（优质医学）PWI原理及临床应用.ppt

1、PWI原理及临床应用,1,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,2,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,3,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

2、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,4,Gd-DTPA的特性,1/T1增强后=1/T1增强前+R1C 1/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,5,DSC-PWI的要求,快速成像方法(EPI),6,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,7,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

3、,8,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,9,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,10,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

4、计算方法,11,MTT的计算方法,中心容积定理,12,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,13,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,14,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,15,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,16,正常头颅灌注曲线,17,富血供肿瘤灌注曲线,rCB

5、V升高，rCBF升高,18,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,19,肿瘤的鉴别诊断,淋巴瘤vs胶质母细胞瘤,20,单发脑转移瘤VS高级别胶质瘤,21,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,2010V21N9,22,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 1.5,23,间变型星 形细胞瘤,24,低级别星形

6、细胞瘤,25,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,26,弥漫型低级星形细胞瘤,T2WI,+C,27,弥漫型低级星形细胞瘤,28,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

7、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,29,放射性脑坏死 T1增强及rCBV,胶质瘤复发 T1增强 及rCBV,30,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,31,肿瘤血管生成,肿瘤活性,32,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,33,正常头颅灌注曲线,34,脑梗塞灌注曲线,rCBV降低，rCBF降低,35,缺血后再灌注曲线,rCBV降低或不变，rCBF升高或降低,36,缺血后再灌注过度曲线,rCBV升高，rCBF升高,37,DWI 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,N4,40,总结,磁共振灌注加权成像是利用造影