3D-ASL脑灌注成像技术临床应用及研究进展
【临床应用】从技术角度看3DASL临床优势——3DpCASLvsDSC-PWI
【临床应用】从技术角度看3DASL临床优势——3DpCASLvsDSC-PWI在颅内病变的诊断和鉴别诊断过程中灌注成像和常规增强扫描提供的是完全不同的诊断和鉴别诊断信息。
一个在增强上明显强化的病变未必是血供丰富或者说高灌注的病变；而一个在增强上没有强化的病变也未必是一个灌注不丰富的病变。
这种增强和灌注上的不一致在肿瘤病变时更应引起高度重视。
尽管多年来人们已经习惯于根据增强上有无强化来对胶质瘤进行分级如增强上强化明显的病变被认为是分化差WHO分级高而增强上没有强化的病变则被认为是分化好WHO 级别低，但大量的临床病例证明这种认识是存在严重误区的。
诚然，一个明显强化的颅内肿瘤病变意味着血脑屏障破坏明显，这的确在一定程度上可能意味着肿瘤的分化差，但其中也有一部分病人尽管强化明显但肿瘤病变本身却是低灌注的；反之，有些强化不明显的病例在灌注成像上却是明显的高灌注。
无论是国内还是国外文献都在强调肿瘤病变的新生血管形成程度是决定肿瘤良恶性最重要的指标，而灌注成像是反映肿瘤血管形成程度的量化评价手段。
事实上对于胶质瘤术后并结合放射治疗的病例而言在鉴别是放疗反应还是肿瘤复发或残存上灌注更是具有决定性的临床意义，无论病变区域是否强化或强化程度如何，最终决定是否复发或残存的还是取决于灌注表现。
对于脑梗塞的灌注应用近来也有了新的认识。
事实上灌注成像不仅可以用于评价急性缺血期的低灌注区并依此评价缺血半暗带，而在脑梗塞治疗过程中灌注成像还有助于评价梗塞后再灌注的出现，这些再灌注的出现意味着进一步的溶栓治疗需要停止，否则就有可能发生出血。
谈及到中枢神经系统灌注成像，大家熟知且经常采用的成像方案是注射对比剂的动态磁敏感对比成像（Dynamic Susceptibility Contrast，DSC）,该成像方案的基本原理是基于血脑屏障模型。
在临床实际工作中这种灌注成像方案面临很多挑战，稍后我们将予以讨论。
另一个中枢神经系统灌注成像解决方案是动脉自旋标记技术(Artery Spin Labeling，ASL),这种方案采用动脉血中的水分子作为内源性示踪剂，不依赖于血脑屏障。
磁共振3D-ASL灌注成像在烟雾病短暂性脑缺血发作（TIA）中的应用研究
磁共振3D-ASL灌注成像在烟雾病短暂性脑缺血发作（TIA）中的应用研究张文高;赵志煌;李亚斌;尹港峰【摘要】Objective To study the clinical application of 3D-ASL imaging in the detection of TIA-based moyamoya disease.Methods The clinical data about 64 patients with TIA-based moyamoya disease was retrospectively analyzed. The patients received the conventional magnetic resonance imaging and 3D-ASL imaging. The detection rate based on two methods was compared, the index of rCBF on the injured and healthy parts was analyzed.Results Magnetic resonance 3D-ASL scans were detected in 50 cases, and conventional MRI were detected in 18 cases, magnetic resonance 3D-ASL scans for moyamoya disease TIA positive rate was 78.1%, higher than that of conventional MRI detection rate was 28.1%, the difference was statistically signiifcant (P < 0.05), moyamoya disease in patients with TIA rCBF level lower than the healthy side side, the difference was statistically signiifcant (P < 0.05). Conclusion The detection rate of TIA-based moyamoya disease based on 3D-ASL imaging is high.%目的：探讨磁共振3D-ASL灌注成像在烟雾病短暂性脑缺血发作（TIA）中的应用研究。
