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1、脑血管疾病影像学 研究及进展,脑血管疾病影像学研究进展,目录 Directory,脑血管疾病,脑梗死,华勒氏变性,缺血半暗带,谢谢！,脑血管疾病影像学研究进展,脑血管疾病 Cerebrovascular Disease,脑血管疾病是各种血管源性脑病变引起的脑功能障碍,脑血管疾病是神经系统常见疾病死亡率约占所有疾病的10%是目前人类三大死亡原因之一，残率高50%-70%，后遗症严重；神经影像学的飞速发展,尤其是各种功能成像不仅能显示形态学变化,而且能提供脑血流、代谢等方面的信息,对脑血管疾病的早期诊断和正确治疗发挥了重要的甚至是决定性的作用；,脑血管疾病影像学研究进展,影像诊断原则,脑血管疾病影
2、像学研究进展,Company Logo,脑出血,病理特点：出血产生占位,组织的继发性损害脑缺血和脑水肿；,DSA：脑血管病变的部位、范围、程度及侧支循环情况。是脑血管病诊断的金标准，有创检查，存在检查风险和并发症。,脑血管疾病影像学研究进展,脑出血血肿演变的CT表现,急性期(03天)：边缘清楚，均匀的高密度，周围水肿带不一 吸收期(3天)：边缘模糊，血肿缩小，密度减低，水肿带增宽 囊变期(2月)：小血肿完全吸收，较大血肿遗留大小不等的软化灶（囊腔）,囊变期,脑血管疾病影像学研究进展,蛛网膜下腔出血,临床特点：剧烈头痛，脑膜刺激征。多由创伤引起。动脉瘤(95%)破裂，血液与脑脊液混合充填蛛网膜下
3、腔。 CT特点：脑沟、脑池密度增高。出血点血量多。,CT血管成像 CTA,CTA作为蛛网膜下腔出血的常规影像检查，明确有无动脉瘤、与载瘤动脉关系。 利用多层螺旋CT超快速容积扫描进行MIP，3DVR后处理 VCTDSA是目前最新的CTA技术 可快速、无创地评估颅内、外血管的情况，了解血管狭窄、闭塞的重要信息，并可进行多种方式的图像重建，动脉瘤为脑出血的高危因素,脑血管疾病影像学研究进展,CT血管成像 CTA,脑血管疾病影像学研究进展,前交通动脉瘤,脑血管疾病影像学研究进展,脑出血血肿演变的MRI表现,超急性期(0-6小时):氧合血红蛋白；等T1等T2信号； 急性期(7-72小时):脱氧血红蛋白
4、转变；等或稍长T1短T2信号； 亚急性期(3天-4周)：正铁血红蛋白转变；短T1长T2信号，由周围向中心部位推进； 慢性期(4周以上)：半色素及含铁血黄素沉着；短T1长T2信号， 周围低信号环； 囊变期(2月后)：液化囊腔，边缘含铁血黄素沉着；长T1长T2信号， 周围低信号环；,脑血管疾病影像学研究进展,MRA MR angiography,无需注射对比剂即可显示颅内大血管，是唯一成熟的无创性脑血管成像技术，高分辨3D成像。常用TOF法和PC法; 脑血管病变的无创诊断和筛查的主要技术; 高场强（1.5T）机器可利用磁敏感加权成像大幅提高对微小出血灶的检出率; 对病人配合程度要求较高;,脑血管疾
5、病影像学研究进展,MRA MR angiography,MRI的磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging, SWI)可用于脑内微出血灶的早期诊断,脑血管疾病影像学研究进展,MRA MR angiography,采用高分辨率的3D梯度回波序列； 发现微小的出血灶； 代谢性疾病 (异常的铁沉积):Parkinson，Huntington ， Alzheimers； 肿瘤血供显示；,微出血,大脑静脉及属支血管成像,脑梗死 Cerebral Infarction,脑梗死是最常见的脑血管疾病,占脑卒中的75%； 根据发病时间脑梗死可分为5期2:超急性期(1个月)；
