CT灌注成像
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• 有研究表明，93％左右的患者其灌注的改变 要早于其形态学的变化
急性脑缺血的灌注应用（脑梗死诊断）
• CBV↓、 CBF↓、 MTT↑、 TTP0，局部血管 灌注明显减少 — 肯定诊断
• CBV正常、 CBF↓、 MTT ↑、TTP ↑或 0， 局部血流灌注减少，较轻 — 能诊断
急性脑缺血的灌注应用（溶栓评价）
脑组织血液循环动力学的参数
• PS：对比剂由毛细血管内皮进入细胞间隙 的单向传送速率，单位为ml/100 g·min。综 合了血脑屏障破坏这一因素
急性脑缺血的灌注应用（脑梗死诊断）
• 急性脑缺血是常见的脑血管疾病，在早期特 别是在发病2 ～4 h的超急性时间内，病灶内 主要发生含水量以及电解质含量的变化。 常 常导致致残甚至死亡
• Klot z E等发现，缺血组织存活的最低限度 是 脑缺血两侧 rCBF比值不低于0.20 ，一 旦低 于0.2O则ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ组织无法存活。CBF比值 0.20 ～0.35之间，则表明溶栓治疗有较好 的效果
急性脑缺血的灌注应用（预后）
• 在缺血脑组织MTT通过时间延长的情况下， 如果脑血容量降低明显，则为不可逆损伤； 如果血容量轻度下降，则为可逆损伤。
去卷积模型利弊
• 利：利用此模型计算偏差小，注射速率要 求不高，5ml/s左右
• 弊：ＣＴ灌注扫描时需要采集数据的时间 较长，对于易受呼吸运动影响的部位，获 得成功的技术难度较大。
脑组织血液循环动力学的参数
• 局部脑血流速度（region cerbral bloodflow， rCBF )、局部脑血容积（region cerebral bllod volume，rCBV）、平均通过时间 （mean transit time， MTT）、表面通透 性（permeability surface， ）等。
中心容积法
• Hamberg等认为，使用等渗性对比剂的动 态CT增强扫描基本满足示踪剂观察组织灌 注的前提条件。
• Miles等也认为，由于对比剂与核素的药代 动力学极为相似，因此，可以进行动态增 强CT灌注成像。
CT灌注成像的数学模型
• CT灌注成像所使用的模型 • 非去卷积法 Convolution • 去卷积法 Deconvolution
• CT灌注成像技术最早应用于脑缺血评价研 究。
脑灌注成像发展
• 1980年，Axel N首次研究CT灌注成像测量 脑血流量。其原理主要是放射性示踪剂稀 释远离和中央容积定律（central volume principle）:VF=BV/MT
• 碘对比剂基本符合非弥散型示踪剂的要求， 所以可以借用核医学灌注成像的原理
Thank you！
• Shih等认为，病灶峰值强化越高，强化达 峰时间延迟，那么临床预后就越差。因此， 病灶早期灌注情况与临床预后有关。
脑肿瘤的灌注应用（肿瘤诊断）
• CT灌注成像能够反映肿瘤的血液动力学信 息，评价其血供情况。因而，通过该技术 可以有助于脑肿瘤的鉴别诊断。即脑膜瘤 的CBF值显著高于垂体瘤，脑外肿瘤的PS 值明显高于脑内肿瘤，胶质瘤的CBF值明 显高于转移瘤。
• rCBV = rCBF X MTT。
脑组织血液循环动力学的参数
• BF：在单位时间内流经一定量组织血管结构 BF，单位为ml/100 g·min
• BV：存在于一定量组织血管结构内的BV， 单位为ml／100g
脑组织血液循环动力学的参数
• MTT：血液流经血管结构(动脉、毛细血管、 静脉窦、静脉)时，所经过的不同路径的平 均时间。主要反应的是通过毛细血管的时 间，单位为s
脑肿瘤的灌注应用（放疗应用）
• Hennans等认为CT灌注可以反映肿瘤中耗 氧量低的细胞的多少，从而，为放疗的剂 量多少提供依据，判断其疗效。而PS图像 则放大了肿瘤血流灌注状态，能够更加清 楚的显示肿瘤范围，这些将为脑肿瘤的手 术与放疗提供更为准确的定位诊断。
脑血管闭塞性病变的灌注应用
