马国林西安会讲用-中文.pptx

脑肿瘤的磁共振波谱和灌注成像 马国林 MD.PhD. 卫生部中日友好医院放射科 病理生理和神经化学 成像技术和脉冲序列 临床应用 脑肿瘤的磁共振波谱和灌注成像 能给出病理和代谢信息 对常规MRI进行补充 有助疑难疾病的诊断 脑肿瘤MR波谱和灌注成像病理生理和神经化学 血管壁厚度增加 管腔截面减少 相对脑血容量（rCBV）减少 血管腔 血管壁 周围组织 电子自旋 T2*信号减低 梯度回波能探测其顺磁敏感性 血管直径增加 管壁增厚 数量增多 血容量增加 正常脑 胶质瘤 毛细血管直径 3-5μm 3-40μm 内皮细胞厚度 0.26μm 0.5 μm 血管内皮生长因子(VEGF)血管渗透性因子(VPF) 与肿瘤新生血管有关 肿瘤生长的重要介质 灌注MRI 能直接探测与组织学相关的CBV和血管渗透性 脑肿瘤MR波谱和灌注成像病理生理和神经化学 1H-MRS检测的神经代谢物的意义 NAA 神经元标志 减少与神经元丧失或死亡有关 Cho 反映脑内总胆碱量 包括磷酸胆碱 甘油磷酸胆碱 磷脂酰胆碱和鞘磷脂 升高提示细胞膜更新紊乱 Cr 包括肌酸 磷酸肌酸 是能量代谢产物 反映细胞内肌酸总储备情况 相对稳定 常用内标准 理论上测各物质绝对浓度最科学但复杂 NAA，Cho与Cr比值相对容易 不随T1/T2变化 不受脑脊液影响 Calella A M, et al. Neural Dev,2007,2:4. Ehrengruber M U, et al. Gene,2000,258(1-2):63-69. 脑肿瘤MR波谱和灌注成像病理生理和神经化学 Normal MR Spectrum Hunter’s angle 脑肿瘤中Cho 改变 Cho水平 与肿瘤细胞密度 肿瘤级别 有无坏死有关 Cho升高 见于肿瘤 由于细胞膜翻转和增生 细胞膜破坏释放磷酸胆碱和甘油磷酸胆碱及其代谢物合成是Cho升高的生物学基础 脑肿瘤MR波谱和灌注成像病理生理和神经化学 脑肿瘤基本代谢改变 Cho lactate lipids 升高 NAA Cr 降低 脑肿瘤中Cho 改变 Cho降低 高度恶性肿瘤和GBMs的大量坏死 Cho半定量 胶质瘤的可靠指标与组织学标志Ki-67明显相关 Cho值不同 可显示肿瘤内不同组织学分级 出血 钙化 辐射坏死区等 脑肿瘤MR波谱和灌注成像病理生理和神经化学 脑肿瘤中NAA 确切功能不清 神经元密度和发育标志--神经元特性 也见于不成熟少突胶质细胞 原始星形细胞 轴突 NAA 降低-肿瘤代替或破坏神经元 正常脑内乳酸很少检出 乳酸明显升高 有氧反应失去 无氧糖酵解取代 缺氧 代谢紊乱 巨噬细胞聚集（炎症区） 乳酸也可聚集囊肿和坏死灶 乳酸和脂质常见于坏死和囊性肿瘤内-预示高度恶性 脑肿瘤MR波谱和灌注成像病理生理和神经化学 脑肿瘤中Cr和PCr改变 Cr 能量代谢标志 Cr 相对恒定 但恶性病变降低 常用作计算代谢物比值(Cho/Cr和 NAA/Cr） 局部和个性化Cr浓度不清 绝对定量增加MRS敏感度和特异度 肌醇（Myo-inositol） 低级别胶质瘤升高 脑肿瘤MR波谱和灌注成像病理生理和神经化学 History: 68 y/o man 严重头疼 TE 30 ms Dx: Grade 2 astrocytoma 序列 自旋回波-梯度回波 对比剂通过微血管使T2和T2* 变化 自旋和梯度回波能测量CBV 对比剂标准剂量(0.1 mmol/kg） 正常脑白质传递信号失去约25% SE T2WI 不敏感 需要2-4倍对比剂量才产生信号变化 梯度回波探测局部磁敏感性顺磁性变化更敏感 成像技术和脉冲序列 动态磁敏感对比增强灌注MRI(DSC MRI) 序列 自旋回波-梯度回波 自旋回波 伪影磁敏感性较小 毛细血管对比磁敏感性增加 梯度回波 毛细血管和较大血管灌注均敏感 减少层厚可降低伪影的磁敏感性 梯度回波用0.1 mmol/kg的磁敏感度和自旋回波用0.2 mmol/kg相似 成像技术和脉冲序列 动态磁敏感对比增强灌注MRI(DSC MRI) 序列 单体素-多体素 单体素 采样小 一般病变 2D定位 对低波谱分辨率组织 化学位移伪影 体素内出血 化学位移成像污染更好 多体素 MRSI 或化学位移成像(CSI) 2D 或3D 采样大 分辨率高 代谢物覆盖