本文關鍵詞：腦動脈狹窄程度與動脈自旋標記腦灌注成像動態(tài)特征的相關性分析　出處：《山東大學》2015年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：研究目的缺血性腦血管病最常見的原因是腦動脈狹窄,腦動脈狹窄時其供血區(qū)腦卒中的發(fā)生率較高。缺血性腦血管病在表現為腦梗死之前常表現為腦血流動力學的異常改變。我們經常發(fā)現盡管存在相同位置腦動脈相同程度的狹窄,患者常表現為不同形式的缺血卒中的發(fā)生,這表明狹窄動脈的供血區(qū)存在不同形式的腦血流動力學改變。動脈自旋標記(arterial spin labeling, ASL)技術通過射頻脈沖磁化標記動脈血中的水質子作為內源性標記物進行灌注成像,不需要注射外源性對比劑,是一種無射線、完全無創(chuàng)的檢測腦灌注的方式。多相位脈沖式動脈ASL(pulsed ASL, PASL)技術具有較高的時間分辨率,可以動態(tài)監(jiān)測腦灌注信號。本研究應用3.0T磁共振成像設備對大腦中動脈狹窄患者行顱腦多相位PASL腦灌注成像,分析腦動脈狹窄程度與多相位動脈自旋標記腦灌注成像動態(tài)特征的相關性,評估多相位動脈自旋標記腦灌注成像對腦動脈狹窄腦血流動力學改變的價值。研究方法本研究采用Philips Achieva 3. OT磁共振成像系統(tǒng),16通道頭頸部神經血管相控陣表面線圈進行所有序列掃描。頭頸部三維TOF MRA序列掃描參數如下。顱腦段：快速梯度回波序列,TR/TE=20ms/3.5ms,掃描層數=160, NSA=2, FOV=220× 220mm2;頸段：快速梯度回波序列,TR/TE=20ms/3.5ms,掃描層數＝180, NSA=2, FOV=160×131 mm2;胸段：快速梯度回波序列,TR/TE=22ms/3.5ms,掃描層數=100, NSA=2, FOV=250 X238 mm2;通過最大信號強度投影重建并連接三段MRA圖像處理獲得連續(xù)的頭頸部MRA圖像。多相位PASL成像采用STAR (signal targeting by alternating radiofrequency)標記技術。掃描參數如下：采用單激發(fā)快速梯度回波平面成像,層數=6層,層厚=6mm, TR/TE=250ms/16ms,翻轉角=40。,矩陣＝64×64,體素大小=3.48X 3.48 mm2, FOV=240 ×240 mm2,標記層厚=130mm,起始延遲時間＝300ms,延遲時間間隔=250ms,每層圖像獲得8個延遲時間點的圖像,標記帶位于成像層面下20mm,采用兩次采集：標記采集和無標記采集,通過后處理將標記采集和無標記采集相減的平均獲得8相位的PASL灌注圖像。1、選取單側大腦中動脈水平段重度狹窄(狹窄程度70%)患者17例,所有患者均行顱腦多相位PASL成像,在多相位PASL圖像上選擇雙側基底節(jié)作為感興趣區(qū),測量感興趣區(qū)在8相位PASL圖像上的信號強度,通過后處理獲得兩側感興趣的時間-信號強度曲線,分析狹窄側和無狹窄側的峰值信號強度有無統(tǒng)計學差異。2、選擇單側大腦中動脈輕度狹窄(狹窄程度50%)患者29例、單側大腦中動脈中度狹窄(狹窄程度50-69%)患者22例,所有患者均行顱腦多相位PASL成像檢測雙側大腦中動脈的信號改變,選擇多相位PASL圖像上雙側大腦中動脈遠段對稱性分支作為感興趣區(qū),通過后處理獲得兩側感興趣區(qū)的信號強度和時間-信號強度曲線。對輕度狹窄和中度狹窄患者分別分析狹窄側和無狹窄側感興趣區(qū)的峰值信號強度和峰值時間有無統(tǒng)計學差異,分析輕度狹窄和中度狹窄患者間狹窄側與無狹窄側感興趣峰值信號強度和峰值時間的差異有無統(tǒng)計學差異。p0.05認為有統(tǒng)計學差異。結果1、在對單側大腦中動脈重度狹窄患者的研究中獲得了感興趣區(qū)三種類型的時間-信號強度曲線：8例平臺型,5例雙峰型,4例單峰型。狹窄側和正常側間的峰值信號強度差異有統(tǒng)計學差異。2、在對單側大腦中動脈輕中度狹窄患者的研究中,輕度狹窄組狹窄側和正常側間感興趣區(qū)峰值信號強度差異有統(tǒng)計學意義而峰值時間差異無統(tǒng)計學意義,中度狹窄組狹窄側和正常側間感興趣區(qū)峰值信號強度和峰值時間差異均有統(tǒng)計學意義,輕度和中度狹窄組間狹窄側和正常側的峰值信號強度變化和峰值時間變化均有統(tǒng)計學意義。結論1、大腦中動脈重度狹窄患者,不同類型的時間-信號強度動態(tài)曲線代表不同的腦血流動力學改變,多相位動脈自旋標記成像可以敏感地檢測腦灌注的血流動力學特征,為臨床對腦動脈狹窄的治療提供重要的動態(tài)灌注特征。