磁共振3D-ASL成像在急性脑卒中患者综合治疗后转归预测中的应用研究
磁共振3D-ASL成像在急性脑卒中患者综合治疗后转归预测中的应用研究作者：***来源：《中国医学创新》2023年第22期【摘要】目的：探討磁共振三维动脉自旋标记（3D-ASL）成像在急性脑卒中患者综合治疗后转归预测中的应用。
方法：选取2019年1月—2022年8月于萍乡市人民医院接受综合治疗的急性脑卒中患者70例，采用改良Rankin量表（mRS）评估患者治疗后转归情况，根据转归情况将患者分为良好组（n=41）及不良组（n=29）。
比较两组患者临床资料、3D-ASL影像学资料，分析急性脑卒中患者综合治疗后转归不良的影响因素。
结果：70例患者中综合治疗后转归良好患者41例，转归不良患者29例。
良好组与不良组性别比较，差异无统计学意义（P>0.05）；良好组年龄低于不良组，高血压、高血脂、低灌注占比均低于不良组，局部脑血流量（rCBF）水平高于不良组，病灶部位单侧占比高于不良组，差异均有统计学意义（P<0.05）。
logistic回归分析结果显示低灌注[OR=1.517，95%CI（1.060，2.172）]是导致综合治疗后转归不良的独立危险因素，rCBF[OR=0.696，95%CI（0.514，0.941）]是影响综合治疗后转归的保护因素（P<0.05）。
rCBF及低灌注预测急性脑卒中患者综合治疗后转归的曲线下面积分别为0.691、0.780，95%CI分别为（0.568，0.814）、（0.667，0.893）（P<0.05）。
结论：3D-ASL成像可有效预测急性脑卒中患者综合治疗后转归情况，为后续治疗和护理干预提供指导。
【关键词】三维动脉自旋标记急性脑卒中综合治疗转归Application of Magnetic Resonance 3D-ASL Imaging in Outcome Prediction of Acute Stroke Patients after Multimodality Therapy/HE Xi. //Medical Innovation of China， 2023， 20（22）： -126[Abstract] Objective： To explore the application of magnetic resonance three dimension arterial spin labeling （3D-ASL） imaging in outcome prediction of acute stroke patients after multimodality therapy. Method： A total of 70 patients with acute stroke who received multimodality therapy in Pingxiang People's Hospital from January 2019 to August 2022 were selected. The modified Rankin scale （mRS） was used to evaluate the outcome of the patients after therapy. According to the outcome， the patients were divided into a good group （n=41） and an adverse group （n=29）. The clinical data and 3D-ASL imaging data of the two groups were compared， and the influencing factors of adverse outcome of acute stroke patients after comprehensive treatment were analyzed. Result： Among the 70 patients， 41 had good outcome and 29 had adverse outcome after comprehensive treatment. There was no significant difference in gender between good group and adverse group （P>0.05）. The age of good group was lower than that of adverse group， the proportions of hypertension， hyperlipidemia and hypoperfusion were lower than those of adverse