李文惠，劉彭華（通信作者）

（1河北工程大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院影像醫(yī)學(xué) 河北 邯鄲 056002）（2邯鄲市第一醫(yī)院CT、MR室 河北 邯鄲 056002）

3D動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)（three dimensional arterial spin labeling，3D-ASL）從根本上而言，其與外源性示蹤劑灌注成像原理具有較多的相似之處，對(duì)其組織中的含量進(jìn)行追蹤，動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)（arterial spin labeling，ASL）示蹤劑主要的組成物質(zhì)為氫質(zhì)子，該技術(shù)的利用就是將動(dòng)脈血中的氫質(zhì)子當(dāng)作利用的內(nèi)源性示蹤劑，從根本上就是通過反轉(zhuǎn)脈沖實(shí)現(xiàn)對(duì)氫質(zhì)子的標(biāo)記記錄，通過適當(dāng)?shù)难舆t后便可成像，還可以得到含有內(nèi)源性示蹤劑的相關(guān)血液信號(hào)，也可以得到靜態(tài)組織標(biāo)記像，這個(gè)過程中只需要對(duì)照像和標(biāo)記像相減就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)血流灌注的圖像顯示[1-2]。ASL技術(shù)是功能性MRI技術(shù)，能夠明確反映組織血流灌注情況，伴隨ASL理論研究以及新序列的不斷開發(fā)，ASL作為無創(chuàng)灌注成像技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。3D-ASL是全新的組織灌注成像技術(shù)，能夠更加安全地對(duì)組織灌注水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，3D-ASL與常規(guī)ASL相比，有著影像采集質(zhì)量相對(duì)更好、成像范圍更廣、信號(hào)定位更加精準(zhǔn)、采集速度相對(duì)更快等優(yōu)勢(shì)，因此與常規(guī)ASL相比3D-ASL應(yīng)用范圍更加廣泛，應(yīng)用范圍更寬。本文就3D-ASL在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的應(yīng)用和研究進(jìn)展作一綜述。

1 ASL灌注技術(shù)成像原理及衍生技術(shù)

根據(jù)標(biāo)記方法的差異性，可以將ASL分成4種不同的類型，包括連續(xù)式、脈沖式、準(zhǔn)連續(xù)式和基于流速ASL[3-4]。連續(xù)式ASL相對(duì)而言，實(shí)現(xiàn)了多種不同技術(shù)的融合，具有較高的信噪比和脈沖式效率，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁化的傳遞，降低傳遞效應(yīng)；這個(gè)過程中對(duì)硬件設(shè)備沒有太多的硬性要求，但是其具有較多低的射頻能量沉積，這種標(biāo)記方法被廣泛利用在臨床實(shí)踐中，得到許多人的信賴。另外，3D-ASL技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)就是成像速度快、相對(duì)灌注均勻、低SAR值，該技術(shù)被白皮書所推薦。供血區(qū)ASL作用的發(fā)揮是在ASL的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，得到興趣動(dòng)脈供血部分的灌注圖像，就能夠得到感興趣部位的腦血流量（cerebral blood flow，CBF）值。史天亮等人研究顯示[5]，供血區(qū)ASL技術(shù)對(duì)于腦血管相關(guān)疾病的評(píng)估十分有效，側(cè)支循環(huán)情況和數(shù)字減影血管造影結(jié)果差距甚微，結(jié)果的一致性較強(qiáng)。ASL在對(duì)氫質(zhì)子具體標(biāo)記的時(shí)候，能夠科學(xué)真實(shí)有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)腦組織血液循環(huán)反應(yīng)，其也屬于定量灌注技術(shù)，許多時(shí)候也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的定性判斷，對(duì)數(shù)據(jù)特點(diǎn)進(jìn)行分析。與其他灌注技術(shù)進(jìn)行比對(duì)，ASL既不需要外源性對(duì)比劑的支持，在使用中也沒有電離輻射，還可以在較短的時(shí)間中獲得多次評(píng)價(jià)。

2 3D-ASL技術(shù)優(yōu)勢(shì)

在具體的使用過程中，3D-ASL技術(shù)的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)就是無需使用對(duì)比劑，也具有完全無創(chuàng)性的特點(diǎn)，該技術(shù)利用不會(huì)對(duì)患者造成創(chuàng)傷，也可以在一定程度上防止造成不良事件的發(fā)生，屬于內(nèi)源性質(zhì)子，操作起來既有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，也具有可重復(fù)檢查的效果，使用成本較低，可以被許多人所接受。而且在廣泛的臨床應(yīng)用中已經(jīng)形成多種灌注成像方式，包括正電子發(fā)射體層成像、單光子發(fā)射體層成像等，但是正電子發(fā)射體層成像具有的輻射性更強(qiáng)，而單光子發(fā)射體層相對(duì)滲透性更強(qiáng)，組織影響力更大，在利用中患者可能會(huì)受到輻射的影響，所以需要慎重進(jìn)行選擇。而動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)（dynamic magnetic sensitivity contrast enhanced，DSC）的作用發(fā)揮主要就是通過磁敏感性作用導(dǎo)致的，其也是對(duì)灌注情況的真實(shí)反應(yīng)。

