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3D ASL技术之PLD探讨
大家晚上好，我主要围绕着病例和大家进行深入的讲解和沟通。这一期要跟大家分享的话题是有关在3D ASL成像过程中PLD选择的问题，我个人认为这个问题是贯穿在3D ASL应用中一个比较灵魂的问题，因为这个问题直接影响到最后数据的准确性以及数据能不能变成真正有效的数据。
进行3D ASL扫描时，特别是对脑血管病进行3D ASL扫描时，PLD的选择是至关重要的。我们只有理解什么是PLD、以及我们选择不同的PLD对CBF、对结果会产生哪些影响，我们才能够在应用当中真正更灵活地制定扫描策略。所以我们今天会花半个小时的时间和大家把PLD的问题通过病例来进行展示。
现在很多医院已经开始在使用ASL去解决临床问题。大家也会注意到，不同的临床问题对PLD的要求可能会不一样。但是无论怎么设定PLD，我们一定要清楚PLD最后对成像结果会有哪些影响。我们在设定PLD的时候，有很多考虑因素，比如时间、信噪比、标记效率等，会有很多取舍。如果我们能够把PLD这个概念理解得更加清楚，我们就能够更加有的放矢地去选择PLD，也能够确保收集的这些病例最后是有效的，那这是我们今天分享的一个核心的目的。
病例讲解一
这是一个TIA发作为主的病例，我们在常规的T2像，T1像和弥散像扫描中都没有发现任何问题，但是我们在做PLD1.5秒的ASL的时候（第二排，左一），我们发现在右侧大脑中动脉供血的区域有一个相对的低灌注的区域，那么这个低灌注代表什么呢？既然常规的图像没有出现梗死，为什么在我们PLD1.5秒的时候可以看到有这样的相对的低灌注呢？当把PLD延长到2.5秒时（第二排，左二），我们发现这个低灌注的区域就消失了，据此我们也能够初步判断，该患者有血管供血的问题。后期的TOF图像（第一排，右一）也辅佐了这个判断。
这个病例其实可以回答之前大家提到的一个问题：单个PLD与多个PLD在急性脑梗死和TIA应用中的优劣势比较，实际临床工作中如何合理应用，取长补短？
通过这个病例，我们可以看到PLD 1.5秒和2.5秒反应的灌注的结果是不一样的。我们总结这个病例，后面那两个图像是打药灌注的图像，在打药灌注的图像中，可以看到CBF是正常的，但是在最右边那个图像，Bolus arrival time，也就是对比剂到达时间，我们发现了这个时间延长了，就是PLD1.5秒的时候更多的是反映了灌注的行为，但是从临床的角度来说，当PLD1.5秒所看到的灌注的表现实际上包括一部分前向循环的灌注，也就是当一个血管堵了以后，在磁共振的TOF MRA里面，你看到血管堵了，但是实际上它可能并不是完全的闭塞，这里可能还有很窄的间隙允许血液流过去。我们经历了一组3D ASL 的扫描以后 ，同样是大脑中动脉狭窄，我们看到大脑中动脉狭窄或闭塞的病例，如果我们都用PLD1.5秒扫描的时候，我们发现低灌注的范围实际上是不一样的。有些病人的低灌注的范围就显得非常大，也就是说这个病人的狭窄的程度是比较重的。换句话说，他的这种从狭窄的血管穿过的血液是非常少的，我们称之为前向的血流。如果有些病人同样是大脑中动脉狭窄，可是他的低灌注的范围在1.5秒时不是那么大，那就说明他的前向血流是很大的，那么这里我们同样看到，2.5秒和1.5秒之间的一个差距。我们简单说，2.5秒反映了灌注的结果，实际上了2.5秒反映了侧支循环的参与。 因此，在临床上通过1.5秒和2.5秒的差别的对比，能够反映出这个人侧支循环的好与坏。那么在临床工作中，当某一个病人有大脑中动脉的闭塞，那么评价这个病人的侧支循环的好坏有重要的临床意义。可以简单举个例子，比如说有些病人，当他的大脑中动脉闭塞或者颈内动脉闭塞以后，在临床上我们经过一些机械取栓或者动脉溶栓，但是有些病人溶完栓以后就出血了。为什么说这些变化上可能会导致出血呢，一个很重要的原因就是他本身的侧支循环很差，如果本身的侧支循环很差，当做机械取栓以后，对于损伤这个区域来说特别容易导致血管破裂，所以我们评价侧支循环在临床的意义非常非常重要的。
