1、缺血性腦血管病的CT、MR灌注成像,1, 腦灌注成像的基本概念 “梗死前期”腦缺血灌注成像 缺血半暗帶（ischemic penumbra）,內(nèi) 容,2, 腦灌注成像的基本概念,3, MR “灌注”成像（ perfusion-weighted imaging，PWI或PI ） 1、MR動態(tài)磁敏感對比成像（ dynamic susceptibility contrast imaging ， DSC）磁化敏感效應(yīng)，T2*信號降低。EPI記錄對比劑首過的全過程 2、MR動脈自旋標(biāo)記成像（ arterial spin labeling imaging ，ASL）不使 用造影劑，但信息量少 3、 T1-

2、DCE-MR腦灌注成像研究 （北醫(yī) 張玉東 等，2011年） CT灌注成像（ CT Perfusion，CTP）,常用腦灌注成像應(yīng)用種類,4,CT、MR的腦灌注成像 （CT Perfusion，CTP） （ MR Dynamic susceptibility contrast imaging ，DSC）,5,1、明確有無腦局部缺血灶（梗死前期缺血、梗死外圍的半暗帶） 2、對治療方法及結(jié)果的評價 3、了解腦血流動力學(xué)功能信息（腦微循環(huán)狀態(tài)；對缺血灶分期） 4、其他腦血管病之外的應(yīng)用，例如評價腦腫瘤等,腦灌注成像的目的,灌注成像：是靠血液動力學(xué)的參數(shù)來評價腦組織的病理變化,6,CT灌注理論基礎(chǔ),放

3、射性示蹤劑稀釋原理和中心容積定律. 1mg的碘使1ml的組織CT值增加25Hu，可以根據(jù)核醫(yī)學(xué)的放射性示蹤劑稀釋原理，通過定量測定局部腦組織的碘聚集量，經(jīng)計算得出局部腦組織的血流灌注量 CBF=,CBV MTT,7,磁共振“灌注”成像 (指DSC),CBV計算 tCv()d - CBV= Ca()d -,MTT計算 CBV MTT CBF,CBF計算： t Cv(t)= FCa()R(t)d 0 Cv(t)體素對比劑濃度 FCBF Ca()動脈流入函數(shù),8,在外周靜脈快速注入碘對比劑,對感興趣區(qū)的層面進行連續(xù)掃描,利用這些層面的數(shù)據(jù)進行圖像重組,CT灌注成像動態(tài)掃描,9,右側(cè)額葉梗死灶：綠色為

4、其時間密度曲線 對側(cè)為鏡像對照：藍色為其時間密度曲線 動脈輸入函數(shù)（AIF）：紅色曲線,CT灌注成像后處理,獲得4種參數(shù)的偽彩圖,10,磁共振灌注參數(shù)圖與對應(yīng)的時間-信號曲線,首過,再循環(huán),11,1、局部腦血流量（regional cerebral blood flow, rCBF）在單位時間內(nèi)流經(jīng)一定量腦組織血管結(jié)構(gòu)的血容量，其值越小，腦組織血流量越低。 2、局部腦血容量（regional cerebral blood volume, rCBV）存在于一定量腦組織血管結(jié)構(gòu)內(nèi)的血容量。 3、局部平均通過時間（ regional mean transit time, rMTT ）指血液流經(jīng)血管結(jié)

5、構(gòu)時,包括動脈、毛細血管、靜脈，所經(jīng)過的路徑不同，其通過時間也不同，因此用平均通過時間表示，主要反映的是對比劑通過毛細血管的時間（血液由動脈流入至靜脈流出的時間）。該值大，說明微循環(huán)不暢。 4、達峰時間（ time to peak, TTP）指對比劑至腦內(nèi)興趣區(qū)達到峰值的時間。其值越大意味著對比劑團峰到達腦組織的時間越晚。,CT與MR灌注成像研究參數(shù)和圖像,由上述4種參數(shù)而獲得相應(yīng)彩圖,12,4種偽彩圖，反映了4種血液動力學(xué)的參數(shù),CBF 腦血流量,CBV 腦血容量,MTT 平均通過時間,TTP 達峰時間,灌注成像，是看腦組織微循環(huán)的灌注圖，更是看參數(shù)！,13, “梗死前期”腦缺血灌注成像,1

