การตรวจ MRI การไหลเวียนโลหิต
ภาพ MRI แสดงการไหลเวียนของเลือดที่ล่าช้า ใน บริเวณรอบนอกของ รอยโรค ( Tmax ) ในกรณีที่หลอดเลือดแดงสมองส่วนกลางด้าน ซ้ายอุด ตัน
วัตถุประสงค์	การสแกนการไหลเวียนโลหิตผ่าน MRI

การถ่ายภาพ MRI แบบวัดการไหลเวียนของเลือดหรือการถ่ายภาพแบบถ่วงน้ำหนักการ ไหลเวียนของเลือด ( PWI ) คือการสแกนการไหลเวียนของเลือดโดยใช้ลำดับการถ่ายภาพ MRI เฉพาะ จากนั้นข้อมูลที่ได้จะถูกประมวลผลเพิ่มเติมเพื่อให้ได้แผนที่การไหลเวียนของเลือดที่มีพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น BV ( ปริมาตรเลือด ), BF (การไหลเวียนของเลือด), MTT (เวลาการขนส่งเฉลี่ย) และ TTP (เวลาถึงจุดสูงสุด)

ในภาวะสมองขาดเลือด บริเวณเพนัมบรามีการไหลเวียนเลือดลดลง^{[ 1 ]}ลำดับภาพ MRI อีกแบบหนึ่งคือMRI แบบถ่วงน้ำหนักการแพร่กระจายจะประเมินปริมาณเนื้อเยื่อที่ตายไปแล้ว และการรวมกันของลำดับภาพเหล่านี้จึงสามารถใช้เพื่อประเมินปริมาณเนื้อเยื่อสมองที่สามารถกู้คืนได้ด้วยการละลายลิ่มเลือดและ/หรือ การผ่าตัด เอาลิ่มเลือดออก^{[ 1 ]}

เทคนิคหลักสำหรับการตรวจ MRI การไหลเวียนโลหิตมี 3 วิธี ได้แก่:

• คอนทราสต์ความไวแบบไดนามิก (DSC): ฉีดสารคอนทราสต์แกโดลิเนียม และทำการถ่ายภาพซ้ำอย่างรวดเร็ว (โดยทั่วไปคือ gradient-echo echo-planar T2*-weighted ) เพื่อวัดปริมาณการสูญเสียสัญญาณที่เกิดจากความไว^{[ 2 ]}
• การเพิ่มความคมชัดแบบไดนามิก (DCE): การวัดการลดลงของการผ่อนคลายสปิน-แลตติส (T1) ที่เกิดจากโบลัสคอนทราสต์แกโดลิเนียม^{[ 3 ]}
• การติดฉลากสปินของหลอดเลือดแดง (ASL): การติดฉลากแม่เหล็กของเลือดแดงใต้แผ่นภาพ โดยไม่จำเป็นต้องใช้สารคอนทราสต์แกโดลิเนียม ^{[ 4 ]}

อาจกล่าวได้ว่าแบบจำลอง MRI แบบแพร่กระจาย เช่นการเคลื่อนที่ที่ไม่สอดคล้องกันภายในพิกเซลก็พยายามที่จะจับภาพการไหลเวียนของเลือดเช่นกัน

ใน การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แบบคอนทราสต์ความไวต่อสนามแม่เหล็กแบบไดนามิก (DSC-MRI หรือเรียกสั้น ๆ ว่า DSC) จะฉีดสารคอนทราสต์แกโดลิเนียม (Gd) (โดยปกติจะฉีดเข้าเส้นเลือดดำ) และบันทึกภาพแบบ T2*-weightedอย่างรวดเร็ว เป็น ชุดตามเวลาเมื่อแกโดลิเนียมเคลื่อนที่ผ่านเนื้อเยื่อ มันจะทำให้ค่า T2* ของโปรตอนน้ำที่อยู่ใกล้เคียงลดลง การลดลงของความเข้มของสัญญาณที่สังเกตได้จะขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของแกโดลิเนียมในบริเวณนั้น ซึ่งอาจถือได้ว่าเป็นตัวบ่งชี้การไหลเวียนของเลือด ข้อมูลชุดตามเวลาที่ได้มาจะถูกประมวลผลเพิ่มเติมเพื่อสร้างแผนที่การไหลเวียนของเลือดด้วยพารามิเตอร์ต่าง ๆ เช่น BV (ปริมาตรเลือด), BF (การไหลเวียนของเลือด), MTT (เวลาการขนส่งเฉลี่ย) และ TTP (เวลาถึงจุดสูงสุด)