group， the level of regional cerebral blood flow （rCBF） was higher than that of adverse group，and the proportion of unilateral lesion site was higher than that of adverse group， the differences were statistically significant （P<0.05）. logistic regression analysis showed that hypoperfusion [OR=1.517， 95%CI （1.060， 2.172）] was an independent risk factors for adverse outcome after multimodality therapy， and rCBF [OR=0.696， 95%CI （0.514， 0.941）] was a protective factor affecting the outcome after multimodality therapy （P<0.05）. The area under the curve of rCBF and hypoperfusion predicted the outcome of patients with acute stroke after multimodality therapy respectively was 0.691， 0.780， 95%CI respectively was （0.568， 0.814） and （0.667，0.893）（P<0.05）. Conclusion： 3D-ASL imaging can effectively predict the outcome of acutestroke patients after multimodality therapy， and provide guidance for follow-up therapy and nursing intervention.[Key words] 3D-ASL Acute stroke Multimodality therapy OutcomeFirst-author's address： Pingxiang People's Hospital， Jiangxi Province， Pingxiang 337000，Chinadoi：10.3969/j.issn.1674-4985.2023.22.029急性脑卒中是由于患者自身脑血管疾病直接或间接引起颅内动脉狭窄、闭塞或破裂而突发的脑血液循环障碍性疾病，以突然昏倒或眼口歪斜、口齿不清等为主要临床表现，好发于中老年群体[1]。
3D-ASL灌注技术在缺血性脑血管疾病中的应用价值
3D-ASL灌注技术在缺血性脑血管疾病中的应用价值【摘要】目的：探究3D-ASL灌注技术在缺血性脑血管疾病中的应用价值。
方法：选取2018年9月-2021年9月在我院进行就诊的缺血性脑血管疾病患者共34例，同时选取30例健康人群作为对照实验组，两组患者均进行扫描仪检查，然后比较两组患者的3D-ASL灌注技术以及MRA结果的一致性。
结果：健康人群的对照组的3D-ASL以及MRA诊断均未见异常，一致性100%，研究组患者的3D-ASL以及MRA诊断检查结果显示，大面积脑梗死患者的一致性为100%，小面积脑梗死患者的一致性为71.4%，短暂性脑缺血发作患者的一种性为84.6%。
结论：3D-ASL灌注技术具有较高的应用价值，诊断的准确率较高。
【关键词】：3D-ASL灌注技术；缺血性脑血管疾病；应用价值缺血性脑血管疾病是一种由于脑供血血管阻塞以及狭窄等因素所导致的脑血管疾病。
由于其脑组织中的血流受到阻断，因此出现组织软化以及坏死的现象。
根据流行性病学的调查数据显示，缺血性的脑梗死以及短暂性脑缺血是这种病的常发类型，且脑梗死在脑卒中中的发病率高达60%以上[1]。
这一缺血性脑血管疾病的发病机制复杂，且发病后病情变化极快，在临床具有较高的致死率，从而严重的威胁到患者的身体健康以及生命安全。
随着科学技术发展水平的提高，影像学技术的利用使得在这一疾病的诊断上有了较大的突破。
3D-ASL（三维动脉自旋标记）作为一种较先进的脑组织血流的灌注方式，能够利用新型的三维容积扫描技术对缺血性脑血管疾病进行扫描[2]。
基于以上资料，本文选取在我院就诊的患者共34例，对3D-ASL灌注技术在缺血性脑血管疾病中的应用效果进行探讨。
目前研究已经结束，现在做出如下报告。
