[发明专利]单侧大脑中动脉重度狭窄/闭塞的ASL图像处理方法

说明书

单侧大脑中动脉重度狭窄/闭塞的ASL图像处理方法，能够无创、无需注射对比剂、可重复性高、高分辨率地显示单侧大脑中动脉重度狭窄/闭塞的脑灌注情况，准确评估脑血流动力学。其包括：(1)收集单侧大脑中动脉重度狭窄/闭塞的患者若干例，根据有无临床症状分为有症状组及无症状组；(2)使用美国GE 3.0T磁共振扫描仪进行磁共振扫描，采用3个PLD的3D pCASL技术对单侧大脑中动脉重度狭窄/闭塞患者进行磁共振成像；(3)使用安影科技公司的CereFlow软件进行ASL数据后处理；(4)采用独立样本t检验比较有症状组与无症状组患侧大脑中动脉的多个脑灌注参数的差异，采用配对样本t检验分别比较两组患侧与健侧大脑中动脉多个脑灌注参数的差异。

技术领域

本发明涉及医学图像处理的技术领域，尤其涉及一种单侧大脑中动脉重度狭窄/闭塞的ASL图像处理方法，其主要用于显示大脑中动脉供血区的脑血流量、动脉运输时间及动脉脑血容量，从而用来评估单侧大脑中动脉重度狭窄/闭塞患者的脑灌注。

背景技术

动脉自旋标记技术(arterial spin labeling,ASL)是一项无创的检测脑灌注的磁共振成像技术，它根据示踪剂从血管内向组织间隙自由扩散的理论假设，利用磁性标记的动脉血内水质子流入成像层面和组织交换产生的信号降低进行成像，对标记前后的成像进行减影分析，从而得到脑血流量 (cerebral blood flow,CBF)的定性、定量图。ASL技术图像的采集和处理过程一般都包括下列步骤：(1)反转脉冲标记动脉血中水质子。(2)当标记的水质子流入感兴趣区后，利用快速采集技术采集图像，此时所采集的图像称为标记图像。标记图像的信号强度依赖于成像层面内自身组织特点及流入动脉血被标记的水质子数量。(3)动脉血水质子标记前获取同层面的对照图像。(4)对照图像和标记图像相减得到灌注图像。ASL可以显示自大动脉至毛细血管水平的灌注情况。需注意的是，由于血液水质子的标记是质子磁矩的反转，磁化矢量降低，所以标记图像的信号强度是下降的。因此，最终获取的图像是通过对照图像减去标记图像。由于标记图像和对照图像之间的信号强度差异较小(约为静态组织信号的1％)，因此需要进行多次信号采集，并对数据进行平均。

根据标记方法的不同，ASL可以分为：(1)脉冲法动脉自旋标记(pulsed arterialspin labeling,PASL)：用一个较短的绝热反转射频脉冲标记动脉血液中的水，标记脉冲(大约10毫秒)在特定区域中(通常位于大脑下方)瞬时地将动脉血中的水反转。(2)连续法动脉自旋标记(continuous arterial spin labeling,CASL)：当动脉血流经过标记层面时，用一个快速的反转射频脉冲有选择性地连续标记动脉血液中的水。(3)准连续动脉自旋标记(pseudo- continuous arterial spin labeling,pCASL)：pCASL通过连续的射频脉冲模拟连续的反转脉冲，综合了PASL与CASL的优点。研究表明，pCASL技术的信噪比较PASL高50％，标记率较CASL高12％。

如前所述，ASL技术在施加标记脉冲和采集图像之间采用一个延迟时间，以便允许被标记的动脉血液中的水分子流入成像区域中的目标组织。这个延迟时间用于允许被标记的动脉血中的水达到微循环，并减少动脉信号对灌注图像的贡献，否则灌注图像将会出现明显高灌注的点。这个延迟时间同时降低了定量灌注对运输时间变化的敏感性。描述这种延迟的术语对于 pCASL和PASL是不同的。对于pCASL，两个时间点分别定义了标记脉冲序列的时间，开始和结束，标记持续时间为1500-2000ms。将脉冲序列结束和图像采集之间的时间称为标记后延迟时间(post labeling delay,PLD)。对于 PASL，标记脉冲的时间为单个时间点，因为标记脉冲几乎是瞬时的。将施加脉冲到图像采集的时间称为反转时间(inversion time,TI)。