动脉自旋标记(ASL)基本原理及应用.ppt

ASL的基本原理及常见应用常见灌注类型磁共振灌注成像(perfusionweightedmagneticresonanceimaging，PWI)是用来
反映组织的微血管分布及血流灌注情况的磁共振新技术，可以提供血流动力学方面的信息。利用MR进行脑灌注成像可测量局部脑组织的血液灌注,了解其血液动力学及功能变化对临床诊断及治疗均有重要参考价值。磁共振灌注简介DSC原理及特点DSC技术建立在对比剂只在血管内而不向血管外扩散的假设基础上，所得数据的准确性受血脑屏障完整性的影响。PWI的另一种方法称为动脉自旋标记示踪法(arterialspinlabeling，ASL)基于示踪剂可以从血管内向组织间隙自由扩散的理论假设，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，对标记前后的图像进行减影分析，可以得到CBF的定性、定量图。
ASL原理所有的ASL技术,整个图像采集、处理过程一般
都遵循下列步骤。
⑴反转脉冲标记动脉血质子。
⑵延迟一段时间后,被标记的动脉血质子流入感兴趣区所在层面采集图像,此时所采集的图像称为标记图像(tagimage)。标记图像的信号强度依赖于成像层面内自身组织特点及流入动脉血标记质子数量。
⑶在成像参数相同情况下,动脉血质子标记前获取同层面的图像,称为对照图像(controlimage)。
⑷对照图像和标记图像相减,得到灌注图像。根据采用的TI不同,可以显示自大动脉直至毛细血管水平的灌注情况。值得提出的是,由于血质子的标记是质子磁矩的反转,磁化矢量降低,使得标记图像信号强度下降。因此,两者相减的方向是对照图像减标记图
像,而不是标记图像减对照图像。
⑸由于标记图像与对照图像之间的信号强度差异较小(约为静态组织信号的1%),因此需要进行多次采集信号，进行均衡处理(signalaveraging)。从上述过程不难看出,ASL技术实际上相当于一种减影技术,也类似于其他示踪技术。但是ASL中的“示踪剂”的“半衰期”很短,只有1s(血液的T1值),而不是像PET技术中的示踪剂如H215O,半衰期长达几分钟。尽管两者遵循同样的药代动力学模型,但由于ASL“示踪剂”半衰期只有1s,ASL主要反映了被标记的血质子进入组织的速率,而H215OPET除了速率外,还与组织中水分交换,示踪剂的清除有关。根据标记方法不同ASL分为以下两类：ASL技术CASLTechniques采用单次短反转脉冲，通常采用双曲线正交脉冲
(hyperbolicsecantpulse)，反转标记图像采集层面近
端的一段距离内的动脉血质子，而不是像CASL仅对
一个层面反转标记，标记持续的时间很短,典型的为10ms。FAIR（flow-sensitivealternatinginversionrecovery）
流动敏感交互反转恢复序列)CASL和PASL的主要影响因素CASL和PASL的主要影响因素ASL主要应用单相位fair多相位ASL多相位ASL（PHILIPS）选择性ASL血管选择ASLASL的灌注区与其MRA的血管供血区是完全相吻合的。4D-ASLMRimagesina75-year-oldmanwithduralAVFatthelefttransverse-sigmoidsinus.intensityprojectionsof4DASLbasedMRangiographicimages.Thelefttransverse-sigmoidsinusisdepictedearlyintheearlyarterialtothearterialphase.ThesiteoftheduralAVF(thickarrows)appearstobethelefttransverse-sigmoidsinus.Theleftoccipitalarteryhasalargecaliberandiswellvisualizedfromtheearlyarterialphase(arrowheads).
ASL定量进展.肺ASL心肌ASL优点：
不用注射对比剂、完全为非侵入性的方法。
对于有出血、钙化或位于颅底的病变,ASL测量数据稳定,明显优于DSC。
主要因为ASL是多次快速采集的平均值,受磁敏感伪影的影响较小。
可重复性强。
相对DSC，不可控因素较少，如对比剂量、注射速度等。
缺点：
参数较少。DSC相应的血流动力学参数，如局部脑血容量（rCBV)、平均通过时间(MTT)、局部脑血流量(rCBF)，组织峰值时间（TTP）等。很长一段时间内ASL的只能得到CBF值，现在通过后处理技术可以得到Arterialtransittimes(ATT)arterialcerebralbloodvolume(CBV)。
时间和空间分辨力相对较差。
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