1资料与方法1.1一般资料选取2018年9月-2021年9月在我院进行就诊的缺血性脑血管疾病患者共34例，同时选取30例健康人群作为对照实验组，按照自愿的原则参与本次研究，研究组患者34例，其中男性18例，女性16例，患者的平均年龄为62.49±3.86岁，其中大面积脑梗死患者8例，脑梗死患者17例，高血压病史患者16例，短暂性脑出血发作患者13例。
磁共振三维动脉自旋标记脑灌注成像在多系统萎缩C型患者中的应用
磁共振三维动脉自旋标记脑灌注成像在多系统萎缩C型患者中的应用【摘要】目的：探讨磁共振三维动脉自旋标记（3D-ASL）脑灌注成像在多系统萎缩（MSA）C型患者中的应用效果。
方法：将2019年7月到2021年7月作为入院时间，将40例我院收治的MSA-C型患者作为试验组，将同时期40名健康人员作为对照组，对其实施磁共振3D-ASL检查，对研究对象的双侧小脑中脚、小脑下脚、小脑半球的全脑灌注血流量（CBF）值情况进行观察。
结果：试验组的双侧小脑中脚、小脑下脚、小脑半球的CBF值均明显较低，两组比较差异具有显著的差异性（P<0.05）。
结论：磁共振三维动脉自旋标记脑灌注成像在多系统萎缩C型患者中的应用具有良好的效果。
【关键词】磁共振三维动脉自旋标记；脑灌注成像；多系统萎缩C型多系统萎缩疾病在临床中较为罕见，具有发展迅速的特点，会对锥体外系、锥体系、小脑、自主神经系统等部位形成较大的累及，其中MSA-C型患者患者数量较多。
对于常规的MRI检查方式而言，其诊断效果欠佳[1]。
目前临床中开始采用磁共振扩散张量成像及磁敏感加权成像技术进行检查，但对于MSA脑血流量的报道则较少[2]。
近年来医生开始采用磁共振三维动脉自旋标记脑灌注成像技术进行检查，无需注射对比剂，具有无创、简便、快速等特点[3]。
本研究将探讨磁共振三维动脉自旋标记脑灌注成像在多系统萎缩C型患者中的应用效果。
1.资料与方法1.1一般资料将2019年7月到2021年7月作为入院时间，将40例我院收治的MSA-C型患者作为试验组，将同时期40名健康人员作为对照组。
对照组中男27名，女13名，年龄的平均值为（57.5±0.9）岁；试验组中男28例，女12例，年龄的平均值为（57.9±1.1）岁。
1.2纳入标准：①试验组均为MSA-C型患者；②所有研究对象均自愿加入本研究，且均同意研究使用的检查方案。
1.3排除标准：①存在脑血管疾病；②患有严重的神经系统疾病。
磁共振3D-ASL脑灌注成像技术联合DWI诊断急性脑卒中的价值
磁共振3D-ASL脑灌注成像技术联合DWI 诊断急性脑卒中的价值【摘要】目的研究磁共振3D-ASL（三维连续动脉自旋标记）脑灌注成像技术联合DWI（弥散加权成像）在急性脑卒中诊断上的临床价值。
方法共选取2020年8月——2022年8月在我院接受治疗的急性脑卒中患者70例作为主要对象，所有患者均接受磁共振3D-ASL脑灌注成像技术联合DWI检查，对检查结果进行总结。
结果 70例患者经DWI检查提示高信号表现位于DWI梗死区域，低信号改变位于ADC图像上。
58例患者的3D-ASL的CBF图像梗死区低灌注，6例患者梗死区域无灌注异常表现，6例患者梗死区域表现为高灌注。
58例低灌注表现患者中有28例患者的低灌注区域超过DWI高信号范围，低灌注区域和DWI高信号范围相同。
梗死区域和对侧区域的ADC值、rCBF值比较，有统计学意义（P＜0.05）。
结论磁共振3D-ASL脑灌注成像技术联合DWI在急性脑卒中诊断上的临床价值显著，可全面观察梗死附近的高灌注情况和侧支循环情况，可对疾病做出早期诊断，并为治疗效果和预后评估提供科学依据。
【关键词】磁共振3D-ASL脑灌注成像技术；弥散加权成像；急性脑卒中；诊断价值急性脑卒中在临床上属于常见的急症，患者起病急，病情进展速度快，需要在明确病情后立即予以针对性治疗，最大程度上降低患者残疾和死亡的风险，提高患者的生存质量。
对于急性脑卒中患者而言，发病后的6h是黄金抢救时间，而越早确诊、越早治疗，抢救效果和预后越好。
目前临床上对于急性脑卒中多是定性诊断，确诊时患者的卒中症状已经发生较长时间，无法明确梗死区、缺血半暗带区域血流情况以及再出血的发生风险等[1-3]。
磁共振3D-ASL脑灌注成像技术、DWI技术目前在急性脑卒中诊断上逐渐得到了应用，将两者相结合可提高诊断的准确性，更准确、更全面地评估患者情况。
现共选取70例急性脑卒中患者，旨在进一步探究和评价磁共振3D-ASL脑灌注成像技术联合DWI的临床价值，汇总如下。
磁共振3D-ASL灌注技术对急性缺血性脑卒中的筛查价值
18·中国CT和MRI杂志 2024年5月 第22卷 第5期 总第175期【通讯作者】牛慧慧，女，副主任医师，主要研究方向：磁共振诊断。
E-mail：158****************T h e·19CHINESE JOURNAL OF CT AND MRI, MAY. 2024, Vol.22, No.5 Total No.175压团注Gd-DTPA 0.2mmoL/kg体质量，(4.0~5.0)mL/s；以上各序列层厚均为6mm，层间距为1.0mm。