การถ่ายภาพ แบบเพิ่มความคมชัดแบบไดนามิก (DCE) ให้ข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะทางสรีรวิทยาของเนื้อเยื่อ เช่น การขนส่งจากเลือดไปยังเนื้อเยื่อ และปริมาตรเลือด โดยทั่วไปจะใช้ในการวัด การเคลื่อนที่ของ สารเพิ่มความคมชัดจากเลือดไปยังเนื้อเยื่อ ความเข้มข้นของสารเพิ่มความคมชัดจะถูกวัดเมื่อผ่านจากหลอดเลือดไปยังช่องว่างนอก เซลล์ ของเนื้อเยื่อ (ไม่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ) และเมื่อกลับไปยังหลอดเลือด^{[ 5 ] [ 6 ]}

สารเพิ่มความคมชัดที่ใช้ในการตรวจ DCE-MRI มักเป็นสาร ที่มีส่วนประกอบ ของแกโดลิเนียมการทำปฏิกิริยากับสารเพิ่มความคมชัดแกโดลิเนียม (Gd) (โดยทั่วไปคือคีเลตไอออนแกโดลิเนียม) ทำให้เวลาการคลายตัวของโปรตอนในน้ำลดลง ดังนั้นภาพที่ได้หลังจากการฉีดแกโดลิเนียมจึงแสดงสัญญาณที่สูงขึ้นในภาพ T1-weighted ซึ่งบ่งชี้ว่ามีสารเพิ่มความคมชัดอยู่ แตกต่างจากเทคนิคบางอย่าง เช่นการถ่ายภาพ PETสารเพิ่มความคมชัดไม่ได้ถูกถ่ายภาพโดยตรง แต่เป็นผลทางอ้อมต่อโปรตอนของน้ำ ขั้นตอนทั่วไปสำหรับการตรวจ DCE-MRI คือการสแกน MRI แบบ T1-weighted ปกติ (โดยไม่มีแกโดลิเนียม) จากนั้นจึงฉีดแกโดลิเนียม (โดยปกติเป็นการฉีดเข้าเส้นเลือดดำในปริมาณ 0.05–0.1 มิลลิโมล/กก.) ก่อนที่จะทำการสแกน T1-weighted อีกครั้ง การถ่ายภาพ DCE-MRI อาจทำได้โดยมีหรือไม่มีการหยุดพักเพื่อฉีดสารคอนทราสต์ และอาจมีความละเอียดของเวลาที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความต้องการ – การถ่ายภาพที่เร็วขึ้น (น้อยกว่า 10 วินาทีต่อปริมาตรการถ่ายภาพ) ช่วยให้สามารถสร้างแบบจำลองเภสัชจลนศาสตร์ (PK) ของสารคอนทราสต์ได้ แต่ก็อาจจำกัดความละเอียดของภาพที่ได้ ความละเอียดของเวลาที่ช้าลงช่วยให้ได้ภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้น แต่ก็อาจจำกัดการตีความให้เหลือเพียงการดูรูปร่างของเส้นโค้งความเข้มของสัญญาณเท่านั้น โดยทั่วไปแล้ว ความเข้มของสัญญาณที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง (ซึ่งสอดคล้องกับค่า T1 ที่ลดลง และดังนั้นการมีปฏิสัมพันธ์กับ Gd ที่เพิ่มขึ้น) ในภาพ DCE-MRI บ่งชี้ถึงหลอดเลือดที่ซึมผ่านได้ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของเนื้อเยื่อเนื้องอก ที่ซึ่ง Gd รั่วไหลเข้าไปในช่องว่างนอกเซลล์และนอกหลอดเลือด ในเนื้อเยื่อที่มีเซลล์ที่แข็งแรงหรือมีความหนาแน่นของเซลล์สูง แกโดลิเนียมจะกลับเข้าสู่หลอดเลือดได้เร็วกว่า เนื่องจากไม่สามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ ในเนื้อเยื่อที่เสียหายหรือเนื้อเยื่อที่มีความหนาแน่นของเซลล์ต่ำ แกโดลิเนียมจะอยู่ในช่องว่างนอกเซลล์นานขึ้น

