ct灌注成像專題講座

1、CT腦灌注成像第1頁灌注成像臨床意義當(dāng)代影像學(xué)從主要反應(yīng)解剖形態(tài)學(xué)改變向著既能反應(yīng)宏觀形態(tài)、又能揭示微觀代謝及功效狀態(tài)演變方向發(fā)展定量及半定量分析組織器官血流灌注情況，就能夠量化組織器官血流動力學(xué)改變，并同時揭示疾病病理過程第2頁CT灌注成像CT灌注成像（CT perfusion）經(jīng)過動態(tài)CT值曲線改變和圖像處理技術(shù)，反應(yīng)生理和病理狀態(tài)下腦組織血流動力學(xué)改變信息，為腦疾病診療和治療提供有意義信息。CT灌注成像技術(shù)最早應(yīng)用于腦缺血評價研究。第3頁 腦灌注成像發(fā)展1980年，Axel N首次研究CT灌注成像測量腦血流量。其原理主要是放射性示蹤劑稀釋遠(yuǎn)離和中央容積定律（central volume

2、principle）:VF=BV/MT 碘對比劑基本符合非彌散型示蹤劑要求，所以能夠借用核醫(yī)學(xué)灌注成像原理第4頁1991年，Miles等首先提出了CT灌注成像概念。放射性示蹤劑稀釋方法要求示蹤劑完全與血液混合，并隨血流分布且一直保持在血管內(nèi)（血管外丟失必須被校正）。所以，選擇靜脈內(nèi)注射碘對比劑能夠滿足要求。第5頁中心容積法最早由Zieler和Mejo提出，由Roberts和Larson進(jìn)行拓展。該理論認(rèn)為腦顱腔內(nèi)有一個血管網(wǎng)，并假設(shè)血液和對比劑血流動力學(xué)特征相同，且對比劑濃度和CT增強(qiáng)值關(guān)系是線性關(guān)系，依據(jù)這種假設(shè)就能夠進(jìn)行腦灌注測量。第6頁中心容積法Hamberg等認(rèn)為，使用等滲性對比劑動態(tài)

3、CT增強(qiáng)掃描基本滿足示蹤劑觀察組織灌注前提條件。 Miles等也認(rèn)為，因為對比劑與核素藥代動力學(xué)極為相同，所以，能夠進(jìn)行動態(tài)增強(qiáng)CT灌注成像。第7頁CT灌注成像數(shù)學(xué)模型CT灌注成像所使用模型非去卷積法 Convolution去卷積法 Deconvolution第8頁非去卷積法模型包含瞬間法和斜率法 假設(shè)了所測某器官內(nèi)對比劑蓄積速度等于動脈流入速度減去靜脈流出速度，而在一定時間內(nèi)器官內(nèi)對比劑含量等于動脈流入量減去靜脈流出量。第9頁非去卷積法模型忽略對比劑靜脈流出，假定對比劑沒有外滲，沒有對比劑再循環(huán)，即對比劑首過現(xiàn)象-對比劑由動脈進(jìn)入毛細(xì)血管流入靜脈之前一段時間，沒有對比劑進(jìn)入靜脈再次循環(huán)，計算

4、BF、BV、MTT等參數(shù)。第10頁非去卷積模型利弊利：主要依據(jù)FICK原理進(jìn)行數(shù)學(xué)計算，模型簡單弊：因未考慮靜脈流出情況易低估BF，而且要求較高注射速率甚至10ml/s，20ml/s（斜率法），提升操作危險度和風(fēng)險性第11頁第12頁去卷積模型去卷積模型主要反應(yīng)存留對比劑隨時間改變關(guān)系，不做與實際不相符合假設(shè)，而是綜合考慮動脈流入量和靜脈流出量，防止了計算誤差。真實地反應(yīng)了器官組織內(nèi)部微血管動力學(xué)改變情況。第13頁去卷積模型利弊利：利用此模型計算偏差小，注射速率要求不高，5ml/s左右弊：灌注掃描時需要采集數(shù)據(jù)時間較長，對于易受呼吸運動影響部位，取得成功技術(shù)難度較大。第14頁腦組織血液循環(huán)動力學(xué)

