MRI 灌注成像不会看?这篇文章带你入门

MRI 灌注成像不会看?这篇文章带你入门

原创 作者:李锐 公号:丁香园神经时间 发布时间:2023-02-09 19:58

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磁共振灌注成像(Perfusion-Weighted imaging,PWI)在神经科疾病的临床工作中应用越来越广泛,对于疾病的诊断、鉴别诊断以及预后评估具有重要的意义。

如何进行磁共振灌注成像的阅片呢?这篇文章对你一定会有帮助。

1 磁共振灌注成像方法

概念:MRI 灌注成像是指利用磁共振快速扫描技术显示组织微血管的分布及血流灌注情况,提供组织的血流动力学信息。

目前,常用的磁共振灌注成像有三种方法[1,2]:

① 动态磁敏感加权对比增强灌注成像(DSC-MRI);② 磁共振动态对比增强灌注成像(DCE-MRI);③ 动脉自旋标记灌注成像(ASL-MRI)。前两者需要静脉团注射对比剂(如 Gd-DTPA),后者无需注射外源性对比剂。

现将三者的核心要点总结如下:

表 1. 常用 3 种磁共振灌注成像方法对比

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2 不同灌注图像如何识别?

由于临床上 DCE 灌注在神经系统不常用,这里仅展示 ASL 灌注与 DSC 灌注。

01. 明确灌注成像是否注射了造影剂,如果未注射造影剂,可能是 ASL 灌注成像;反之,是另外两种灌注成像。

02. 可以根据图像上的参数进行判断,如果仅有一个参数(CBF),可能是 ASL 灌注成像;如果有脑血流量(CBF),脑血容量(CBV),平均通过时间(MTT),达峰时间(TTP)等参数,是 DSC 灌注成像。

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图 1. 仅有 1 个参数 CBF(左上角),可以判断为 ASL 灌注成像

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图 2. 图中有 CBF、CBV、MTT 及 TTP 参数(左上角),可以判断为 DSC 灌注成像

03. 灌注图像的判断:

1)以图 2 中 DSC 灌注为例,图像灌注的高低可以通过伪彩图的彩阶进行评估,可与对侧正常的脑组织进行比较,判断灌注的高低。

对于 CBF 和 CBV,颜色越接近图像左侧色阶的上方,灌注越高(越红),反之灌注越低(越蓝);

而对于 MTT 和 TTP 来讲,颜色越接近色阶的上方,代表 MTT 和 TTP 延长,反之正常或缩短;

2)也可以通过图像后处理软件进行定量分析。

04. 不同灌注参数代表的意义如下:

脑血流量(CBF):代表每 100 g 脑组织内每分钟的血流毫升数(单位:mL/100 g/min);

脑血容量(CBV):每 100 g 脑组织内含血容量的多少(单位:mL/100 g);

平均通过时间(MTT):造影剂从颅内的动脉侧到静脉侧所需要的时间,所有通过时间的平均值(单位:s);

达峰时间(TTP):从造影剂到达成像脑区的主要动脉时开始,至造影剂达到最大量的时间(单位:s);

Tmax:指造影剂可以到达所有组织的时间,代表脑组织储存血液功能到达最大值的时间,是反应组织灌注改变和脑组织梗死的敏感指标。

3 临床上为什么要进行灌注成像?

灌注成像不同于增强扫描后图像,灌注反映的微血管灌注分布及血流灌注情况,而增强扫描反映的是血脑-屏障完整与否的情况,要将两者区分开来。

下面列举几个临床实际应用灌注成像的病例:

01. 评估急性脑卒中灌注情况**

灌注成像除了能够能够发现责任病灶,更重要的是对「组织窗」的判断。

例 1. 患者 50 岁,醒后卒中(图 3)。

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图 3. 示 DWI 与 PWI 无不匹配区域,无缺血半暗带

根据灌注图及各参数的升高或降低分析,可以判断脑缺血的功能是否可以再修复(表 2)。

表 2. 不同脑缺血功能区的参数对比

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目前 CT 灌注和 MRI 灌注评估多采用 DEFUSE3(2018)研究推荐的经典阈值法(表 3)。

表 3. CT 灌注和 MRI 灌注评估采用的经典阈值法

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02. 灌注成像用于疾病的鉴别诊断

例 2. MELAS 与急性脑梗死影像学比较(图 4),两者在 T2WI、DWI 和 ADC 上表现很类似;但 MELAS 表现为明显高灌注(皮层为主);急性脑梗死表现为明显低灌注,灌注成像对于鉴别两者具有重要意义[4]。

