动脉自旋标记技术在颅脑疾病诊断及功能研究中的应用进展

动脉自旋标记技术(arterial spin labeling imaging,ASL)是一种非侵入性MRI灌注成像技术。它利用反转脉冲序列标记上游动脉中的水质子,将下游获得的标记像与没有标记的控制像减影获得器官的血流量图。ASL在颅脑疾病诊断及脑功能成像研究等方面具有重要价值,本文将其基本原理、检查方法及其应用作一综述。     

ASL技术及其伪影机制研究进展

MR动脉自旋标记（ASL）是一种无创性功能MRI技术,通过标记动脉血中的氢质子作为内源性示踪剂进行成像,能够定量评估组织的灌注量。该技术成像过程中会受到多种因素影响,易形成伪影,包括脑脊液伪影、生理性局部异常灌注、动脉传输伪影、分水岭伪影、运动伪影和磁敏感伪影。就近年来ASL成像技术的进展、相关伪影的产生机制进行综述。     

磁共振ASL灌注成像的临床应用研究

磁共振动脉自旋标记示踪法（ASL）灌注成像是利用磁性标记的动脉血内水质子流入成像层面和组织交换产生的信号降低进行成像而显示血流的变化.就该技术的方法及临床应用的现状和发展趋势予以综述.     

肾脏缺血再灌注损伤的功能MRI实验研究进展

肾脏缺血再灌注损伤是导致急性肾损伤和移植肾功能延迟恢复的重要因素,严重者甚至会发生急性肾衰竭。扩散加权成像（DWI）、体素内不相干运动（IVIM）、血氧水平依赖（BOLD）、动脉自旋标记（ASL）、纵向弛豫时间定量成像（T1 mapping）等功能MRI能够无创、敏感、多次地监测不同程度的肾损伤,提供水分子扩散、微循环、血流灌注及血氧水平等微观信息的动态变化,为了解肾脏缺血再灌注损伤的发生机制、早期诊断、预后评估等提供更多信息。就肾脏缺血再灌注损伤的功能MRI实验研究进展予以综述。     

MR灌注成像在脑胶质瘤中的研究进展

MR灌注成像主要通过测量血流动力学参数来反映组织血流灌注及微血管渗透情况。根据其成像原理不同分为动态磁敏感对比增强MRI(DSC-MRI)、动态对比增强MRI(DCE-MRI)和动脉自旋标记(ASL)灌注成像。这些方法各有优缺点,就MR灌注成像的基本原理及其在脑胶质瘤中的研究进展进行综述。     

3．0TMR动脉自旋标记与动态磁敏感对比增强灌注技术在脑胶质瘤术前分级中的对照研究

目的：对照研究动脉自旋标记（arterial spin labeling,ASL）与动态磁敏感对比增强（dynamic susceptibility contrast—enhanced．DSC）灌注成像技术在脑胶质瘤中的灌注特点．探讨ASL在脑胶质瘤术前分级中的临床应用价值。方法：使用3．0TMR成像系统对23例脑胶质瘤患者（术后病理证实高级别胶质瘤17例,低级别胶质瘤6例）术前行常规扫描外,加扫ASL及DSC灌注检查。测量肿瘤实质部分最大肿瘤血流量（maximal tumor blood flow,TBFmax）以及对侧白质、对侧灰质、对侧半球的血流量（cerebral blood flow,CBF）。结果：23例脑胶质瘤患者。两种灌注方法均获得了一致的灌注结果,TBF max／对侧白质CBF、TBFmax／对侧灰质CBF及TBFmax／对侧半球CBF的各比值在ASL和DSC两种技术之间的差异无明显统计学意义（P〉0．05）,但在高、低级别胶质瘤之间的差异均有统计学意义（P〈0．05）。在ASL法中,TBFmax／对侧白质CBF、TBFmax／对侧灰质CBF及TBFmax／对侧半球CBF分别取阈值为3．06、0．46和1．31时,其敏感性分别为i00％、88．2％和100％．特异性分别为83．3％、83．3％和100％。结论：ASL在评估脑胶质瘤血流灌注方面与DSC之间有相似的敏感性,具有可重复性高、完全无创性等优点,同时有助于术前对脑胶质瘤进行分级评判。     

