回波序列(GRE-EPI序列),但梯度回波技术更适合测量胶质瘤的血液供应和胶质瘤的分类,因为GRE-EPI序列对血管周围磁场的变化更敏感,需要的对比剂更少。

神经胶质瘤磁共振灌注成像的技术原理

  DCE采用T1加权成像。注射外源对比剂后,周围组织的T1值缩短,导致信号强度变化。DCE采用横截面T1梯度3D序列扫描,反复扫描观察对比剂随时从血管渗出到周围组织的情况。西门子使用TWIST序列,具有良好的空间分辨率和信噪比,同时具有较高的时间分辨率。此外,TWIST序列对组织血管外间隙的对比剂非常敏感。DSC和DCE选择的外源性对比剂是顺磁性非弥散性葡萄牙甲胺(Gd-DTPA),不能通过正常的血脑屏障,主要作用是改变血管周围的敏感性。对比剂通过静脉注射给药,一般剂量为0.3mmol/kg,注射速率为3~5m/s,注射后用等量生理盐水冲洗。

  使用团注是因为:(1)确保对比剂在血管中迅速达到较高浓度,使信号发生较大变化,便于测量所选参数;(2)最大限度地改善对比剂在第一组织过程中的扩散;(3)获得一条根据时间变化的对比剂浓度曲线,可以分析该曲线的走势,获得组织的相关灌注信息。ASL不需要注射外源对比剂。通过标记动脉血中的水质子,使其作为内源标记物,利用反转脉冲覆盖范围不同的前后两个信号采集,分别获得标记像和对照像。两个图像相减影获得含有血流灌注信息的图像。

  ASL通常选择FAIR、FAIREST、EPISTAR序列,根据标记方式的不同,一般分为连续式ASL(continousarterialspinlabeling、CASL)、脉冲式ASL(pulsedaeterialspinlabeling、PASL)和伪连续式ASL(pseudocontinousarterialspinlabeling、pCASL)。CASL信噪比较高,但标记效率低,设备要求高,临床应用少;PASL硬件要求少,标记效率高,但信噪比较低;PCASL结合了CASL和PASL的优点,采用一系列离散射频脉冲进行标记,标记效率高,信噪比高。国际MRI学会在2014年达成共识,pCASL可以作为临床ASL检查的标记方法。

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