脑氧代谢的影像学测定方法研究(1)
摘 要：随着年龄的不断增长，脑血管疾病的发生率越来越高，对于脑血管疾病的血运动力学的研究越来越重要，能更好的认识脑血管疾病，从而能更早的发现、治疗及预防脑血管疾病。判断血液动力学的参数有脑血流量﹑灌注压、颅内压、氧摄取率、脑脊液和脑氧代谢率，正常状态下脑摄取与脑利用之间处于动态的平衡，当出现脑血管疾病时各参数之间将会出现变化，对于参数的研究能敏感的反应脑氧代谢的差异，从而更好的指导临床，更早的对疾病进行治疗，延缓恶化，同时为临床科研项目提供更加重要的线索。
关键词：脑血流量;氧摄取率;脑氧代谢率;磁共振成像;动脉自旋标记
中图分类号：R774 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.05.015
文章编号：1006-1959(2018)05-0038-04
, http://www.100md.com
Imaging Study of Brain Oxygen Metabolism
LEI Shao-hui1，2，ZHANG Yong-hai2
(1.Qinghai University，Xining 810000，Qinghai，China;
2.Qinghai Provincial People's Hospital，Xining 810000，Qinghai，China)
Abstract：With the increasing of age，the incidence of cerebrovascular diseases is increasing.It is more and more important to study the blood dynamics of cerebrovascular diseases，which can better understand cerebrovascular diseases，so that we can discover，treat and prevent cerebrovascular diseases earlier.The hemodynamic parameters of cerebral hemodynamics include cerebral blood flow， perfusion pressure，intracranial pressure，oxygen uptake rate，cerebrospinal fluid，and cerebral oxygen metabolism rate.Under normal conditions，there is a dynamic balance between brain uptake and brain utilization.When cerebrovascular disease occurs changes will occur between the parameters.The study of parameters can be sensitive to the differences in cerebral oxygen metabolism，so as to better guide the clinical，early treatment of the disease，delay deterioration，and provide more important clinical research projects clue.
, 百拇医药
Key words：Cerebral blood flow;Oxygen uptake rate;Cerebral oxygen metabolism rate;Magnetic resonance imaging;Arterial spin labeling
不同人群、不同年齡、不同性别间的脑氧代谢的情况有所差别，它可能是由于脑血管粗细程度、血红蛋白运转速度的快慢、神经纤维的电冲动的活跃情况有关，对于脑氧代谢的研究有助于了解不同人们之间的脑血流、氧摄取分数之间的差别，从而让我们可以从更细微的角度对脑氧代谢的变化进行分析。因此对于脑氧代谢的精确测量就成为目前研究的热门，随着科学技术的不断发展，脑氧代谢的测量方法也在不断发生着变化，从有创到无创，从有辐射到无辐射，从需要对比剂到无需对比剂，方法在不断的更新换代，通过对不同测量计算方法的介绍，给读者一清晰明了的认识，希望有读者能受启发，在此基础上会有更好的方法的创新，能尽快实现脑血管疾病的早发现、早治疗，提高患者的预后。
, http://www.100md.com
1 概述
年龄的增长使得血液动力学发生改变，使得血液粘稠比、粘滞性、聚集性增高，使得血红蛋白含氧量减低，对于多个身体脏器造成不良影响，其中大脑虽然只占体重的2%，但它接受15%的心输出量，消耗20%的心输出量，从而可以看出脑组织需氧、耗氧量最大，也就意味着脑组织对缺氧耐受力最差。一旦出现氧供不够，将会出现功能性损伤，使得脑血管纤颤、收缩，持续如此脑内将出现缺血灶、梗死灶，甚至更加严重的症状[1，2]。因此脑氧能量的测定对于早期高原病的预防具有至关重要的作用。人类脑组织的氧摄取与氧代谢的动态稳定取决于脑血流量(CBF)的多少﹑氧摄取率(OEF)的比值及脑氧代谢率(CMRO2)[3]。首先脑血流(CBF)代表血流的速度，它与脑灌注压成正比，与脑代谢需求相匹配。脑血流是根据脑循环的结构性和自适应性通过脑血流自动调节(cerebral autoregulation，CA)来完成[4]。其次氧摄取率(OEF) 指血液流经毛细血管床后被组织摄取氧的百分比，血液循环中的分子氧主要与红细胞中的血红蛋白结合，溶解于血浆中的氧分子很少，可忽略，进入氧组织的氧，不能进行储存，只能进行脑氧代谢，生成水。最后脑氧代谢率(CMRO2)表示机体脑组织的有氧代谢活动，是衡量脑组织的氧代谢利用状况的一个综合性指标。三者之间的关系为：CMRO2 = CBF×OEF，即脑氧代谢率为脑血流与氧摄取率的乘积。随着CT和MRI的广泛应用，用影像手段发现不同民族间脑氧代谢率的不同，对研究不同民族急性脑梗死疾病的发展过程、脑出血的预测以及各种内外科治疗效果的差异进行判定有着非常重要的意义，可以更早的发现脑循环的失衡，尽早帮助临床进行干预治疗，从而预防脑出血梗死的发生。, 百拇医药(雷少晖 张永海)