6、4,急性腦缺血研究：相關(guān)概念,當(dāng)腦血流灌注壓在一定的范圍內(nèi)波動時，機體可以通過小動脈和毛細血管平滑肌的代償性擴張或收縮來維持腦血流相對動態(tài)穩(wěn)定。這種小動脈和毛細血管平滑肌的代償性擴張或收縮又稱為Bayliss效應(yīng) 腦血管通過Bayliss效應(yīng)維持腦血流正常穩(wěn)定的能力稱為腦循環(huán)儲備力（ cerebral circulation reserve ，CCR） 氧和葡萄糖的攝取率增加，以便維持細胞代謝的正常和穩(wěn)定，這種能力稱為腦代謝儲備力（ cerebral metabolism reserve，CMR ）,“腦梗死前期”： 從CBF變化過程看，腦血流量的下降到急性腦梗死的發(fā)生,經(jīng)歷3個變化時期： 1

7、 由于腦灌注壓下降引起腦局部血流動力學(xué)異常改變 2 腦局部CCR失代償性低灌注所造成的神經(jīng)元功能改變 （這2個過程合稱為梗死前期） 3 當(dāng)CBF下降超過CMR才發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的神經(jīng)元形態(tài)學(xué)改變，即腦梗死,15,“腦梗死前期”局部微循環(huán)障礙影像學(xué)分期4個亞型,16,“腦梗死前期”CT灌注表現(xiàn),（局部星形細胞足板腫脹之壓迫）,17,“腦梗死前期”I1期MR灌注加權(quán)成像（PWI）,T2WI,CBF,CBV,MTT,TTP,DSA,T2WI未見異常；CBF、CBV、MTT均未見異常；TTP值增高；DSA右側(cè)M1狹窄,18,“腦梗死前期”I2期灌注成像,在I2期，由于機體的CCR發(fā)揮作用，致使rCBV增加

8、從而維持了rCBF的穩(wěn)定 灌注成像除了TTP延長以外，此期出現(xiàn)MTT延長,CT灌注各參數(shù)圖見左側(cè)大腦中動脈分布區(qū)CBF下降和CBV升高，MTT和TTP見時間明顯延長。,CBF,CBV,MTT,TTP,19,“腦梗死前期” 1期灌注成像,CBF中等程度的下降，腦組織由于缺血出現(xiàn)局部星形細胞足板腫脹，并開始壓迫局部微血管 灌注成像見TTP、MTT延長、rCBF下降，rCBV基本正?；蜉p降,MR灌注成像分別為CBF、CBV、MTT和TTP參數(shù)圖。見左側(cè)顳葉后部CBF和CBV下降，MTT和TTP參數(shù)圖可見時間延長 。DSA見左側(cè)頸內(nèi)動脈嚴重狹窄。,CBF,CBV,MTT,TTP,DSA,20,“腦梗死

9、前期” 2期灌注成像,星形細胞足板明顯腫脹并造成腦局部微血管受壓變窄或閉塞，形成局部微循環(huán)障礙。 灌注成像見TTP、MTT延長，rCBF和rCBV下降,MR灌注成像左顳枕區(qū)CBF、CBV較對側(cè)減低，而MTT、TTP明顯延遲，DSA示左側(cè)頸內(nèi)動脈閉塞,21,簡單歸納一下灌注成像4種參數(shù) 異常的病理意義,22, 4個參數(shù)中，rTTP最敏感（I1期），其延長的主要原因是血流速度減慢。 rMTT是腦血流動力學(xué)重要參數(shù)之一 ；對區(qū)分正常腦和缺血腦極敏感，但對 缺血損害程度、發(fā)生腦梗死危險性評價不如rCBF和rCBV ；rMTT可作腦灌 注壓的測量指標(biāo)，當(dāng)rMTT（患側(cè)/健側(cè)）比值1.63時應(yīng)給予治療。

