醫(yī)學(xué)精品課件神經(jīng)影像學(xué)新進(jìn)展在神經(jīng)外科中的應(yīng)用2012-11-1

1、神經(jīng)影像學(xué)新進(jìn)展王 梅 云河南省人民醫(yī)院放射科 影像學(xué)檢查方法頭顱X線平片（CR，DR）X線血管造影（DSA，DA）CT常規(guī)CTCT血管成像（CT Angiography， CTA)CT灌注成像（CT perfusion， CTP）MRI常規(guī)MRI磁共振血管成像（MR Angiography， MRA )磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（Diffusion Weighted Imaging, DWI)磁共振灌注加權(quán)成像（Perfusion Weighted Imaging, PWI)擴(kuò)散張量成像（Diffusion Tensor Imaging, DTI)磁敏感加權(quán)成像（Susceptibility Wei

2、ghted Imaging, SWI)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成像（Plaque Imaging)磁共振波譜成像（MR Spectroscopy, MRS)血氧水平依賴（Blood oxygen denpendent,BOLD)氨基質(zhì)子轉(zhuǎn)移（Amide Proton Transfer,APT）其它：多普勒超聲，ECT，SPECT，PET，PET-CT,PET-MR 影像學(xué)檢查方法-MR常規(guī)MRI磁共振血管成像（MR Angiography， MRA )磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（Diffusion Weighted Imaging, DWI)磁共振灌注加權(quán)成像（Perfusion Weighted Imagi

3、ng, PWI)擴(kuò)散張量成像（Diffusion Tensor Imaging, DTI)磁敏感加權(quán)成像（Susceptibility Weighted Imaging, SWI)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成像（Plaque Imaging)磁共振波譜成像（MR Spectroscopy, MRS)血氧水平依賴（Blood oxygen denpendent,BOLD)氨基質(zhì)子轉(zhuǎn)移（Amide Proton Transfer,APT） 常規(guī)MRI T1WI T2WI FLAIR MR血管成像三維重建多方位動(dòng)態(tài)觀察評(píng)價(jià)缺血區(qū)供血?jiǎng)用}情況腦MRA無需對(duì)比劑，簡單、快速、無創(chuàng) 磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）DW

4、I提供真實(shí)描述組織水分子擴(kuò)散相對(duì)速度的圖象對(duì)比。與傳統(tǒng)的MR技術(shù)不同，提供了一種新的影像對(duì)比。表觀擴(kuò)散系數(shù)（Apparent diffusion coefficient，ADC）：描述DWI中不同方向的分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的速度和范圍。ADC值與DWI信號(hào)呈負(fù)指數(shù)關(guān)系。 DWI ADCDWI上高信號(hào)病灶細(xì)胞毒性水腫:急性梗死，外傷，腦炎等細(xì)胞密度高，細(xì)胞外間隙小： 淋巴瘤、PNET等 粘滯度高： 膿腫 表皮樣囊腫等 2021/7/16 星期五8DWI在腦缺血中的應(yīng)用早期診斷腦缺血鑒別新舊梗死灶評(píng)價(jià)缺血半暗帶1h CT3h MRI T2WI3h DWI5d CT缺血半暗帶(Ischemic Penumb

5、ra)缺血半暗帶： PWI DWIDWI PWIDWI在顱內(nèi)占位性病變的應(yīng)用顱內(nèi)環(huán)形強(qiáng)化灶的鑒別（膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、轉(zhuǎn)移瘤與膿腫）蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫的鑒別 腫瘤惡性程度的鑒別診斷一些腫瘤：如PNET，淋巴瘤，轉(zhuǎn)移瘤等 早期檢測放療和化療反應(yīng)顱內(nèi)腫瘤影響DWI的因素腫瘤細(xì)胞數(shù)目、大小和排列：腫瘤細(xì)胞數(shù)目密集、體積較大或者具有特殊的空間排列均可能限制水分子擴(kuò)散。如淋巴瘤、髓母細(xì)胞瘤、原始外胚層腫瘤（PNET）等，DWI表現(xiàn)為明顯高信號(hào)，具有相對(duì)特征性。細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的數(shù)目和大?。阂话銇碚f，腫瘤細(xì)胞異型性越高，細(xì)胞器越豐富，體積越大，主要有細(xì)胞核（包括染色質(zhì)）、核小體、高爾基體等，將降低細(xì)胞內(nèi)水分子的