• CT灌注成像能够反映梗死周围的侧支代偿 灌注的情况同时也可以显示有无新的低灌 注缺血区，也可以显示扫描层面的血流关 注状态，检出低灌注区。
CT脑灌注成像
灌注成像的临床意义
• 现代影像学从主要反映解剖形态学改变向 着既能反映宏观形态、又能揭示微观代谢 及功能状态演变的方向发展
• 定量及半定量分析组织器官的血流灌注情 况，就可以量化组织器官的血流动力学变 化，并同时揭示疾病的病理过程
CT灌注成像
• CT灌注成像（CT perfusion）通过动态CT 值的曲线变化和图像处理技术，反映生理 和病理状态下脑组织的血流动力学变化信 息，为脑疾病的诊断和治疗提供有意义的 信息。
• 1991年，Miles等首先提出了CT灌注成像的 概念。放射性示踪剂稀释方法要求示踪剂 完全与血液混合，并随血流分布且始终保 持在血管内（血管外丢失必须被校正）。 因此，选择静脉内注射碘对比剂可以满足 要求。
中心容积法
• 最早由Zieler和Mejo提出，由Roberts和 Larson进行拓展。该理论认为脑颅腔内有 一个血管网，并假设血液和对比剂的血流 动力学特性相同，且对比剂浓度和CT增强 值的关系是线性关系，根据这种假设就可 以进行脑灌注测量。
非去卷积模型利弊
• 利：主要根据FICK原理进行数学计算，模 型简单
• 弊：因未考虑静脉的流出情况易低估BF， 并且要求较高的注射速率甚至10ml/s， 20ml/s（斜率法），提高操作的危险度和风 险性
去卷积模型
• 去卷积模型主要反映存留的对比剂随时间 变化的关系，不做与实际不相符合的假设， 而是综合考虑动脉流入量和静脉流出量， 避免了计算误差。真实地反映了器官组织 的内部微血管动力学改变情况。
非去卷积法模型
• 包括瞬间法和斜率法 假设了所测某器官内 对比剂蓄积的速度等于动脉流入速度减去 静脉流出速度，而在一定时间内器官内对 比剂含量等于动脉流入量减去静脉流出量。
非去卷积法模型
• 忽略对比剂的静脉流出，假定对比剂没有 外渗，没有对比剂再循环，即对比剂首过 现象-对比剂由动脉进入毛细血管流入静脉 之前的一段时间，没有对比剂进入静脉再 次循环，计算BF、BV、MTT等参数。
急性脑缺血的灌注应用（脑梗死诊断）
• CBV↓、 CBF↓、 MTT↑、 TTP0，局部血管 灌注明显减少 — 肯定诊断
• CBV正常、 CBF↓、 MTT ↑、TTP ↑或 0， 局部血流灌注减少，较轻 — 能诊断
急性脑缺血的灌注应用（溶栓评价）
脑组织血液循环动力学的参数
• PS：对比剂由毛细血管内皮进入细胞间隙 的单向传送速率，单位为ml/100 g·min。综 合了血脑屏障破坏这一因素
急性脑缺血的灌注应用（脑梗死诊断）
• 急性脑缺血是常见的脑血管疾病，在早期特 别是在发病2 ～4 h的超急性时间内，病灶内 主要发生含水量以及电解质含量的变化。 常 常导致致残甚至死亡
• Klot z E等发现，缺血组织存活的最低限度 是 脑缺血两侧 rCBF比值不低于0.20 ，一 旦低 于0.2O则ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ组织无法存活。CBF比值 0.20 ～0.35之间，则表明溶栓治疗有较好 的效果
急性脑缺血的灌注应用（预后）
• 在缺血脑组织MTT通过时间延长的情况下， 如果脑血容量降低明显，则为不可逆损伤； 如果血容量轻度下降，则为可逆损伤。
去卷积模型利弊
• 利：利用此模型计算偏差小，注射速率要 求不高，5ml/s左右
• 弊：ＣＴ灌注扫描时需要采集数据的时间 较长，对于易受呼吸运动影响的部位，获 得成功的技术难度较大。
脑组织血液循环动力学的参数
• 局部脑血流速度（region cerbral bloodflow， rCBF )、局部脑血容积（region cerebral bllod volume，rCBV）、平均通过时间 （mean transit time， MTT）、表面通透 性（permeability surface， ）等。
中心容积法
• Hamberg等认为，使用等渗性对比剂的动 态CT增强扫描基本满足示踪剂观察组织灌 注的前提条件。
