CT和MRI技术规范-动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用.docVIP

【实用】医疗技术资料 药海无涯 学无止境 专注医学领域 动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用 动脉自旋标记（arterial spin labeling, ASL）是利用血液中水分子作为内源性、可自由扩散示踪剂进行颅脑灌注成像的MRI技术。ASL技术提出至今已有20余年，经历了多个发展阶段。随着ASL技术的不断进步，尤其是近年来准连续式ASL（pseudo-continuous ASL, pCASL）序列的应用，其图像质量、成像范围、成像速度有了极大的提高，逐渐受到影像学和神经科学工作者的关注，并越来越多地应用于科研和临床工作。 为规范ASL技术的应用，2012年10月，国际医学磁共振协会（international society for magnetic resonance in medicine, ISMRM）、欧洲ASL和痴呆研究小组（European consortium ASL in dementia，AID）起草了ASL技术及应用的白皮书，书中就扫描参数、图像后处理及临床应用范围提出了建设性意见，这一举措引领ASL技术的应用开始走向规范化道路。 鉴于ASL技术的扫描策略和操作要点在我国尚缺乏统一标准，应用不够规范，给本技术在临床及科研工作的推广带来了困难。因此，建立相对统一的扫描参数，采用最优的扫描策略，将有利于本技术的开展和推广。基于此，中华医学会放射学分会质量管理与安全管理专业委员会和磁共振专业委员会部分相关专家编写了《动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用专家共识》，就ASL技术的成像原理、分类、推荐最优扫描策略、扫描注意事项、ASL图像判读注意事项、图像后处理及临床应用等做出了介绍和推荐，以期规范我国ASL技术操作流程和临床应用范畴，提高相关工作人员对本技术的认识。 第一节 ASL基本成像原理解读 ASL的成像基本原理是采集两次数据，生成一对标记像及对照像。标记像与对照像中的静态组织信号无差别，差别在于流入的血流有无被反转。所谓标记过程即将反转脉冲施加于颈部进行标记，被标记的流入动脉血液中水分子反转180°，经过一定时间血液流入目标层面，由于被标记（反转）的血液与未被标记的血液信号之间存在差别，将标记像与对照像进行剪影，静态组织信号被剪除后，仅显示标记血流和未被标记血流信号的差异。如此多次采集并进行平均，便得到了脑血流图，它反映了某一时刻灌流入脑组织的血流量及分布情况。 施加反转脉冲到采集图像的时间，在脉冲式ASL（pulsed ASL, PASL）序列中称为反转时间（inversion time, TI)，在连续式ASL（continuous ASL, CASL）序列中称为标记后延迟（post-labeling delay, PLD）时间。 产生动脉自旋标记图像需要具备以下条件，第一：要有足够的标记效能；第二：静态组织如脑白质、灰质及脑脊液在两次成像时信号要相似[但实际工作中，由于存在磁化传递（magnetization transfer, MT）效应，射频脉冲在反转血液过程中同时会激励静态组织中的大分子物质，有可能将能量传递给脑静态组织从而产生信号差异；第三：在TI或者PLD时间内，须保证被反转的水分子信号未完全衰减，还能够与对照像产生信号差异（在TI或者PLD时间内，由于被反转的水分子会持续发生T1纵向弛豫衰减，所以与未标记的正常血液及组织的信号差异会逐渐缩小。血液与组织中水分子的T1弛豫时间一般为1~2 s，只有在这段时间内，即完全衰减之前到达的血液被剪影后才能产生ASL信号）。第四，产生的自旋标记信号不能过弱，要有足够的信号噪声比（标记血液所产生的信号差异只占脑组织信号强度的0.5%~1.5%，加上同时还存在标记衰减，容易导致ASL信号降低）。 第二节 ASL技术分类及解析 ASL根据不同的标记方法分为3种基本类型：CASL、PASL和基于流速ASL (velocity-selected ASL）。目前基于流速ASL尚不成熟，临床应用受限，而前两者已广泛应用于临床，本共识主要对前两者及其衍生出的pCASL进行介绍。 1.CASL技术：CASL使用的是较长的连续射频脉冲，结合层面选择梯度场来标记血液中的水分子，脉冲施加于成像层面下方较窄平面。CASL利用流驱动绝热反转（flow-driven adiabatic inversion）技术，可对垂直流入的动脉血液中的水分子进行标记。由于其使用了连续的脉冲，导致射频能量大，磁化传递效应明显。为了消除磁化传递效应，采用了诸多手段。采集对照像时，在成像层面的远心端与标记平面等距位置施加一个大小相同、方向相反的脉冲，以产生相似的磁化饱和效果。由于这个标记脉冲与空间梯度脉冲同时施加，独立于空间层面，只能进行单层面采集。类似地，有学者提出近端