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第七節(jié)  MR灌注加權(quán)成像技術(shù)

MR灌注加權(quán)成像（perfusion-weighted imaging，PWI）屬于MR腦功能成像的一種，反映的主要是組織中微觀血流動力學(xué)信息。PWI的原理和技術(shù)比較復(fù)雜，在臨床上的應(yīng)用還不成熟，本節(jié)僅作簡單介紹。

MR PWI的方法很多，較常采用的主要有兩種方法，即：（1）對比劑首次通過（first pass）法；（2）動脈自旋標(biāo)記（aterial spin lableing，ASL）法。前者需要注射外源性對比劑，在臨床研究中應(yīng)用較為廣泛。后者利用動脈血液中的質(zhì)子作為內(nèi)源性對比劑，通過特殊設(shè)計的脈沖序列對流入組織前的動脈血液質(zhì)子進(jìn)行標(biāo)記，通過檢測受標(biāo)記的質(zhì)子流經(jīng)受檢組織時引起組織的信號強(qiáng)度變化來反映組織的血流動力學(xué)信息，目前在臨床研究中尚未得以廣泛應(yīng)用。

一、對比劑首次通過法PWI的基本原理

PWI的對比劑多采用目前臨床上最常用的離子型非特異性細(xì)胞外液對比劑Gd-DTPA。對比劑用高壓注射器快速注入周圍靜脈，采用時間分辨力足夠高的快速MR成像序列對目標(biāo)器官進(jìn)行連續(xù)多時相掃描，通過檢測帶有對比劑的血液首次流經(jīng)受檢組織時引起組織的信號強(qiáng)度隨時間的變化來反映組織的血流動力學(xué)信息。

Gd-DTPA是順磁性物質(zhì)，血液中的Gd-DTPA將使血液的T1和T2值降低，在一定的濃度范圍內(nèi)，血液T1值和T2*值的變化率與血液中對比劑的濃度呈線性關(guān)系，即：

D(1/T1) = k[Gd]

D(1/T2*) = k[Gd]

式中D(1/T1)表示T1值的變化率；D(1/T2*)表示T2*值的變化率；[Gd]表示對比劑濃度；k是常數(shù)，與對比劑、組織結(jié)構(gòu)、主磁場強(qiáng)度等因素有關(guān)。

在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)T1值的變化率公式，采用T1WI序列進(jìn)行PWI。也可根據(jù)T2*值的變化率公式，采用T2*WI序列進(jìn)行PWI。由于Gd-DTPA不能通過正常腦組織的血腦屏障，一般多采用T2*WI序列進(jìn)行PWI，最常用的序列是GRE-EPI T2*WI序列。在腦組織外的其他器官，由于對比劑可進(jìn)入組織間隙，很好地發(fā)揮其短T1效應(yīng)，因此可采用快速T1WI序列進(jìn)行PWI，如多次激發(fā)IR-EPI T1WI序列等。

團(tuán)注對比劑后，帶有對比劑的血液首次流過組織時將引起組織T1或T2*弛豫率發(fā)生變化，從而引起組織信號強(qiáng)度的變化。通過檢測對比劑首次流經(jīng)組織時引起組織的信號強(qiáng)度變化，計算出其T1或T2*弛豫率變化，組織T1或T2*弛豫率的變化代表組織中對比劑的濃度變化，而對比劑的濃度變化則代表血流動力學(xué)變化。這就是首次通過法PWI的基本原理，通過合適數(shù)學(xué)模型的計算可得到組織血流灌注的半定量信息，如組織血流量、血容量和平均通過時間等。具體計算過程比較復(fù)雜，這里不作詳細(xì)介紹。

二、順磁性對比劑首次通過法PWI的臨床應(yīng)用

目前順磁性對比劑首次通過法PWI在臨床上的應(yīng)用還比較少，主要用于臨床研究。采用目前的技術(shù)該方法一般只能得到組織血流灌注的半定量信息。

臨床上研究相對較多的包括：

（1）腦組織PWI。最常采用的序列單次激發(fā)GRE-EPI T2WI序列。主要用于腦缺血性病變、腦腫瘤的血供研究等。

（2）心肌灌注。常用的序列為超快速擾相GRE T1WI序列或多次激發(fā)IR-EPI T1WI序列。主要用于心肌缺血的研究，在靜息狀態(tài)和負(fù)荷狀態(tài)下分別進(jìn)行PWI可檢測心肌灌注儲備，有助于心肌缺血的早期發(fā)現(xiàn)。

（3）腎臟血流灌注。

（4）肝臟血流灌注等。