10、根據(jù)rCBF、rCBV、rTTP和rMTT的關(guān)系可以判斷出CCR是否發(fā)揮作用。 rTTP、rMTT延長伴rCBF正常/微降以及rCBV升高，可定為“腦梗死前期”的 腦缺血I2期，此期由于Bayliss效應(yīng)致使CCR發(fā)揮作用。 rTTP、rMTT延長伴rCBF下降、rCBV正?；蜉p降，可定為“腦梗死前期”的 腦缺血1期；若rCBV同時也下降則為2期. 當(dāng)rCBF下降，rCBV正?；蛏撸崾灸X組織仍有自調(diào)功能，即使沒有再灌 注，缺血的腦組織仍可恢復(fù)或存活。若都下降，說明存在IP。 當(dāng)rCBF、rCBV明顯下降時，則示“腦梗死前期”缺血灶進入腦梗死階段。,接下來討論“缺血半暗帶”,23, 缺血半暗

11、帶 （ischemic penumbra，IP）,24,25,CTP指導(dǎo)溶栓,CBV=CBF 不管病灶大小均無需溶栓治療 CBV(較大）100ml則不溶栓 CBV(較?。〤BF 適合溶栓治療，發(fā)病時間過長 則不溶栓治療,26,27,近期文獻認為，PWI/DWI異常表現(xiàn)主要有以下幾種： 1、PWIDWI發(fā)生率49%-70%，提示大血管及分支阻塞，以往通常認為PWI/DWI不匹 配1.2適合溶栓治療，近年有學(xué)者建議擴大為1.8-2.6效果更好。 2、PWI=DWI，此型患者無IP，不適合溶栓。 3、PWI DWI提示缺血區(qū)血管部分或完全再通，不需進行溶栓。 4、DWI異常，而PWI正常：DWI示有

12、小梗塞灶，而PWI無明顯低灌注區(qū)，這是由單支小 動脈分支閉塞或者亞臨床小梗死灶。 5、PWI異常，而DWI正常：僅表現(xiàn)灌注異常，為一過性腦缺血，血管再通治療預(yù)后好。 6、PWI和DWI均正常，見于TIA。 7、PWI或DWI異常100ml,為惡性腦缺血，預(yù)后差，若溶栓則100%發(fā)生再灌注出血。 （王佩佩等，中華老年心腦血管病雜志 2014.4）,MRI：PWI與 DWI 的匹配關(guān)系與“缺血半暗帶”,下面從MR的擴散圖、灌注圖看一下： 缺血性半暗帶（IP）不匹配（Mismatch）類型,28,這樣更容易理解：PWI與DWI之間的缺血半暗帶,左圖：典型不匹配模型，在梗死核外圍存在待挽救的半暗帶（灰

13、色）,下圖：無不匹配，DWI病變（黃）與PWI的灌注異常（綠）基本對等，無半暗帶,29,DWI與PWI的不匹配模型,DWI,MTT,CBV,30,DWI與PWI無不匹配，無半暗帶,左側(cè)肢體無力一天,31,可挽救型,無Mismatch,32,發(fā)病3.5小時,rtPA溶栓治療后24h,DWI,T2WI,DWI,T2WI,MR-PWI,33,前一例病人溶栓治療前后對照,pre,post,34,CT、MR（DSC）灌注比較, FDA批準 CT perfusion 定量信息的準確性 CT perfusion DSC 血流動力學(xué)信息的豐富性 CT perfusion DSC 圖像質(zhì)量 CT perfusion DSC 安全性 DSC CT perfusion（指造影劑與輻射） 應(yīng)用評價 CTP實用性強，功能信息豐富，數(shù)據(jù)準確；MR（DSC）可多層顯示并可 與DWI對照；MR“灌注”成像與DWI模型以及后循環(huán)缺血仍在研究中。,3