6、擴(kuò)散。顱內(nèi)腫瘤影響DWI的因素細(xì)胞間隙：大的間隙對(duì)細(xì)胞外水分子的運(yùn)動(dòng)影響不大，小的間隙則限制其運(yùn)動(dòng)。合并微囊變、微梗死、出血、鈣化等均可以引起擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生變化。T2穿透效應(yīng)的影響。DWI在顱內(nèi)占位性病變的應(yīng)用顱內(nèi)環(huán)形強(qiáng)化灶的鑒別（膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、轉(zhuǎn)移瘤與膿腫）腫瘤惡性程度的鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫的鑒別 診斷一些腫瘤：如PNET，淋巴瘤，轉(zhuǎn)移瘤等 早期檢測放療和化療反應(yīng)2021/7/16 星期五15顱內(nèi)環(huán)形強(qiáng)化灶的鑒別常規(guī)MRI表現(xiàn)相似，DWI可以鑒別，敏感性93.3，特異性90.9。腦膠質(zhì)瘤、轉(zhuǎn)移瘤的囊變/ 壞死：主要因?yàn)槟[瘤生長迅速,病變中心缺血等引起壞死，壞死灶中的細(xì)胞數(shù)量少,液體清亮,

7、黏稠度低,因而水分子的彌散運(yùn)動(dòng)不受限，于DWI 像上表現(xiàn)為低信號(hào)；腦膿腫則由于主要含大量黏液,其內(nèi)含有細(xì)菌、炎性細(xì)胞、黏蛋白、細(xì)胞碎屑等,較高的黏稠度和大量的炎性細(xì)胞限制了水分子的運(yùn)動(dòng),因此DWI 上呈高信號(hào)。 T2WIT1WI C+DWI 膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與膿腫2021/7/16 星期五 小心誤診！膿腫轉(zhuǎn)移瘤T2WI T1WI+C DWI ADC膿腫間變性星形細(xì)胞瘤轉(zhuǎn)移瘤2021/7/16 星期五20DWI在顱內(nèi)占位性病變的應(yīng)用顱內(nèi)環(huán)形強(qiáng)化灶的鑒別（膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、轉(zhuǎn)移瘤與膿腫）腫瘤惡性程度的鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫的鑒別 診斷一些腫瘤：如PNET，淋巴瘤，轉(zhuǎn)移瘤等 早期檢測放療和化療反應(yīng)202

8、1/7/16 星期五21DWI對(duì)膠質(zhì)瘤分級(jí)診斷的價(jià)值高級(jí)別膠質(zhì)瘤的瘤體實(shí)質(zhì)值明顯低于低級(jí)別膠質(zhì)瘤,主要是由于腦腫瘤惡性程度越高,細(xì)胞數(shù)目越多,細(xì)胞間隙越小,而且細(xì)胞異型性增高,核漿比加大,導(dǎo)致水分子彌散更加受限。 II級(jí)星形細(xì)胞瘤vs膠質(zhì)母細(xì)胞瘤苗延巍，中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2005（21）5：5761良惡性腦膜瘤的鑒別惡性良性DWI在顱內(nèi)占位性病變的應(yīng)用顱內(nèi)環(huán)形強(qiáng)化灶的鑒別（膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、轉(zhuǎn)移瘤與膿腫）腫瘤惡性程度的鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫的鑒別 診斷一些腫瘤：如PNET，淋巴瘤，轉(zhuǎn)移瘤等 早期檢測放療和化療反應(yīng)2021/7/16 星期五25表皮樣囊腫與蛛網(wǎng)膜囊腫的鑒別表皮樣囊腫：因含有脂類、

