头部ASL灌注成像(1)PPT课件.ppt

1GEHealthcareDiscoveryMR750 DISCOVERYMR750 全脑三维动脉自旋标记成像3DASL MRApplicationTeam ChinaInternalUseOnly GEHealthcareDiscoveryMR750w 动脉自旋标记成像 ASL基本概念2DFAIR介绍3DASL原理3DASL PWI比较3DASL临床应用和病例 MR750 动脉自旋标记成像原理 ArterialSpinLabeling 动脉自旋标记ASL成像 是一种完全无创的 不需注射造影剂的灌注成像方法 临床应用广泛 动脉自旋标记成像 是对在成像平面的上游血液进行标记使其自旋弛豫状态改变 待被标记的血流对组织灌注后进行成像 两组对比图像 标记像 成像区包含静态组织和流入组织的标记血液信息 非标记像 对成像区进行的非标记血液成像 同样包括静态背景组织信息 灌注像 标记像 非标记像 灌注像 注 1994年 Edelman等首次提出EPI STAR动脉自旋标记成像技术 DiscoveryMR750 动脉自旋标记成像分类 ArterialSpinLabeling 动脉自旋标记ASL成像 是一种完全无创的 不需注射造影剂的灌注成像方法 临床应用广泛 动脉自旋标记成像 根据流动血液标记方式不同分为两类 连续式 CASL 连续标记相应层面近端的动脉血液 被标记的血液连续流入组织 脉冲式 PASL 使用选择性的射频脉冲 脉冲式地标记成像层面近端的一个厚块中的血液 等一段时间使标记的血液与组织充分混合 然后成像 连续式 脉冲式 DiscoveryMR750 动脉自旋标记成像分类 ArterialSpinLabeling 动脉自旋标记ASL成像 GE提供FAIR 科研模式 3DASL 临床模式 两种成像和后处理技术 脉冲式动脉自旋标记成像 根据标记脉冲的对称与否分为 对称式 血流敏感性的交替反转恢复 FAIR UNFAIR FAIRER FAIREST等 非对称式 信号靶向交替射频 STAR PICORE TILT QUIPSS DIPLOMA等 连续式 脉冲式 DiscoveryMR750 动脉自旋标记成像定量 ArterialSpinLabeling 动脉自旋标记ASL成像 GE提供FAIR 科研模式 3DASL 临床模式 两种成像和后处理技术 脉冲式动脉自旋标记成像 理论上可以得到三个血液动力学参数 血流量BF 用于临床定量指标 血容量BV 科研理论 平均通过时间MTT 科研理论 FAIR 3DASL DiscoveryMR750 EurNeurol2010 64 21 26 动脉自旋标记成像 2DFAIR FAIR成像过程与后处理 基于GREEPI序列 第一次采样 使用选择性翻转脉冲 间隔一段时间后 对相应层面成像 包含血液灌注的信息 第二次采样 使用非选择性翻转脉冲 间隔一段时间后 对相应层面成像 不包含血液灌注的信息 标记像 非标记像 灌注像 DiscoveryMR750 MRA可见左侧大脑中动脉闭塞 侧枝循环血管形成 FAIR血流量CBF图像中显示相应区域血流量下降 而大脑皮层侧枝循环形成区域血流量增加 MRA FAIR 动脉自旋标记成像 2DFAIR DiscoveryMR750 Perfusion C FAIR 增强灌注图像中可见实质性肿瘤血流量明显增加 而FAIR血流量图像与增强灌注区域对应良好 全脑三维动脉自旋标记介绍 3DASL FDA认证 OnlyinGE 3DASL Pseudo continuousArterialSpinLabeling对流入动脉血液进行连续标记 待标记血液流入脑组织后 进行全脑三维快速成像 对比非标记成像 测量全脑血流量变化 成像特点 良好的SAR值控制 1 5秒1000次标记脉冲 基于FSE序列 图像伪影小 三维成像扫描范围广 图像信噪比高 螺旋状K空间填充 扫描速度快 连续标记 动脉血液标记效率高 背景抑制优化 突出血流量信息 