磁共振到底有几种“灌注”?!

小麦 关注

收藏于 : 2021-01-16 08:21   被转藏 : 1       转藏到我的文章库

   在影像检查或者科研中,我们经常听到一个非常熟悉而又陌生的词,叫——灌注!CT中我们有肝脏灌注,肺部灌注,磨玻璃GGC灌注,各种灌注,当然磁共振中我们也有灌注。

    那么有的人可能要问,什么叫灌注

    灌注:Perfusion,主要是描述血流通过组织血管网的情况,通过测量一些血流动力学参数,来无创地评价组织血流灌注状态。灌注f(运输功能相关参数)是描述将代谢底物运送到组织的基本参数。f=F/V,F为血流量(ml/min),而V为组织容积(ml)。

    灌注是个很笼统,不准确的称呼。很多时候我在场地培训的时候,有些研究生问我,说老师,我要做一个灌注的课题,这个时候我一般比较迷茫,我会反问她,你要做那种灌注?而学生则更迷茫,灌注啊,就是灌注啊。这个时候我会给她一些选项,你是要做T1灌注,还是DCE,还是T2*灌注,还是什么?这个时候大部分研究生就会说我再去查查文献。

    那么今天我们就来讲讲,磁共振灌注到底有多少种?

    首先,我们可以把灌注简单的分为:打药灌注不打药灌注。打药灌注就是需要用对比剂的,不打药灌注,顾名思义就是不用对比剂的。

一.T2*灌注  DSC

    T2*灌注,又叫T2 star灌注,或者Neuro Perfusion神经灌注。当然最专业的术语应该是DSCDynamic Susceptibility Contrast。

    这种灌注,因为使用的是T2*权重为主的序列,所以又叫T2*灌注。那么这种灌注主要是利用打药(对比剂)以后,大剂量团注后对比剂可以缩短周围组织T2*,使信号降低,通过打药后,观察时间-信号强度曲线的变化,来测量和灌注相关的参数,来推测脑血流的灌注情况。

    这种灌注,一般用在头颅,所以又叫神经灌注。很多人问,为什么不用T1权重序列来做灌注呢?仔细思考一下吧?BBB。

    因为正常颅脑组织有血脑屏障(BBB)的影响,可以组织某些物质通过血液流经脑组织。血脑屏障最早是由苏联生物学家发现的。由于正常颅脑组织中有BBB的作者,对比剂的T1效应即缩短组织T1时间的作用不明显。而对比剂还有T2或T2*效应,即顺磁性对比剂影像局部磁场造成周围组织的T2或T2*缩短,利用这种效应就能计算对比剂通过时的信号强度变化,来测量相关参数。

    使用T2*灌注后,一般我们测量的参数是一个相对定量的参数,比如我们临床常用的rCBF,rCBV,MTT,TTP,T0等。

   那么这种灌注,一般我们是采用T2*权重的梯度回波序列,扫描30-50个dynamic动态。一个动态一般1-3s,打药以后,由于顺磁性对比剂的作用,会缩短周围组织的T2*造成信号的降低。当血流带着对比剂流入时,导致周围组织信号下降,形成一个很快的下降曲线。由于血流MTT平均通过时间一般比较快,血流通过以后,缩短T2*的效应消除,信号马上上升形成一个上升的曲线。

    在后处理中,再通过AIF动脉输入函数或者Gamma拟合,计算相对的每个像素的参数。一般情况下:rCBF=rCBV/MTT。通过这些参数可以分析病灶的灌注情况,来辅助诊断或评估预后。

二.T1 灌注 DCE

    第二种同样是打药灌注的叫做T1 Perfusion,专业名称又叫DCEDynamic Contrast Enhanced,也就是我们说的最多的动态增强。

    这种灌注主要是利用T1权重的序列,通过顺磁性对比剂缩短组织T1值的特点,灌注的(或者强化)的组织信号上升,经过连续扫描多个动态,形成时间-信号强度曲线,来计算一些相应的参数。

    该灌注也是临床使用最多的灌注。比如,我们常见的肝脏多期动态增强扫描乳腺动态增强扫描垂体动态增强扫描盆腔动态增强扫描,鼻咽部动态增强扫描等。这种灌注一般用在非头颅部,即体部。

    这种灌注主要基于的模型比较简单,即Tofts模型。一般采用T1权重的序列扫描,可以是自旋回波序列,也可以是梯度回波序列。打药后,由于对比剂会缩短强化组织的T1时间,造成信号增高,曲线上升。根据不同病灶的血流动力学特点,可以分为各种型,如我们熟悉的“快进快出”,“慢进慢出”。

    这种灌注,主要测量的是相对定量值(半定量),如相对强化率,相对消除率,TTP,T0,最大强化倍数等。通过分析这些数值,来辅助诊断或者评估预后情况。

三.Permeability 渗透性分析DCE

    第三种灌注,很多时候也叫DCE,动态增强,但是和前面的T1 DCE有所不同,这种灌注主要是测量微循环情况,而且测量的是绝对定量,一般为了区分这两周灌注,我们把这种灌注叫做Permeability,渗透性分析。

    渗透性分析还是利用的T1权重的序列,一般是梯度回波序列,要求时间分辨率特别高,一般是﹤2s一个动态,需要至少40个动态。这种灌注基于的模型相对复杂,一般是两室模型或三室模型。

    这种灌注一般是反映微循环的绝对定量(全定量),一般测量的参数有Ktrans,Kep,Vp,Ve,这种灌注这几年科研是比较流行的,特别是在盆腔(前列腺,子宫),鼻咽癌中的应用。

四.ASL动脉自旋标记

    不打药灌注的代表,前几年比较热的ASLArterial Spin Labeling。

    动脉自旋标记,原理这里不展开讲了,主要就是利用内源性的示踪剂来做PWI的方法。

    根据标记脉冲的不同,一般分为:

    连续式标记 Continuous ASL;

    脉冲式标记 Pulsed ASL;

    伪连续式脉冲标记 pseudo-Continuous ASL(比较热)。

    那么根据采集方式的不同,可以分为2D ASL,3D ASL,4D ASL。

    飞利浦还可以根据采集动态的不同,分为single-phase ASL单相位以及multi-phase ASL多相位。

    其中,利用多相位的特点,结合3D采集,目前飞利浦可以做4D ASL MRA,也就是不仅可以利用ASL做灌注,还可以利用多相位采集做成4D血管图。


   ASL由于是无需引入外源性对比剂的,所以目前临床应用逐渐增多,ASL可以测量CBF值,但是不能得到CBV和MTT等参数值。

五.IVIM 

    IVIMIntraVoxel Incoherent Motion,体素内不相干运动成像。

   IVIM主要是基于弥散模型中的双指数模型,扫描的时候一般扫描多个b值(8-10)个,其中低B值主要反映的是灌注对信号衰减的贡献,高B值主要反映真实的弥散对信号衰减的贡献。通过分析,可以获得f(灌注分数),D(实际扩散系数)和D*(灌注系数)。

    当然,除了以上五种灌注,还有一些其他方法及技术的“灌注”,这里就不展开讲解了。祝大家晚安。




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