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3D ASL成像解决方案系列解读(三)关于定量

 渤海小鱼0728 2018-07-21

在3D ASL成像系列解读的一、二两篇中,笔者阐述了关于3D ASL的一些基本概念和注意事项,接下来,我们来讨论3D ASL关于定量的问题。

3D ASL--关于定量

当我们使用ASL灌注成像方案时我们首先需要了解该ASL是否可以实现定量。尽管有很多不同的定量解决方案,但在ASL灌注成像解决方案中具有质子密度图的ASL定量方案才是最精准的定量方案。在ASL灌注成像中质子密度图在定量方面具有两方面重要的意义:其一,质子密度图能够告诉我们血液在完全弛豫状态下的信号强度值;其二,质子密度图还能够校正由于线圈各个通道信噪比差别所导致的信号差别。这里需要特别强调是在ASL成像后大家所看到的差值图(或说减影图)不是真正的定量,这组图无法克服线圈通道差别所导致的信号强度差别。因此如果要比较灌注水平的差别必须去测量CBF的差别。在决定ASL是否可以精准定量的因素中,标记脉冲的类型也至关重要。在准连续式标记脉冲,采样更薄的标记脉冲宽度,这对于克服磁化传递效应、有效的背景抑制都特别重要。另外在这种准连续式标记脉冲类型也能精准定义出标记脉冲持续时间,这对于定量也极为重要。在脉冲式标记采用的厚快标记类型,更容易产生磁化传递效应,也不利于背景抑制。同时也不能清楚界定标记持续时间,尽管在QUIPSS II通过脉冲校正可以有所改善,但其定量精准性仍然存在问题。举两个例子,如下图所示:

一个ASL解决方案能否实现定量是判断其是否成熟的重要考核指标之一。有些厂家的ASL因为信号读取方式或标记脉冲方式等限制导致其无法实现被FDA认可的定量,因此在其产品模式无法实现定量。尽管他们可能会借助第三方的离线模式给出所谓定量,但准确性却很差。正常大脑皮层的CBF灌注水平在40-60ml/min/100g左右, 髓质灌注水平约在20-40 ml/min/100g左右,虽然会存在个体差异或某些场景导致的变化,但总体在这个区间。所以,如果某些定量的CBF如果明显偏出这个范围则有待评估。


在讨论ASL的CBF定量时笔者认为有两个因素需要考虑:其一就是PLD(标记后延迟)的影响,这里我们说理想的PLD应该大于ATT(动脉到达时间),但ATT在某些病理情况下会有所延长,特别在脑血管病时,此时我们要适度延迟PLD,这样我们讨论CBF才更有意义。在脑髓质和分水岭区由于供血动脉相对走行路程更长且血管管径偏细,其ATT会有所延长;大脑前循环和后循环ATT也有所不同,所以在相对比较短的PLD时发现分水岭区或髓质区或后循环区域低灌注不要盲目下结论,要采用相对长的PLD如2.5秒再进行评价。其二:笔者想说明一点,尽管ASL只提供CBF一个定量参数,但是因为ASL的示踪剂是动脉血中的水分子,这是一种可自由扩散的示踪剂,因此ASL所提供的CBF包括了与组织交换的过程,通常在ASL灌注成像采集时会有约90%的标记水与组织水完成了交换,所以这个CBF不仅能反映灌注的结果也能反映灌注的过程。这些在临床应用中都具有很深远的意义。


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