Perfuzja MRI - Perfusion MRI
| Perfuzja MRI | |
|---|---|
 Perfuzja MRI wykazująca opóźniony czas do maksymalnego przepływu (T max ) w półcieniu w przypadku niedrożności lewej tętnicy środkowej mózgu .
| |
| Cel, powód | skanowanie perfuzyjne za pomocą MRI |
Perfuzja MRI lub obrazowanie zależne od perfuzji ( PWI ) to skanowanie perfuzji przy użyciu określonej sekwencji MRI . Uzyskane dane są następnie przetwarzane w celu uzyskania map perfuzji z różnymi parametrami, takimi jak BV (objętość krwi), BF (przepływ krwi), MTT (średni czas przejścia) i TTP (czas do szczytu).
Zastosowanie kliniczne
W zawału mózgu , półcień spadła perfuzję. Inna sekwencja MRI , MRI ważona dyfuzją , szacuje ilość tkanki, która jest już martwicza, a zatem połączenie tych sekwencji można zastosować do oszacowania ilości tkanki mózgowej, którą można uratować przez trombolizę i/lub trombektomię .
Sekwencje
Istnieją 3 główne techniki perfuzji MRI:
- Dynamiczny kontrast wrażliwości (DSC): wstrzykuje się kontrast gadolinowy , a szybkie powtarzane obrazowanie (zazwyczaj gradientowe echo-planarne T2 ważone ) określa ilościowo utratę sygnału wywołaną przez wrażliwość.
- Wzmocniony kontrast dynamiczny (DCE): Pomiar skrócenia relaksacji spin-sieć (T1) wywołanej przez bolus kontrastowy gadolinu
- Znakowanie spinów tętniczych (ASL): Magnetyczne znakowanie krwi tętniczej pod płytką do obrazowania, bez konieczności stosowania kontrastu gadolinem
Można również argumentować, że modele dyfuzyjne MRI, takie jak ruch niespójny wewnątrz wokselu , również próbują uchwycić perfuzję.
Dynamiczny kontrast podatności
W dynamicznym obrazowaniu MR z kontrastem wrażliwości (DSC-MRI lub po prostu DSC) wstrzykuje się gadolinowy środek kontrastowy (Gd) (zwykle dożylnie) i uzyskuje się serię szybkich obrazów T2*-zależnych . Gdy gadolin przechodzi przez tkanki, indukuje redukcję T2* w pobliskich protonach wody; obserwowany odpowiedni spadek natężenia sygnału zależy od lokalnego stężenia Gd, które można uznać za zastępstwo dla perfuzji. Zebrane dane szeregów czasowych są następnie przetwarzane w celu uzyskania map perfuzji z różnymi parametrami, takimi jak BV (objętość krwi), BF (przepływ krwi), MTT (średni czas przejścia) i TTP (czas do szczytu).
Obrazowanie dynamiczne ze wzmocnionym kontrastem
Obrazowanie dynamiczne ze wzmocnieniem kontrastowym (DCE) dostarcza informacji o fizjologicznych właściwościach tkanek, takich jak transport z krwi do tkanki i objętość krwi. Jest zwykle używany do pomiaru przemieszczania się środka kontrastowego z krwi do tkanki. Stężenie środka kontrastowego mierzy się, gdy przechodzi on z naczyń krwionośnych do przestrzeni zewnątrzkomórkowej tkanki (nie przechodzi przez błony komórkowe ) i wraca do naczyń krwionośnych.