9、大分子物質(zhì)等成分,其內(nèi)容物的運(yùn)動(dòng)能力低,DWI上與腦實(shí)質(zhì)的信號(hào)近似,表現(xiàn)為等或稍高信號(hào),相應(yīng)的ADC值亦低于腦脊液。蛛網(wǎng)膜囊腫：因含有大量的自由水分子,其信號(hào)強(qiáng)度則與腦脊液類似,于DWI上呈低信號(hào),ADC 圖像上呈高信號(hào)。T1WI C+T2WI DWI 表皮樣囊腫，DWI上信號(hào)很高 蛛網(wǎng)膜囊腫，在所有MRI序列上，信號(hào)都類似于CSF。 2021/7/16 星期五27DWI在顱內(nèi)占位性病變的應(yīng)用顱內(nèi)環(huán)形強(qiáng)化灶的鑒別（膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、轉(zhuǎn)移瘤與膿腫）腫瘤惡性程度的鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫的鑒別 診斷一些腫瘤：如PNET，淋巴瘤，轉(zhuǎn)移瘤等 早期檢測放療和化療反應(yīng)淋巴瘤T1WI C+T1WI C-T2W

10、I FLAIR DWI 2021/7/16 星期五29DWI在顱內(nèi)占位性病變的應(yīng)用顱內(nèi)環(huán)形強(qiáng)化灶的鑒別（膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、轉(zhuǎn)移瘤與膿腫）腫瘤惡性程度的鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫的鑒別 診斷一些腫瘤：如PNET，淋巴瘤，轉(zhuǎn)移瘤等 早期檢測放療和化療反應(yīng)成功的放療或化療可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞明顯損失，表現(xiàn)為細(xì)胞膜完整性喪失和隨后腫瘤細(xì)胞密度降低。 因?yàn)槟[瘤細(xì)胞減少，組織間隙提及增大，導(dǎo)致?lián)p傷的腫瘤組織內(nèi)水?dāng)U散運(yùn)動(dòng)增加。 早期檢測放療和化療反應(yīng)2021/7/16 星期五31早期檢測放療反應(yīng) 治療前T1WI C+ 治療前 ADC 圖 (b=4000)肺癌腦轉(zhuǎn)移病人放療過程中ADC值增加,治療2月后病變消失。治療后

11、7天 ADC圖 (b=4000）)治療后60天T1WI C+ 2021/7/16 星期五32DWI在顱內(nèi)其它疾病的應(yīng)用顱內(nèi)出血外傷腦實(shí)質(zhì)內(nèi)出血外傷男性，18歲。 有外傷病史。T2WI,T2*-GRE,FLAIR未見異常。DWI示左顳灰白質(zhì)交界處及右側(cè)額葉分別見高信號(hào)損傷，ADC呈低信號(hào)（箭頭）。體素不相干運(yùn)動(dòng)（intravoxel incoherent motion，IVIM）多b值彌散成像無創(chuàng)可反應(yīng)腫瘤血流灌注及擴(kuò)散信息常規(guī)T1 T2 DWI ADC IVIM High b ADCIVIM Low b ADC3D ASL CBFMR灌注加權(quán)成像（PWI）動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比（dynamic sus

12、ceptibility contrast，DSC） MRI：雙倍對(duì)比劑，高壓注射器；動(dòng)脈血質(zhì)子自旋標(biāo)記（arterial spin labeling，ASL）MRI：無創(chuàng)，可重復(fù)性。 DSC原理利用順磁性對(duì)比劑Gd-DTPA首過期間引起的MR信號(hào)改變，得到信號(hào)強(qiáng)度時(shí)間曲線。通過分析MR信號(hào)隨時(shí)間變化情況，可以得到CBF、CBV、MTT、TTP等參數(shù)圖。動(dòng)脈血質(zhì)子自旋標(biāo)記(ASL) 灌注參數(shù)CBF：反映每100克腦組織內(nèi)每分鐘的血流量。以毫升/100克/分(ml/100g/min)為單位。CBV：感興趣區(qū)毛細(xì)血管和大血管的血管床容積。以毫升為單位。MTT：對(duì)比劑平均通過時(shí)間，以秒為單位。TTP：

13、對(duì)比劑到達(dá)最高峰的時(shí)間，以秒為單位。中心容積定律：CBF = CBV / MTT 在腦缺血中的應(yīng)用：評(píng)價(jià)缺血半暗帶男性，49歲。言語不清2天。 PWIDWI，存在缺血半暗帶 治療前后腦灌注情況評(píng)價(jià)介入治療前后 療效評(píng)價(jià)(治療前后)rCBV可反映腫瘤的血供情況判斷膠質(zhì)瘤的分級(jí)指導(dǎo)立體定向活檢鑒別腫瘤復(fù)發(fā)與放射性壞死在腦腫瘤中的應(yīng)用鑒別腫瘤復(fù)發(fā)與放射性壞死 磁敏感加權(quán)成像（SWI）磁化率(Susceptibility)：一種物質(zhì)在外加磁場作用下的磁化程度磁敏感加權(quán)成像（Susceptibility Weighted Imaging, SWI）利用不同組織間磁化率的差異產(chǎn)生一種獨(dú)特的對(duì)比這種對(duì)比不同

