1、CT腦灌注成像,1,灌注成像的臨床意義,現(xiàn)代影像學(xué)從主要反映解剖形態(tài)學(xué)改變向著既能反映宏觀形態(tài)、又能揭示微觀代謝及功能狀態(tài)演變的方向發(fā)展 定量及半定量分析組織器官的血流灌注情況，就可以量化組織器官的血流動(dòng)力學(xué)變化，并同時(shí)揭示疾病的病理過(guò)程,2,CT灌注成像,CT灌注成像（CT perfusion）通過(guò)動(dòng)態(tài)CT值的曲線變化和圖像處理技術(shù)，反映生理和病理狀態(tài)下腦組織的血流動(dòng)力學(xué)變化信息，為腦疾病的診斷和治療提供有意義的信息。 CT灌注成像技術(shù)最早應(yīng)用于腦缺血評(píng)價(jià)研究。,3,腦灌注成像發(fā)展,1980年，Axel N首次研究CT灌注成像測(cè)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（ce

2、ntral volume principle）:VF=BV/MT 碘對(duì)比劑基本符合非彌散型示蹤劑的要求，所以可以借用核醫(yī)學(xué)灌注成像的原理,4,1991年，Miles等首先提出了CT灌注成像的概念。放射性示蹤劑稀釋方法要求示蹤劑完全與血液混合，并隨血流分布且始終保持在血管內(nèi)（血管外丟失必須被校正）。因此，選擇靜脈內(nèi)注射碘對(duì)比劑可以滿足要求。,5,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(gè)血管網(wǎng)，并假設(shè)血液和對(duì)比劑的血流動(dòng)力學(xué)特性相同，且對(duì)比劑濃度和CT增強(qiáng)值的關(guān)系是線性關(guān)系，根據(jù)這種假設(shè)就可以進(jìn)行腦灌注測(cè)量。,6,中心容積法,H

3、amberg等認(rèn)為，使用等滲性對(duì)比劑的動(dòng)態(tài)CT增強(qiáng)掃描基本滿足示蹤劑觀察組織灌注的前提條件。 Miles等也認(rèn)為，由于對(duì)比劑與核素的藥代動(dòng)力學(xué)極為相似，因此，可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)CT灌注成像。,7,CT灌注成像的數(shù)學(xué)模型,CT灌注成像所使用的模型 非去卷積法 Convolution 去卷積法 Deconvolution,8,非去卷積法模型,包括瞬間法和斜率法 假設(shè)了所測(cè)某器官內(nèi)對(duì)比劑蓄積的速度等于動(dòng)脈流入速度減去靜脈流出速度，而在一定時(shí)間內(nèi)器官內(nèi)對(duì)比劑含量等于動(dòng)脈流入量減去靜脈流出量。,9,非去卷積法模型,忽略對(duì)比劑的靜脈流出，假定對(duì)比劑沒(méi)有外滲，沒(méi)有對(duì)比劑再循環(huán)，即對(duì)比劑首過(guò)現(xiàn)象-對(duì)比劑由動(dòng)脈進(jìn)

4、入毛細(xì)血管流入靜脈之前的一段時(shí)間，沒(méi)有對(duì)比劑進(jìn)入靜脈再次循環(huán)，計(jì)算BF、BV、MTT等參數(shù)。,10,非去卷積模型利弊,利：主要根據(jù)FICK原理進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，模型簡(jiǎn)單 弊：因未考慮靜脈的流出情況易低估BF，并且要求較高的注射速率甚至10ml/s，20ml/s（斜率法），提高操作的危險(xiǎn)度和風(fēng)險(xiǎn)性,11,12,去卷積模型,去卷積模型主要反映存留的對(duì)比劑隨時(shí)間變化的關(guān)系，不做與實(shí)際不相符合的假設(shè)，而是綜合考慮動(dòng)脈流入量和靜脈流出量，避免了計(jì)算誤差。真實(shí)地反映了器官組織的內(nèi)部微血管動(dòng)力學(xué)改變情況。,13,去卷積模型利弊,利：利用此模型計(jì)算偏差小，注射速率要求不高，5ml/s左右 弊：灌注掃描時(shí)需要采集數(shù)

