当前课程知识点：Brain Science and Advanced Imaging Techniques > II. Advanced Imaging Techniques > 5.Lesion Recognition-Clinical Application of ASL > 2.5.1
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各位同学大家好
在进行今天的课程之前
我给大家带来一个病例
一位40岁女性患者今晨突然出现
左侧肢体无力的症状
于我院精神内科就诊
患者精神系统检查呈阴性
有对比剂过敏的风险
我们为患者做了ct检查 没有看到明显的异常
磁共振检查从MRA图像上可以看到
颈内动脉 颅内动脉未见明显的狭窄
DWI图像上未见异常的高信号
那么患者真的没有异常吗
有进一步检查的方法吗
询问患者有对比剂过敏的风险
有可以不需要注射对比剂的安全无创检查吗
同学们思考一下
你有什么新的方法
我们为患者推荐了一个新的影像检查技术
从中找到了引起患者症状的原因
这就是我今天为大家介绍的动脉自旋标记示踪法
arterial spin labeling 简称ASL
这个图像就是ASL的CBF图像
同学们会想这个图像我怎么看
首先越红表示灌注越高
越蓝表示灌注越低
第1张图像是延迟1.5秒 第2张图像是延迟2.5秒
此患者图像我们从第1张图像上可以看到
右侧的颞叶灌注减低
而第2张延迟2.5秒的图像上
可以看到右侧颞叶灌注减低的区域
范围小于1.5秒
那提示一种什么样的疾病
同学们思考一下
它提示短暂性脑缺血性发作
并自身代偿形成
这一讲我们的主要内容是
动脉自旋标记示踪法的基础原理
首先我为大家介绍一下什么是ASL
ASL是磁共振灌注成像的一种方法
称为动脉磁旋标记示踪法
基于示踪剂可以从血管内向周围组织间隙
自由扩散的理论假设
利用磁共振磁性标记的动脉血内
水质子流入成像层面和组织间交换产生的信号
减低而进行的成像
对比标记前后的图像
我们进行一个剪影的分析
可以得到CBF就是血流量的定量定性图
大家都知道磁共振对于流动质子自旋
与静态组织质子自旋 磁化程度的差异是十分敏感的
ASL就是利用这一原理
那我给大家再重复一下ASL的原理
简单的说就是以动脉血内的水质子作为
内源性的示踪剂对其进行标记
待流入成像层面标记的血质子会进入细胞外间隙
与静态组织中的质子进行一个交换后
组织的净磁化矢量与无标记的质子之前
对照状态相比明显减小
对这种差异我们进行测量成像得到了灌注成像
这就是ASL的基础原理
那ASL基本上都遵循以下的步骤
第1步动脉血质子流入成像层面之前
用翻转饱和或RF脉冲对其进行标记
等待延迟一段时间之后
对标记的动脉血液质子
流入感兴趣区所在的层面我们进行采集
这就是标记图像
在成像参数相同的情况下
动脉血之子标记前
所获取的同层面图像称为对照图像
将对照图像标记图像相减得到的就是灌注图像
由于标记图像和对照图像之间
信号强度差异比较小
因此需要进行多次的采集信号进行均衡处理
了解了ASL的原理之后
我们再看一下ASL的分类
根据流动血液标记方式的不同
我们分为连续式 脉冲式
首先连续式是连续标记相应层面近端的动脉血液
被标记的血液连续流入组织
它的优点主要有信噪比高 成像范围大
标记平面可以根据要求随意的调节
可测量多层的多贯注的影像图像
但是它有它的缺点
由于它需要长时间的脉冲
来维持磁场方向与磁化方向的夹角稳定
所以临床上广泛应用的磁共振设备
不能满足它的硬件要求
临床应用就比较少
第2种就是脉冲式
脉冲式是使用选择性的射频脉冲
脉冲式的标记成像层面近端的一个厚块中的血液
等一段时间之后
使标记的血液与组织充分融合之后再进行成像
它的优点在于设备要求比较低
操作简单 在临床上应用比较广泛
但是它也有它的缺点
因为它脉冲短
对脉冲传输时艰的敏感性高
信噪比比较低 灌注机运性较差
而且维迎较大
所以限制了它的成像范围
脉冲式根据标记脉冲的对称与否
又分为对称式和非对称式
那不管用什么样的标记方法
ASL能得到什么样的定量指标作为临床参考
脉冲式自旋标记成像
理论上可以得到三个血流动力学参数
分别是血流量CBF血容量CBV平均通过时间MTT
其中CBF血流量主要应用于临床
而CBV和MTT应用于科研理论
我最后再为大家介绍一下
目前ASL在临床上比较先进的技术3D ASL
3D ASL是对流入动脉血液进行连续标记
待标记血液流入脑组织后
进行全脑的三维快速成像
对比非标记成像测量 全脑的血流量变化
它的特点主要是
3DASL是依托于高稳定性和高保真度的射频平台
能在短时间内就是在1.5秒之内
就能完成1000次以上的连续式标记
实现了大范围的全脑容积灌注成像
克服了脉冲式存在的信噪比低和灌注不均匀的缺点