MR灌注加权成像在脑血管性疾病中的应用进展

目前,常见的灌注方法包括单光子发射计算机断层显像术（sPECT）、氙CT（Xe—CT）、正电子发射断层显像术（PET）、CT灌注成像、MR灌注成像等。MR灌注成像是一种无创的检查方法,实现了覆盖全脑扫描,可提供多参数多范围的灌注信息。MR灌注成像有2种方法：一种是使用可自由扩散的水质子作为内源性示踪剂的成像方法,称动脉自旋标记法（arterial spin labeling,ASL）;另一种是团注非扩散顺磁性对比剂的首过成像方法,     

动脉自旋标记的新进展及其在缺血性脑血管病的应用

动脉自旋标记是一种利用血液中的水作为示踪剂的MR成像技术,它具有安全无创的优点,可用于灌注成像或血管成像,但其固有信噪比较低,易受多种因素干扰。近年出现多种兼具独特应用价值的改良技术,比如可以实现高选择性血管成像或灌注成像血管编码动脉自旋标记和可以对特定流速血流进行标记的流速选择动脉自旋标记。这些技术除了提高信噪比、改善影像质量外,也拓宽了动脉自旋标记技术的应用范围。就这些技术的新进展及其在缺血性脑血管病的应用现状予以综述。     

MR动脉自旋标记成像技术在脑血管病及相关认知障碍疾病中的应用进展

动脉自旋标记（ASL）为无需对比剂的MR脑灌注成像技术,与金标准对比剂灌注成像具有良好的相关性。随着ASL在中枢神经系统重大疾病中的广泛应用,尤其是多延迟ASL、4D ASL和超选择单支血管标记技术在脑血管病及相关认知障碍疾病中的应用,大幅提升了ASL的应用效能。就ASL的技术进展及其在脑血管病和相关认知障碍疾病中的应用进行评述,以期在临床上进一步推广ASL新技术,为病人提供简便易行和经济的影像检查方法,为个体化诊断及治疗决策提供支持。     

血管编码动脉自旋标记MR脑灌注成像初步研究

目的 初步应用血管编码动脉自旋标记MR脑灌注成像技术选择件标记双侧颈内动脉及后循环的血流分布区.方法 使用伪连续动脉自旋标记成像方法 对7名健康志愿者和6例脑血管病患者的左、右颈内动脉及椎基底动脉编码进行头部横断而成像和图像后处理,得到来源于上述不同血管的脑血流量(CBF)的灌注分布图,计算7名志愿者的双侧大脑厌、白质及半脑的CBF.比较脑血管病患者的血流分布结果 与DSA图像的一致性及低灌注区域与液体衰减反转恢复(FLAIR)T2WI的高信号区域大小.结果 定量测量正常志愿者的半CBF为(32.6±4.3)ml·min-1·100 g-1,脑白质血流最(10.8±0.9)ml·min-1·100 g-1,脑灰质血流量(55.6±2.9)ml·min-1·100 g-1.脑血管病患者的脑血流分布异常、侧支循环血流分布与DSA对应良好;所有患者低灌注区域比FLAIR T2WI显示的高信号区域范围更大.结论 血管编码动脉自旋标记MR脑灌注成像可以无创地定性并定量不同血管来源的脑血供.     

3.0T磁共振动脉自旋标记(ASL)技术诊断前列腺癌

目的:探讨前列腺磁共振动脉自旋标记(ASL)检查的影像学表现及ASL检查在前列腺癌诊断中的价值。方法:35例临床疑似前列腺肿瘤的患者行磁共振检查(包括常规T1WI和T2WI及ASL检查),回顾性分析ASL检查对前列腺肿瘤的诊断价值。以穿刺病理检查结果作为金标准将患者分为两组:前列腺肿瘤组17例,年龄16～84岁,平均63.5岁,总PSA(TPSA)0.76～1733.24ng/ml,平均207.77ng/ml;非前列腺肿瘤组18例,年龄51～80岁,平均77.3岁,总PSA 0.55～94.79ng/ml,平均13.71ng/ml。其中的12例非前列腺肿瘤和10例前列腺肿瘤患者再行磁共振灌注成像(PWI)检查。结果:ASL检查中18例非前列腺肿瘤患者前列腺外周叶和中央带平均灌注值分别为(104.19±1.65)和(137.79±1.74)ml/(100g.min);17例前列腺肿瘤患者外周叶肿瘤和中央带肿瘤的平均灌注值分别为(152.80±3.38)和(170.47±5.34)ml/(100g.min)。PWI检查中12例非前列腺肿瘤患者外围叶和中央带平均灌注值分别为(176.55±21.44)和(597.30±34.97)ml/(100g.min);10例前列腺肿瘤患者外围叶肿瘤和中央带肿瘤平均灌注值分别为(449.98±21.44)和(756.74±41.14)ml/(100g.min)。经统计学分析,前列腺非肿瘤外围叶与中央带、前列腺非肿瘤外围叶与前列腺外围叶肿瘤以及前列腺非肿瘤中央带与前列腺中央带肿瘤ASL检查平均灌注值差异均具有显著性意义(P<0.05)。结论:对于由于肾功能不良或者其它原因不能进行PWI检查而疑似前列腺肿瘤的患者可借助磁共振ASL检查明确诊断。     

