動脈自旋標(biāo)記（ASL）技術(shù)是一種無創(chuàng)的、無需造影劑的、定量測量腦血流量的核磁成像技術(shù)，近年來逐漸應(yīng)用于腦血管疾病灌注缺損狀況的評估。臨床上應(yīng)用的技術(shù)根據(jù)其動脈血標(biāo)記方式主要有PCASL和PASL兩大類，各有優(yōu)勢。
先前研究表明，正常受試者大腦中動脈供血區(qū)的血流到達(dá)時間較短，而后循環(huán)血流到達(dá)時間較長，對于正常受試者，單期ASL便難以實現(xiàn)對全腦所有區(qū)域的血流量的準(zhǔn)確評估[1]。而腦血管病患者，由于病變血管的血流到達(dá)時間與其他血管相比，變化更為顯著，因此對于此類患者，利用傳統(tǒng)的單期ASL技術(shù),也將很難實現(xiàn)對病變部位血流狀況的準(zhǔn)確評價。
圖1.正常血管供血區(qū)與狹窄血管供血區(qū)血流曲線模擬圖。
圖2.病例示意?；颊咦髠?cè)頸內(nèi)、大腦前及大腦中動脈閉塞，CBF圖示標(biāo)記后延遲時間（PLD）為1500ms時，患側(cè)血流量較低，且低于健側(cè)。但2500ms時，患側(cè)血流量明顯升高，高于健側(cè)。表明單期ASL可能低估患側(cè)血流量。
為了解決這個問題，北京協(xié)和醫(yī)院的李明利教授和閆爽博士與西門子科研部錢天翼博士另辟蹊徑，采用西門子獨有的多期ASL（Multi-Inversion Time-ASL, mTI-ASL）技術(shù)開展了相關(guān)腦血管研究。
mTI-ASL技術(shù)與以往的單期ASL技術(shù)相比，采用了多次反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間得到多期擬合的腦血流（CBF）量數(shù)據(jù)及動脈血流到達(dá)時間（BAT）的數(shù)據(jù)，其對CBF的定量評估將更加準(zhǔn)確，可以幫助研究者更好地了解腦血管病患者狹窄部位真實的血流狀況。該序列采用PASL-FAIR的標(biāo)記方式，由于PASL標(biāo)記層面較寬，可以進行全腦的FAIR標(biāo)記。與PCASL標(biāo)記方式相比，在頸部標(biāo)記時，PASL-FAIR的標(biāo)記方式對血流的方向沒有限制，也不會受到頸動脈斑塊的干擾，較為穩(wěn)定，有明顯優(yōu)勢。
圖3&圖4. PCASL及PASL-FAIR兩種標(biāo)記方式示意圖。
利用西門子3.0T磁共振MAGNETOM Skyra磁共振掃描機，采用mTI-ASL序列對腦血管病患者進行研究。掃描參數(shù)如下：TR/TE= 4600/22ms, 層厚= 4mm, 層數(shù)為24層, FOV = 220 × 220mm2, 分辨率 = 3.4 x 3.4 × 4.0mm3，脈沖標(biāo)記時長 = 700ms，序列施加16次反轉(zhuǎn)脈沖，采集16期灌注信號數(shù)據(jù)， 時間為從 480ms至4080ms（每225ms采集一期）,總采集時間 = 5:09 min（含M0期掃描）。通過將16期的灌注信號數(shù)據(jù)（PWI）代入擬合模型Buxton模型[2]，得到CBF圖、BAT圖及誤差圖。通過對單側(cè)大腦半球血管狹窄的患者進行檢測，可以發(fā)現(xiàn)有的患者，其狹窄側(cè)血流量一直較低，在任何一期都低于健側(cè)，但有些患者只是患側(cè)血流到達(dá)時間較長，但其峰值血流量并不一定都低于健側(cè)，幫助表明單期的ASL評估并不能全面的反應(yīng)患側(cè)的血流狀況，可能對CBF值產(chǎn)生低估。
圖5.患者右側(cè)大腦中動脈閉塞，既往TIA發(fā)作病史。可見其BAT較長，且患側(cè)任一期血流值都較健側(cè)低。
圖6.患者右側(cè)大腦中動脈閉塞，既往腦梗病史?？梢娖銪AT較長，但后期血流量較高且峰值血流量并不低于健側(cè)。
我們利用這一序列掃描了12名單側(cè)大腦中動脈重度狹窄（狹窄程度>70%）及閉塞的患者，6位發(fā)生過短暫性腦缺血發(fā)作（TIA），6位發(fā)生過腦梗(CI)。研究發(fā)現(xiàn)采用mTI-ASL采集得到的BAT是缺血的重要指標(biāo)，聯(lián)合采用CBF和BAT可以推測缺血型腦卒中的發(fā)展階段。
同時采用 Buxton 擬合模型時需要注意，當(dāng)BAT長于1300ms的時候，CBF的擬合可能存在誤差，因而當(dāng)BAT過長時，采用供血區(qū)ROI分析的方式，并結(jié)合健側(cè)CBF數(shù)值，可以更好的定量測量患側(cè)的CBF。（2017 ISMRM 壁報展示）
參考文獻(xiàn):
1. Shen Yelong, Qian Tianyi, Zhao Bin, et al., Whole- Brain CBF andBAT Template Measured by Multi-TI Arterial Spin-Labeling Technique and ItsApplication in Cerebellar Infarction, ISMRM2016, Shandong MIR
2. Buxton R B, Frank L R,Wong E C, et al. A general kinetic model forquantitative perfusion imaging with arterial spin labeling[J]. Magneticresonance in medicine, 1998, 40(3): 383-396.
