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MRI 灌注成像技术在早期脑梗死中的应用.doc

MRI 灌注成像技术在早期脑梗死中的应用

Jean静净
2019-02-24 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《MRI 灌注成像技术在早期脑梗死中的应用doc》,可适用于医药卫生领域

MRI灌注成像技术在早期脑梗死中的应用脑梗死是在我国发病率较高,急性脑梗死是最常见危及生命的脑血管疾病。早期脑梗死有时不易发现,可能会延误治疗即预后。近年来,随着MRI扫描技术的发展及高场强MRI的出现,以观察脑组织血流状况为目的的脑MRI灌注成像(perfusionweightedimagingPWI)研究日益增多,MRI灌注成像使得影像学检查对脑梗死进行更早期,快速、准确的诊断,获得相关的血液动力学参数和代谢改变信息成为现实,为脑梗死早期诊断和防治提供一种新的有效地方法。下面笔者就此作一综述。研究现状长期以来,临床上一直缺乏一种简单、有效地评价脑血流动力学状态的方法。虽然SPECT和PET被公认是评价脑血流动力学状态的“金标准”,但其价格昂贵、成像时间长、图像空间分辨率差,具有核放射性等缺点,限制了其临床应用。PWI检测血流灌注结果与PET相似。另外,常规CT检查虽然在急性期脑梗死发病后~h的诊断中发挥了重要作用,但对超急性期脑梗死发病h以内的诊断敏感性低,以前的脑梗死分期并无超急性期,只是在一些溶栓治疗成功的基础上,并且认为起病~h之内者愈合效果最好和不良作用最小的前提下才有这一新的分期。近年来提出的缺血半暗带理论认为:脑梗死发生后在正常脑组织和严重脑缺血区之间存在中间区,即边缘带又称半暗带,这部分组织是功能性电活动可恢复区,但这种恢复有着严格的时间限制。实验及临床研究证明,脑梗死发病~h后,缺血半暗带将发展成为不可逆的梗死灶,尽可能地保存及挽救缺血半暗带内有活力的组织是近年来的治疗重点。所以,目前急性缺血性脑卒中成像的关键在于寻找一种特征性判定可恢复性脑组织区域及梗死灶范围,即缺血半暗带的成像方法,以利于确定适当的治疗方案。MRI灌注成像技术就是在这种情况下产生的,并显示出了较大的临床优势。原理与方法MRI灌注成像原理急性脑缺血发生后,局部血液循环动力学相应发生变化,反映脑组织血液循环动力学的指标很多,其中最重要和最常用的有种:脑血容积(CBV)、脑血流速度(CBF)、平均通过时间(MTT)。MRI灌注成像是利用MRI的快速成像技术,来分析脑血液动力学的改变,通过进一步评价CBF、CBV、MTT等指标来描述早期脑缺血患者脑血流量低灌注区、梗死区及缺血暗带区。MRI灌注成像对时间分辨率及空间分辨率要求较高。临床常用血管内造影剂技术,静脉团注顺磁性对比剂如GdDTPA,用其在较短时间内能相应改变组织的磁化率,进而改变磁共振信号强弱来测量组织的血液动力学改变。将顺磁性对比剂经静脉团注后,动态EPIT扫描可获得感兴趣区的信号强度时间曲线,其曲线下面积与局部脑组织血容量rCBV的变化呈正相关,其公式为:rCBV=kH∫CtistdtAIFt,式中kH是矫正大小血管血细胞比容差异的参数,Ctis:组织对比剂浓度,t:时间,AIF:动脉流入效应。脑组织血流平均通过时间MTT的计算公式为:MTT=∫tCtdt∫Ctdt。局部脑组织血流速度遵循中央容积定律:rCBF=rCBVMTT式中rCBF指局部组织的脑血流速度,其成立的条件是血脑屏障保持完整,即组织内微循环保持稳定,rCBV、MTT、rCBF个参数可以精确、有效地反映局部脑组织的脑血流灌注情况。此技术就是根据脑组织信号变化的过程,绘制出感兴趣区信号强度时间曲线,进一步用r函数将其非线性拟合成完整的不再受造影剂再循环和漏出影响的组织浓度时间曲线,再根据这个曲线分析脑组织的灌注情况和灌注图像。〔~〕。