การสร้างแบบจำลองเภสัชจลนศาสตร์ของแกโดลิเนียมใน DCE-MRI นั้นซับซ้อนและต้องเลือกแบบจำลอง มีแบบจำลองหลากหลายแบบที่อธิบายโครงสร้างของเนื้อเยื่อแตกต่างกัน รวมถึงขนาดและโครงสร้างของเศษส่วนพลาสมา ช่องว่างนอกหลอดเลือดและนอกเซลล์ และพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับการซึมผ่าน พื้นที่ผิว และค่าคงที่การถ่ายโอน^{[ 7 ]} DCE-MRI ยังสามารถให้พารามิเตอร์ที่ไม่ขึ้นกับแบบจำลอง เช่น T1 (ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการสแกนคอนทราสต์และสามารถได้มาโดยอิสระ) และพื้นที่ (เริ่มต้น) ใต้เส้นโค้งแกโดลิเนียม (IAUGC ซึ่งมักจะระบุด้วยจำนวนวินาทีจากการฉีด - เช่น IAUGC60) ซึ่งอาจมีความแม่นยำมากกว่า^{[ 8 ]}การวัด T1 ที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับแบบจำลองเภสัชจลนศาสตร์บางแบบ ซึ่งสามารถประมาณได้จากภาพก่อนแกโดลิเนียม 2 ภาพที่มีมุมพลิกพัลส์การกระตุ้นที่แตกต่างกัน^{[ 9 ]}แม้ว่าวิธีนี้จะไม่ใช่เชิงปริมาณโดยเนื้อแท้ก็ตาม^{[ 10 ]}แบบจำลองบางแบบต้องการความรู้เกี่ยวกับฟังก์ชันอินพุตของหลอดเลือดแดง ซึ่งอาจวัดได้เป็นรายบุคคลหรือใช้เป็นฟังก์ชันประชากรจากเอกสาร และอาจเป็นตัวแปรสำคัญสำหรับการสร้างแบบจำลอง^{[ 11 ]}

เทคนิคการติดฉลากสปินของหลอดเลือดแดง ( Arterial Spin Labellingหรือ ASL) มีข้อดีคือไม่ต้องพึ่งสารทึบแสงที่ฉีดเข้าไป แต่จะอนุมานการไหลเวียนของเลือดจากการลดลงของสัญญาณที่สังเกตได้ในภาพตัดขวาง ซึ่งเกิดจากสปินที่ไหลเข้ามา (นอกภาพตัดขวาง) ที่ถูกกลับทิศทางหรืออิ่มตัวอย่างเลือกสรร มีวิธีการ ASL หลายแบบที่เป็นไปได้ โดยแบบที่ง่ายที่สุดคือ Flow Alternating Inversion Recovery (FAIR) ซึ่งต้องทำการเก็บข้อมูลสองครั้งด้วยพารามิเตอร์ที่เหมือนกันทุกประการ ยกเว้นการกลับทิศทางนอกภาพตัดขวาง ความแตกต่างระหว่างภาพทั้งสองนั้นในทางทฤษฎีแล้วเกิดจากสปินที่ไหลเข้ามาเท่านั้น และอาจถือได้ว่าเป็น 'แผนที่การไหลเวียนของเลือด'