磁共振新技术2.docx

MRI具有良好的软组织分辨率，可以多方位多参数成像，可以反映病变的形态学特征，对病变的范围及其与周围组织结构的关系能很好的显示，是目前血管瘤和血管畸形诊断的常用方法之一。血管瘤和低流量血管畸形在T1WI均表现为等信号的实质团块影，T2WI上为高信号的团块影；高流量血管畸形T1WI、T2WI多显示为低信号的不规则迂曲扩张的流空血管影，实质团块较少见。不同类型病变MRI表现有诸多相似之处，鉴别诊断仍有一定困难。本文拟探讨几种新的磁共振技术在肢体软组织血管瘤和血管畸形中的应用，为其诊断和鉴别诊断提供新的依据。MRI是目前血管瘤和血管畸形诊断的常用方法之一，但不同类型病变MRI表现有诸多相似之处，鉴别诊断仍有一定困难。动脉自旋标记(arterial spinlabeling，ASL)是一种非侵袭性判断组织血流灌注信息的磁共振新技术，弥散加权成像(diffusionweighted imaging，DWI)是目前唯一非侵入性检测活体组织水分子弥散信息的技术。2ASL的原理及应用灌注(perfusion)是指血液通过毛细血管网将携带的氧和营养物质输送给组织细胞，维持组织器官的活性和功能，定义为每单位时间内对单位质量的人体组织的血液输送量，单位是mlmin-lOOg，是一个非常重要的生理参数。灌注成像可反映局部组织血液灌注，了解其血液动力学及功能变化，对临床诊断及治疗具有重要的参考价值。磁共振反映灌注的方法主要有两种，一种是使用外源性示踪剂，常用的是动态磁敏感对比增强(dynamic susceptibilityweightedcontrastenhanced，DSC)，另一种是利用内源性示踪剂的动脉自旋标记技术 (arterial spin labeling，ASL)。动脉自旋标记示踪法基于示踪剂可以从血管内向组织间隙自由扩散的理论假设， 利用磁性标记的动脉血内水质子流人成像层面和组织交换产生的信号降低进行成像，对标记前后的图像进行减影分析，从组织局部位的变化可以得到BF的定性、定量图。因为射频脉冲标记的是流人动脉内的水质子，所以得到的BF可以用生理单位来定量，还可以得到定性的灌注对比图显示血流变化。 ASL依动脉血反转标记方法的不同又分为连续标记和间断标记，前者称连续动脉自旋标记(continuous medal spin labeling，CASL)，后者为脉冲式动脉自旋标记(pulsed arterial spin labeling，PASL)。ASL技术最广泛的临床应用是脑部，尤其是在脑功能研究、脑血管疾病和脑部其他疾病，近年有用于心脏、肺、肾及骨骼肌等器官灌注的研究报道. Toussaint等31曾采用ASL观察人体骨骼肌灌注情况，发现此技术可以反映比目鱼肌、腓肠肌反应性充血时血流量的变化。Wu曾采用ASL研究小腿、足及前臂的充血血流反映。Andresisek等通过ASL发现慢性骨筋膜间隔综合征患者腓肠肌的血流在运动后3分钟达到峰值，较基础血流最大幅度达183，低于正常入的224。DWI成像是目前唯一非侵入性检测活体组织水分子弥散信息的技术，其物理基础是基于水分子的布朗运动可以反应组织中水分无序弥散运动快慢的信息。水分子所在的组织不同，即所处的微环境不同其弥散能力也有所差异。DWI成像基本原理是在常规MRI SE序列的180。脉冲的两侧加入一对大小相等而方向相反的梯度脉冲，前一个梯度脉冲引起所有质子自旋去相位，后一个梯度脉冲使其相位重聚，若此时相位分散不能完全重聚，而出现信号下降。DWI就是基于这种弥散差异导致的信号不同转化为图像的灰度信号或其他参数值。在活体组织中，弥散受到多种因素的综合作用，因此，所测D值不完全代表弥散，一般用表观弥散系数(apparent，diffusion coefficientADC)来表示人体中所测得的D值，用ADC来描述每个体素内分子的综合微观运动。影响ADC值的因素有组织灌注状态、细胞外水分子运动、细胞内水分子运动和细胞内外(跨膜)水分子运动，尤以前两者影响最大。DWI已成功用于头颅、脊髓、肝脏、前列腺、乳房、椎体及关节等脏器的检查和研究中。Auhvenjarvi等b73研究发现体育锻炼后骨骼肌的ADC值增高，可能与血流灌注和水分子弥散运动的增加有关。董敏俊等研究发现头颈部血管瘤和血管畸形具有不同的弥散特点。ASL对血管瘤及血管畸形诊断及鉴别诊断的价值研究结果显示，四肢高流量血管畸形平均rBF高于血管瘤，血管瘤又高于低流量血管畸形。上述结果与其病理改变基本一致。血管瘤以血管内皮细胞增生和细胞密度增高为特征瞳，剐，内有含红细胞的小腔隙，外有增生毛细血管；局部血管密度较高，血供丰富m1。