3 3D-ASL在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 3D-ASL技術(shù)在顱腦病變中的應(yīng)用

3D-ASL技術(shù)利用在顱腦病變中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)患者腦組織灌注情況的真實(shí)、清晰反應(yīng)，為后續(xù)臨床中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病干預(yù)提供保證，詳細(xì)將患者的疾病性質(zhì)、疾病種類和實(shí)際情況等數(shù)據(jù)提供出來，方便醫(yī)生對(duì)病情的判斷，及時(shí)對(duì)疾病進(jìn)行控制，分析腦損傷程度，確定腫瘤血塊的類型，為腦損傷和腦功能異常疾病判斷提供重要的診斷信息，為后續(xù)的疾病治療提供依據(jù)。

3.2 3D-ASL技術(shù)在顱內(nèi)腫瘤中的應(yīng)用

在臨床上顱內(nèi)腫瘤疾病具有許多類型，不同的腫瘤疾病所涉及治療方案不同，病變位置也不同，正常情況下，良性腫瘤相對(duì)治療起來復(fù)發(fā)率更低，通過手術(shù)手段治療的難度較小；而惡性腫瘤所具備的手術(shù)治療難度較大，疾病恢復(fù)的效果有待提高，在手術(shù)實(shí)施后還極易恢復(fù)，所以科學(xué)合理地對(duì)腫瘤等級(jí)劃分十分關(guān)鍵。3D-ASL技術(shù)作為運(yùn)用效果比較理想的容積灌注成像技術(shù)，在使用方面突破了傳統(tǒng)技術(shù)的局限性，技術(shù)優(yōu)勢(shì)總體更加明顯。張露等[6]的研究顯示出，給予不同腫瘤類型患者分別實(shí)施3D-ASL技術(shù)、DSC技術(shù)進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果具有較大差異，結(jié)果表明3D-ASL技術(shù)能夠更加清晰顯著地將患者顱內(nèi)腫瘤狀況體現(xiàn)出來，還可以精準(zhǔn)地確定腫瘤的性質(zhì)和類型，其主要就是通過CBF值進(jìn)行判定，使用過程中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤特性的不同分級(jí)，運(yùn)用價(jià)值較高。臨床上利用常規(guī)方法進(jìn)行腫瘤掃描時(shí)，只能淺顯地將血腦屏障中病灶周圍部分強(qiáng)化，以便對(duì)腫瘤科學(xué)識(shí)別。而3D-ASL技術(shù)的利用不僅能夠?qū)⒉≡钸吔缜逦@示出來，還可以更加清晰地將灌注范圍體現(xiàn)出來，將真正的腫瘤邊界清晰反映出來。在進(jìn)行常規(guī)增強(qiáng)掃描時(shí)，多數(shù)腫瘤的表現(xiàn)十分相似，例如：在對(duì)腦外海綿狀血管瘤等腫瘤進(jìn)行掃描時(shí)，因?yàn)槟[瘤沒有血腦屏障，所以掃描結(jié)果體現(xiàn)出來的是均勻的強(qiáng)化，但是無法將血管腔間隙的病理狀況體現(xiàn)出來，這對(duì)疾病的性質(zhì)判斷非常不利，但是在3D-ASL技術(shù)中體現(xiàn)出來的就是低灌注，而其對(duì)腦膜瘤的掃描結(jié)果體現(xiàn)的就是高灌注。所以加強(qiáng)對(duì)腫瘤檢查過程優(yōu)化，能夠在3D-ASL技術(shù)的支持下，表現(xiàn)出腫瘤的供血狀況，這對(duì)判斷腫瘤的侵襲過程十分有利，還可以有效體現(xiàn)腫瘤侵襲性和生長(zhǎng)過程，進(jìn)一步對(duì)腫瘤治療效果進(jìn)行改善，及時(shí)判斷腫瘤復(fù)發(fā)狀況，及時(shí)干預(yù)，控制腫瘤的惡化進(jìn)程。