MRI灌注成像技术临床常采用血管内造影术:对比剂量:高压注射器静脉团注GdDTPA,剂量为~mmolkg()注射速度:一般为~mLs,紧接着以同样速率注射mL生理盐水注射途径:经肘前静脉注射,使用~G穿刺针扫描参数:受检者平扫后均先行无对比剂注射的PWI参数扫描然后用同一PWI方案进行灌注成像,层厚~mm,共~层,矩阵×,视野FOV为cm×cm,成像序列为梯度回波平面回波成像GREEPI,TR~ms,TE~ms,每层面获取幅基本图像后用高压注射器由肘前静脉团注对比剂图像处理:在所得的各灌注图上可分别测量感兴趣区的血流量和达峰时间等参数,进行定量、半定量分析和数据统计分析临床应用MRI灌注技术评价脑缺血的临床价值体现在以下几个方面。早期显示脑缺血病灶实验室和临床表明,PWI可在超急性期显示梗死的部位和范围,早于常规MRI成像〔~〕。磁敏感性MRPIW上,梗死区血流灌注的程度减低,与正常脑组织相比较信号下降的程度较低,呈相对高信号。应用PIW所得的各种参数也可分别进行rCBV、rCBF和MTT成像。综合分析MRPIW所得到的各项参数,可以掌握组织血供的具体情况:()灌注不足:MTT明显延长,rCBV减少,rCBF明显减少()侧支循环信息:MTT延长,rCBV增加或尚可()血流再灌注信息:MTT缩短或正常,rCBV增加,rCBF正常或轻度增加()过度灌注信息:rCBV与rCBF均显著增加。在脑梗死的急性期,同侧大脑半球即有灌注不足与过度灌注同时存在的现象,大多数情况下这些区域会不同程度地向坏死方向发展〔~,〕PWI对组织毛细血管的灌注情况改变非常敏感,它可以提供常规MRI所不能获得的血液动力学方面信息,用于检测急性脑梗死患者的早期缺血性改变,比常规MRI更敏感,缺血组织由于血供较差,血流缓慢,缺血区呈持续性的相对高信号,卒中发生数分钟内,PWI即可发现高信号,并伴有达峰时间延长。评价脑缺血的程度及脑梗死后血流量变化缺血的脑组织是否会发展为梗死,取决于脑组织对缺血的耐受性、CBF下降程度、缺血持续时间个因素。不同的脑组织对缺血的耐受性不同,神经元比神经胶质对缺血更敏感,神经元中以海马最敏感,其次为小脑浦肯野氏细胞、Ⅲ或Ⅴ层皮质、苍白球。神经胶质中以星形细胞最敏感,其次为少突胶质细胞、小胶质细胞、内皮细胞,有研究证实,不同的CBF对应不同的神经功能损伤。研究发现,CBF≥mL(gmin)时无自觉症状CBF<mL(g·min)时出现单侧肢体无力<mL(g·min时脑电图EEG、唤醒电位EP幅度下降,肢体症状加重<~mL(g·min)时出现完全性偏瘫<~mL(g·min)时为不可逆性损性。即使CBF>~mLg·min),只要缺血持续足够长的时间也会造成脑梗死。MRI脑灌注技术可以测定CBF,结合发病时间,可以更加全面地评价脑缺血的严重程度,估计预后。PWI能半定量显示早期脑梗死血流量的变化,可以提供必要的血流动力学参数,通过分析这些参数,可以掌握脑梗死区血液供应具体情况。()平均通过时间明显增加,局部脑血容积减少,局部脑血流量明显减少()侧枝循环信息,平均通过时间增加,局部脑血流量增加或尚可。()血液再灌注信息,平均通过时间减少或正常,局部脑血容积增加,()过度灌注信息,局部脑血容积显著增加,局部脑血流量显著增加。通过PWI动态观察,可以确定脑梗死灶的血流再灌注情况。显示脑缺血半暗带对脑缺血最有效地治疗方法就是溶栓治疗,其目的在于及时恢复血流以挽救那些功能尚可恢复的脑组织,即半暗带组织。溶栓治疗的最大副作用就是容易引起脑出血,使患者病情加重,增加死亡率。因此,在溶栓前一定要判断是否存在半暗带,选择合适的患者,以提高疗效。PWI是显示缺血半影区最敏感方法,一般来说MRIT加权成像和弥散成像正常,而PWI上显示低灌注的区域即代表缺血半暗带磁敏感性,MRPWI上表现为注药早期信号下降程度接近正常,但峰值时间延迟,恢复时间也延长。实验和临床研究的结果都提示,缺血半暗带内rCBV和MTT升高,而rCBF则下降,rCBV升高的原因与脑血流灌注压下降有关rCBFrCBV的比值可作为脑血液循环灌注储备的标志,此比值下降的区域演变成梗死的可能性更大。对脑梗死进行PWI动态观察,了解梗死灶的血流再灌注情况,可以确定血管是否再通过以及再通过发生时间,当再灌注甚至过度灌注已经发生时,继续溶栓或扩容治疗将是不必要的甚至是危险的。总之,MRI灌注作为一种功能性影像能提供关于早期脑梗死的更多、更全面的信息。