三维动脉自旋标记(3D-arterialspinlabeling，3D-ASL)是一种完全无创、无需对比增强的磁共振灌注技术。它利用磁化标记的动脉质子迁移到脑组织，进行三维快速成像，随后减去灌注信号得出3D-ASL的信号。3D-ASL的信号主要取决于脑血流量(Cerebralbloodflow，CBF)，脑和组织的T1及标记的动脉血从标记层至成像层的时间等多种因素。所以说，ASL所属的CBF图并没有真正反映真实的CBF，尤其在首先以脑血流变化为基础的缺血性脑血管病(Ischemiccerebrovasculardisease，ICVD)中。本文从3D-ASL技术方面、CBF的影响因素以及在ICVD研究进展方面予以综述。
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ASL技术利用血液中自由弥散的氢质子作为内源性示踪剂，使用相关射频脉冲，在标记层对流入的血流进行标记，被标记的血流进入感兴趣区后采集图像，由于被标记的血流进入组织并与组织中的水进行交换，组织的T1值会发生变化，将标记前后感兴趣区组织T1信号相减即可获得CBF的灌注信息。3D-ASL是在ASL基础上，使用单发射3D采集图像的采集方式，为获得更高信噪比。
既往二维信号采集中，每个层面的延迟时间(Postlabeldelays，PLD)是变化的，这导致不同层面相同部位的CBF测量值存在明显差异;当进行脑灌注的三维容积采集时，采集范围内脑组织的PLD一致，因此对全脑灌注的CBF测量更准确。3D-ASL图像的获得需要两个步骤，分别是图像的标记与图像的采集。
1.1图像的标记
根据质子标记技术的不同，将ASL技术主要分为3类：①连续式动脉自旋标记(continuousASL，cASL)：该技术能够提高信噪比及标记效率，但梯度与射频的准确性较差，受磁化转移效应的影响大，沉积在组织内的能量过高;②脉冲式动脉自旋标记(pulsedASL，pASL)，该方法虽然克服了cASL的缺点，但pASL信噪比低且扫描范围缩小;③伪连续式动脉自旋标记(pseudocontinuousASL，pCASL)，是目前主要的应用序列，它聚集了两者的优点，模仿较长连续标记模式，提高了标记效率，具有较高的信噪比，能够减少能量吸收率，同时还可以减轻磁化转移效应。
1.2图像的采集
多元化的采集方式促进了ASL技术的发展。自从螺旋K空间采集技术的引用，传统采集方式中损失的信号被收集起来，降低了对运动伪影的敏感性，但同时这使得拥有更高磁化率的梯度自旋回波(Gradientandspinecho，GRASE)和稳态自由进动(Steady-statefreeprecession，SSFP)等采集方式得到应用，更容易显示后颅窝的结构及减轻小金属带来的伪影。
现如今3D全脑容积覆盖成像已投入临床使用，加上如FSE-SPIRAL与类EPI(GRASE)的应用不仅可以改善图像的质量，有利于去除静态组织中的信号，与2DGRE-EPI序列相比，能提供更好的SNR及更少的磁敏感伪影。
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ICVD局部脑组织血流灌注会出现异常变化。所以，明确异常脑灌注区部位、范围、程度以及演变等相关信息非常重要，而对异常灌注区进行相对准确、有效、可重复性高的测量方法是不可或缺的关键。
3D-ASL唯一量化的指标的CBF为多次采集信号所得到的rCBF，但目前有研究显示，rCBF受多种因素的影响。了解rCBF的影响因素，在一定程度上有助于ICVD进行更深入的研究。
2.1正常人的脑血流灌注特点
①有研究显示，健康成人全脑平均CBF值约为55mL/(min·100g)。正常人脑白灰质血流灌注存在差异，灰质微血管含量较多、血液流速较快，所产生信号较强，并且在显示病变方面，灰质较白质显示更准确。此外，脑功能区血流灌注CBF存在差异，在对全脑12个脑功能区CBF定量研究中发现：灌注多的脑功能区为初级躯体运动区、初级躯体感觉区、视觉区、运动性语言中枢区、视觉性语言中枢区及书写性语言中枢区，相对灌注较低的脑功能区为听觉区、听觉性语言中枢区。②生理性的调节导致健康成人脑存在过度灌注与低灌注的区域。过度灌注常出现在枕部与额部区域，中青年较为常见，但随着年龄增长和心血管风险因素增加，过度灌注不常发生，低灌注区域常发生在额部枕角至顶枕叶皮质。③头部的位置。仰头位、正中位及低头位扫描，对脑后循环区域和半卵圆中心白质部位CBF测量值会产生影响;后循环区域和信噪比较低的区域易受头颅位置的影响。
2.2rCBF的影响因素
PLD：血液从标记层面到采集层面之间的时间，是可调的参数之一。扫描过程缩短PLD会出现低灌注区相对扩大、低灌注程度放大的现象;延长PLD，低灌注区将会相对缩小、灌注程度缩小。
多PLD研究分析显示，Delay2.5比较适用于年纪较大、血管状态较差的患者，其结果更接近真实血流量;而Delay1.5更敏感，更能早期发现脑血流动力学异常，适合短暂性脑缺血发作(Transientischemicattack，TIA)患者、血管病变不严重的患者、行血管术后的患者。尽管在不同PLD所得的CBF数值不同的，但其低灌注区域是不变的。应用多PLD会提供更多的脑血流灌注信息。
动脉通过时间(Aterialtransittime，ATT)：ATT作为另一个参数，反映标记的血液从标记区流到成像区所需要的时间，它在不同的病理状态是不确定的。PLD与ATT关系复杂，当PLD显著低于ATT时，CBF会被低估，这是由于一部分被标记的血液在这个时间框架内还没有到达血管床，反之当PLD显著高于ATT的时候，CBF会增加。
目前已经有多种方法提出来测量ATT，调整ATT与PLD的关系可修正CBF的错估，实现CBF的精准测量。钆类造影剂：钆类对比剂将会缩短T1值，从而影响3DASL扫描，所以不应在3D-ASL扫描前增强注射钆对比剂，在注射对比剂后12h内勿行ASL技术。除此之外，3D-ASL定量测量CBF还受到多种因素的影响，包括脑组织和血液T1值、标记效率及毛细血管通透性，被检者体质量指数等，还需要进一步的研究。
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ICVD是由于脑组织处于低灌注状态而引起的脑缺血缺氧的一类疾病，其主要原因为脑供血不足，包括TIA和脑梗死等。由于脑组织对缺血耐受性差，一旦发生缺血，短时间内即可产生不可逆的脑损伤，所以对脑组织灌注异常的早期评价显得相当重要。
3.13D-ASL技术在TIA的应用TIA是指由于脑动脉一过性供血不足引起的短暂发作的局灶性脑功能障碍，是急性脑梗死的预警信号。常规MRI序列对于TIA通常无阳性发现，有研究表明，DWI为阴性时3D-ASL序列可在早期发现血流灌注减低状态，提高对TIA的早期检出率。
TIA分为前循环TIA(颈内动脉系统)和后循环TIA(椎基底动脉系统)。
