功能磁共振成像 (fMRI) 检查有哪些类型?

近十几年来,随着 MRI(magnetic resonance imaging,磁共振成像)硬件和软件技术的迅速发展,出现了功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)这一新兴的高级 MRI 检查技术。相比于传统的 MRI 检查,fMRI 不再是单纯的形态学检查方法,而是能够进一步反映出组织中微观结构、血流灌注、代谢及功能等状态。

广义的 fMRI 包括扩散加权成像、扩散张量成像、灌注加权成像、氢质子磁共振波谱成像以及血氧水平依赖功能磁共振成像等。

下面,本文简要介绍常用的 fMRI 检查类型及其在脑肿瘤中的应用价值。

扩散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)

DWI 通过测量施加扩散敏感梯度场前后组织发生的信号强度变化,来检测组织中水分子的扩散状态,能够间接反映组织的微观结构特点及其变化,是目前唯一能够检测活体组织内水分子扩散运动的无创方法。

临床上,DWI 能够通过细胞间水分子的扩散受限情况间接反映脑肿瘤细胞的密度,对于肿瘤的鉴别和分级具有一定的参考价值。

扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)

DTI 是基于 DWI 上发展起来的一项检查方法,是目前唯一一种追踪脑白质纤维,并反映其解剖连通性的方向的技术。

临床上,DTI 能够很好地反映肿瘤组织及其邻近白质纤维束之间的关系,如纤维束移位、水肿、浸润、破坏等改变情况。

灌注加权成像(perfusion weighted imaging,PWI)

PWI 是利用特殊设计的脉冲序列对外源性注射造影剂或动脉血液中内源性质子对比剂进行标记及检测,从而反映组织的血流动力学情况。

临床上,PWI 能够反映肿瘤内部供血新生血管的情况,对于肿瘤的分级、鉴别复发及放射性脑坏死等具有重要的参考价值。

氢质子磁共振波谱成像1H- magnetic resonance spectroscopy,1H-MRS)

1H-MRS 是利用氢质子磁共振化学位移现象来确定分子组成及空间分布的一种检查方法,是一种能够无创性研究活体器官组织代谢、生物变化及化合物定量分析的新技术。

1H-MRS 可提供组织内不同代谢产物的含量信息,反映肿瘤内部细胞膜增殖、神经元及轴索的损害、能量代谢异常、无氧酵解及坏死等情况,对于病变的定性、肿瘤分级以及鉴别具有重要的意义。

血氧水平依赖功能磁共振成像(blood oxygenation level dependent- functional magnetic resonance imaging,BOLD-fMRI)

BOLD-fMRI 是利用当大脑脑区神经元兴奋时,该脑区血流中氧合与去氧血红蛋白的比例改变会引起局部磁场信号改变而被特定 MRI 序列所检测,从而间接地反映出大脑神经元活动的位置及强度等情况。

临床上,BOLD-fMRI 技术在脑肿瘤的手术治疗中有所应用。脑肿瘤患者通过一定的刺激(如语言、视觉、听觉、运动等),使大脑皮层各功能区在 MRI 上激活,通过叠加在解剖图像上,可以定位出对应的大脑功能解剖区。这样一来,外科医生在最大限度切除肿瘤的同时,还能保留具有重要脑功能区的大脑皮层。

更新于 2021-09-17