ASL相关技术---PLD概念与选择
那么我们现在就用这张图片来解释什么叫PLD，以及PLD在我们的3D ASL 当中是如何选择的。这张图片来自于2014年国际的磁共振灌注协会的白皮书，这个白皮书非常非常重要，它对PLD概念做了一个很明确的规定。其实当我们做ASL成像，谈到PLD的概念时，就意味着你所用的ASL的灌注采用的是连续式的或者准连续式的脉冲标记。如果我用的不是这两种方式的话，那么我们在做ASL扫描的时候不能说PLD的概念，只能说TI1，或者TI2这样一个翻转时间的概念。所以如果你的扫描过程中能够看到PLD的概念，那就意味着你的标记脉冲时间是连续或者准连续的。
那么大家看到前面的病例可能会说，既然用PLD 2.5秒的时候就能够直接看到最后灌注的结果，为什么对脑血管病还需要做1.5秒和2.5秒呢？实际上，做1.5秒和2.5秒所评价的灌注的概念是不一样的，1.5秒更多的反映的就是前向的血流灌注，当然也包括快速的侧支循环，主要是Willis环，因为其血管管径比较粗，离我们的大脑中堵塞的缺血的血管比较近，可能很快就能够代偿过来。所以评价这种前向血流或者快速侧支的血流对判断病人将来的预后有很大的帮助。实际上这部分血流是非常重要的，而2.5秒和1.5秒加在一起，是用来评价侧支循环的。
所以在脑血管病特别是我们评价这种无论是缺血性脑卒中或者一些临床上看到的慢性脑血管病，我强烈建议大家做两个PLD的扫描。我们可能对一些急诊的病人如绿色通道的病人，我们假设不能做两个PLD扫描的话，我们可能忍痛割爱只能做一个长的PLD的扫描。因为假设为了评价半暗带，是为了用灌注的图像和DWI的图像去看它们之间不匹配的话，这种情况下PLD2.5秒的时候可能会反应更真实的最后灌注的结果。但是这时丢掉了一部分很重要的信息，就是我们不能够评价这种前向灌注的血流，实际上这部分对判断预后也是非常非常重要的。
我们在选择PLD长短的时候要坚持几个原则，第一，要考虑到这个血液的半衰期的长短，我们在做ASL成像时，采用的示踪剂就是动脉血液中的水，这个水的半衰期的长短指的其实就是T1时间的长短，场强越高的磁共振，比如3T和1.5T比起来，血液的T1值在3T上会更长，而血液的T1值越长，就允许用更长的PLD扫描，否则的话可能当我们选择比较长的PLD的时候，标记的血液就弛豫回来了，弛豫回来就代表起不到我们所说的标记的作用，类似于我们打药，结果打到血管外一样，所以其实任何一个参数的选择都是有利有弊的，但是对于1.5T，我们也能做1.5到2.5两种选择。
病例讲解二
第二个病例是一个烟雾病，对这样的病例我们在临床扫描3D ASL的时候一定要注意，我认为必须至少要扫两个不同的PLD，因为对于烟雾病，比如说这个病人，我们发现他的左侧大脑中动脉狭窄了，但是对于临床来说，让我们来评价这个病人，特别是当我们做3D ASL的时候，你要清楚我们的目的是评价他的侧支循环和代偿，是评价他到底有没有缺血。大家知道烟雾病临床有两种类型，一种类型的是出血型，这种常见于成人型，另外一种类型是缺血型的。现在临床上如果我们评价这个病人，比如说他的代偿是正常的，那么这个对临床的下步的治疗是非常非常重要的。对于那种缺血型的，可能会考虑搭桥治疗。我们在做3D ASL成像时，在做某一个病例的时候一定要想到你的临床目的是什么，你要解决的是什么问题，你能不能通过3D ASL这样灌注成像更好地满足临床医生的需求。比如像这个病人，假使我们只做了一个PLD1.5的扫描的话，你就会评价说他是一种缺血的状态，但是临床医生是要你告诉他，他最后实际上能不能代偿，那么这里我们看到1.5秒的扫描可以提示临床医生他的前向血流灌注的情况，2.5秒可以说明他的侧支循环的代偿的情况，只有这两种信息同时提供给临床，我们才能够更好地判断这个小孩将来的预后，他是否需要我们做这种人为搭桥的或者干预的手术，这个是非常重要的。
