动脉自旋标记(ASL)基本原理及应用共36页
动脉自旋标记灌注成像技术在神经系统中的应用进展
91 ASL 基本原理A S L 是通过180°翻转脉冲标记颈内动脉血液中的质子，让颈内动脉血液中的质子磁化矢量翻转到180°，经过一定延迟时间，标记质子进入信号采集区域，通过信号采集得到标记像（L a b e l 像）。
继续对血液中的质子发射第二次180°脉冲，经过一定延迟时间得到控制像（C o n t r o l 像），用控制像减去标记像即得到脑灌注图像。
vsASL，即基于流速ASL，利用射频脉冲结合流动敏感性梯度将超过一定速度（cutoff velocity,Vc）的动脉血进行标记，这样得到的ASL 信号仅是标记时超过Vc 而到达成像区域低于Vc 的血液，因此有效避免了血流缓慢、血流时间过长而导致的信号丢失[1]。
2 ASL 的衍生技术ASL 的衍生技术包括供血区ASL（territory ASL,TASL）、3D-ASL、4D-ASL、多延迟ASL（multi-PLD ASL,mPASL）。
TASL 是在ASL 的基础上分别选择单支或多支动脉进行标记，进而得到该动脉供血区域的灌注图像，还可以测量感兴趣脑区的CBF 等。
有研究显示[2]，使用T A S L 技术评估慢性脑血管疾病患者的侧支循环代偿程度与DSA 具有良好的一致性。
mPASL 通过设置多个PLD 时间进行多次信号采集，生成不同PLD 时间的灌注动脉自旋标记灌注成像技术在神经系统中的应用进展李娅铭，姜兴岳（通讯作者）(滨州医学院附属医院放射科 山东 滨州 256600）【摘要】动脉自旋标记（arterial spin labeling，ASL）技术目前被广泛应用于神经系统疾病的研究。
ASL 是利用动脉血中的质子作为内源性对比剂来实现组织血流灌注的可视性，具有无创、无电离辐射、可重复的优点，便于疾病的随访。
本文对ASL 的成像原理、衍生技术及在缺血性脑病、脑白质病变等临床应用进展予以综述。
【关键词】ASL；MR 灌注成像；缺血性脑病；脑白质病变【中图分类号】R445.1 【文献标识码】A 【文章编号】2096-3807（2020）14-0009-03Advances in the application of arterial spin-labeled perfusion imaging in the nervous system Li Yaming,Jiang Xingyue(Corresponding author)Department of Radiology,Affiliated Hospital of Binzhou Medical College,Binzhou,Shandong 256600,China【Abstract 】Arterial spin labeling(ASL)has been widely used in the study of neurological diseases.ASL USES the proton in arterial blood as an endogenous contrast agent to achieve the visibility of tissue blood perfusion,which has the advantages of non-invasive,non-ionizing radiation and repeatable,facilitating the follow-up of diseases.In this paper,the imaging principle,derivative technology and clinical application of ASL in ischemic encephalopathy and leukodystrophy are reviewed.【Key words 】ASL; MR perfusion imaging; Ischemic encephalopathy;Leukoencephalopathy velocity response to denosine characterizes coronary microvascular function in women with chest pain and no obstructive coronary disease.Results from the pilotphase of the Women’s Ischemia Syndrome Evaluation（WISE）study[J].J Am Coll Cardiol,1999,33（6）:1469-1475．[18] Min SY,Song JM,Shin Y,et al.Quantitative segmental analysis of myocardial perfusion to differentiate stress cardiomyopathy from acute myocardial infarction:a myocardial contrast echocardiography study[J].Clin Cardiol,2017,40（9）:679-685.[19] Jain M,Upadaya S,Zarioh SW.Serial evaluation of microcirculatory dysfunction in patients with Takotsubo cardiomyopathy by myocardial contrast echocardiography[J].Clin Cardiol,2013,36（9）:531-534.