[]图 4. MELAS(上排)(发病后 2 天 MRI)和急性脑梗死(下排)(发病后 1 天 MRI)

例 3. 胶质母细胞瘤和肿瘤样脱髓鞘病变影像学比较(图 5),两者在 T2WI 和增强扫描上表现很类似;但胶质母细胞瘤表现为明显高灌注,肿块样脱髓鞘假瘤表现为低灌注,灌注成像对于鉴别两者具有重要意义[3]。

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图 5. 胶质母细胞瘤(上排)和肿瘤样脱髓鞘病变(下排)

例 4. 曲霉菌性肉芽肿(图 6)。

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图 6. A:T2WI 上右侧颞叶见团块状等及稍高信号,周围可见大片状水肿影,病变占位效应明显,中线结构向左侧偏移;B:T1WI 增强扫描病变明显强化;C:ASL 灌注成像病变成等灌注,借此可与高级别胶质瘤和转移瘤鉴别[3]

03. 灌注成像用于治疗效果的评估

例 5. 患者 17 岁男性,诊断为单纯疱疹病毒性脑炎(图 7)。连续随访 3D-pCASL 灌注成像显示受累区分别在第 11 天(D)、24 天(H)、30 天(L)发生动态变化(黑色箭头)。在有效的治疗干预下患者病情明显好转[5]。

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图 7. T2WI(A,E 和 I)、T1WI(B,F 和 J)和冠状 T2 FLAIR(C,G 和 K)显示左侧颞叶和海马异常信号

4 临床常见疾病的灌注成像

以下总结临床上常见疾病的灌注模式,仅供参考学习:

高灌注模式:病毒性脑炎(急性期)、急性脑卒中治疗后再灌注、线粒体脑肌病伴乳酸血症和卒中样发作(MELAS)、自身免疫性脑炎(急性期)、转移瘤、高级别胶质瘤、动脉瘤、动静脉畸形、癫痫发作(发作期)等。

低灌注模式:急性脑卒中、克雅氏病(CJD)、淋巴瘤、炎性脱髓鞘(如炎性假瘤)、低级别胶质瘤、脑脓肿(有时脓肿壁可以表现为稍高灌注)、癫痫发作(发作间期)等。

灌注多变:可逆性脑后部综合征(PRES)。

注:低级别少突胶质瘤(1p/19q 杂合子共缺失)尽管是低级别胶质瘤可表现为高灌注;淋巴瘤和炎性脱髓鞘假瘤治疗后也可表现为高灌注。

以上灌注的模式为临床常见的模式,适合绝大多数情况,个人经验总结,不足之处请批评指正。

总之,磁共振灌注成像(PWI)作为磁共振的功能成像,对于一些疾病的诊断、鉴别诊断和治疗评估具有重要意义,建议更多有条件的单位可将其纳入临床扫描,临床医生可以更好的利用此项辅助检查。

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本文作者:李锐 主治医师 医学博士 目前就职于天津市环湖医院/南开大学附属环湖医院 医学影像科

策划 | 时间胶囊

投稿 | zhangjing3@dxy.cn

题图 | 站酷海洛 & 文图|参考文献

参考文献:

[1] Welker K, et al. ASFNR Recommendations for Clinical Performance of MR Dynamic Susceptibility Contrast Perfusion Imaging of the Brain. AJNR Am J Neuroradiol 2015;36:E41-E51.

[2] David C. Alsop, et al. Recommended implementation of arterial spin-labeled perfusion MRI for clinical applications: A consensus of the ISMRM perfusion study group and the European consortium for ASL in dementia. Magn Reson Med 2015;73:102-116. 

[3] Soni N, et al. Arterial spin labeling perfusion: Prospective MR imaging in differentiating neoplastic from non-neoplastic intra-axial brain lesions. Neuroradiol J 2018;31:544-553.

[4] Li R, et al. Differential diagnosis of mitochondrial encephalopathy with lactic acidosis and stroke-like episodes (MELAS) and ischemic stroke using 3D pseudocontinuous arterial spin labeling. J Magn Reson Imaging 2017;45:199-206.

[5] Li R, et al. Role of 3D Pseudocontinuous Arterial Spin-Labeling Perfusion in the Diagnosis and Follow-Up in Patients with Herpes Simplex Encephalitis. AJNR Am J Neuroradiol 2019;40:1901-1907.

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