14、于質(zhì)子加權(quán)、T1、T2 及 T2*對(duì)比，是一種新的MRI 成像序列河南省人民醫(yī)院磁敏感加權(quán)成像（SWI）SWI對(duì)順磁性物質(zhì)如脫氧血紅蛋白和含鐵血黃素等高度敏感，對(duì)微出血灶的顯示比2D梯度回波序列(GRE) 敏感3-6倍SWI被認(rèn)為是靜息態(tài)的BOLD，用以測量血氧飽和度 定量分析 GRESWI中樞神經(jīng)系統(tǒng)臨床應(yīng)用 Clinical application腦、脊髓外傷 (trauma)血管畸形（vessel malformation) 腦腫瘤 (tumors) 鈣化顯示(calcification)腦卒中 (stroke)癡呆 (dementia)SWI 早期敏感檢出微出血灶(Microbleed

15、)顯示彌漫性軸索損傷(Diffuse axonal injury,DAI)蛛網(wǎng)膜下腔出血（Subarachnoid hemorrhage）腦室內(nèi)出血（Intraventricular hemorrhage)腦外傷 (Trauma)SWIT2彌漫性軸索損傷(DAI) T2* SWISWI對(duì)腦外傷微出血灶的顯示(Microbleeding)蛛網(wǎng)膜下腔出血 (SAH)腦室內(nèi)積血CT SWI脊髓損傷后出血與否對(duì)治療和預(yù)后評(píng)估很重要由于脊髓很細(xì)，周圍解剖結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，SWI在脊髓成像受到限制，故SWI遲遲未能在脊髓病變中得到應(yīng)用我們與SWI技術(shù)的創(chuàng)始人美國E. Mark Haacke教授直接合作，首次開發(fā)

16、出脊髓的SWI參數(shù)，評(píng)價(jià)SWI在檢出頸髓損傷出血中的價(jià)值脊髓外傷(Spinal cord injury)男，34歲，車禍傷6天，常規(guī)MRI示脊髓挫傷而SWI示脊髓出血2021/7/16 星期五發(fā)表論文SWI在腦出血中的應(yīng)用T2 SWI海綿狀血管瘤(Cavernous hemangioma)靜脈畸形(Venous malformation)毛細(xì)血管擴(kuò)張癥(Telangiectasia)血管畸形（vessel malformation)海綿狀血管瘤(Cavernous hemangioma)靜脈畸形(Venous malformation)T2WI SWI毛細(xì)血管擴(kuò)張癥(Telangiectasi

17、a)顯示腫瘤血管和出血，有助于腫瘤分級(jí)和鑒別診斷基底節(jié)區(qū)生殖細(xì)胞瘤早期生殖細(xì)胞瘤的診斷腦腫瘤(Tumor)膠質(zhì)瘤(Glioma)T2WI SWI PWISWI顯示膠質(zhì)瘤內(nèi)出血和靜脈，有助于評(píng)估腫瘤血供，PWI顯示腫瘤實(shí)質(zhì)高灌注。高級(jí)別的腫瘤活動(dòng)區(qū)含更多的血管，且容易出血。膠質(zhì)瘤(Glioma) T1WI+C SWISWI很好地顯示了增強(qiáng)掃描沒有顯示的腫瘤內(nèi)出血和靜脈基底節(jié)區(qū)病變：性質(zhì)？66天后復(fù)查，病灶增大男，14歲，肢體無力2個(gè)月Lou X. AJNR, 2009放療27天后復(fù)查，病灶縮小生殖細(xì)胞瘤(Germinoma)Lou X. AJNR, 2009放療27天后復(fù)查男，16歲，肢體無力、