(5)3D-TOF MRA：TR22 ms，TE3.5 ms，层厚为1.6mm，FOV 200mm×189mm。
1.3 图像分析及后处理 记录3D-TOF MRA、T 2FLAIR、DWI、3D-ASL及DSC-PWI的影像表现，根据北美症状性颈动脉内膜切除实验狭窄分级法((NASCET)[8]来判断MRA图像血管狭窄的情况，在T2 FLAIR序列中若存在液体翻转恢复序列血管高信号(FLAIR vascular hyperintensities，FVH)征象需予以记录，该征象的主要表现为在FLAIR序列中患者的大脑半球脑沟、裂内存在点状、线状或蛇纹状高信号，该影像改变呈连续性出现(≥2个层面)或同一层面上≥2处。
DWI图像上扩散受限区域定义为梗死核心区，由低年资医师手动勾画扩散受限区并测量其范围。
将3D-ASL和DSC-PWI的原始数据传送到ADW4.3工作站，并使用Func-tool软件后处理得到全脑血流量(cerebral blood flow，PWI-CBF)图，包括DSC-CBF、3D-ASL-CBF，确定3D-ASL及DSC-PWI异常灌注区范围。
对比DWI异常信号区、DSC及3D-ASL异常灌注区范围大小，判断梗死核心区及IP区[7]，同时会对异常灌注区及其对称健侧区的CBF值进行测量，健侧的ROI以颅脑中线为轴镜面复制，最终取三次测量结果的均值。
分析磁共振3D-ASL脑灌注成像技术联合DWI在急性脑卒中的应用
176 影像研究与医学应用 2021年3月 第5卷第6期急性脑卒中（acute stroke）具有高发病率、高致残率以及高死亡率的特征。
急性脑卒中患者早期提供快速的诊断，分析是否存在缺血半暗带，分析脑血流量灌注情况，对于及时为患者提供治疗具有积极的作用[1]。
磁共振三维动脉自旋标记（three-dimensional arterial spin 1abeling, 3D-ASL）属于磁共振脑灌注成像技术的一种，可以增强对比，并且具有无创性，在检测中可以减少伪影，获取较为清晰的影像资料。
弥散加权成像（dffusion weighted imaging, DWI）是急性缺血性脑卒中的诊断金标准，具有高敏性的特点[2]。
磁共振3D-ASL脑灌注成像技术联合D W I在急性脑卒中具有较高的应用价值，为评估急性脑卒中的诊断中使用磁共振3D-ASL脑灌注成像技术联合DWI的效果，此次研究选择我院急性脑卒中患者80例、健康体检者80名进行对照分析，现报告如下。
1 资料和方法1.1 一般资料2019年8月—2020年10月，纳入我院80例急性脑卒中患者作为观察组，纳入我院同时期80名健康体检者作为对照组，均为两组提供磁共振3D-ASL脑灌注成像技术联合DWI检测。
对照组：男性与女性健康体检者各为45名和35名；年龄范围在41～77岁，平均年龄是（61.23±5.63）岁。
观察组：男性与女性急性脑卒中患者各为42例和38例；年龄范围在40～75岁，平均年龄是（61.33±5.24）岁。
两组急性脑卒中患者和健康体检者的资料相比较（P＞0.05）无统计学意义，具有可比性。
纳入标准：（1）观察组均符合急性脑卒中的诊断标准，存在头痛、失语、偏瘫等活动受限；患者的发病时间在72 h以内；患者均为初次发病；患者为单侧单发病灶；（2）两组均知晓此次研究内容，签署知情同意书。
排除标准：（1）对磁共振检查存在禁忌证者；（2）重度高热者；（3）人工金属植入者或佩戴心脏起搏器者；（4）精神类疾病者；（5）复发性脑梗死者；（6）图像存在伪影。
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301 PLAGH
301 PLAGH
PLD=1.5S
16.56
51.04
42.29
301病例
PLD=2.5S
43.12
301 PLAGH
301病例
Lou X, Ma L. Can 3D pCASL be another predictor to evaluate the collateral Perfusion in Patients with severe intracranial arterial stenosis? ISMRM Scientific Meeting, Italy, 2014
301 PLAGH
Huang DD, Wu B, Shi KN, Ma L Lou X*. Reliability of Threedimensional pseudo-continuous arterial spin labelling MR imaging for measuring visual cortex perfusion on two 3T scanners. PLOS ONE. 2013;8(11):e79471
