1、CT灌注成像的臨床應(yīng)用，中心醫(yī)院CT科蔣元文，CT灌注成像(CT Perfusion Imaging )，CT灌注成像定義：是在靜脈注射比較劑的同時，連續(xù)同層動態(tài)掃描所選層，該層內(nèi)的各從這條曲線上用不同的數(shù)學(xué)模型計算不同的灌注參數(shù)，評價組織器官的灌注狀態(tài)。CT灌注的意義、人體組織器官的正常生理功能和病理活動與組織器官的血液動力學(xué)變化密切相關(guān)的傳統(tǒng)CT能提供明確的形態(tài)學(xué)變化，不能提供功能變化的占位性病變僅靠形態(tài)學(xué)變化很難區(qū)分占位性的性質(zhì)。 CT灌注優(yōu)勢，CT設(shè)備簡單，普及率高。 CT灌注成像操作方便、成像速度快、影響因素少的CT圖像空間、時間分辨率高。 CT灌流不需要使用放射性同位素，CT灌流理

2、論的基礎(chǔ)，放射性核素示蹤原理的中心容積定理(central volume priciple ) BF=bv/MTT，向靜脈內(nèi)注射造影劑，CT灌流功能，第一種方法：去除卷積算法， 同時監(jiān)測動靜脈造影劑速度2-4cc/s腫瘤PS圖肝動脈指數(shù)，第二種方法：最大梯度算法，只能監(jiān)視動脈的造影劑速度8-10cc/s僅分析中風(fēng)， CT注入原理是themetofctperforcentringconsitionsofanintrusingofcontrationandusingthescannotmeasurethearterialinput， ca (t ) toatissueaswellasthetiss

3、ueconcentrationcurve， q (t ).mathematical ly thetissuecurveq (t ) canalsobecalculatedbyconvolvingthearterialinputcurveandtheimpulseresiduecurver (t ) 組織器官對比劑的積累速度等于動脈流入速度減去靜脈流出速度. dQ(t)/dt=FCa(t)-FCv(t) Q(t )是組織TDC，Ca(t )是動脈TDC，Cv(t )是靜脈TDC，非卷積模型是應(yīng)用Fick原理的某一時間段t內(nèi)的組織q (t )=fca (t ) dt-fcv (t ) dt、t、0

4、、0、t、非卷積模型(non-decconvoltion )，幾種計算方法中以忽略靜脈流出的方法利用引流靜脈的方法間接法、非卷積模型用忽略靜脈流出的方法，比較劑從動脈流入到引流靜脈的時間稱為比較劑的最短通過時間，可以認(rèn)為在這個時間內(nèi)比較劑殘留在組織器官內(nèi)。 FCa(t)=dQ(t)/d(t )、F=dQ(t)/d(t)/Ca(t) F=Q(t )最大初始梯度/Ca(t )峰值、非卷積模型、忽略靜脈流出法的優(yōu)點：概念簡單缺點：假設(shè)組織器官TDC初期最大傾斜期間靜脈沒有流出，不符合實際，降低計算出的BF值。 非卷積模型(non-deconvolution )忽略靜脈流出法的校正方法(縮短最大初始傾

5、斜時間)使注射量減少50ml時BF低估50%，注射20ml時BF低估20%，獲得良好的s/n比計算注射速度越高，比較劑越有泄漏的危險性，非卷積模型(non-deconvolution )、引流靜脈的方法F=t時組織器官TDC高度/(動脈TDC下面積-靜脈TDC下面積)的優(yōu)點：概念簡單，容易理解缺點： d 、非卷積模型(non-deconvolution )、間接法CBV=組織器官TDC下面積/動脈TDC下面積MTT=2(組織器官TDC重心-動脈TDC重心)/1 K2的優(yōu)點： BV計算校準(zhǔn)。 缺點：無法正確計算k值。解卷積，公式q (t )=FCA (t )r(t )=ca (t )fr (t