6、早期诊断和治疗是降低其病死率、致残率的关键； 然而目前的常规影像诊断技术对脑血管病变早期检出率低，需要有先进的影像诊断技术；,脑血管疾病影像学研究进展,脑梗死 Cerebral Infarction,脑梗死分为动脉性梗死和静脉性梗死。前者又分为动脉闭塞性脑梗死分水岭梗死；腔隙性脑梗死； 脑梗死影像学表现同血管供应区域和引流区域关系密切； 脑血管解剖知识非常重要，正确认识血管供应区域和引流区域知识，有利于脑梗死的诊断及鉴别诊断；,大脑中动脉M1远段闭塞，致大脑额、颞及顶叶、基底节区大面积脑梗死。,脑血管疾病影像学研究进展,VCTDSA 联合CT灌注成像技术,CT 灌注成像( CTP):是指静脉注
7、射对比剂的同时对选定的层面进行连续扫描，以获取该层面内每一像素的密度随时间变化的曲线，即时间-密度曲线( time-densitycurve，TDC) ，根据该曲线利用不同的数学模型计算出各种灌注参数并得出各种灌注图像，以此来评价组织器官的血流灌注状态。 VCTDSA:通过同时获取空间位置相同的平扫和增强数据，薄层重建后，用减影软件行增强后像素值对平扫像素值的减影，得到一组去除骨和脑组织等不强化组织的减影原始图像，用这组图像数据进行图像后处理，得到血管图像,提高了图像的空间分辨率，消除了颅骨对图像的影响，同时具有DSA与CTA的优点，是最新的CT血管成像技术。,脑血管疾病影像学研究进展,VCT
8、DSA 联合CT灌注成像技术,VCTDSA联合CT灌注的新方法，在同一时间快速对脑缺血部位和阻塞的责任血管进行同步的早期诊断，为临床早期诊断,CBV 代表每100 g 脑组织中血容量 CBF 指单位时间内每100 g 脑组织中所通过的血液流量 MTT 代表开始注射对比剂至时间-密度曲线下降至最大强化值一半的时间 时间密度曲线 体素随时间变化的密度绘成的曲线,脑血管疾病影像学研究进展,VCTDSA联合脑CT灌注评价脑缺血损害，检出脑梗塞前期病例,VCTDSA可完整显示颅内血管,脑血管疾病影像学研究进展,VCTDSA联合脑CT灌注评价脑缺血损害，检出脑梗塞前期病例 VCTDSA示右侧M3段重度狭窄
9、， CT灌注示右侧颞枕叶大片区域脑血流灌注明显减少CBF、CBV、MTT 延长,脑血管疾病影像学研究进展,核磁共振自旋标记技术 Arterial Spin Labeling,动态磁敏感对比增强 DSC_MRI Dynamic Sucstability Contrast:DSC成像对象: 短T2*血液（主要指含造影剂血液） 动脉自旋标记ASL_MRI Artery Spin Labeling/Tagging:ASL成像对象 :磁化标记的血液中的氢质子,脑血管疾病影像学研究进展,核磁共振自旋标记技术 Arterial Spin Labeling,动态磁敏感对比增强:静脉团注顺磁性对比剂后利用超快速
10、进行连续多层面扫描。得到局部脑血容量rCBV，局部脑血流量rCBF,平均通过时间MTT。能够敏感检测出脑血流灌注情况, 较早显示脑组织血流灌注的异常表现。上图为IV的胶质瘤呈现高灌注。,动脉自旋标记磁共振灌注成像技术是近几年发展起来的MRI灌注新技术, 与传统的注射对比剂增强成像法对比, 动脉自旋标记以动脉血内自由弥散的水质子为内源性示踪剂, 不需注射外源对比剂，利用反转脉冲于成像平面上游将动脉血中水质子的自旋状态反转并标记,然后在其他参数相同的情况下在同一层面进行一次未标记血成像, 即对照图像;将标记图像与对照图像进行减影, 可得到只包含灌注信息的图像(CBF) 图。 为诊断超急性脑梗死最重
11、要的检查方法，可为临床判断有效的再灌注时间窗，及时溶栓治疗，挽救濒危脑细胞提供影像学依据,ASL技术应用于缺血性脑血管病的灌注评估, 能够显示脑组织低灌注区或缺损区, 正确评估缺血性脑血管病局部微循环的血流动力学变化, 尤其对脑梗死前期患者灌注异常的超早期显示具有明显的优势 短暂性脑缺血发作(Transient Ischemic Attack)TIA患者常规MRI、FLAIR、DWI序列检查均未见明显缺血病灶, ASL序列图像显示出与患者临床症状所对应的功能区域一致的异常灌注, 这就表明ASL相对于常规的MRI技术能更敏感地检出梗塞前期的脑组织异常灌注 可以进行定量的CBF测量, 并能得到纯的
