标记类型
在讨论动脉自旋标记灌注成像时必须要讨论的一个内容就是在实现ASL过程中采用何种标记脉冲类型。根据标记脉冲持续时间的长短可以分为以下三个类型:
脉冲式标记(PASL)
这是早期EPISTAR、FAIR等采用的标记脉冲类型,这种标记脉冲的特点是稍纵即逝,持续时间非常短,带来的一个突出问题就是灌注成像只能在很窄的范围内采集。
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连续式标记(CASL)
理论上来说这种标记脉冲在整个灌注成像中一直存在,显然这对于大范围灌注成像而言是非常有利的,而且这种连续式的标记脉冲也有利于提高ASL灌注成像的信噪比,但非常遗憾这种类型的标记脉冲目前还没有真正商品化:一方面这种类型的标记脉冲理论上需要一个单独的射频放大器,这在硬件上实施有一定的局限性;另一方面,SAR值问题也是限制其临床化的一个原因。
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准连续式标记(PCASL)
这种类型的标记脉冲实际上相当于脉冲式标记和连续式标记的一个完美的结合,既具有连续式标记脉冲大范围灌注成像、高信噪比等优点,同时也避免了连续式标记SAR值限制。在目前商用MR仪GE公司的3D ASL就是采用的这种类型的标记脉冲。
在有关ASL的国际专家共识中反复强调迄今为止PCASL是最被推荐的CASL的执行方案。准连续式标记脉冲采用的是高精度窄带标记模式,它避免了脉冲式标记厚快标记模式更容易产生的磁化传递干扰和标记、非标记过渡带过宽的问题,这对于能否实现精准定量至关重要。同时,在准连续式标记脉冲能精确界定出标记开始和结束时间(也就是标记持续时间),这对于定量计算也是必不可少的。和连续式标记相比准连续式标记有效克服了SAR值影响,也具有更高的标记效率。
PLD
PLD是Post label delay的缩写。必须强调PLD这一概念仅能用于连续式和准连续式标记脉冲类型。PLD具体说来就是从标记脉冲结束到ASL灌注图像采集开始所等待的时间。PLD的长短对ASL的灌注结果有很重要的影响。对于慢血流而言,采用短的PLD时相应血流的灌注区域无法采集灌注信号,因而表现为相对低灌注;当PLD足够长时相应区域则可表现为正常灌注水平。PLD对灌注结果的影响也反映了ASL灌注成像的一个特点:短的PLD反映的是灌注行为即灌注责任血管的粗细、行走路径的长短;而长的PLD更能反映灌注的真实结果。在临床工作中采用长、短PLD相结合的原则则可以更好的反映大血管狭窄后的代偿水平。如图例所示:
PLD选择需考虑的因素
知道了PLD的定义后,那么在临床工作中具体该如何灵活的选择PLD,主要需要考虑一下几个因素:
动脉血中水分子的半衰期
既然ASL采用动脉血中水分子作为内源性示踪剂,那我们就需要考虑这种示踪剂的半衰期问题。实际上ASL是通过对动脉血中的水分子进行磁化翻转来实现标记的目的,那么这里的半衰期其实就是要考虑该标记动脉血中水分子的T1弛豫时间的长短问题。我们知道场强越高组织的T1时间就越长,所以当我们选择PLD时首先要考虑所使用磁共振的场强问题。场强越高血液的T1值越大,允许我们能够使用的PLD也越长。需注意PLD的选择也是一把双刃剑,短的PLD可能会过高估计低灌注的范围,但过长的PLD也会因为标记的血液发生弛豫而导致ASL灌注图像信噪比下降。
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年龄因素
在选择PLD时年龄因素也是必须加以考虑的。随着年龄的增长会伴随着不同程度的各种血管退变如动脉硬化等,这些都在客观上要求要采用相对长的PLD。
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需要解决的临床问题
在研究不同的脑部病变,PLD的选择也是不同的。如果我们研究的是脑血管病变特别是一些慢性脑血管病变时往往需要我们采用两个不同的PLD,短的PLD更容易发现大血管狭窄所导致的灌注行为异常,而长的PLD则能更准确的评价实际灌注水平的改变,而且通过对比两个不同PLD的ASL灌注CBF图像我们也能更好的评价灌注代偿或说储备水平,这对于判断预后和卒中预防有重要的临床意义。对于儿童的MoyaMoya病而言,也需要进行两个不同PLD的扫描从而更准确的评价灌注代偿水平,这对于决定下一步治疗非常重要,缺血型的MoyaMoya病需要更早的干预治疗。
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