此外
3D ASL采用基于快速自旋回波的
螺旋K空间采集技术
图像伪影小 扫描速度快
也可提高影像的信噪比 降低运动伪影
ASL技术主要的优势体现在哪里
它主要的优势体现在无需对比剂
是一种利用内源性质子作为对比灌注成像技术
它完全无创
避免了因为对比剂引起不良反应的潜在风险
而且成本低 可以重复检查
操作方便
在ASL技术广泛应用于临床前
已经有多种组织灌注成像的方法
比如SPET PET CT灌注等
大家都知道
思SPET PET需要注射一些
有剂量辐射剂量的一些对比剂
所以会有一些辐射损伤
而且费用比较高
ct灌注成像需要外源性的碘对比剂
它有对比剂不良反应的一个风险
而我们ASL既可以克服它们两个缺点
而且大量研究证实了采用ASL技术
获得的脑血流量CBF值与PET是吻合的
证明了它的准确性
这一讲我们主要了解了ASL的基本原理
留给同学们一个简单的思考题
ASL的基本概念是什么
请同学们认真思考
这一讲就是这些内容
谢谢大家
-1. Brain Science and its Development
--1.1
-2. Good Tools are Prerequisite to the Successful Execution of A Job-Advanced MRI Techniques and its
--1.2
-3. Unity is Strength-Team Building and Cooperation
--1.3
-4.Research from clinical questions, and back to clinical application
--1.4
-1.Exploring Brownian Motion in Microscopic World-DWI
--2.1.1
--2.1.2
-2.Discerning the Big Picture from the Observation of Small Details- IVIM
--2.2.1
--2.2.2
-3.DTI Technology-Can You See the Nerve Fiber Tracts?
--2.3.1
--2.3.2
-4.Decoding Brain Metabolic Secrets by Fluctuating Spectral Lines-MRS
--2.4.1
--2.4.2
--2.4.3
-5.Lesion Recognition-Clinical Application of ASL
--2.5.1
--2.5.2
-6.Exploring the Secret of Microscopic World-Clinical Application of DCE-MRI
--2.6.1
--2.6.2
-7.Susceptibility Weighted Imaging (SWI)
--2.7.1
--2.7.2
--2.7.3
-1.Introduction to fMRI Data Processing
--3.1.1
--3.1.2
--3.1.3
-2.Task fMRI Technique
--3.2.1
--3.2.2
--3.2.3
-1.New Progress in MRI of Cranial Neurovascular Compression (NVC)
--4.1.1
--4.1.2
--4.1.3
-2.Accurate Imaging Localization of Brain Tumors
--4.2.1
--4.2.2
-3."Invisible Killer" of Female Health-New Discovery of Primary Dysmenorrhea fMRI Study
--4.3.1
--4.3.2
--4.3.3
-4.Imaging Manifestations of Neuronal Lesions in Parkinson's Disease
--4.4.1
--4.4.2
--4.4.3
-5.Application of MR Multimodal Imaging in Brain Injury of End-stage Renal Disease
--4.5.1
--4.5.2
-6.Modern Brain Imaging Techniques Encounters Acupuncture Therapy of Traditional Chinese Medicine
--4.6.1
--4.6.2
--4.6.3
-7.Application of MRI in Mild Brain Injury
--4.7.1
--4.7.2
--4.7.3