5、據(jù)的時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)于易受呼吸運(yùn)動(dòng)影響的部位，獲得成功的技術(shù)難度較大。,14,腦組織血液循環(huán)動(dòng)力學(xué)的參數(shù),局部腦血流速度（region cerbral bloodflow，rCBF )、局部腦血容積（region cerebral bllod volume，rCBV）、平均通過(guò)時(shí)間（mean transit time， MTT）、表面通透性（permeability surface， ）等。 rCBV = rCBF X MTT。,15,腦組織血液循環(huán)動(dòng)力學(xué)的參數(shù),BF：在單位時(shí)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)的BV，單位為ml100g,

6、16,腦組織血液循環(huán)動(dòng)力學(xué)的參數(shù),MTT：血液流經(jīng)血管結(jié)構(gòu)(動(dòng)脈、毛細(xì)血管、靜脈竇、靜脈)時(shí)，所經(jīng)過(guò)的不同路徑的平均時(shí)間。主要反應(yīng)的是通過(guò)毛細(xì)血管的時(shí)間，單位為s,17,腦組織血液循環(huán)動(dòng)力學(xué)的參數(shù),PS：對(duì)比劑由毛細(xì)血管內(nèi)皮進(jìn)入細(xì)胞間隙的單向傳送速率，單位為ml/100 gmin。綜合了血腦屏障破壞這一因素,18,19,20,急性腦缺血的灌注應(yīng)用（腦梗死診斷）,急性腦缺血是常見(jiàn)的腦血管疾病，在早期特 別是在發(fā)病2 4 h的超急性時(shí)間內(nèi)，病灶內(nèi)主要發(fā)生含水量以及電解質(zhì)含量的變化。 常常導(dǎo)致致殘甚至死亡 有研究表明，93左右的患者其灌注的改變要早于其形態(tài)學(xué)的變化,21,急性腦缺血的灌注應(yīng)用（腦梗死

7、診斷）,CBV、 CBF、 MTT、 TTP0，局部血管灌注明顯減少 肯定診斷 CBV正常、 CBF、 MTT 、TTP 或 0，局部血流灌注減少，較輕 能診斷,22,急性腦缺血的灌注應(yīng)用（溶栓評(píng)價(jià)）,Klot z E等發(fā)現(xiàn)，缺血組織存活的最低限度是 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(wú)法存活。CBF比值0.20 0.35之間，則表明溶栓治療有較好的效果,23,急性腦缺血的灌注應(yīng)用（預(yù)后）,在缺血腦組織MTT通過(guò)時(shí)間延長(zhǎng)的情況下，如果腦血容量降低明顯，則為不可逆損傷；如果血容量輕度下降，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(shí)間延遲，那么臨床預(yù)后就越差。因此，病灶早期灌注情況與臨床預(yù)后有關(guān)。,24,腦腫瘤的灌注應(yīng)用（腫瘤診斷）,CT灌注成像能夠反映腫瘤的血液動(dòng)力學(xué)信息，評(píng)價(jià)其血供情況。因而，通過(guò)該技術(shù)可以有助于腦腫瘤的鑒別診斷。即腦膜瘤的CBF值顯著高于垂體瘤，腦外腫瘤的PS值明顯高于腦內(nèi)腫瘤，膠質(zhì)瘤的CBF值明顯高于轉(zhuǎn)移瘤。,25,腦腫瘤的灌注應(yīng)用（放療應(yīng)用）,Hennans等認(rèn)為CT灌注可以反映腫瘤中耗氧量低的細(xì)胞的多少，從而，為放療的劑量多少提供依據(jù)，判斷其療效。而PS圖像則放大了腫瘤血流灌注狀態(tài)，能夠更加清楚的顯示腫瘤范圍，這些將為腦