脑灌注成像可以在血管重建术前评估脑血流动力学及代谢变化。PET有多种灌注参数，包括CBF、CBV、OEF、局部脑葡萄糖代谢率（rCMRglu）和局部氧代谢率（rCMRO2）等。当rCBF与rCMRglu/rCMRO2在比基础值低的水平平衡时，即使手术治疗也不能恢复神经元的功能。有研究表明，PET显像中MMD患者的脑组织出现放射性分布减低时，行重建术可使该部位脑组织复活，而出现放射性分布缺损时，即使行血管重建也不能使脑组织复活。PET是目前在活体水平上进行脑灌注研究的最好方法，但其显像操作复杂，价格昂贵，多在研究中心使用。

    SPECT不仅可显示MMD的额顶颞叶的低灌注，还可联合血管舒张试验（如乙酰唑胺激发试验）评价脑血管储备功能。虽然SPECT空间分辨率较差，但依然广泛应用于MMD的检查中。

    PWI分为动脉质子自旋标记（ASL）法和动态磁敏感对比增强（DSC）法。前者不需要注入对比剂，但只能获得CBF一个参数；后者需要注入对比剂，可获得CBF、CBV、MTT及达峰时间（TTP）四个灌注参数，时间及空间分辨率较ASL高。有学者利用ASL技术定量测定CBF和标志物进入血管的起始和终止时间，来反映动脉血流暂时情况。Tanaka等运用PET和DSC法的对比，定量测得MTT延长＞2s可确定患者的灌注异常的梗死前期分期处于Ⅱ期，此时必定存在CBV的下降和脑局部灌注的降低。亦有研究表明，DSC法获得的相对再生循环（rR）可作为评估脑局部微循环异常的指标，研究结果显示MMD患者的rR＞35%，TTP时间为6～16s，rCBV＞50%，并且rR的升高只出现在TTP延长和rCBV升高的区域。上述变化只在细小的烟雾状血管所属区域发生，而那些粗大、发育良好的脑膜和基底的侧支循环不会发生。PWI无辐射、可定量测定灌注参数，为临床提供了一种无创的术前评估方式。

    CTP分为静脉团注含碘造影剂和吸入气体（氙气、乙酰唑胺等）两种。研究表明，rCBF下降伴rCBV正常或轻度下降表明微循环障碍较轻；rCBF进一步下降伴rCBV中度下降时，微循环障碍加重。当血管狭窄供血区域的CBF与对侧相比无明显差异，甚至出现过度灌注，或是CBF过低时，搭桥手术效果都很差。静息时的CBF参数对于预测CVR受损不可靠，CBF的百分比与定量的CVR显著相关，因此MMD患者CVR的评估需联合乙酰唑胺激发试验，而CTP定量测定CVR的价值与SPECT有显著相关性。CTP以其快速简便、费用低等优点，广泛应用于MMD的临床检查中，但存在辐射、造影剂副反应等局限性。

   另外，脑灌注成像可以预测术后卒中的风险。CBV升高是预测术后高灌注综合征的最佳指标。OEF的增加也是MMD患者的卒中危险的独立预测指标。另有研究表明，氙气CT扫描结合乙酰唑胺激发试验可能对儿童MMD的卒中风险进行评估，可能预测手术结局好坏的时间早于DSA。