彩超和MRA血管成像均可显示增粗增多的供血动脉和引流静脉。血管畸形是血管的发育异常，表现为血管的异常扩张、狭窄或沟通，无细胞异常增殖。其中高流量血管畸形是以动脉为基础的病变，血供最为丰富，病理基础为动脉的发育异常或与静脉的直接沟通，表现为富血供病变磕朝；而低流量血管畸形是以毛细血管、静脉或淋巴管为基础血管发育异常，虽然病变区内血管成分多，但动脉血供较少；另存在有较多非血管成分，如血栓、钙化、纤维组织、平滑肌、脂肪等，致病变区内血流减慢。DWI对血管瘤及血管畸形诊断及鉴别诊断的价值本研究同时显示四肢血管瘤ADC值小于低流量血管畸形，小于高流量血管畸形。这与其病理基础相符。血管瘤以血管内皮细胞增殖和细胞密度增高为特征。增生期表现为丰满的增生性内皮细胞构成明确的、无包膜的团块状小叶，内皮细胞分裂旺盛，核深染，体积较大且排列无序，虽有独立的血供，但因纤维间隔和细胞外间隙的缩小使ADC值降低；退化期表现为内皮细胞增殖能力减低直至消失，结缔组织逐渐填充血管内外，血管腔变窄甚或消失，使血流灌注降低，ADC值减小。血管畸形是血管的发育异常，表现为血管的异常扩张、狭窄或沟通，无细胞异常增殖，细胞分化完全成熟。其中低流量血管畸形是以毛细血管、静脉或淋巴管为基础血管发育异常，高流量血管畸形是以动脉为基础的病变。本研究结果与董敏俊等的研究相符，且验证了b值为500s咖时敏感度和准确率均较高。但笔者认为血管瘤ADC值小于低流量血管畸形，是源于细胞外间隙的区别，而并非因为血流灌注。血管瘤无论增生期或消退期血管密度均较高，由丰富的增生小血管供血，供血动脉、引流静脉增粗增多，且管腔连续性较好，彩超和MRA血管成像表均明其血供丰富。而低流量血管畸形虽然病变区内血管多，但动脉血供较少，管腔粗细不均，存在狭窄、闭塞，以及血池存在，且有较多非血管成分，如血栓、钙化、纤维组织、平滑肌、脂肪，致病变区内血流灌注增加不明显。而低流量与高流量血管畸形的ADC值差别的主要因素就是血流灌注的大小。DWI的英文全称为Diffusionweightedimaging，翻译成中文就是弥散加权成像。是一种根据分子的布朗运动，通过ADC值的检测数据来成像的技术。在临床医学上常常与MRI（磁共振成像MagneticResonanceImaging）结合使用，诊断胃癌等一些恶性肿瘤疾病以及颅内病变诊断等较为难诊断的病种。弥散是分子在媒介中的一种随机热运动，也就是布朗运动，在生理功能中发挥重要作用。布朗运动的原始动力是液体分子所具有的内在动能，这种动能与温度、分子的浓度梯度等有关，其量化单位为mm2/s。MRI通过氢质子的磁化来标记分子而不干扰它的弥散过程，是一种理想的研究分子弥散的方法。 MR对人体水分子弥散运动的观察是通过在常规自旋回波成像序列基础上，在180度聚焦射频脉冲前后各加上一个位置对称、极性相反的梯度场，在梯度场的作用下，弥散中的水分子中的横向磁化发生相位位移，这种相位位移广泛扩散，相互干扰，导致MR信号衰减，从而形成DWI上的信号。信号衰减(SD)的程度可用公式表示为：SDexp-bD，D为弥散系数，b值为弥散梯度因子(difffusiongradientfactor)。弥散系数(D)，是指水分子单位时间内自由随机扩散运动的范围。由于磁共振影像本身不能区分各种原因(如热梯度，原子间相互作用)引起的信号衰减，因此常用表观弥散系数(apparentdiffusioncoefficients,ADC)值来代替D值。ADC值主要根据扩散加权像上信号强度的变化来计算，它是影响水分子运动的所有因素叠加而成的一个观察值。在评价病变时，同时测出病变及对侧相应部位的ADC值，并计算出ADC值及相对ADC(rADC)值。ADC=Ln(S2/S1)/bl-b2，式中S2与Sl是不同弥散敏感系数(b)值条件下的弥散加权信号强度；b为常数，b1与b2分别代表不同的敏感系数，与成像序列的磁场梯度大小以及时间参数选择有关，b=r22g2(-/3)，r为氢质子磁旋比，为弥散时间(两个弥散编码梯度之间的时间)，G为梯度场强，是梯度场的持续时间。b值的取值范围为010000s/mm2，较大的b值具有较大的弥散权重，对水分子的弥散运动越敏感，并引起较大的信号下降，但b值越大，图像信噪比也相应下降，如果b值太小，易受T2加权的影像，产生所谓的T2透射效应(T2shinethrougheffect)，一般来说用大b值差的图像测得的ADC值较准确，故侧ADC值时宜选较高b值和较大的b值差。b=1000s/mm2时的弥散加权图像既能获得较好的弥散权重同时又能获得良好的信噪比。以ADC值为图像信号强度可以拟合出ADC图