18、尿崩癥3個(gè)月生殖細(xì)胞瘤(Germinoma)Lou X. AJNR, 2009基底節(jié)區(qū)早期生殖細(xì)胞瘤(early basal ganglia germinoma)早期生殖細(xì)胞瘤：最大徑10mm，無囊變、壞死、出血；男性占絕大少數(shù)，通常纖維組織 脂質(zhì)核出血鈣化脂質(zhì)T1 T2 PD 病理斑塊分類（形態(tài)和成分）穩(wěn)定斑塊易損斑塊 判斷標(biāo)準(zhǔn)：脂質(zhì)核的大小和成分，纖維帽的厚度，有無血栓形成，有無炎性反應(yīng)或新生血管，鈣化部位和程度，狹窄程度易損斑塊特征：纖維帽破損，廣泛的脂質(zhì)壞死（40%)，斑塊內(nèi)出血，炎性細(xì)胞浸潤明顯，彌漫性鈣化和纖維化等成分并存 右頸內(nèi)動(dòng)脈管腔狹窄率80%，斑塊內(nèi)信號(hào)不均勻，呈較高及等信

19、號(hào)，為主要含脂質(zhì)和纖維組織的復(fù)雜斑塊 左頸內(nèi)動(dòng)脈血栓形成，橫斷面管腔內(nèi)充盈高低混雜信號(hào)。MIP法重建可見左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈起始段閉塞。 DWI示左放射冠腦梗死(A)，MRA正常(B)，高分辨T2WI示MCA壁斑塊形成(C)，遠(yuǎn)端血管無斑塊（D）。男性，26歲，發(fā)作性左側(cè)肢體無力8天磁共振波譜成像（MRS）MRS研究人體能量代謝的病生理變化。是在MRI形態(tài)學(xué)診斷的基礎(chǔ)上，從代謝方面對(duì)病變進(jìn)一步定性-化學(xué)指紋腦內(nèi)主要代謝物含義N乙酰天門冬氨酸（NAA）神經(jīng)元標(biāo)志物膽堿（Cho）反映細(xì)胞膜代謝情況肌酸（Cr）腦組織能量代謝的提示物乳酸（Lac）無氧酵解的產(chǎn)物 磁共振波譜成像（MRS）正常波譜圖橫軸為頻率軸

20、，縱軸為信號(hào)強(qiáng)度軸主要顯示4個(gè)代謝峰，波峰下面積代表化合物濃度病理情況下還可顯示其它代謝峰 代謝物化學(xué)位移代謝物名稱縮寫位移ppmN-乙酰天門冬氨酸肌酸膽堿肌醇乳酸脂質(zhì)谷氨酸/谷氨酰胺丙氨酸NAACrChomILacLipGlu/GlnAla2.02-2.053.033.943.23.61.30.9-1.42.1-2.51.3-1.5疾病 NAA Cr Cho Lac Lip aa腫瘤 - - -膿腫 梗死 - - -MS - - -癲癇 - - 顱內(nèi)常見病變的代謝物特征星形細(xì)胞瘤與腦梗死、局灶性炎癥的鑒別環(huán)形增強(qiáng)病變的鑒別腫瘤的定性診斷及良、惡性分級(jí)確定腫瘤邊界、指導(dǎo)治療方案腫瘤療效評(píng)估MRS在腦腫瘤中的應(yīng)用腦梗死和膠質(zhì)瘤的鑒別2021/7/16 星期五98腦梗死和膠質(zhì)瘤的鑒別膠質(zhì)瘤和轉(zhuǎn)移瘤的鑒別膠質(zhì)瘤：NAA，Cho，Cr正?；蜣D(zhuǎn)移瘤： NAA缺失，Cho，可見Lip NAA Cho Cr腦膜瘤ChoLip是常規(guī)擴(kuò)散加權(quán)成像的發(fā)展直觀顯示梗死遠(yuǎn)端纖維束走行改變及其完整性評(píng)價(jià)病變與纖維束的關(guān)系指導(dǎo)治療方案和幫助評(píng)估預(yù)后擴(kuò)散張量成像(DTI)血氧水平依賴MRI（Blood Oxygen Level Dependent, BOLD-MRI） 在體顯示腦功能區(qū)評(píng)價(jià)病灶與相鄰腦功能區(qū)的關(guān)系指導(dǎo)臨床治療和療效評(píng)價(jià) BOLD-MRI 功能區(qū)的移位術(shù)中導(dǎo)航BOLDDTI氨基質(zhì)