Перфузионная МРТ
| Перфузионная МРТ | |
|---|---|
 МРТ-перфузия показывает задержку достижения максимального кровотока (T max ) в полутени в случае окклюзии левой средней мозговой артерии . | |
| Цель | сканирование перфузии с помощью МРТ |
Перфузионная МРТ или перфузионно-взвешенная визуализация ( PWI ) — это перфузионное сканирование с использованием определенной последовательности МРТ. [ который? ] . Полученные данные затем подвергаются постобработке для получения карт перфузии с различными параметрами, такими как BV (объем крови), BF (поток крови), MTT (среднее время прохождения) и TTP (время достижения пика).
Клиническое использование
[ редактировать ]При инфаркте головного мозга снижается в полутени перфузия. [1] Другая последовательность МРТ, диффузионно-взвешенная МРТ , оценивает количество ткани, которая уже некротизирована, и поэтому комбинация этих последовательностей может использоваться для оценки количества ткани головного мозга, которую можно спасти с помощью тромболизиса и/или тромбэктомии . [1]
Последовательности
[ редактировать ]Существует 3 основных метода перфузионной МРТ:
- Контраст динамической восприимчивости (ДСК): контрастный гадолиний вводится , и быстрая повторная визуализация (обычно градиентное эхо-планарное Т2*-взвешенное изображение) количественно определяет потерю сигнала, вызванную восприимчивостью. [2]
- Усиление динамического контраста (DCE): измерение сокращения спин-решеточной релаксации (T1), вызванного болюсом гадолиния . контраста [3]
- Маркировка артериального спина (ASL): Магнитная маркировка артериальной крови под пластиной визуализации без необходимости использования гадолиниевого контраста. [4]
Можно также утверждать, что диффузионные модели МРТ, такие как внутривоксельное некогерентное движение , также пытаются уловить перфузию.
Контраст динамической чувствительности
[ редактировать ]При МР-томографии с динамическим контрастом восприимчивости (DSC-MRI или просто DSC) контрастное вещество гадолиний вводится временной ряд быстрых T2*-взвешенных (Gd) (обычно внутривенно) и получается изображений. Проходя через ткани, гадолиний вызывает снижение Т2* в близлежащих протонах воды; соответствующее уменьшение наблюдаемой интенсивности сигнала зависит от локальной концентрации Gd, которую можно рассматривать как показатель перфузии. Полученные данные временных рядов затем подвергаются постобработке для получения карт перфузии с различными параметрами, такими как BV (объем крови), BF (поток крови), MTT (среднее время прохождения) и TTP (время достижения пика).
Динамическая контрастная визуализация
[ редактировать ]Визуализация с динамическим контрастированием (DCE) дает информацию о физиологических характеристиках тканей, таких как транспорт из крови в ткань и объем крови. Обычно его используют для измерения того, как контрастное вещество перемещается из крови в ткани. Концентрацию контрастного вещества измеряют по мере его прохождения из кровеносных сосудов во внеклеточное пространство ткани (оно не проходит через мембраны клеток ) и по мере его возвращения в кровеносные сосуды. [5] [6]
Контрастные вещества, используемые для DCE-MRI, часто имеют основу гадолиния . Взаимодействие с контрастным веществом гадолиния (Gd) (обычно хелатом иона гадолиния) приводит к уменьшению времени релаксации протонов воды, и поэтому изображения, полученные после инъекции гадолиния, демонстрируют более высокий сигнал на Т1-взвешенных изображениях, что указывает на присутствие агента. Важно отметить, что, в отличие от некоторых методов, таких как ПЭТ-визуализация , контрастное вещество визуализируется не напрямую, а путем косвенного воздействия на протоны воды. Обычная процедура DCE-МРТ состоит в том, чтобы сделать обычную Т1-взвешенную МРТ (без гадолиния), а затем вводить гадолиний (обычно внутривенно болюсно в дозе 0,05–0,1 ммоль/кг) перед дальнейшим Т1. -взвешенное сканирование. DCE-MRI может быть получена с паузой для введения контрастного вещества или без нее и может иметь различное временное разрешение в зависимости от предпочтений – более быстрая визуализация (менее 10 с на объем изображения) позволяет проводить фармакокинетическое (ФК) моделирование контрастного вещества, но может ограничивать возможное разрешение изображения. Более медленное временное разрешение позволяет получать более детальные изображения, но может ограничить интерпретацию только рассмотрением формы кривой интенсивности сигнала. В целом, постоянное увеличение интенсивности сигнала (соответствующее уменьшению T1 и, следовательно, увеличению взаимодействия Gd) на изображении DCE-MRI. воксель указывает на проницаемые кровеносные сосуды, характерные для опухолевой ткани, из которых Gd просочился во внесосудистое внеклеточное пространство. В тканях со здоровыми клетками или с высокой плотностью клеток гадолиний быстрее возвращается в сосуды, поскольку не может пройти через клеточные мембраны. В поврежденных тканях или тканях с более низкой плотностью клеток гадолиний дольше остается во внеклеточном пространстве.