病例讲解三
这是一个老年人，在常规的图像上可以发现他在很多区域的一些小的腔梗的存在，大小形态可能在两个公分以下，当然因为今天是微信分享，我的图片没有办法做成动画，那么实际上我们这里已经把血管放上，可以看到它是一个大血管的问题，但是实际上在临床上假设说，这个病人来检查，我们没有做MRA，只是做了常规的比如T1像，T2像或者弥散像，我们可能发现了有一个或者一个以上的，大小在两厘米以内的梗死的病变，按照临床医生的习惯可能会考虑它是一个多发腔梗， 但是通过今天的分享以后，我希望大家建立一个概念，很多时候当我们发现脑实质内多个腔性梗死的时候一定不要盲目考虑就是个小血管的病变。
这个病人的3D ASL 扫描，第一组图像放的是PLD比较短的扫描，在PLD1.5秒的时候和2.0秒的时候可以看到他在这个左侧大脑中动脉供血的流域范围之内有明显的低灌注的存在，当然其实这个病人是假设没有做TOF MRA， 3D ASL扫描的表现显示，这个病人其实并不是一个真正的腔梗的小血管病变，大家知道对临床来说区分大小血管病变的意义非常大，大血管病变的病理类型属于动脉粥样硬化，而小血管病变，比如说供血区的穿支动脉的闭塞的话，可能就是一个纤维素样坏死或者玻璃样变，那么临床上治疗的药是不一样了。 所以呢，我个人觉得，现在假设仅仅是根据这种T1像，T2像，弥散像这种形态学的表现去区分大小血管病变是不准确的，我们过去可能诊断了太多的腔性脑梗死，其实腔性脑梗死并不一定是穿支动脉本身的闭塞 。在2011年中国提出了中国脑卒中亚型的分型，叫CISS 分型。我觉得这个分型是一个非常大的贡献，它帮助我们明确了一些我们看到似乎是小血管的病变，实际上是由于这个穿支动脉口本身的粥样硬化，或者说由于大的载体血管本身的这个斑块堵塞了某一个穿支血管的开口造成，所以这种病变，实际上是属于大血管病变的。
因此，通过 3D ASL的扫描，能够帮助我们明确它到底是一个小血管病还是大血管的病变，那么我们通过前面的病例分享大家可以认识到，PLD 1.5秒的扫描就非常重要，它能够更敏感地去发现动脉粥样硬化或者狭窄所导致某一个流域内的血流速度变慢，那么尽管这个病人可能最后通过侧支循环的代偿，可以保证他不发生脑梗死，或者发生很小的脑梗死，但是我们在PLD1.5秒的3D ASL的CBF图上，就很容易发现这种成片的低灌注区域，但是这个低灌注需要打上个引号，因为它在PLD1.5秒的时候反映的只是这个前向血流的低灌注，代表了这种大血管的狭窄，是一种大血管的病变。
对于这个病人，我们继续做了PLD 2.5秒和3.5秒的扫描，在这里可以注意，当我们做PLD 2.5秒和3.5秒扫描以后，如果说，这个灌注仍然不能达到和健侧是相等的灌注，那就意味着这个病人的代偿实际上是非常差的。其实有很多时候，可能临床上做常规的T1，T2，弥散，做一个TOF MRA发现血管有狭窄，对这些病人，如果我们想评价这个病人的代偿的情况，他将来会不会发生梗死，如果要想做这种前瞻性的判断，那么做3D ASL扫描就非常非常必要的，而在这种情况下，如果我们做3D ASL扫描一定要做两个以上的或者至少两个这样不同的PLD 扫描来做更综合的评价。
病例讲解四