DiscoveryMR750 3DASLCBF ml 100g min 注 Siemens与Philips均为基于EPI序列的二维脉冲式ASL 全脑三维动脉自旋标记成像原理 3DASL DiscoveryMR750 3DASL Pseudo continuousArterialSpinLabeling对流入动脉血液进行连续标记 待标记血液流入脑组织后 进行全脑三维快速成像 对比非标记成像 测量全脑血流量变化 成像过程 对流入动脉血液连续标记 被标记的动脉血液进入脑实质 与组织交换 被标记的血液降低脑组织质子信号强度 优化背景组织抑制 消除静脉干扰 标记与非标记组两次分别采集 全脑三维成像 两组图像进行减影 得到血流灌注图像 FDA认证 OnlyinGE 全脑三维动脉自旋标记成像方法 3DASL DiscoveryMR750 3DASL Pseudo continuousArterialSpinLabeling 3DFSESpiralechotrain 标记 背景抑制 非标记 背景抑制 3DFSESpiralechotrain Labelimage Controlimage CBFimage 全脑三维定位 CBF后处理 三维动脉自旋标记脉冲序列 3DASL DiscoveryMR750 3DASL Pseudo continuousArterialSpinLabeling Labeling Control LabelingandControlPulse 三维动脉自旋标记扫描参数 3DASL DiscoveryMR750 3DASL Pseudo continuousArterialSpinLabeling 扫描参数 全脑三维轴位定位4x4x4mm分辨率SPIRAL采集两次采集 标记组与非标记组翻转时间与重复时间 脑血流速度快 使用更短PLD时间 1 1 5s 脑血液速度慢 使用较长PLD时间 1 5 2 5s PLD延长 SNR下降 SpiralK Space 临床应用灌注技术的比较 ASL和PWI DiscoveryMR750 三维动脉自旋标记临床应用 3DASL DiscoveryMR750 3DASL Pseudo continuousArterialSpinLabeling 3DASL应用优势 使用方便 信噪比高 伪影小 可以减轻运动伪影 2DFAIR或EPISTAR灌注稳定性差 临床应用不稳定 增强灌注扫描可操作性差 随访应用不方便 临床应用 脑占全身重量的2 但脑血流量相当于心输出量的15 750ml min 耗氧量大 占全身耗氧量的20 氧依赖性高 耐氧性最差 缺乏有效的无氧代谢机制 对运动伪影敏感 运动所导致的像素信号改变会远远大于灌注所导致的信号改变 脉冲式标记信噪比低但能减少SAR值 连续式标记信噪比高但对于系统硬件要求高 三维动脉自旋标记临床应用 3DASL DiscoveryMR750 3DASL Pseudo continuousArterialSpinLabeling 注意事项 增强扫描后不能做3DASL 不适用于矢状或冠状面扫描 扫描分辨率不能过高 否则信噪比过低 假牙等金属的存在会影响动脉血流标记 临床应用 脑血管疾病 儿童 新生儿 甚至胎儿 脑血管疾病 缺血 梗塞 血管畸形 肿瘤性疾病 恶性肿瘤分级 慢性退行性改变 AD Parkinson sDisease 感染或炎症性疾病 癫痫 随访 三维动脉自旋标记成像病例 3DASL DiscoveryMR750 T1Flair T2FSE DWI b 3000 CBVPerfusion C CBFPerfusion C 颅内占位 3DASL与PERFUSION对照观察常规T1T2图像中右颞叶占位肿块 中央液体坏死信号 瘤周大范围水肿 高b值弥散图像可见肿瘤实质与正常脑实质对比更好 3DASL图像中 实质肿块血流量增加 水肿区域血液量减低 增强灌注图像中可见实质性肿瘤血流量明显增加 3DASL血流量图像与增强灌注区域对应良好 