正常前列腺MSCT灌注成像的临床研究

目的：探讨正常前列腺CT灌注成像的表现。方法：33例正常前列腺经肘静脉注射对比剂后,对选定的前列腺组织层面行MSCT定层连续扫描40次,将得到的160帧图像输入Functional CT软件内,根据同层参考动脉和前列腺组织的时间-密度曲线和各组织强化值计算各层面内每一像素的灌注指标,包括灌注值、TTP、PEI、BV。结果：正常前列腺组织中央带的灌注值、强化峰值（PEI）、达峰时间（TTP）及血容量（BV）分别为（20.93±6.57）ml/（min·mg）、（24.68±5.04）HU、（26.23±2.97）s、（345.62±93.38）ml/g;外周带的分别为（15.65±4.99）ml/（min·mg）、（18.17±4.01）HU、（25.43±2.64）s、（233.61±66.67）ml/g。中央带与外周带的TDC曲线为平坦型,未见明显上升支。双侧外周带TDC曲线对称,基本重合。结论：正常前列腺组织属于低血供器官,中央带的血流灌注值高于外周带,双侧外周带的血流灌注基本对称。     

Quantification of regional pulmonary blood flow using ASL-FAIRER.

Pulsed arterial spin labeling (ASL) techniques have been theoretically and experimentally validated for cerebral blood flow (CBF) quantification. In this study ASL-FAIRER was used to measure regional pulmonary blood flow (rPBF) in seven healthy subjects. Two general ASL strategies were investigated: 1) a single-subtraction approach using one tag-control pair acquisition at an inversion time (TI) matched to the RR-interval, and 2) a multiple-subtraction approach using tag-control pairs acquired at various TIs. The mean rPBF averaged 1.70 +/- 0.38 ml/min/ml when measured with the multiple-subtraction approach, and was approximately 2% less when measured with the single-subtraction method (1.66 +/- 0.24 ml/min/ml). Assuming an average lung density of 0.33 g/ml, this translates into a regional perfusion of approximately 5.5 ml/g/min, which is comparable to other measures of pulmonary perfusion. As with other ASL applications, a key problem with quantitative interpretation of the results is the physical gap between the tagging region and imaged slice. Because of the high pulsatility of PBF, ASL acquisition and data analysis differ significantly between the lung and the brain. The advantages and drawbacks of the single- vs. multiple-subtraction approaches are considered within a theoretical framework tailored to PBF.     