5、參數(shù)局部腦血流速度（region cerbral bloodflow，rCBF )、局部腦血容積（region cerebral bllod volume，rCBV）、平均經(jīng)過時間（mean transit time， MTT）、表面通透性（permeability surface， ）等。rCBV = rCBF X MTT。 第15頁腦組織血液循環(huán)動力學(xué)參數(shù)BF：在單位時間內(nèi)流經(jīng)一定量組織血管結(jié)構(gòu)BF，單位為ml/100 gmin BV：存在于一定量組織血管結(jié)構(gòu)內(nèi)BV，單位為ml100g 第16頁腦組織血液循環(huán)動力學(xué)參數(shù)MTT：血液流經(jīng)血管結(jié)構(gòu)(動脈、毛細(xì)血管、靜脈竇、靜脈)時，所經(jīng)過不一樣

6、路徑平均時間。主要反應(yīng)是經(jīng)過毛細(xì)血管時間，單位為s 第17頁腦組織血液循環(huán)動力學(xué)參數(shù)PS：對比劑由毛細(xì)血管內(nèi)皮進(jìn)入細(xì)胞間隙單向傳送速率，單位為ml/100 gmin。綜合了血腦屏障破壞這一原因第18頁第19頁第20頁急性腦缺血灌注應(yīng)用（腦梗死診療）急性腦缺血是常見腦血管疾病，在早期特 別是在發(fā)病2 4 h超急性時間內(nèi)，病灶內(nèi)主要發(fā)生含水量以及電解質(zhì)含量改變。 經(jīng)常造成致殘甚至死亡有研究表明，93左右患者其灌注改變要早于其形態(tài)學(xué)改變第21頁急性腦缺血灌注應(yīng)用（腦梗死診療）CBV、 CBF、 MTT、 TTP0，局部血管灌注顯著降低 必定診療CBV正常、 CBF、 MTT 、TTP 或 0，局部血

7、流灌注降低，較輕 能診療第22頁急性腦缺血灌注應(yīng)用（溶栓評價）Klot z E等發(fā)覺，缺血組織存活最低程度是 腦缺血兩側(cè) rCBF比值不低于0.20 ，一旦低 于0.2O則腦組織無法存活。CBF比值0.20 0.35之間，則表明溶栓治療有很好效果 第23頁急性腦缺血灌注應(yīng)用（預(yù)后）在缺血腦組織MTT經(jīng)過時間延長情況下，假如腦血容量降低顯著，則為不可逆損傷；假如血容量輕度下降，則為可逆損傷。Shih等認(rèn)為，病灶峰值強(qiáng)化越高，強(qiáng)化達(dá)峰時間延遲，那么臨床預(yù)后就越差。所以，病灶早期灌注情況與臨床預(yù)后相關(guān)。 第24頁腦腫瘤灌注應(yīng)用（腫瘤診療） CT灌注成像能夠反應(yīng)腫瘤血液動力學(xué)信息，評價其血供情況。因而，經(jīng)過該技術(shù)能夠有利于腦腫瘤判別診療。即腦膜瘤CBF值顯著高于垂體瘤，腦外腫瘤PS值顯著高于腦內(nèi)腫瘤，膠質(zhì)瘤CBF值顯著高于轉(zhuǎn)移瘤。 第25頁腦腫瘤灌注應(yīng)用（放療應(yīng)用）Hennans等認(rèn)為CT灌注能夠反應(yīng)腫瘤中耗氧量低細(xì)胞多少，從而，為放療劑量多少提供依據(jù)，判斷其療效。而PS圖像則放大了腫瘤血流灌注狀態(tài)，能夠愈加清楚顯示腫瘤范圍，這些將