301医院放射科 娄昕
2014年4月 11日郑州
301 PLAGH
3D ASL技术简介 3D ASL临床应用 3D ASL研究进展
301 PLAGH
采用可弥散的示踪剂进行成像的方法 15O-Water PET Xenon CT ASL MRI 99Tc-HMPAO SPECT（Microsphere-like tracers）
DSC灌注
3D ASL
CBF=49 CBF=109
301 PLAGH
301病例
51岁，男性，右顶叶占位病变术后，T2WI与DWI 301 PLAGH
术后增强 DSC灌注
301 PLAGH
3D ASL DSC灌注
CBF=85 CBF=41
301 PLAGH
301病例
49岁男性，右侧肢体力弱
治
Meeting, Italy, 2014
301 PLAGH
3D ASL技术简介 3D ASL临床应用 3D ASL研究进展
301 PLAGH
N=8 healthy volunteers (7M, 1F, 27-41Y) PCASL, BS, 3D spiral FSE 3 Scans on 2 scanners, 10-15 days apart
301 PLAGH
有很好的一致性 CBF的侧值无明显差异 ASL 更有利于显示治疗后的过度灌注 (luxury perfusion)
Hernandez D a, etc. Pseudocontinuous arterial spin labeling quantifies relative cerebral blood flow in acute stroke. Stroke. 2012;43:753–8.
PLD = 1.5S
PLD = 2.5S
PLD = 1.5S
100
PLD = 2.5S
PLD = 1.5S
100
PLD = 2.5S
PLD = 1.5S
100
PLD = 2.5S
100
1st test (scanner 1)
80
80
80
80
2nd test (scanner 2)
60
60
60
60
40
采用不可弥散的示踪剂进行成像的方法 CTP DSC MRI
301 PLAGH
Pulsed ASL (PASL) 脉冲式 Continuous ASL (CASL) 连续式 Pseudo-continuous ASL (PCASL) 准连续式
SNR ACCURACY SAR
PASL +
采用不可弥散的示踪剂进行成像的方法 CTP DSC MRI
301 PLAGH
采用可弥散的示踪剂进行成像的方法 15O-Water PET 放射性损伤、成本高 Xenon CT 放射性损伤、舒适性差 ASL MRI 99Tc-HMPAO SPECT（Microsphere-like tracers）放射性损伤、半定量
+++ +
CASL +++
+
++
+
PCASL +++ +++ ++
301 PLAGH
传统ASL
3D ASL
采用EPI采集，磁敏感伪影 采用FSE采集，有效克服
明显
磁敏感伪影
2D采集，成像范围有限
3D采集，大范围成像
对运动伪影敏感
Spiral采集高效快速，有 效克服运动伪影
图像质量不稳定
40
40
40
3rd test (scanner 1)
20
20
20
20
Subject 1
0
Subject 2
0
Subject 4
301 PLAGH
Wu B, Lou X*, Wu XH, Ma L. Intra- and inter-scanner reliability and reproducibility of 3D whole-brain pseudo-continuous arterial spinlabeling MR perfusion on 3T. J Magn Reson Imaging. 2014;39(2):402-9.
治
疗
疗
前
后
301 PLAGH
3D ASL显示溶栓治疗后过度灌注
301 PLAGH
MELAS
301病例
脑梗死
Lou X, Ma L, et al. Differential Diagnosis of MELAS and Ischemic Stroke
using 3D Pseudocontinuous Arterial Spin Labeling. ISMRM Scientific
图像信噪比明显提高
301 PLAGH
3D ASL技术简介 3D ASL临床应用 3D ASL研究进展
301 PLAGH
脑膜瘤 海绵状血管瘤
301病例
301 PLAGH
星形细胞瘤, WHO II 级
星形细胞瘤, WHO III 级
301病例
301 PLAGH
301病例
50岁，男性，脑干占位病变，平扫T2与T1加权像 301 PLAGH