在颅内病变的诊断和鉴别诊断过程中3DASL灌注成像和常规对比剂增强扫描提供的是完全不同的诊断和鉴别诊断信息。
两种技术的不同主要体现在以下三个方面:
灌注成像依赖模型不同:DSC依赖于血脑屏障模型;3DASL是可以自由扩散的,不依赖于血脑屏障模型。
灌注核心技术不同:与传统的DSC灌注EPI信号采集方式相比,GE3DASL采用FSE(快速自旋回波)信号采集方式。
灌注血流选择不同:与传统的DSC灌注相比,GE3DASL是一种超选择性动脉血灌注成像技术,这对于鉴别脑血管畸形的类型非常重要。
谈及到中枢神经系统灌注成像,大家熟知且经常采用的成像方案是注射对比剂的动态磁敏感对比成像(DynamicSusceptibilityContrast,DSC),该成像方案的基本原理是基于血脑屏障模型。在临床实际工作中这种灌注成像方案面临很多挑战,稍后我们将予以讨论。另一个中枢神经系统灌注成像解决方案是动脉自旋标记技术(ArterySpinLabeling,ASL),这种方案采用动脉血中的水分子作为内源性示踪剂,不依赖于血脑屏障。该方案在年即被提出,但因为存在很多问题一直处于亚临床研究阶段。直到GE最新磁共振平台推出最新的3DASL技术后,动脉自旋标记灌注成像才实现了从亚临床的科研到完全临床化的飞跃。下面笔者从三个方面探讨一下与传统的对比剂灌注成像DSC相比,GE3DASL的临床优势:
灌注成像依赖模型不同1对比两种灌注成像解决方案ASL与DSC,一个重要的区别点就是所依赖的灌注模型不同,实际上这种模型上的不同导致它们在临床应用上有巨大的差别。正如ASL技术的发明者JohnADetre在其最初的关于ASL技术介绍文献中所说的ASL采用可以自由扩散的水分子作为内源性示踪剂,是唯一可以和PET的15O水相媲美的灌注技术。
回复“血脑屏障模型”可进一步了解。
灌注核心技术不同2与传统的DSC灌注EPI信号采集方式相比,GE3DASL采用FSE(快速自旋回波)信号采集方式。FSE一个显著特点是可以克服磁场不均匀所导致的信号丢失因而可以有效克服出血、金属等所导致的磁敏感伪影。这在临床上具有重要的临床意义,特别是对于胶质瘤术后评价以及肿瘤病变合并出血时非常重要。
病例简析
上排图像胶质瘤术后术区可见一实性病变,增强扫描有强化;受手术后局部金属缝合线干扰在DSC灌注上局部信号有丢失,而在3DASL灌注上病变表现为明显的高灌注,临床证实为复发病变。
下排图像脑干占位病变T2像病灶内可见小片状低信号改变,弥散图像上病变局部信号丢失,提示为出血所致磁敏感伪影;在传统DSC灌注上病变区信号丢失无法评价灌注改变,而在3DASL灌注图像上提示肿瘤内明显高灌注,临床证实为高级别胶质瘤。
灌注血流选择不同3与传统的DSC灌注相比,GE3DASL是一种超选择性动脉血灌注成像技术,这对于鉴别脑血管畸形的类型非常重要。脑静脉畸形即便导致相应脑区域血流增多但在3DASL上可以不显示灌注异常,而脑动静脉畸形则因为其中混有动脉异常,因此在3DASL上可以表现出灌注异常。因此根据3DASL灌注表现可以准确鉴别脑血管畸形的畸形血管来源,这对于进一步治疗具有重要的指导意义:静脉畸形可以保守治疗而动静脉畸形则因为有可能导致出血等并发症需要早期的干预治疗。
病例简析
上排图像脑静脉畸形在传统DSC灌注上因为无法区分血流来源故显示为高灌注改变而对应的3DASL则未见灌注异常;
下排图像脑动静脉畸形,在3DASL表现出明显的高灌注改变,其中尚可以看到流空的区域,进一步说明3DASL能更真实的反映组织水平灌注改变。(流空提示这部分血液不参与组织代谢)。
通过上面的对比分析我们可以发现GE最新的3DASL技术与传统的DSC灌注相比具有很多突出的临床优势,这些都得益于GE3DASL本身的技术突破。尽管本文仅是对比了GE3DASL与传统DSC灌注的区别,但实际上传统的ASL技术都是基于EPI信号采集,所以它们同样具有DSC灌注所面临的一系列临床问题。另外还需指出在GE3DASL由于采用了FSE信号读取和SpiralK空间填充方式,因此可以实现质子密度成像,这是实现脑血流定量的基础。尽管某些厂家也有所谓3DASL技术,但它们都是基于EPI信号读取因此无法真正克服传统DSC灌注存在的问题,也无法实现定量研究,这个局限不仅限制了其临床应用,更严重限制了其在科研工作中的价值。