而CBV中 肿块实质血液量未见明显增加 3DASLCBF 三维动脉自旋标记成像病例 3DASL DiscoveryMR750 T1 C CBVPerfusion C CBFPerfusion C 右侧额叶占位常规T1增强表现与3DASLCBF对应良好 3DASLCBF CBF3DASL 左中颅窝脑膜瘤常规T1增强表现与3DASLCBF 增强灌注CBF对应良好 DiscoveryMR750 三维动脉自旋标记成像病例 3DASL T1FLAIR CBF3DASL T1FSPGR C CBFPerfusion 颅内占位术后复查 3DASL与PERFUSION对照观察T1平扫及增强图像 未见明显异常肿块影 3DASL对照PERFUSION血流量图 均未发现血流量异常增加区域 两者对照良好 3DASLCBF Courtesy DrTanenbaum Mt SinaiSchoolofMedicine USA BRAVO C CubeT2 CubeT2FLAIR DiscoveryMR750 三维动脉自旋标记成像病例 3DASL 胶质瘤术后复查 3DASL与常规扫描CUBET2和T2FLAIR可见手术区域大片水肿信号 T1BRAVO增强扫描未见明显强化肿块形成 3DASL流量图 相应区域血流量下降 未发现血流量异常增加区域 DiscoveryMR750 三维动脉自旋标记成像病例 3DASL T2FLAIR ADC DWIb 1000 CBF3DASL 59岁男性 发热一周 突然失语T2左颞叶片状高信号 无明确边界 DWI呈高信号 ADC值下降 而3DASLCBF图像中病变区域血流量明显增强 因此怀疑感染性病变 HSV 1encephalitis Courtesy DrZaharchuk Stanford USandDrRichardWatts NZ DiscoveryMR750 三维动脉自旋标记成像病例 3DASL T2FSE PerfusionCBF 3DASLCBF 女性49岁 AVM 3DASL与PERFUSION对照常规T2图像中 左侧侧脑室后角可见片状混杂信号 中心多发流空低信号 伴周围水肿 3DASL的CBF血流量图像中 肿瘤中可见明显增加的血流量 增强灌注CBF图像中 肿瘤同样表现为高灌注血流量 3DASL与增强灌注CBF之间对照良好 DiscoveryMR750 三维动脉自旋标记成像病例 3DASL 右侧大脑中动脉闭塞 3DASL与增强PERFUSION对照观察T2Flair图像 左侧基底节多发软化灶 右侧大脑半球基本正常 MRA图像 右侧大脑中动脉闭塞 对应区域3DASL图像中脑血流量下降 而增强PERFSUION图像中 CBF为正常表现 MTT图像中相应区域通过时间延长 分析 增强PERFUSION无法反映侧枝循环形成后脑实质直接灌注的情况 增强PERFUSION到达时间与3DASL对应较好 CBF3DASL 3DTOFMRA T2Flair DiscoveryMR750 三维动脉自旋标记成像病例 3DASL 右侧大脑中动脉闭塞 3DASL与增强PERFUSION对照观察MRA图像 右侧大脑中动脉闭塞 对应区域3DASL图像中脑血流量下降 增强PERFSUION图像中 CBV表现基本正常 MTT仅略有变化 TTP图像中相应区域达峰时间延长 CBF图像相应区域血流量下降 表现与3DASL类似 但无3DASL明显 3DTOFMRA CBF3DASL CBV CBF MTT TTP DiscoveryMR750 三维动脉自旋标记成像病例 3DASL CBV3DASL CBVPerfusion MTTPerfusion CBFPerfusion T1 C 血管畸形 3DASL与PERFUSION对照观察常规T1增强图像中可见左顶叶异常血管结构 PERFUSION图像中 MTT延长 CBF CBV明显增加 而3DASLCBF中未见明显异常灌注 同时 我们需要观察到 增强PERFUSION中静脉血液亦会影响C