血氧水平依赖功能磁共振成像在脑肿瘤诊治中的应用

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]。……