引言
脑灌注的定义是通过血液向脑实质单位体积稳定输送营养物质和氧气的过程，通常以毫升/100克组织/分钟为单位进行测量。然而，在MR灌注成像中，’灌注’一词包含了几种可以从获取的数据中得出的组织血流动力学参数（脑血容量-CBV、脑血流量-CBF和平均通过时间-MTT）。在评估颅内占位性病变时，CBV似乎是最有用的参数。
MR灌注成像方法利用示踪剂（最常用的是基于钆的MR对比剂）通过脑血管系统时伴随的信号变化。灌注成像可以采用基于动态磁敏感对比（DSC）或基于血管通透性的技术进行。DSC成像每秒允许约10个MR切面，是快速动态成像的理想选择。当钆对比剂进入循环系统时，它通过其顺磁性引起磁敏感性的变化；这反过来导致T2*值缩短和显著的信号丢失。可以生成显示基于钆浓度随时间变化的强度曲线。钆的浓度直接代表了毛细血管的密度。由此可以确定相对脑血容量（rCBV），它对应于脑组织内的血液体积。rCBV反映了与肿瘤血管生成相关的新生血管形成；在成人胶质瘤中，血管生成与肿瘤分级高度相关，大多数高级别胶质瘤的rCBV高于低级别肿瘤。
MR灌注成像越来越多地被用作一种诊断和研究工具，提供正常和病变大脑微血管区域变化的图谱。由于成像和数据处理时间相对较短，并且使用标准剂量的对比剂，MR灌注成像是一种有前途的工具，可以轻松地作为颅内占位性病变常规临床评估的一部分。MR灌注成像CBV测量可以作为传统成像的辅助手段，帮助评估脑肿瘤的新生血管形成程度，评估肿瘤分级和恶性程度，通过显示其缺乏血管生成来识别肿瘤模拟病变（如放射性坏死、脑脓肿和肿瘤样脱髓鞘病变（TDL）），并评估急性梗死周围存活组织的状态。MR灌注成像可能在治疗监测中变得有用，其结果也可能在确定新型治疗剂（尤其是抗血管生成治疗）的疗效时作为判断依据。DSC-MRI测量可以帮助研究与炎症、病变反应性和血管损害相关的血流动力学异常。即使是未强化的病变也可能显示高灌注，这表明存在常规MRI无法显示的炎症反应活性。
脑灌注可以轻松地整合到任何使用对比剂的颅脑常规成像中。对比剂团注应通过高压注射器进行，而不是手动注射。然而，是否使用对比剂由医生酌情决定。灌注不会给正常的脑MRI检查增加任何额外风险，因为在所有这些情况下，患者本来就会接受对比剂。灌注数据在注射过程中获取，不会增加钆对比剂的用量。添加灌注大约会增加2分钟的检查时间。简单的后处理可能会增加信息丰富的图谱，帮助放射科医生诊断各种脑部病变。
方法学
扫描
所有脑灌注研究均在西门子MRI扫描仪上获取，并在西门子多模态工作站（MMWP）上使用西门子灌注评估软件进行后处理。灌注检查作为常规（增强）脑部检查的一部分，针对计划手术的患者或根据放射科医师的要求进行。常规颅脑部检查包括：矢状位T1（TSE）、轴位T2（TSE）、轴位FLAIR（TSE）、轴位EPI扩散和增强后轴位MPRAGE T1。灌注序列使用ep2d_perf序列，该序列可在西门子协议树的head-Advance-Diffusion & Perfusion下找到。可以对西门子标准协议稍作修改，以匹配其他协议的主要参数，特别是层厚、层间距和视野（FOV）。
在西门子MR扫描仪上执行脑灌注检查的步骤如下：
■ 确保患者有良好的静脉通路（IV），使用18或20号针头。选择肘前静脉，避免更外周的位置。
■ 将患者的IV连接到注射器，并将注射速率设置为4毫升/秒。使用0.1 mM/kg的标准对比剂剂量。
■ 确保IV通畅且无流动阻力。
■ 开始常规检查，并在增强T1之前插入灌注程序。
■ 灌注成像的切片应与轴位FLAIR或T2序列具有相同的定位、厚度和间距，以便直接比较灌注结果与其他增强前后图像（图1）。
■ 确保覆盖病变和皮质白质。
■ 相位编码方向需要设置为前后（A/P）以减少磁敏感伪影。
在脑部检查的非增强部分完成后，准备注射：开始扫描并在第8次测量时注射对比剂。扫描包含50个时间点（测量），每个约2秒，总时间略低于2分钟。将主要系列发送到您希望进行图像后处理的工作站。
后处理
■ 在西门子工作站（MMWP或Leonardo）上，打开灌注应用程序（Application-Perfusion）。
■ 打开患者浏览器并将主要灌注系列加载到灌注页面（图2）。
■ 点击图像并翻页，找到显示感兴趣区域（如肿瘤等）的切片。
■ 在同一切片上识别一条动脉。