3.0T动态增强磁共振对前列腺癌的定量分析研究

目的：探讨3．0T磁共振动态增强（DCE-MRI）定量分析对前列腺癌的诊断价值,并评价Ktrans与Gleason评分的相关性。方法：回顾性分析40例经病理证实的前列腺疾病患者的病例资料,其中前列腺癌（PC）患者28例,前列腺增生（BPH）患者12例,每例患者均行常规MRI和DCE—MRI检查,通过与病理结果对照,在MRI图像上共选取130个样本,分为前列腺癌区、外周带非癌区和中央腺体非癌区三组,在前列腺定量参数伪彩图上取ROI并测量Ktrans、Ve及Kep值,对三组的各参数值分别行方差分析,并检验PC组Ktrans。值与Gleason评分的相关性。结果：前列腺癌区的Ktrans、ve及Kep值分别为（0．62±0．10）min-1、（0．44±0．12）和（1．45±0．25）min,外周带非癌区分别为（0．21±0．06）min-1、（0．29±0．65）和（0．76±0．21）min-1,中央区非癌区分别为（0．32±0．09）min、（0．34±0．70）和（0．95±0．26）min-1,Ktrans、Ve及Kep值在各组间差异均有统计学意义（F值分别为234．338、32．593及92．462,P值均〈0．05）;PC组Ktrans、Ve值在不同Gleason评分组间差异有统计学意义（F值分别为6．354、9．217,P值均〈0．05）,Kep值在不同Gleason评分组间差异无统计学意义（P值〉0．05）;前列腺癌区的Ktrans值与Gleason评分呈正相关（r=0．533,P〈0．05）。结论：3．0TDCE-MRI定量分析研究能为PC的诊断提供客观依据。前列腺癌区的Ktrans值与Gleason评分呈正相关,提示定量参数Ktrans值可用于评估PC的恶性程度。     

食管癌CT灌注参数与MVD相关性分析

目的:分析食管癌多层螺旋CT(MSCT)灌注成像参数与肿瘤微血管密度(MVD)间的相关性,探讨MSCT灌注成像在评价肿瘤血管生成中的应用价值。方法:79例经手术病理证实的食管癌患者行MSCT灌注成像,绘制兴趣区(ROI)的时间-密度曲线(TDC),计算血流量(BF)、血容量(BV)、平均通过时间(MTT)、毛细血管通透性(PS);切取同层肿瘤组织切片,测定微血管密度,分析不同分化程度、组织学分型及浸润深度的肿瘤组织的CT灌注参数差异及各参数与MVD之间的相关性。结果:79例食管癌BF、BV、MTT、PS平均值分别为(93.07±54.31)ml/(min.100g)、(6.35±1.77)ml/100g、(9.17±7.07)s、(12.71±7.79)ml/(min.100g);MVD计数为(24.69±8.61)条/高倍视野。BF、BV值与MVD呈正相关(P<0.05,r值分别为0.445、0.341),不同侵及深度的肿瘤组织的BF值的差异有统计学意义(P=0.034)。结论:MSCT灌注成像可间接反映活体食管癌血管生成情况,为治疗方案的制定、疗效判定及预后评估提供依据。     

MRI动态增强扫描对前列腺癌的诊断价值

目的:在1.5T场强下评价MRI动态增强扫描诊断前列腺癌的能力。方法:对照经直肠前列腺穿刺活检,在24例患者的前列腺动态增强图像中测量130个ROI,其中癌肿组50个,良性组80个,建立时间-信号强度曲线,标注曲线的类型,在曲线上测得开始时间、达峰时间、初始值、峰值,计算时间差、差值、强化速率和强化比率,并进行统计学分析。结果:癌肿组50个ROI中,渐升型6个(12%),平台型5个(10%),速升缓降型39个(78%);良性组80个ROI中,渐升型20个(25%),平台型40个(50%),速升缓降型20个(25%)。癌肿组和良性组强化类型、开始时间、达峰时间、时间差、强化速率的差异有统计学意义(P<0.05),初始值、差值、峰值、强化比率的差异无统计学意义(P>0.05)。受试者工作特征曲线表明强化速率指标优于开始时间、达峰时间和时间差,其最佳工作点为72.085,特异度为0.76,敏感度为0.62,曲线下面积为0.73±0.046。结论:动态增强扫描是鉴别前列腺癌与良性组织的有效手段,并以强化速率指标最具诊断价值。     

肌酸激酶B在前列腺细胞中的表达及临床意义

目的：探讨肌酸激酶B（脑型肌酸磷酸激酶,CKB）在前列腺良性及恶性细胞中的表达差异及临床意义。方法：采用实时定量PCR方法检测CKB在BPH1与LNCaP细胞中的表达差异,采用电泳仪法进行血标本CKB检验,最后采用半定量PCR方法研究CKB与雄激素的相关性。结果：CKB在LNCaP的表达量是BPH1细胞中的12．3倍,血检验发现,CKB在未经内分泌治疗前列腺癌组阳性率（5／10）显著高于前列腺增生组（0／10）,差异有统计学意义（P〈0．05）,内分泌治疗前列腺癌组CKB阳性率（4／37）与前列腺增生组阳性率（0／10）相比差异无统计学意义（P〉0．05）。CKB在比卡鲁胺（bicalutamide,Casodex）阻断组LNCaP细胞中的表达明显低于无比卡鲁胺阻断LNCaP细胞。结论：CKB在恶性细胞中高表达,对未经内分泌治疗前列腺癌患者有一定诊断价值,并且其表达受雄激素的调节,可能在前列腺癌的发生发展中起重要作用。     