12、BOLD图像(BOLD反映脑功能活动时氧的消耗),A:cerebrovascular reactivity B:CBF-ASL C:RIO曲线 D,E,F contral-MCA Stroke Pations,ASL与DSC MRI的rCBF值无显著性差异(P0.05), 两者有较好的一致性,ASL作为一种无创而方便的脑灌注技术,以动脉血内自由弥散的水质子为内源性示踪剂, 不需注射外源对比剂, 可降低成本, 并具有完全无创, 安全简便, 易重复等优点,以及对比剂过敏的患者,ASL将会是一种更为理想的选择 目前的研究集中在如何提高图像的信噪比尤其是在血流量低的区域，并减轻磁化传递效应及BOLD效
13、应对图像的污染。,Diffusion Weighted Imaging,核磁共振弥散加权成像,DWI 的基本原理：弥散指分子的随机运动，即布朗运动。DWI是在水分子弥散现象具有对磁共振信号影响的前提下，设计出脉冲梯度磁场，即在自旋回波序列中的180再聚焦脉冲前后各加一个弥散敏感梯度场，以检测水分子的弥散。自旋回波序列（SE- DWI）最先应用，是在自旋回波T2 加权180脉冲前后加上两个长度、幅度和位置均相同的对称的弥散敏感梯度脉冲,弥散的程度常用表观弥散系数（apparent diffusion coefficients, ADC）来表示，用图像表示即ADC伪彩图。ADC值能真实反映病变的弥
14、散程度。ADC值与DWI图像信号呈负指数关系，ADC值增大，代表水分子弥散加。而ADC图不依赖于b值重建，消除了T2穿透效应的影响,DWI,ADC伪彩图,正常人的DWI图像，灰质在常规DWI像上呈等信号白质呈略低信号，在ADC伪彩图上灰质较白质弥散稍快。,急性、超急性期脑梗死: 脑动脉阻塞后，缺血中 心区脑组织严重缺血，数分钟内出现不可逆损伤，即细胞毒性水肿。DWI能超早期（发病30min）发现严重缺血中心区，在常规DWI上呈明显高信号，ADC图示弥散明显受限。 ADC值演变：5-10d ADC值逐渐接近正常， DWI高信号；10d 数月，ADC值大于正常， DWI信号降低。 弥散加权成像可以
15、显示脑缺血早期病变区出现细胞毒性水肿，还可以明确显示缺血灶并可很好鉴别新旧梗死灶，从而指导临床溶栓灌注治疗，当溶栓制剂有效应用后，弥散成像可以发现梗死范围明显缩小。因此提高病人生存率，降低致残率。,lacunar infarction,Neuroimage A DWI B DSA C,D PET 15O-gas E 电磁层析成像 几种成像方式梗死灶早期即呈现高信号,影响DWI 质量的因素 b 值代表成像对弥散运动的敏感程度，b值越高，DWI 权重越大病变信号升高，但图像信噪比降低。 T2穿透效应（T2 shine through）当成像区域T2值较高时DWI上有明显的T2信号对比，它可造成扩散
16、受限的假阳性，因此消除T2穿透效应是十分必要的 各向异性，梯度保真性、系统稳定性、磁场均匀度、线圈均匀性与磁敏感差别等均会影响DWI 成像效果。,高B值DWI成像,b值（扩散敏感因子）是衡量磁共振各序列对扩散运动检测能力的指标，与扩散敏感梯度场强，持续时间和间隔有关。 理论上，b值越高对水分子扩散运动的检测越敏感，灰白质之间的对比度增加，病灶与正常组织之间的对比增加，大病灶的体积增加，能显示的小病灶数目也增多。高b值，对急性脑梗死引起的组织中水分子弥散运动的限制的检测更敏感，能够更好的显示超急性期脑梗死的病灶，对脑梗死的诊断有积极意义。,A 普b值 B 高b值 C T2 D FLAIR,ANJR(美国神经影像杂志): High-b-Value Diffusion-Weighted MR Imaging of Hyperacute Ischemic Stroke at 1.5T 64岁男性左侧偏瘫1小时20分 A，B b = 1000 s/mm2 C,D b = 2000 s/mm E,F 3天后的T2，T2显示基底节区的脑梗死以及陈旧性的左后颞皮层梗死灶。,