■ 点击小的AIF图标：图像上会出现一个方框。将方框放置在动脉上（图3）。
■ 在屏幕右侧（图3），通过选择最佳时间图（具有显著信号下降的图，以高亮方框显示）来选定AIF。选择4个或更多时间点，按住Ctrl键的同时用鼠标左键点击。
■ 完成后，点击第二个标签：步骤2：设置时间范围（图4）。移动三条时间线，使第一条位于基线的起点，第二条位于信号下降（钆剂进入）的起点，第三条位于恢复的峰值，如图4所示。然后勾选“确认时间范围”。
■ 确保屏幕右下侧的选择器设置为“所有图谱”。
计算完成后，rCBV（相对脑血容量）和rCBF（相对脑血流量）彩色图像将显示在屏幕的第四象限，如图5（A和B）所示。使用数字键盘（键盘右侧）的“4”和“5”键在系列之间切换。第三象限显示MTT（平均通过时间）和TTP（达峰时间）图谱。
■ 在第四象限（即右下部分），选择系列（右键点击），调整窗宽窗位（中键点击），并另存为新系列（从顶部菜单选择文件-另存为…，例如根据所选内容命名为CBV_color或CBF_color）。这些仅是彩色图谱，但像素值是任意的。
像素值标准化
■ 转到浏览卡（右侧标签）并打开“CBV_color”系列。
■ 滚动到大脑顶部，找到无任何变形的皮质白质。
■ 使用自由手绘工具（右侧面板），绘制一个仅包含健康白质的区域（图6），如果可能，每侧各一个，并在两个切片上各绘制一个。
■ 读取平均信号值并计算其平均值（将所有值相加并除以使用的样本数）。
■ 选择整个系列（右键点击）。从顶部菜单选择“评估-动态分析-除以…”。
■ 在新窗口（图7）中，输入平均值（上述计算的平均值）作为常数，并在“结果系列描述”下将最终系列重命名为CBV_normalized_avg。点击确定。
■ 打开浏览器并选择“CBV_color”系列。
■ 从应用程序标签中选择：MR-DICOM-另存为RGB。这将自动创建一个名为“CBV_color_RGB”的系列，在原系列名称后添加“_RGB”。这使得CBV_color系列以RGB彩色编码，以便在PACS工作站上以彩色显示。
■ 对“CBF_color”执行相同操作。
讨论
彩色图谱与标准化版本的意义在于：标准化版本在PACS工作站上仅显示为灰度图像，但其像素强度为相对于白质标准化的CBV值。通过同时显示并关联彩色CBV图像与标准化图像，放射科医师既能观察彩色编码的组织，又能读取相对于健康白质的灌注值（标准化值）。文献报道显示，侵袭性肿瘤的灌注比（相对于白质）通常高于2.5。采用此方法可使放射科医师更定量化地评估和分级肿瘤。
临床病例
病例1
一名64岁女性患者，有脑肿瘤病史，在接受检查数月前曾接受放疗和化疗。初始MRI显示FLAIR（IR T2）序列信号异常，但T1加权增强扫描未见强化，提示低级别肿瘤。后续进行的灌注MRI检查再次显示FLAIR序列异常高信号（图8A），且无钆剂增强（图8B），但灌注图像（rCBV）（图8C）显示组织高灌注，提示高级别肿瘤。该病灶随后被切除，组织学证实为高级别星形细胞瘤。
病例2
一名60岁女性患者，有转移性肺癌病史，影像学发现左枕叶转移性结节。患者接受开颅手术及术后手术区域放疗。一年随访脑MRI显示增强扫描仅有轻微强化。两年随访发现结节状肿块，并在短期随访中进一步增大。鉴别诊断需考虑肿瘤复发或放射性坏死。灌注检查显示rCBV低信号，支持放射性坏死而非肿瘤复发的诊断。后续切除强化部分，病理证实为放射性坏死。
病例3
一名48岁右利手男性患者常规MRI发现右侧丘脑病变，疑似低级别胶质瘤。后续影像显示病灶累及右侧丘脑后外侧及脑室旁白质区，表现提示肿瘤活动性多发性硬化（MS），但原发性脑肿瘤可能性无法完全排除，尤其MR波谱（MRS）显示胆碱信号升高。灌注检查显示rCBV和rCBF值均较低（接近正常白质水平），支持MS诊断，合并原发性脑肿瘤的可能性较低。
病例4
一名31岁HIV阳性男性患者，有头部外伤和药物滥用史，因主诉右侧肢体无力和意识模糊急诊入院。初始脑CT显示双侧额颞叶多发以皮层为主的梗死灶，未见出血。后续MRI显示多发性T2信号异常区，弥散成像呈T2透射效应，病灶无明显占位效应。影像表现提示急性播散性脑脊髓炎或瘤样MS。灌注CBV图像显示异常区域呈低信号（低灌注）。鉴于患者免疫抑制状态，行开颅活检以排除机会性感染和肿瘤。手术病理确诊为急性播散性脑脊髓炎。随访MRI显示病灶略有消退。