Фармакокинетическое моделирование гадолиния в ДХЭ-МРТ сложное и требует выбора модели. Существует множество моделей, которые по-разному описывают структуру ткани, включая размер и структуру фракции плазмы, внесосудистое внеклеточное пространство и результирующие параметры, относящиеся к проницаемости, площади поверхности и константам переноса. [7] DCE-MRI может также предоставить независимые от модели параметры, такие как T1 (который технически не является частью контрастного сканирования и может быть получен независимо) и (начальную) площадь под кривой гадолиния (IAUGC, часто указывается с количеством секунд после инъекции). - т.е. IAUGC60), что может быть более воспроизводимым. [8] Точное измерение T1 требуется для некоторых фармакокинетических моделей, которые можно оценить по двум изображениям перед гадолинием с различным углом поворота импульса возбуждения. [9] хотя этот метод по своей сути не является количественным. [10] Некоторые модели требуют знания функции артериального входа, которая может быть измерена для каждого пациента или взята как популяционная функция из литературы и может быть важной переменной для моделирования. [11]
Маркировка артериального спина
[ редактировать ]Преимущество мечения артериальных спинов (ASL) состоит в том, что они не полагаются на введенный контрастный агент, а вместо этого делают вывод о перфузии на основе падения сигнала, наблюдаемого в срезе визуализации, возникающего из-за того, что входящие спины (за пределами среза визуализации) были избирательно инвертированы или насыщены. Возможен ряд схем ASL, самой простой из которых является восстановление с инверсией попеременного потока (FAIR), которое требует двух сборов идентичных параметров, за исключением инверсии вне среза; разница в двух изображениях теоретически связана только с входящими спинами и может рассматриваться как «карта перфузии».
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Чен, Фэн (2012). «Магнитно-резонансное диффузионно-перфузионное несоответствие при остром ишемическом инсульте: обновленная информация» . Всемирный журнал радиологии . 4 (3): 63–74. дои : 10.4329/wjr.v4.i3.63 . ISSN 1949-8470 . ПМК 3314930 . ПМИД 22468186 .
- ^ Фрэнк Гайяр; и др. «Динамический контраст чувствительности (ДСК) МР-перфузия» . Радиопедия . Проверено 14 октября 2017 г.
- ^ Фрэнк Гайяр; и др. «МРТ-перфузия с динамическим контрастированием (DCE)» . Радиопедия . Проверено 15 октября 2017 г.
- ^ Фрэнк Гайяр; и др. «Артериальная спиновая маркировка (ASL) МР-перфузия» . Радиопедия . Проверено 15 октября 2017 г.
- ^ Пол С. Тофтс. «Концепции T1-взвешенной визуализации DCE: моделирование, сбор данных и анализ» (PDF) . paul-tofts-phd.org.uk . Проверено 22 июня 2013 г.
- ^ Бакли, Д.Л., Сурброн, СП (2013). «Классические модели для МРТ с динамическим контрастом» . ЯМР в биомедицине . 26 (8): 1004–27. дои : 10.1002/nbm.2940 . ПМИД 23674304 . S2CID 20718331 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Тофтс, PS; Бакли, Д.Л. (1997). «Моделирование кинетики трассеров в динамической МР-визуализации Gd-DTPA» . Журнал магнитно-резонансной томографии . 7 (1): 91–101. дои : 10.1002/nbm.2940 . ПМИД 9039598 . S2CID 20718331 .
- ^ Миядзаки, Кейко; Джером, Нил П.; Коллинз, Дэвид Дж.; Ортон, Мэтью Р.; д'Арси, Джеймс А.; Уоллес, Тони; Морено, Лукас; Пирсон, Эндрю DJ; Маршалл, Линли В.; Карселлер, Фернандо; Лич, Мартин О.; Захарулис, Стергиос; Ко, Доу-Му (15 марта 2015 г.). «Демонстрация воспроизводимости диффузионно-взвешенной МРТ со свободным дыханием и МРТ с динамическим контрастированием у детей с солидными опухолями: пилотное исследование» . Европейская радиология . 25 (9): 2641–50. дои : 10.1007/s00330-015-3666-7 . ПМК 4529450 . ПМИД 25773937 .
- ^ Фрам, ЕК; Херфкенс, Р.Дж.; Джонсон, Джорджия; Гловер, Джорджия ; Карис, JP; Симакава, А; Перкинс, Т.Г.; Пелч, Нью-Джерси (1987). «Быстрый расчет T1 с использованием перефокусированной визуализации градиента с переменным углом поворота». Магнитно-резонансная томография . 5 (3): 201–08. дои : 10.1016/0730-725X(87)90021-X . ПМИД 3626789 .
- ^ Ченг, К; Коек, П.Дж.; Эльмлунд, Х; Идакиева, К; Пырванова, К; Шварц, Х; Тернстрем, Т; Хеберт, Х (2006). «Гемоцианин Rapana thomasiana (RtH): сравнение двух изоформ, RtH1 и RtH2, с разрешением 19A и 16A». Микрон . 37 (6): 566–76. дои : 10.1016/j.micron.2005.11.014 . ПМИД 16466927 .
- ^ Каламанте, Фернандо (октябрь 2013 г.). «Функция артериального входа при перфузионной МРТ: всесторонний обзор». Прогресс в спектроскопии ядерного магнитного резонанса . 74 : 1–32. дои : 10.1016/j.pnmrs.2013.04.002 . ПМИД 24083460 .