[20] Cardinale D,Colombo A,Bacchiani G,et al.Early detection of anthracycline cardiotoxicity and improvement with heart failure therapy[J].Circulation,2015,131:1981-8.[21] Martin M,Pienkowski T,Mackey J,et al.Adjuvant docetaxel for nodepositive breast cancer[J].N Engl JMed,2005,352:2302-13.[22] Zamorano J L,Lancellotti P,Rodriguez Mufioz D,et al.2016 ESC Position Paper on cancer treatments and cardiovascular toxicity developed under the auspices of the ESC Committee for Practice Guidelines[J].European Journal of Heart Failure,2017,19（11）:1193.[23] Negishi K,Negishi T,Hare JL,et al.Independent and incremental value of deformation indices for prediction of trastuzumab-induced cardiotoxicity[J].J Am Soc Echocardiogr 2013,26:493–498.[24] Orde S,Slama M,Pathan F,et al.Feasibility of myocardial perfusion assessment with contrast echocardiography:can it improve recognition of significant coronary artery disease in the ICU?[J].Crit Care,2019,23（1）:257.[25] SUN L,WANG Z,XU T,et al.The value of real-time myocardial contrast echocardiography for detecting coronary microcirculation function in coronary artery disease patients[J].Anatol J Cardiol,2018,19（1）:27-33.10 影像研究与医学应用 2020年7月 第4卷第14期图像，再利用特定模型定量A T T，计算特定血管区域的最佳PLD时间。
动脉自旋标记在神经退行性疾病中的临床应用
动脉自旋标记在神经退行性疾病中的临床应用
许丹丹;叶钦勇
【期刊名称】《国际神经病学神经外科学杂志》
【年(卷),期】2018(45)6
【摘要】动脉自旋标记法(ASL)是一种无创的利用已磁化标记的动脉血作为内源性对比剂来评估脑血流量(CBF)的磁共振成像技术。
既往ASL技术主要在脑血管疾病中获得广泛的应用,近年来,ASL技术在神经退行性疾病中的应用也开始受到人们的重视。
随着技术的改进,ASL逐渐成为一种可用于帮助明确诊断和监测病情演变的
越来越有前途的工具。
本文就ASL在神经退行性病变中应用的研究进展进行阐述。
【总页数】4页(P621-624)
【关键词】磁共振成像;动脉自旋标记;神经退行性疾病
【作者】许丹丹;叶钦勇
【作者单位】福建医科大学协和临床医学院/福建医科大学附属协和医院;福建医科大学附属协和医院神经内科/福建医科大学脑血管病研究室/福建医科大学分子神经病学重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】R741
【相关文献】
1.动脉自旋标记在成人中枢神经系统疾病中的应用 [J], 霍英松;周海燕
2.动脉自旋标记在缺血性脑血管病中的临床应用 [J], 郝敬波;杨荣礼;董瑞国;徐凯
3.全脑三维动脉自旋标记灌注成像技术在缺血性脑血管病中的临床应用 [J], 高原;刘晓凡;牛朋影;蔡中
4.三维动脉自旋标记在神经系统非脑血管疾病中的应用进展 [J], 江娇美;漆学良;张明
5.动脉自旋标记在儿童先天性心脏病中枢神经系统的应用价值 [J], 孙燕;钟玉敏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
头部ASL灌注成像
Discovery MR750
三维动脉自旋标记成像病例，3D ASL
T2FSE 女性49岁，AVM，3DASL与PERFUSION对照 常规T2图像中，左侧侧脑室后角可见片状混杂信 号，中心多发流空低信号，伴周围水肿。 3DASL 的 CBF血流量图像中，肿瘤中可见明显增加 的血流量。 3DASL CBF 增强灌注 CBF 图像中，肿瘤同样表现为高灌注血 流量。
3DASL与增强灌注CBF之间对照良好。 Perfusion CBF
MR750
* GE Healthcare Discovery MR750w
Discovery MR750
动脉自旋标记成像原理，Arterial Spin Labeling