6、) q (t )是組織器官的TDC，f是血流量，ca是動脈TDC，是卷積運算符，r (t )是搏動剩馀函數(shù)缺點：對噪音特別敏感。CT灌注理論的基礎(chǔ)，常用參數(shù)時間密度曲線： time density curve，TDC血流量： blood flow，BF(ml/100ml/min )是血流在血管系統(tǒng)內(nèi)流動的速度血容量： blood volume，BV(ml/100ml )是血管對比劑峰值時間： time to peak，TTP，CT灌注理論的基礎(chǔ)，常用參數(shù)的平均通過時間： mean transit time，MTT(sec )是指從動脈到靜脈血流的平均時間表面通透性(permeability s

7、urface，PS ) 單位： ml/100ml/min .Diffusion Perfusion Confusion :，CT灌注成像技術(shù)臨床應(yīng)用，評價腦組織灌注成像，評價腫瘤血管生成情況，評價器官血液動態(tài)，評價腦組織灌注成像，腦異常灌注區(qū)顯示CBF下降CBV正?；蜉p度上升，重癥時下降MTT幾乎正?；騎TP延長或消失，早期顯示腦缺血病灶，各種技術(shù)與CT灌注相比癥狀在30分鐘后顯示病灶。 普通CT :缺血24小時后顯示病灶是普通MR:FSE T2WI缺血8小時后顯示分散加權(quán)(difusion weighted imaging，DWI )是最初的105分鐘，早期顯示腦缺血病灶，優(yōu)勢CT灌注比功能

8、圖像：形態(tài)學(xué)變化早發(fā)現(xiàn)早期治療能明顯改善患者預(yù)后的腦缺血程度評價腦梗塞原因?qū)δX組織缺氧的耐性CBF下降程度評價缺血持續(xù)時間，腦組織對缺氧的耐性神經(jīng)元的敏感性按海馬、小腦浦肯耶細胞、和v層皮質(zhì)、蒼白球的順序評價。 神經(jīng)膠質(zhì)敏感性以星形細胞、少突起膠質(zhì)細胞、小膠質(zhì)細胞、內(nèi)皮細胞的順序，評價腦缺血程度的CBF的影響(以猴子為例) CBF23ml/100g/min，無自覺癥狀的CBF23ml/100g/min，單側(cè)肢體偏癱CBF18ml/100g/在min中單個神經(jīng)元自發(fā)活動停止的CBF20ml/100g/min時，腦電波(EEG )下降，覺醒電位(evoke protein，EP )下降，肢體癥狀惡

9、化。評價腦缺血的程度，在CBF的影響(以猴子為例) CBF1516ml/100g/min下，EEG呈直線狀，EP消失，即在突觸性傳遞不全閾值CBF12ml/100g/min下，出現(xiàn)突觸前EP的神經(jīng)纖維新用min說明完整性偏癱CBF68ml/100g/min是細胞膜衰竭的閾值，是不可逆的損傷，評價腦缺血程度、缺血持續(xù)時間的影響(貓皮質(zhì)梗塞的例子) CBF5ml/100g/min，僅20分鐘就CBF 8ml/100 min，50分鐘CBF15ml/100g/min，80分鐘CBF18ml/100g/min，需要更長的時間，評價缺血度，腦缺血表現(xiàn)CBF降低CBV正?；蚰X梗塞表現(xiàn)CBF降低半暗帶的定義

10、為缺血， 功能能恢復(fù)的腦組織顯示半暗帶意義溶栓治療的副作用主要在引起腦出血溶栓前必須判斷是否存在半暗帶，顯示腦缺血半暗帶，CT灌注顯示半暗帶的方法利用CBF的相對值(ralative cerebral blood flow，ralative cerebral blood flow CBV :半暗帶： CBF下降，CBV正?；蜉p度增加梗死組織： CBF和CBV同時下降，顯示腦缺血半暗帶，Klotz等人對38例超早期腦缺血患者進行CT灌注研究的19例肝素治療：梗死組織和半暗帶組織rCBF分別為0.19例和0.62例動脈內(nèi)纖溶治療差異在有統(tǒng)計學(xué)意義的rCBF0.20區(qū)域沒有半暗帶。、Cerebral