关键词：脑血流量;氧摄取率;脑氧代谢率;磁共振成像;动脉自旋标记
中图分类号：R774 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.05.015
文章编号：1006-1959(2018)05-0038-04
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Imaging Study of Brain Oxygen Metabolism
LEI Shao-hui1，2，ZHANG Yong-hai2
(1.Qinghai University，Xining 810000，Qinghai，China;
2.Qinghai Provincial People's Hospital，Xining 810000，Qinghai，China)
Abstract：With the increasing of age，the incidence of cerebrovascular diseases is increasing.It is more and more important to study the blood dynamics of cerebrovascular diseases，which can better understand cerebrovascular diseases，so that we can discover，treat and prevent cerebrovascular diseases earlier.The hemodynamic parameters of cerebral hemodynamics include cerebral blood flow， perfusion pressure，intracranial pressure，oxygen uptake rate，cerebrospinal fluid，and cerebral oxygen metabolism rate.Under normal conditions，there is a dynamic balance between brain uptake and brain utilization.When cerebrovascular disease occurs changes will occur between the parameters.The study of parameters can be sensitive to the differences in cerebral oxygen metabolism，so as to better guide the clinical，early treatment of the disease，delay deterioration，and provide more important clinical research projects clue.
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Key words：Cerebral blood flow;Oxygen uptake rate;Cerebral oxygen metabolism rate;Magnetic resonance imaging;Arterial spin labeling
不同人群、不同年齡、不同性别间的脑氧代谢的情况有所差别，它可能是由于脑血管粗细程度、血红蛋白运转速度的快慢、神经纤维的电冲动的活跃情况有关，对于脑氧代谢的研究有助于了解不同人们之间的脑血流、氧摄取分数之间的差别，从而让我们可以从更细微的角度对脑氧代谢的变化进行分析。因此对于脑氧代谢的精确测量就成为目前研究的热门，随着科学技术的不断发展，脑氧代谢的测量方法也在不断发生着变化，从有创到无创，从有辐射到无辐射，从需要对比剂到无需对比剂，方法在不断的更新换代，通过对不同测量计算方法的介绍，给读者一清晰明了的认识，希望有读者能受启发，在此基础上会有更好的方法的创新，能尽快实现脑血管疾病的早发现、早治疗，提高患者的预后。
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1 概述
年龄的增长使得血液动力学发生改变，使得血液粘稠比、粘滞性、聚集性增高，使得血红蛋白含氧量减低，对于多个身体脏器造成不良影响，其中大脑虽然只占体重的2%，但它接受15%的心输出量，消耗20%的心输出量，从而可以看出脑组织需氧、耗氧量最大，也就意味着脑组织对缺氧耐受力最差。一旦出现氧供不够，将会出现功能性损伤，使得脑血管纤颤、收缩，持续如此脑内将出现缺血灶、梗死灶，甚至更加严重的症状[1，2]。因此脑氧能量的测定对于早期高原病的预防具有至关重要的作用。人类脑组织的氧摄取与氧代谢的动态稳定取决于脑血流量(CBF)的多少﹑氧摄取率(OEF)的比值及脑氧代谢率(CMRO2)[3]。首先脑血流(CBF)代表血流的速度，它与脑灌注压成正比，与脑代谢需求相匹配。脑血流是根据脑循环的结构性和自适应性通过脑血流自动调节(cerebral autoregulation，CA)来完成[4]。其次氧摄取率(OEF) 指血液流经毛细血管床后被组织摄取氧的百分比，血液循环中的分子氧主要与红细胞中的血红蛋白结合，溶解于血浆中的氧分子很少，可忽略，进入氧组织的氧，不能进行储存，只能进行脑氧代谢，生成水。最后脑氧代谢率(CMRO2)表示机体脑组织的有氧代谢活动，是衡量脑组织的氧代谢利用状况的一个综合性指标。三者之间的关系为：CMRO2 = CBF×OEF，即脑氧代谢率为脑血流与氧摄取率的乘积。随着CT和MRI的广泛应用，用影像手段发现不同民族间脑氧代谢率的不同，对研究不同民族急性脑梗死疾病的发展过程、脑出血的预测以及各种内外科治疗效果的差异进行判定有着非常重要的意义，可以更早的发现脑循环的失衡，尽早帮助临床进行干预治疗，从而预防脑出血梗死的发生。, 百拇医药(雷少晖 张永海)