血氧水平依赖功能磁共振成像在脑肿瘤诊治中的应用
2012-08-23陈思攀综述王晓明审校
陈思攀 综述,王晓明 审校
脑肿瘤是中枢神经系统常见疾病,由于肿瘤膨胀性或浸润性生长,在颅内一旦占据一定空间时,不论其性质是良性还是恶性,都势必使颅内压升高,压迫脑组织,导致中枢神经损害,甚至危及患者生命。目前临床上通过常规磁共振成像术前肿瘤定位,进行外科手术切除已成为脑肿瘤首选治疗手段,但常规磁共振成像仅能显示肿瘤一般信息(位置、大小、数目等),而肿瘤对大脑功能(如运动、语言、记忆等)造成的影响如何,却难以实现。由于血氧水平依赖功能磁共振成像(blood oxygen level dependent-functional magnetic resonance imaging,BOLD-fMRI)能从脑功能角度评价肿瘤对患者的影响,并能参与临床制定治疗方案,因此用该技术定位功能区尤为重要[1]。
1 BOLD-fMRI基本原理
功能磁共振成像从广义上来讲包括BOLD-fMRI、扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)、灌注加权成像(perfusion-weighted imaging,PWI)及磁共振波谱成像(magnetic resonance spectroscopy imaging, MRSI)等,而通常所说的则是狭义上的功能磁共振成像,即指BOLD-fMRI。该技术基于血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent, BLOD)效应而产生,该效应是由Ogawa等[2]于1990年首次发现,他们注意到当含氧血红蛋白含量减少时,磁共振信号在血管内外均降低,于是提出这种效应可能是由血液的磁场性质变化引起的。在各种不同的生理刺激(如肢体运动、语言、光线)下,相应的脑皮层功能区被激活,局部脑血流量明显增加,但此时脑组织对氧的摄取量增加却不明显,由此导致含氧血红蛋白浓度上升而脱氧血红蛋白浓度相对下降。脱氧血红蛋白具有明显顺磁性,而含氧血红蛋白则具有抗磁性,因此脱氧血红蛋白相当于一种内源性对比剂,可用来反映神经血管耦连时神经活动的血流动力学变化[2-4]。……