2、大腦中動脈輕中度狹窄患者,狹窄程度不同動脈自旋標記圖像顯示的血流動力學改變不同,中度狹窄較輕度狹窄有更大的血流動力學改變,多相位動脈自旋標記成像是評價腦動脈狹窄時血流動力學改變的一項有價值的研究方法。意義本研究中腦灌注成像采用多相位PASL技術。PASL腦灌注成像的信噪比一般較低,這受到多種因素的影響。動脈通過時間(arterial transit time, ATT)是指磁化標記的動脈血水質子從標記層面到達成像層面的過程。PASL腦灌注成像對ATT敏感,成像層面血管中的標記血液會導致對腦灌注的過高評估,而標記延遲到達時會導致對腦灌注的過低評估�？v向弛豫時間(T1)也是一項重要因素,隨著T1時間的延長標記血液的水質子會出現衰減。在3.OT磁共振上標記的水質子較1.5T磁共振的縱向弛豫時間長,標記的水質子有足夠的時間到達成像層面從而得到較高信噪比的圖像,所以在高場強磁共振上進行PASL成像具有較好的成像效果。標記血液水質子與采集圖像之間的時間稱為延遲時間,它是減小ATT和T1時間對圖像影響的關鍵因素。較短的延遲時間會導致沒有足夠的標記血液進入成像層面,而較長的延遲時間則會導致標記血液水質子衰減的增加,從而導致PASL圖像的信噪比減低。在本研究中,多相位PASL成像的起始延遲時間為300ms,延遲間隔為250ms,共采用8個延遲時間的采集來獲得感興趣區(qū)的動態(tài)灌注特征。檢測腦的動態(tài)灌注特征需要ASL成像技術具有較高的時間分辨率。單激發(fā)采集由于每次采集都會填充k空間中心,所以有利于時間分辨率的提高。本研究中多相位PASL成像采用單激發(fā)采集提高了時間分辨率,從而可以準確的檢測腦灌注信號的動態(tài)變化特征。對于腦動脈狹窄的患者,采用單次延遲時間的PASL成像,由于動脈狹窄所導致的標記到達延遲可能會導致過低評估腦灌注,而多相位PASL成像能夠較明確地檢測腦灌注的延遲,受腦動脈狹窄程度的影響較小。在本研究中單側大腦中動脈水平段重度狹窄患者狹窄側感興趣區(qū)有三種類型的時間-信號強度曲線。出現最多的為平臺型(8例),這種類型表示感興趣區(qū)內標記血液通過時間的延長。雙峰型表示感興趣區(qū)內部分灌注延遲,單峰型峰值信號強度減低表明感興趣區(qū)內的灌注減低。多相位PASL圖像上基底節(jié)區(qū)發(fā)現的灌注缺損區(qū),由于沒有灌注信號,我們認為此灌注缺損區(qū)將不會從臨床治療中獲益。多相位PASL圖像上可以發(fā)現狹窄側基底節(jié)區(qū)的灌注延遲。延遲灌注區(qū)可能通過合適的臨床治療獲得恢復,所以存在灌注延遲的病人可能通過治療獲得較大的益處。這些病例表明同樣為大腦中動脈水平段重度狹窄,在供血區(qū)的灌注模式上存在較大的變異。通過統(tǒng)計分析表明狹窄側與正常側間感興趣區(qū)的峰值信號強度存在明顯差異,即使沒有明顯的梗死灶狹窄側供血區(qū)也會有明顯的低灌注。在多相位PASL圖像上定量測定峰值信號強度能夠敏感地發(fā)現異常的腦灌注。狹窄側常規(guī)MR像上未發(fā)現明顯腦梗死時,多相位PASL圖像顯示的動態(tài)灌注特征能夠為MRA成像提供有價值的互補信息,有助于發(fā)現卒中高�；颊呋蛘唠m然存在動脈狹窄但供血區(qū)存在足夠灌注的患者,有助于有針對性地為患者選擇個性化治療方式。導致缺血性腦血管病的腦動脈狹窄最常見的原因為動脈粥樣硬化,其次為栓塞、血管炎、血管痙攣等。血流動力學改變與動脈狹窄程度有關。本研究中輕度狹窄組正常側和狹窄側間感興趣區(qū)峰值信號強度有統(tǒng)計學差異,峰值時間無統(tǒng)計學差異,表明輕度狹窄的腦血流沒有明顯的延遲,僅僅存在血流灌注的下降。中度狹窄組正常側和狹窄側間感興趣區(qū)峰值信號強度和峰值時間均有統(tǒng)計學差異,表明中度狹窄的血供延遲而且降低。多相位PASL圖像上血流動態(tài)信號改變代表了血供的動態(tài)變化。輕度狹窄組和中度狹窄組間峰值信號強度變化和峰值時間變化均有統(tǒng)計學差異,表明中度狹窄的血流動力學改變更大。動脈狹窄程度的不同會導致不同的血流動力學改變,中度狹窄較輕度狹窄會產生更大的血流改變。多相位PASL成像是顯示腦動脈狹窄時血流動力學改變的一項有確切價值的技術。狹窄動脈的血供特點可以在多相位PASL圖像上明確顯示,為臨床治療提供更多有價值的信息�？傊煌愋偷臅r間-信號強度曲線代表不同的血流動力學改變,多相位PASL成像能夠發(fā)現腦動脈狹窄患者腦內重要的動態(tài)灌注信息。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R445.2;R743.3

【共引文獻】

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本文編號：1352228