Środki kontrastowe stosowane w DCE-MRI są często oparte na gadolinie . Interakcja ze środkiem kontrastowym gadolinu (Gd) (zwykle chelatem jonów gadolinu) powoduje skrócenie czasu relaksacji protonów wody, a zatem obrazy uzyskane po wstrzyknięciu gadolinu wykazują wyższy sygnał w obrazach T1-zależnych, co wskazuje na obecność środka. Należy zauważyć, że w przeciwieństwie do niektórych technik, takich jak obrazowanie PET , środek kontrastowy nie jest obrazowany bezpośrednio, ale poprzez pośredni wpływ na protony wody. Powszechną procedurą podczas badania DCE-MRI jest wykonanie regularnego badania T1-zależnych MRI (bez gadolinu), a następnie wstrzyknięcie gadolinu (zwykle w postaci dożylnego bolusa w dawce 0,05-0,1 mmol/kg) przed kolejnym T1 ważone skanowanie. DCE-MRI można uzyskać z lub bez przerwy na wstrzyknięcie kontrastu i może mieć różną rozdzielczość czasową w zależności od preferencji – szybsze obrazowanie (mniej niż 10 s na objętość obrazu) umożliwia modelowanie farmakokinetyczne (PK) środka kontrastowego, ale może ograniczyć możliwą rozdzielczość obrazu. Niższa rozdzielczość czasowa umożliwia bardziej szczegółowe obrazy, ale może ograniczać interpretację tylko do patrzenia na kształt krzywej natężenia sygnału. Ogólnie, utrzymujący zwiększonej intensywności sygnału (odpowiadające T1 i zmniejszyła się w ten sposób zwiększone oddziaływanie Gd) w DCE obrazu-MR wokseli oznacza przepuszczalne naczyń krwionośnych charakterystyczne tkanki nowotworowej, gdy Bg wyciekł do pozanaczyniowej przestrzeni pozakomórkowej. W tkankach ze zdrowymi komórkami lub o dużej gęstości komórek, gadolin szybciej wnika do naczyń, ponieważ nie może przejść przez błony komórkowe. W uszkodzonych tkankach lub tkankach o mniejszej gęstości komórek gadolin dłużej pozostaje w przestrzeni pozakomórkowej.
Modelowanie farmakokinetyczne gadolinu w DCE-MRI jest złożone i wymaga wyboru modelu. Istnieje wiele modeli, które w różny sposób opisują strukturę tkanki, w tym wielkość i strukturę frakcji osocza, zewnątrznaczyniową przestrzeń zewnątrzkomórkową i wynikające z niej parametry związane z przepuszczalnością, polem powierzchni i stałymi transferu. DCE-MRI może również dostarczyć parametry niezależne od modelu, takie jak T1 (która nie jest technicznie częścią skanu kontrastowego i może być uzyskana niezależnie) oraz (początkowe) obszar pod krzywą gadolinu (IAUGC, często podawany z liczbą sekund od wstrzyknięcia - tj. IAUGC60), które mogą być bardziej powtarzalne. Dokładny pomiar T1 jest wymagany w przypadku niektórych modeli farmakokinetycznych, które można oszacować na podstawie 2 obrazów pregadolinowych o różnym kącie odwrócenia impulsu wzbudzającego, chociaż ta metoda nie jest z natury ilościowa. Niektóre modele wymagają znajomości tętniczej funkcji wejściowej, która może być mierzona na podstawie pacjenta lub wzięta jako funkcja populacji z literatury i może być ważną zmienną w modelowaniu.
Znakowanie spinów tętniczych
Znakowanie spinów tętniczych (ASL) ma tę zaletę, że nie polega na wstrzykniętym środku kontrastowym, zamiast tego wnioskuje perfuzję na podstawie spadku sygnału obserwowanego w obrazowanym skrawku, wynikającego z napływających spinów (poza obrazowanym skrawkiem), które zostały selektywnie odwrócone lub nasycone. Możliwych jest wiele schematów ASL, z których najprostszym jest odzyskiwanie naprzemiennej inwersji przepływu (FAIR), które wymaga dwóch akwizycji identycznych parametrów z wyjątkiem inwersji poza przekrojem; różnica w tych dwóch obrazach wynika teoretycznie tylko z napływających spinów i może być uważana za „mapę perfuzji”.