11、 Blood Flow、Mean Transit Time、cerebral blood volume patient5- day post-tiactperfusionshowsrightsidetissueatrisk，但仍是可視的slowperfusiontorightsideindicationriskcbvshowstotalvolumesimilaronright/leftindincitingtissuelityilevalbabarecortydavidbrazie M.D .Royal North Shore Hospital，Sydney，Perfusion CT - Ca

12、se Study #1，MTT， CBF cbv patient4hours post-stroke CBF和mttshowsrightsideabnormalitytissueatrisknon-contrast CT和cbvshowlittleabnormalitytissuel esy David Brazier、M.D .royalnorthshospital、Sydney、Perfusion CT - Case #2、clinicalexpencecasecase4、CBF、CBV、 MTT olderfemalepresentingwithparese.lacuneinfarcti

13、sdemonstrated.thiscasshowtotheclinicians : sameracyasicalyaswithmrdifferu 中的ahuggeimpricementcortesyofdrsheaunandazhari-hospitaloffriedrich-Schiller-university-idir-jena，Germany， CBV ml.100g-1 CBF ml.100g-1.min-1，MTT sec，男，45歲，90分鐘前突發(fā)側(cè)肢體障礙和失語，CT掃描和增強掃描未見異常，CT灌注成像臨床應(yīng)用，CBV，CBF，MTT，直CT灌注成像的臨床應(yīng)用，有問題的灌注水

14、平的選擇神經(jīng)征候定位：如果不能擴大神經(jīng)內(nèi)科基礎(chǔ)MSCT軸掃描范圍進行定位的話，基底節(jié)水平的臨床意義和動脈血栓溶解和TIA鑒別， CT灌注在腫瘤診斷中的應(yīng)用理論基礎(chǔ)：腫瘤灌注實質(zhì)上是研究腫瘤內(nèi)部血流特征的腫瘤新生血管狀況是評價腫瘤生長、轉(zhuǎn)移、良惡性和惡性度的重要指標(biāo)不同性質(zhì)的腫瘤，性質(zhì)相同而惡性度不同的腫瘤，其血液力學(xué)變化也不同的腫瘤內(nèi)微血管的血管壁內(nèi)皮細胞不完全CT灌注在腫瘤診斷中的應(yīng)用，腫瘤血管形態(tài)學(xué)特征血管雜亂不規(guī)則內(nèi)徑的粗細不均勻，廣泛吻合的血管池血管網(wǎng)的血管基膜不完整，CT灌注成像在腫瘤血管功能的特征之前毛細血管不能正常調(diào)節(jié)毛細血管直徑和血流量毛細血管的通透性，達到正常血管的8倍。 血

15、流量大，但流阻力低。 間質(zhì)為正常組織間質(zhì)的3 5倍，淋巴引流不足，血管通透性增加，腫瘤內(nèi)的血管受到壓迫。CT灌注成像在腫瘤診斷中的應(yīng)用、腫瘤灌注成像的價值觀察組織水平的血流量變化，發(fā)現(xiàn)病變，鑒別病變的性質(zhì)。 早期發(fā)現(xiàn)形態(tài)沒有變化，只有血液力學(xué)變化的病灶監(jiān)測腫瘤新生血管，進行腫瘤化療后的評價和隨訪。 研究腫瘤微血管，發(fā)現(xiàn)腫瘤灌注參數(shù)與免疫組化指標(biāo)的相關(guān)性，科學(xué)評價腫瘤，判斷預(yù)后。CT灌注成像在腫瘤診斷中的應(yīng)用，CT灌注成像分析程序選擇灌注成像圖像校正處理，調(diào)整圖像橫向變動關(guān)注區(qū)域的選擇，包括流入動脈、流出靜脈、腫瘤。 計算和分析灌注圖像和灌注參數(shù)。 CT灌注成像在腫瘤診斷中的應(yīng)用，主要包括BF、BV、MTT、PS，影響灌注成像參數(shù)測定的因素的流入和流出血管的選擇性容積效應(yīng)：低估了關(guān)心區(qū)域內(nèi)動靜脈強化的真值，導(dǎo)致參數(shù)誤差。 注入?yún)?shù)受體重和心率的影響