动脉自旋标记成像，是对在成像平面的上游血液 进行标记使其自旋弛豫状态改变，待被标记的血 流对组织灌注后进行成像。
两组对比图像： 标记像，成像区包含静态组织和流入组织的标记 血液信息。 非标记像，对成像区进行的非标记血液成像，同 样包括静态背景组织信息。
DISCOVERY MR750
全脑三维动脉自旋标记成像
3D ASL
MR Application Team, China Internal Use Only
1 GE Healthcare Discovery MR750
动脉自旋标记成像
• • • • • ASL基本概念 2D FAIR介绍 3D ASL原理 3D ASL & PWI比较 3D ASL临床应用和病例
Discovery MR750
三维动脉自旋标记成像病3DASL
3DASL CBF
CBF Perfusion +C
CBV Perfusion +C
灌注成像（3）ASL
灌注成像（3）ASL近年来磁共振每年一项新技术成熟地应用于临床，ASL就是其中之一，它无需使用钆对比剂，可以简单、快速地获得组织灌注的信息，已经广泛应用于临床。
作者：星尘stari来源：1影1世界编审：薛伟ASL技术近年来磁共振每年一项新技术成熟地应用于临床，ASL就是其中之一，它无需使用钆对比剂，可以简单、快速地获得组织灌注的信息，已经广泛应用于临床。
1概念ASL（Arterial Spin Labeling），中文叫动脉自旋标记灌注成像技术。
灌注，是血流通过毛细血管网，将携带的氧和营养物质输送给组织细胞的重要功能。
灌注成像是定量或半定量观察血管和组织液之间物质交换过程的方法。
ASL也是一样。
只不过，ASL是一种不使用钆对比剂的方法，它是将动脉血中的氢质子作为内源性示踪剂的新型灌注技术。
1原理从其名字就能够知道，ASL是利用人体动脉血中的质子，作为内源性示踪剂，自身标记，来观察组织灌注过程。
在日常工作中，简单理解其过程是这样的：利用射频脉冲标记颈动脉血流，经过一段时间，等它流经大脑时采集图像，利用控制图像减去标记图像，就要以得到灌注图像ASL了，一般ASL只能得到CBF 一个参数的定量图。
话说起来简单，其实这中间还有很多具体的操作细节，直接影响灌注的成功与否，影响图像质量。
下面展开介绍：1内源性标记方法目前，ASL较成熟的应用是大脑灌注，其它部位的ASL都还处于研究阶段。
在头部的应用，应该标记大脑的流入动脉，也就是在颈动脉放置射频脉冲带，来标记流入大脑的动脉血中的质子。
它在成像平面近端对动脉血中的水分子进行180度反转脉冲标记, 自旋弛豫状态改变后的水质子经过一段时间后对组织进行灌注, 并在成像层面与组织中没有标记过的水质子进行交换, 引起局部组织纵向弛豫时间T1 发生改变, 这时采集到的图像即为标记图像, 它的信号强度与成像区域的血流有关。
为了更好地控制各种干扰因素，需要对流入颈动脉的血流进行标准化的处理，也就是说给一个180度翻转脉冲，紧接着再给一个180度翻转脉冲，这样处理的结果就是流入颈动脉的血流，完全一致的相位。
动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用专家共识
动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用专家共识2016年11月中华放射学杂志，第50卷第11期第817页-第824页动脉自旋标记（arterial spin labeling, ASL）是利用血液中水分子作为内源性、可自由扩散示踪剂进行颅脑灌注成像的MRI技术。
ASL技术提出至今已有20余年[1]，经历了多个发展阶段。
随着ASL技术的不断进步，尤其是近年来准连续式ASL（pseudo-continuous ASL, pCASL）序列的应用，其图像质量、成像范围、成像速度有了极大的提高，逐渐受到影像学和神经科学工作者的关注，并越来越多地应用于科研和临床工作。
为规范ASL技术的应用，2012年10月，国际医学磁共振协会（international society for magnetic resonance in medicine, ISMRM）、欧洲ASL和痴呆研究小组（European consortium ASL in dementia，AID）起草了ASL技术及应用的白皮书，书中就扫描参数、图像后处理及临床应用范围提出了建设性意见，这一举措引领ASL技术的应用开始走向规范化道路[2]。
鉴于ASL技术的扫描策略和操作要点在我国尚缺乏统一标准，应用不够规范，给本技术在临床及科研工作的推广带来了困难。
因此，建立相对统一的扫描参数，采用最优的扫描策略，将有利于本技术的开展和推广。
基于此，中华医学会放射学分会质量管理与安全管理学组和磁共振学组部分相关专家编写了《动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用专家共识》，就ASL技术的成像原理、分类、推荐最优扫描策略、扫描注意事项、ASL图像判读注意事项、图像后处理及临床应用等做出了介绍和推荐，以期规范我国ASL技术操作流程和临床应用范畴，提高相关工作人员对本技术的认识。
一、ASL基本成像原理解读ASL的成像基本原理是采集两次数据，生成一对标记像及对照像。
标记像与对照像中的静态组织信号无差别，差别在于流入的血流有无被反转。
动脉自旋标记灌注MR成像（ASL-MRI）
动脉自旋标记灌注MR成像（ASL-MRI）摘要：灌注成像（Perfusion Imaging）可以用来评价组织的生理活动，基于磁共振（Magnetic Resonance, MR）的灌注成像质量好、安全性高。