3.3 3D-ASL技術(shù)在缺血性腦血管病變中的應(yīng)用

將3D-ASL技術(shù)運(yùn)用在缺血性腦血管疾病中具有十分顯著的效果，缺血性腦病變疾病的發(fā)生與患者腦組織低灌注狀態(tài)有關(guān)，患者的腦供血不足引起的疾病包括短暫性腦缺血發(fā)作、腦梗死以及腦血栓等，因?yàn)槟X組織的耐受性較差，對(duì)缺氧缺血具有較高的敏感性，特別是在發(fā)生急性腦缺血疾病時(shí)，臨床上無法及時(shí)對(duì)該疾病進(jìn)行治療干預(yù)，所以此時(shí)加強(qiáng)對(duì)其灌注診斷十分關(guān)鍵。張歸玲等[7]研究表明，短暫性腦缺血發(fā)作患者在幾個(gè)月內(nèi)發(fā)生腦梗死的概率能夠超過10%，而發(fā)生心肌梗死和腦梗死等疾病的概率能夠超過20%。3D-ASL技術(shù)的利用，不僅具有成本低、檢查時(shí)間短、操作方便優(yōu)點(diǎn)，也可以為缺血性腦血管疾病的干預(yù)提供有效的依據(jù)。相關(guān)研究表示[8]，腦梗死患者通過3D-ASL技術(shù)利用，為后續(xù)的疾病治療提供依據(jù)，3D-ASL技術(shù)檢出率更高，而且還能夠?qū)颊叩娜毖园氚祹нM(jìn)行評(píng)估，為臨床的疾病干預(yù)提供保證。

3.4 3D-ASL技術(shù)在其他疾病中的應(yīng)用

3D-ASL技術(shù)不僅可以利用在腦部疾病的干預(yù)中，同樣也可以利用在內(nèi)側(cè)顳葉癲癇疾病的干預(yù)中?，F(xiàn)階段關(guān)于3D-ASL技術(shù)應(yīng)用的報(bào)道有許多，該技術(shù)檢查疾病具有無創(chuàng)性，通過無創(chuàng)檢查就可以查明患者疾病的灌注情況，分析疾病的復(fù)發(fā)情況[9]，且3D-ASL技術(shù)還能對(duì)線粒體腦肌病情況進(jìn)行檢查，將其利用在癲癇疾病干預(yù)中，也具有一定的準(zhǔn)確性。3D-ASL技術(shù)對(duì)于阿爾茨海默病診斷以及輕度認(rèn)知功能障礙疾病診斷也具有顯著意義，能夠準(zhǔn)確把患者前驅(qū)階段的腦功能情況反映出來，體現(xiàn)出阿爾茨海默病疾病的狀況，方便后續(xù)的治療。

4 總結(jié)

隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展，3D-ASL技術(shù)逐漸被運(yùn)用在多個(gè)領(lǐng)域的疾病干預(yù)中，其總體屬于新興組織灌注成像技術(shù)，這種技術(shù)的利用，能夠從根本上防止傳統(tǒng)ASL技術(shù)的缺點(diǎn)，改善傳統(tǒng)技術(shù)采集時(shí)間長(zhǎng)、成像不夠清晰和成像范圍小等特點(diǎn)，保證成像灌注的水平，提高灌注的安全性，同時(shí)利用起來費(fèi)用較低，能夠有效緩解患者的經(jīng)濟(jì)壓力，操作起來十分簡(jiǎn)便，重復(fù)性較高[10-11]?，F(xiàn)階段進(jìn)行非局部均值法利用的時(shí)候，ASL屬于去燥操作，可以有效控制采集次數(shù)，從而可以獲得更加準(zhǔn)確的血流影像數(shù)據(jù)。但3D-ASL在現(xiàn)階段的利用中，還屬于新技術(shù)，運(yùn)用還不成熟，其成像的特點(diǎn)還存在一定的精準(zhǔn)性，具有較大的發(fā)展空間。3D-ASL技術(shù)在理論基礎(chǔ)方面還有待于提高[12-14]。在多種改良技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，越來越多的灌注標(biāo)記技術(shù)運(yùn)用在疾病診斷中，比如血管編碼動(dòng)脈自旋標(biāo)記（vesselencoded arterial spin labeling，VE-ASL）等成像技術(shù)等，都具有醫(yī)學(xué)運(yùn)用價(jià)值，在判斷病變方面，可以獲得選擇性診斷信息，確定核心疾病位置的狀況，得數(shù)灌注的特異性數(shù)據(jù)，但是這種技術(shù)在利用的過程中質(zhì)量水平具有一定的差異性，所以在技術(shù)選擇方面還需要引起重視，這在無形中也拓寬了ASL的運(yùn)用范圍，而灌注成像技術(shù)就是其中關(guān)鍵的部分，3D-ASL在未來的發(fā)展中，需要更加重視自身的技術(shù)水平提升，重視自身的知識(shí)儲(chǔ)備能力提升，加強(qiáng)與其他技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的改良發(fā)展，從而使技術(shù)使用的準(zhǔn)確性和科學(xué)性得到提升。而且隨著理論知識(shí)的完善，3D-ASL技術(shù)將會(huì)運(yùn)用在更多的領(lǐng)域，發(fā)揮更加有效的臨床價(jià)值，值得推廣。