我们现在看下一个病例，那这个病例我们做TOF MRA的时候发现它的左侧颈内动脉和大脑中动脉实际是高度狭窄的，血管已经看不到了，但是我们可以看到有侧支循环等等，对这样的病人我们能不能想象，假设我们没有做3D ASL，没有做灌注成像，我们能不能想到这个灌注的实际情况是什么样，这个病人将来发生脑梗死的几率是多大，或者说它的风险有多大，实际上对临床来说是需要做3D ASL评价的。根据前面的病例我们可能会想到,在PLD 1.5秒的时候患者可能会有一片低灌注的区域，到2.5秒或者3.0秒的时候可能这个低灌注的区就恢复到正常，那么实际上是不是这样呢？我们看一下我们下面做的3D ASL 的表现。
那么现在我们来看一下我们做的这两组不同的PLD扫描以后的结果，大家可以发现，无论在PLD1.5秒还是2.5秒，这个病人两侧的灌注几乎是一样的，这给我们一个启示，说明虽然他的左侧的颈内动脉高度的狭窄甚至闭塞了，但实际上这个人的侧支循环非常非常好，这方面，有文献反复提到，往往是对那些血管狭窄特别明显比如说70%-99%这样一个狭窄程度的病人，它的过程是非常长的，而这类病人往往在临床上它的侧支循环形成是非常非常完整的，有足够的时间去建立这种侧支循环，所以实际上有的时候我们不能够仅仅根据我们形态学中看到的血管一侧的狭窄，就推断说这个血供一定会有这样或那样的问题，我们一定要做到这种精准量化的成像才能够客观评价。
这个病例实际上也给我们一个启发，我们为什么一定要做3D ASL灌注成像，因为只有这种真正的灌注成像，它能够告诉我们病人真正的灌注水平，达到精准量化评价的手段。有很多文献反复提到，比如说对于一些脑卒中的病人，用一些方法来确保血管再通，还是通过一些方法确保再灌注的再出现，文献已经反复强调再灌注要明显大于血管再通的意义，实际上一些病人，比如当侧支循环本身不好的时候，你强行的去把这个血管开通后，往往是很可能导致出血的一个潜在原因，这类病人可能最后的预后并不理想。
所以通过这些病例可以告诉大家，实际上对于缺血性脑卒中来说，3D ASL的灌注成像能够更准确地去判断这个病人的预后，实际上我们今天分享的病例主要是针对不同的PLD的扫描，让大家看到不同的结果，也告诉大家一点，我们千万不要主观地根据我们的经验或想象去判断这个人灌注的高低，一定最后要通过实际的灌注成像，这个才能真正地反映病人灌注水平。比如我们最后这个病例，假设我们根据我们的经验说一侧血管狭窄了那么血流速度一定特别慢，但这个病人的前向侧支循环建立的非常完整，比如说Willis环，这样的话其实在PLD1.5秒钟也是一个等灌注的，所以我们说，即便我们发现血管有问题，也不能够取代我们的灌注成像。
无论对于这种急性的脑梗死也好或者说对于TIA也好，实际上我们做不同PLD，在临床上的意义确实有不同的预示。比如说我们的短的PLD1.5秒的时候，那么它代表的是这种前向血流，或者说快速侧支循环的代偿的水平，那我们做PLD2.5秒或更长的PLD的时候，它反映的是二级的侧支循环的建立，或者软脑膜的侧支血管的建立或眼动脉支的侧支血管的建立，那么这两个临床意义并不完全一样。有的文献说这种前向的侧支循环实际上提示这个病人将来是否容易发生梗死。 而我们那个长的PLD扫描的CBF图更多地反映了二级侧支循环的建立，我们能够评价这种二级侧支循环建立的水平对一些急性脑梗死的病人，比如说这急性取栓以后，容不容易发生出血，这个转化的判定是非常有重要指导意义的，如果说这个人在ASL灌注评价时发现他的侧支循环建立的不好，那么对这样的病人如果有大面梗死以后尽量避免取栓，因为这种机械取栓有可能导致出血，前天听一个临床医生讲课，他就是因为没有术前进行很好的侧支循环评价而进行了这种取栓，结果导致了病人因为出血而死亡。
为了方便大家查阅过往有关3D ASL的相关资料，现提供有关分享的链接，具体如下：
4. 第一期分享会问答汇总
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