帮助临床医生根据患者的具体情况选择合理的治疗方案。实现个体化治疗,并有助于判断患者预后和治疗效果应用前景MRI灌注成像实质上观察的是脑组织在毛细血管期的血液灌注状况,现在这项技术已逐步与MRI弥散技术及其它影像学检查相结合,在常规增强CT和常规增强MRI尚不能确诊情况下,进行脑梗死的急性期、超急性期诊断,并且可以根据每例病人脑组织的缺血半暗带,可逆恢复组织的大小及脑组织灌注阶段的具体倩况,综合判断是否采取溶栓治疗措施,这必将大大提高溶栓治疗的效果,使早期脑梗死的诊断及急性脑梗死的治疗进入新的阶段参考文献MarchhalG,SerratiC,RiouxR,etalPETimagingofRI,,:cerebralperfusionandoxygenconsumptioninacuteischaemstroke:relationtooutcomeJLanct,,:SakohM,GyldenstedC,etalCerebralbloodflowvolumemeasuredbyresonanceimagingbolustrackingafteracutestrokeinpigswith()HOpositronemissiontomographyStroke,,:SorensenAG,CopenWA,Ostergaard,etalHyperautestroke:simutaneousmeasurementofCBVCBFandMTTJ〔〕Radiology,,:~〔〕SorensenAG,BuonanoFS,GonzalezRG,etalHyperautestroke:evaluationwithcombinedmultisectiondiffusionweightedandhemodynamicallyweightedechoplanarMRimagingJRadiology,,:~〔〕VonkenEPA,OschMJPBakkerCJG,etalMeasurementofcerebralperfusicnwithdualechomultislicequantitativedynamicsusceptibilitycontrastMRIJ〔〕MagnResonImaging,,~〔〕BeauchampNJ,BarkerPB,WangPY,etalImagingofacutecerebraliscbemiaJ〔〕Radiology,,:~BarestGD,SorensenAG,GonzalezRGMagneticresonanceimagingofcerebralinfaractionJ〔〕TopMRI,,:~〔〕LeeV,BurdettN,CarpenterA,etalEvolutionphotochemicallyinducedoffocalcerebralischemiaintherat:MagneticresonanceimagingandhistologyJ〔〕Stroke,,MoseleyME,CrespignyAJ,RobertsTP,etalEarlydetectionofregionalcerebralischemiausinghighspeedMRI〔J〕Stroke,,(suppl):~MullerTB,HaraldsethO,JonesRA,etalCombinedperfusionanddiffusionweightedMRIinaratmodelofreversiblemiddlecerebralarteryocclusion〔J〕Stroke,,:~MilesKAMeasurementoftissueperfusionbydynamiccomputedtomographyJ〔〕TheBritishJouralofRadiology,,():~BahnMM,OserAB,CrossDJCTandMRIofstrokeJ〔〕JMRI,,:FisherM,PrichardJW,WarachSNewm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