DTI技术在肾脏疾病中的应用(1).ppt

2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 主要内容肾脏fMRI功能磁共振成像扩散张量成像 DTI 的概念及临床应用肾脏DTI国内外研究现状 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 肾脏功能磁共振成像肾灌注成像 PWI 磁共振肾图 MRR 血氧水平依赖成像 BOLD 扩散加权成像 DWI 扩散张量成像 DTI 2011 5 25 肾脏功能磁共振成像 肾脏的解剖生理特点解剖结构复杂 皮 髓质结构差异血流量大 微循环灌注丰富肾实质含水量高 水分子扩散活跃这些特点是fMRI成像的基础 2011 5 25 肾脏功能磁共振成像 肾脏MR灌注成像对比剂首过灌注成像 动脉自旋标记 ASL 技术评价肾动脉狭窄或肾器质性病变对肾实质血流量的影响 左肾动脉30 的轻度狭窄 右肾动脉90 的重度狭窄 左肾的灌注状况优于右肾 2011 5 25 肾脏功能磁共振成像 磁共振肾图 MRR 肾小球滤过率 glomerularfiltrationrate GFR 是最有价值的肾功能定量指标 MRR就是经MRI计算GFR肾图法基于监测肾脏示踪剂动力学 较其他测量方法准确 但后处理复杂 报道的准确性及可重复性尚不足以应用于临床实践 2011 5 25 肾脏功能磁共振成像 血氧水平依赖成像 BOLD BOLDMRI可反映组织的氧含量及血氧饱和度 了解组织的代谢情况已应用于输尿管梗阻 糖尿病肾病 急性移植肾功能不全 急性肾缺血等疾病原理 去氧血红蛋白具顺磁性 可造成组织磁场的不均匀 导致质子去相位 缩短横向磁化 T2 WI表现为信号降低 去氧血红蛋白量降低可使信号增强 2011 5 25 肾脏功能磁共振成像 血氧水平依赖成像 BOLD 图中R2 是自旋去相位速率 代表去氧血红蛋白含量增加 在对比剂注入的皮质区 R2 值升高 如箭头所示 反映组织氧分压的下降 2011 5 25 肾脏功能磁共振成像 扩散加权成像 diffusionweightedimaging DWI DWI敏感地测量水分子扩散 利用位于磁场梯度内水分子的微观随机运动产生中枢神经系统特别是脑缺血的临床价值已被广泛肯定 肾脏的功能和疾病与水分子的运动关系密切 因此肾脏DWI的研究逐渐受到关注 2011 5 25 肾脏功能磁共振成像 通过记录不同扩散敏感梯度因子 b值 的DWI可得出定量的表观扩散系数 ADC 图 2011 5 25 扩散张量成像的概念及临床应用 扩散张量成像 diffusiontensorimaging DTI DTI是DWI技术的延展 其不同在于水分子扩散方式DWI各向同性扩散 理想的环境中 水分子随机运动 所有方向运动幅度相同 在一段时间后其运动轨迹处于一个球体DTI各向异性扩散 人体组织中 水分子扩散受到多种因素影响 其运动在各个方向不相等 在一段时间后其运动轨迹是沿某个方向的 2011 5 25 扩散张量成像的概念及临床应用 DTI是利用水分子扩散的各向异性探测组织微观结构 DWI只反映水分子弥散的快慢 不能反映弥散的方向性DTI是在DWI基础上 在6 55个线性方向上施加至少6个非共线性方向上的弥散敏感梯度而获取的图像 梯度方向的增加可以使图像更精细 准确弥散各向异性在脑白质纤维束表现最明显 DTI常用于中枢神经系统中 2011 5 25 扩散张量成像的概念及临床应用 主要参数表观弥散系数 ADC 水分子向各个方向弥散的平均值 弥散运动越明显 ADC值越高各向异性分数 FA 水分子弥散运动各向异性大小的参数 可对每个体素水分子弥散运动进行量化 并描述弥散方向 数值在0 1之间 1表示弥散运动中最大各向异性 0表示最小各向异性即最大各向同性 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 肾脏DTI肾髓质由放射状排列的肾小管及直小血管组成肾小球滤过液及血液在肾小管 血管中的流动均存在方向性即各向异性 肾脏DTI可显示这种各向异性的细微异常DTI的纤维束示踪术可重建出肾髓质纤维束的形态 从而反映出肾小管和集合管的结构变化 正常肾髓质纤维束 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 正常肾正常肾脏中皮质的表观扩散系数ADC值显著高于髓质 而髓质的各向异性值FA值显著高于肾皮质 正常肾脏FA图髓质信号较皮质高 正常肾DWI b 0皮质信号较髓质高 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 一个健康志愿者的肾DTI检查 FA图揭示 肾脏髓质有更高的各向异性值 而皮质区的各向异性值 FA 较低 纤维束示踪技术显示髓质呈现出放射状扩散 正常肾 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 正常肾肾皮质 髓质的结构差异使其具有不同的ADC FA值肾髓质富含肾小管 集合管等微结构屏障 水分子沿肾小管长轴的扩散更为迅速 而垂直于肾小管方向的水分子扩散较慢肾髓质ADC值低于皮质 而各向异性FA值明显高于皮质 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 肾癌病灶ADC值低于正常皮髓质 扩散受限 瘤体内FA值显著低于正常肾髓质 一例右肾乳头状肾癌 T2显示肿瘤中心高信号边缘低信号FA图示肿瘤的液化中心FA值较低 边缘示高扩散各向异性 FA 0 58 纤维束成像让我们清晰地看到瘤体的假包膜 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 肾癌肾癌病灶内密集着肿瘤细胞 限制了细胞间质水分子的扩散 导致ADC的下降 瘤内缺乏特定走行方向的细胞超微结构 导致水分子扩散不均的特征 扩散张量示踪图显示肾癌瘤内为散乱无规则的纤维束 部分纤维束中断 纤维束包饶瘤体走行不明显 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 肾囊肿囊肿ADC值高于正常肾皮髓质 FA值显著低于正常皮髓质有研究将肾囊肿 肾癌与正常肾脏ADC FA值测定比较 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 肾囊肿单纯性囊肿内为均一囊液 缺乏肾小管 微血管等超微结构 水分子扩散运动强度较高 故扩散系数ADC值较高 缺乏实性结构 故FA值显著低于肾实质扩散张量示踪图显示囊肿周围纤维束受压移位 囊肿内未见明显纤维束显示 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 肾积水FA图菲薄的髓质信号较皮质略高 肾积水髓质DTI示踪图示髓质纤维束较稀疏 MRU示右肾大量积水 肾积水 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 肾积水肾髓质 皮质ADC值FA值均明显下降积水时实质受压萎缩 微血管 肾小球萎缩 致肾小球滤过 肾小管重吸收减弱 致水分子扩散减弱 ADC值降低肾小管上皮细胞变薄 肾小管萎缩导致肾内细胞间隙增大 各向异性降低 FA值降低肾髓质扩散张量示踪图显示萎缩的髓质内纤维束稀疏 数目减少 部分袢样结构消失 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 肾积水积水肾皮质 髓质ADC FA值的测定 2011 5 25 DTI技术在肾脏疾病中的应用 总结肾脏fMRI 国内外研究热点 不同的功能成像提供不同的肾脏功能信