利用MR可以使用外源性示踪剂进行MR灌注成像，也可以应用内源性示踪剂进行动脉自旋标记（Arterial Spin Labeling，ASL）灌注成像。
本文主要介绍利用ASL技术进行灌注成像的发展历史、基本原理、最新前沿及应用（发展的新动态、新趋势、新水平、新原理、新技术、新应用等）以及仍然存在的问题。
关键词：灌注成像；动脉自旋标记；磁共振成像背景灌注（Perfusion）是指血液通过毛细血管网与组织进行氧、养分及代谢物交换，维持组织器官的活性和功能的过程。
灌注过程中，携带含氧血红蛋白的动脉血给细胞供氧并带走代谢产生的CO2，形成带有脱氧血红蛋白的静脉血。
灌注成像可以很好地评价组织生理活动。
在ASL成像中，灌注一般指的是血流量（Blood flow）。
血流的定量测量基于物质守恒的费克定律（Fick principle），通过测量组织中示踪剂的浓度，假设已知部分系数（partition coefficient）λ 和动脉中示踪剂的浓度，可以计算得到血流量 f（mL/(100g组织·min)）。
正电子发射断层成像（PET）和单光子发射断层成像（SPECT）都可以定位放射性核素的发源地，从而对血流量进行测量。
其中，PET背景噪声较低，是目前最准确的灌注测量技术。
这两种技术采用连续注入半衰期较短示踪剂，示踪剂随血流在组织内分布和聚集，根据示踪剂局部积累和衰减情况及进行定量评价；而ASL MRI 则利用标记过的水作为示踪剂，通过标记水和组织进行交换来定量灌注，T1 弛豫提供一个可测量的衰减率。
ASL MRI 技术因其不需要外源性示踪剂，无辐射而在灌注方面得到广泛的应用。
发展历史1992年，Detre等人用连续的RF脉冲链来标记颈部动脉（CASL），成功地得到了大鼠脑部灌注图像。
动脉自旋标记磁共振(asl)的神经放射学家指南_概述及解释说明
动脉自旋标记磁共振(asl)的神经放射学家指南概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文将介绍动脉自旋标记磁共振（ASL）的神经放射学家指南，并对其进行解释说明。
ASL作为一种非侵入性神经影像学技术，可以用于测量脑组织的血流情况，为神经放射学领域的研究和临床应用提供了新的工具和方法。
目前，越来越多的研究表明，脑血流与神经功能之间存在紧密的关联关系。
ASL 技术通过无需注射造影剂，利用水分子中带有自旋的核磁共振信号进行非侵入性窥视，从而实现对脑血流情况的直接观察和定量测量。
相较于传统的动态对比增强磁共振成像（DCE-MRI）或磁共振灌注成像（MRP）等技术，ASL具有更好的安全性、可重复性和定量性能。
1.2 文章结构本文主要分为5个部分。
首先，在引言部分概述了文章内容及结构；然后，在“动脉自旋标记磁共振(asl)的神经放射学家指南”中详细介绍了ASL技术及其在神经放射学领域的应用情况；接下来，在“ASL在神经放射学中的临床应用”中探讨了ASL在脑血流测量、脑卒中诊断和认知障碍研究等方面的应用；然后，在“神经放射学家使用ASL技术的指南和步骤”中提供了关于数据采集准备工作、数据分析和结果呈现等方面的指南；最后，在结论部分对本文进行总结，并展望了未来ASL技术在神经放射学领域的发展前景。
1.3 目的本文旨在为神经放射学家提供一份关于动脉自旋标记磁共振（ASL）技术的指南，帮助他们理解和运用该技术，并推动其在神经放射学研究和临床实践中的广泛应用。
同时，通过对ASL技术原理、临床应用和使用指南等方面进行详细阐述，也可以向其他相关专业人员传递有关这一新兴技术的知识，促进多领域间在ASL 技术研究和应用上的合作与交流。
2. 动脉自旋标记磁共振(asl)的神经放射学家指南2.1 什么是动脉自旋标记磁共振(asl)动脉自旋标记磁共振（Arterial Spin Labeling, ASL）是一种非侵入性的神经成像技术，用于测量和衡量脑组织中的局部血流情况。
【课件】头部ASL灌注成像PPT
全脑三维动脉自旋标记介绍，3D ASL
3D ASL, Pseudo-continuous Arterial Spin Labeling
对流入动脉血液进行连续标记，待标记血液流入脑 组织后，进行全脑三维快速成像，对比非标记 成像，测量全脑血流量变化。
成像特点： • 良好的SAR值控制，1.5秒1000次标记脉冲。 • 基于FSE序列，图像伪影小。 • 三维成像扫描范围广，图像信噪比高。 • 螺旋状K空间填充，扫描速度快。 • 连续标记，动脉血液标记效率高。 • 背景抑制优化，突出血流量信息。
灌注像 = 标记像 - 非标记像
灌注像
动脉自旋标记ASL成像，是一种完全无创的、不需注射造影剂的灌 法，临床应用广泛。
注：1994年，Edelman等首次提出EPI-STAR动脉自旋
动脉自旋标记成像分类，Arterial Spin Labeling
动脉自旋标记成像，根据流动血 式不同分为两类： 连续式，CASL，连续标记相应层 脉血液，被标记的血液连续流入 脉冲式，PASL，使用选择性的射 冲式地标记成像层面近端的一个 液，等一段时间使标记的血液与 合，然后成像。
rf2 rf1
Gz
Gy
Gx
Pulsed Continuous prep + BS
3D Spiral FSE echo train
Labeli
三维动脉自旋标记扫描参数，3D ASLl Spin Labeling
扫描参数： • 全脑三维轴位定位 • 4x4x4mm分辨率 • SPIRAL采集 • 两次采集：标记组与非
标记组
翻转时间与重复时间：
• 脑血流速度快，使用更
短PLD时间（1-1.5s）
Spira