• Miles等也认为，由于对比剂与核素的药代 动力学极为相似，因此，可以进行动态增 强CT灌注成像。
CT灌注成像的数学模型
• CT灌注成像所使用的模型 • 非去卷积法 Convolution • 去卷积法 Deconvolution
• CT灌注成像技术最早应用于脑缺血评价研 究。
脑灌注成像发展
• 1980年，Axel N首次研究CT灌注成像测量 脑血流量。其原理主要是放射性示踪剂稀 释远离和中央容积定律（central volume principle）:VF=BV/MT
• 碘对比剂基本符合非弥散型示踪剂的要求， 所以可以借用核医学灌注成像的原理
Thank you！
• Shih等认为，病灶峰值强化越高，强化达 峰时间延迟，那么临床预后就越差。因此， 病灶早期灌注情况与临床预后有关。
脑肿瘤的灌注应用（肿瘤诊断）
• CT灌注成像能够反映肿瘤的血液动力学信 息，评价其血供情况。因而，通过该技术 可以有助于脑肿瘤的鉴别诊断。即脑膜瘤 的CBF值显著高于垂体瘤，脑外肿瘤的PS 值明显高于脑内肿瘤，胶质瘤的CBF值明 显高于转移瘤。
• rCBV = rCBF X MTT。
脑组织血液循环动力学的参数
• BF：在单位时间内流经一定量组织血管结构 BF，单位为ml/100 g·min
• BV：存在于一定量组织血管结构内的BV， 单位为ml／100g
脑组织血液循环动力学的参数
• MTT：血液流经血管结构(动脉、毛细血管、 静脉窦、静脉)时，所经过的不同路径的平 均时间。主要反应的是通过毛细血管的时 间，单位为s
脑肿瘤的灌注应用（放疗应用）
• Hennans等认为CT灌注可以反映肿瘤中耗 氧量低的细胞的多少，从而，为放疗的剂 量多少提供依据，判断其疗效。而PS图像 则放大了肿瘤血流灌注状态，能够更加清 楚的显示肿瘤范围，这些将为脑肿瘤的手 术与放疗提供更为准确的定位诊断。
脑血管闭塞性病变的灌注应用
• CT灌注成像能够反映梗死周围的侧支代偿 灌注的情况同时也可以显示有无新的低灌 注缺血区，也可以显示扫描层面的血流关 注状态，检出低灌注区。
CT脑灌注成像
灌注成像的临床意义
• 现代影像学从主要反映解剖形态学改变向 着既能反映宏观形态、又能揭示微观代谢 及功能状态演变的方向发展
• 定量及半定量分析组织器官的血流灌注情 况，就可以量化组织器官的血流动力学变 化，并同时揭示疾病的病理过程
CT灌注成像
• CT灌注成像（CT perfusion）通过动态CT 值的曲线变化和图像处理技术，反映生理 和病理状态下脑组织的血流动力学变化信 息，为脑疾病的诊断和治疗提供有意义的 信息。
• 1991年，Miles等首先提出了CT灌注成像的 概念。放射性示踪剂稀释方法要求示踪剂 完全与血液混合，并随血流分布且始终保 持在血管内（血管外丢失必须被校正）。 因此，选择静脉内注射碘对比剂可以满足 要求。
中心容积法
• 最早由Zieler和Mejo提出，由Roberts和 Larson进行拓展。该理论认为脑颅腔内有 一个血管网，并假设血液和对比剂的血流 动力学特性相同，且对比剂浓度和CT增强 值的关系是线性关系，根据这种假设就可 以进行脑灌注测量。
非去卷积模型利弊
• 利：主要根据FICK原理进行数学计算，模 型简单
• 弊：因未考虑静脉的流出情况易低估BF， 并且要求较高的注射速率甚至10ml/s， 20ml/s（斜率法），提高操作的危险度和风 险性
去卷积模型
• 去卷积模型主要反映存留的对比剂随时间 变化的关系，不做与实际不相符合的假设， 而是综合考虑动脉流入量和静脉流出量， 避免了计算误差。真实地反映了器官组织 的内部微血管动力学改变情况。
非去卷积法模型
• 包括瞬间法和斜率法 假设了所测某器官内 对比剂蓄积的速度等于动脉流入速度减去 静脉流出速度，而在一定时间内器官内对 比剂含量等于动脉流入量减去静脉流出量。
非去卷积法模型
• 忽略对比剂的静脉流出，假定对比剂没有 外渗，没有对比剂再循环，即对比剂首过 现象-对比剂由动脉进入毛细血管流入静脉 之前的一段时间，没有对比剂进入静脉再 次循环，计算BF、BV、MTT等参数。