二维相位对比MRI在稳态流体模型的定量测量

目的：制作稳态流体模型并改变各种参数来评价工维相位对比（2D-PC）MRI定量测量的准确性。方法：流速模型包括塑胶管（直径3．3mm）,0．9％生理盐水2000ml、新鲜牛奶2000ml,高压注射器一台。通过改变模型的管道倾斜度（90°、45°）、流体的性质（牛奶、盐水）和注入流速（5．0、7．5、10．0和12．5cm／s）,并采用不同流速编码值（20和30cm／s）行2D-PC法MRI,通过后处理软件获得不同条件下的流速测量值并与实际值比较,所有数据由两位高年资MRI医师进行测量和分析。结果：采用2D-PC MRI对流体模型进行测量并与实际流速比较,不同流速编码（F=0．01,P=0．999）、不同塑胶管倾斜度（F=0．034,P=0．966）及不同流体类型（F=0．006,P=0．994）时,测量流速值与实际值的差异均无统计学意义。结论：二维相位对比MRI是一种较准确的血流定量测量技术。     

DWI在前列腺癌放疗疗效评估中的价值

目的：观察前列腺癌放疗前后ADC值的变化特点,探讨扩散加权成像（DwI）在前列腺癌疗效评估中的价值。方法：41例经直肠腔内超声导引下穿刺证实为前列腺外周带腺癌的患者在放疗前1个月和放疗后3个月内行DWI检查。放疗前后分别测量外周带肿瘤阳性侧和阴性侧的ADC值。所有患者均进行随访。对复发组及控制组放疗前及放疗后的ADC值、腺癌阳性侧与阴性侧放疗前及放疗后的ADC值进行t检验。结果：肿瘤阳性侧放疗前ADC值为（1.26±0．19）×10^-3mm2／s,放疗后为（1．43±0．13）×10^-3mm2／s;阴性侧放疗前ADC值为（1．54±0．20）×10^-3mm2／s,放疗后为（1．46±0．12）×10^-3mm2／s。阳性侧与阴性侧放疗前差异有统计学意义（P〈0．001）,放疗后差异无统计学意义（P=0．14）。6例患者复发（复发组）,35例控制良好（控制组）。放疗前复发组ADC值为（1．23±0．22）×10^-3mm2／s,控制组为（1．27±0．18）×10^-3mm2／s,两者差异无统计学意义（P=0．30）;放疗后复发组ADc值为（1．35±0．10）×10^-3 mm2／s,控制组为（1.45±0．12）×10^-3mm2／s,两者差异有统计学意义（P〈0．001）。结论：前列腺癌放疗后ADC呈升高趋势,控制组ADC值增高程度明显高于复发组,提示DWI在监测前列腺癌放疗效果、早期评估预后方面有潜在应用价值。     

体素内不相干运动扩散加权成像对前列腺癌的诊断价值

目的：探讨多b值扩散加权成像（DWI）序列在前列腺癌诊断中的应用价值。方法：经超声引导下行前列腺穿刺活检病理证实为前列腺癌的7例患者及非前列腺癌的4例患者纳入本组研究,所有患者均行多b值DwI序列（b值分别为0、188、375、563和750s／mm2）扫描。应用双指数模型（体素不相干运动模型）进行分析,计算并比较分析前列腺癌区和非癌区的相对纯扩散值D和灌注分数f的差异。结果：癌区的D值和f值分别为（0．77±0．20）×10^-3mm^2／s和（8．66±3．07）％,非癌区的D值和f值分别为（1．53±0．48）×10^-3mm2／s和（2．27±1．16）％。癌区的D值低于非癌区,差异有统计学意义（P〈O．01）;癌区的f值高于非癌区,但差异无统计学意义（P〉0．05）。结论：多b值DWI序列可获取前列腺组织真实水分子扩散运动及微灌注相关信息,可为前列腺癌的诊断提供重要信息。