CT灌注成像原理

1、CT灌注成像原理、技術(shù)、臨床應(yīng)用principle technology and clinical application of CT perfusion imaging,康華醫(yī)院放射科 梁明,灌注：血流通過毛細(xì)血管網(wǎng)，將攜帶的O2和營養(yǎng) 從動態(tài)增強(qiáng)CT資料中了解功能性成像 靜脈團(tuán)注碘對比劑，對選定層面行連續(xù)掃描，獲得每一像素的時間密度曲線（time-density curve，TDC），計(jì)算灌注參數(shù),經(jīng)工作站得假彩編碼圖,檢查方法,非離子型對比劑 300 mgI/ml 50ml 注射流量 4ml/s 掃描 電影掃描（cine） 每一層面掃50層，1層/s，共50s 用去卷積算法（deconv

2、olution）計(jì)算灌注參數(shù),紅色為動脈TDC，綠色為靜脈竇TDC,時間-密度曲線,CT灌注成像參數(shù),腦血流量（cerebral blood flow，CBF） 腦血容量（cerebral blood volume，CBV） 平均通過時間（mean transit time，MTT） 峰值時間（time to peak，TTP） 表面通透性（ permeability surface， PS ）,急性腦缺血,腦動脈阻塞后,血流灌注改變早于組織學(xué)改變。灌注成像觀察血流灌注狀態(tài)可早期發(fā)現(xiàn)缺血灶，判斷缺血引起腦損傷的程度,CT平掃 出現(xiàn)低密度區(qū)可以診斷 灌注成像 CBV、CBF、MTT、TTP 0，

3、說明局部血流灌注明顯減少肯定診斷,診斷腦梗死,CT平掃左額顳葉大片低密度區(qū) CT增強(qiáng)上述病灶未見強(qiáng)化,20小時,CT平掃與增強(qiáng),左額顳葉病灶 a CBV(蘭黑) b CBF(蘭黑) c MTT延長(紅) d 無TTP(黑),灌注成像,病變血流灌注 明顯減少，其 位置與CT平掃 一致,CT平掃低密度區(qū)面積與各參數(shù)圖低灌注區(qū)一致，1周后復(fù)查病灶不變，說明低密度區(qū)代表因血流灌注減少所致的難以恢復(fù)的缺血腦組織,梗死區(qū)面積比較,CT平掃 陰性不能診斷 灌注成像 CBV 正常、CBF、MTT、TTP或0 說明局部血流灌注減少，較輕能診斷,早期診斷腦缺血,CT平掃未見異常 CT增強(qiáng)未見病灶，左額葉血管影略少

4、,2小時,CT平掃與增強(qiáng),左額葉病灶 a CBV正常 b CBF(蘭) c MTT延長(紅綠) d TTP延長(綠) 或無(黑),a,b,c,d,灌注成像,該區(qū)已有血 流減少的缺 血表現(xiàn),相對灌注參數(shù),病側(cè)參數(shù)/健側(cè)參數(shù),可恢復(fù)腦組織rCBV與rCBF均高于梗死腦組織，rMTT低于梗死腦組織,說明可恢復(fù)腦組織灌注減少輕，而梗死腦組織灌注減少嚴(yán)重,評價(jià),一、早期發(fā)現(xiàn)缺血灶 本組2小時， 文獻(xiàn) 30 分鐘 二、反映CBF下降程度 CBF下降是影響腦損傷的重要因素 CT灌注成像同PET、SPECT、PWI、氙CT相比，評價(jià)CBF具有省時（3分鐘）、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確的優(yōu)勢,三、判斷缺血腦組織能否恢復(fù) 相對灌

5、注參數(shù) rCBF0.49或rCBV0.85提示缺血腦組織可恢復(fù)的可能性大 參數(shù)假彩圖 CBF下降而CBV正常提示缺血腦組織可恢復(fù)的可能性大 CBF和CBV均下降提示缺血腦組織不可恢復(fù)的可能性大 CBF發(fā)現(xiàn)腦缺血敏感,CBV確定腦梗死較可靠,發(fā)病5小時灌注CT顯示右顳葉CBF下降,CBV正常,1周后MRI僅見小梗死灶,說明 CBF下降而CBV正常的區(qū)域大部分為可恢復(fù)的缺血腦組織(此例臨床恢復(fù)),灌注成像與MRI (可恢復(fù)),發(fā)病20小時灌注CT顯示左額顳葉CBF、CBV均下降，1周后CT平掃其低密度灶與發(fā)病時所見相同,說明CBF和CBV均下降的區(qū)域?yàn)椴豢苫謴?fù)的缺血腦組織(此例死亡),灌注成像與C

6、T (梗死),腦血流自身調(diào)節(jié)（autoregulation）,CBF下降,CBV正常,說明缺血腦組織仍有自身調(diào)節(jié)功能,腦損傷輕,有可能恢復(fù) CBF與CBV均下降,說明缺血腦組織喪失自身調(diào)節(jié)功能,腦損傷重,不可恢復(fù),結(jié)語,CT灌注成像可作為早期診斷腦缺血的影像學(xué)檢查方法 提供更多關(guān)于腦血流灌注的信息，評價(jià)缺血腦組織損害的程度,估計(jì)預(yù)后 聯(lián)合CBF和CBV圖可判斷缺血腦組織能否恢復(fù) 對腦干、基底節(jié)腔隙性梗死診斷效果差,星形細(xì)胞腫瘤,腫瘤血管生成對腫瘤的發(fā)展、侵襲至關(guān)重要。CT灌注成像可觀察腫瘤微血管血流灌注狀態(tài)CBF與CBV（反映MVD）和腫瘤血管通透性 PS（反映微血管成熟狀態(tài)），有助于星形細(xì)胞

7、腫瘤的診斷和分級,評價(jià)灌注和通透性標(biāo)準(zhǔn),CBF超過正常腦白質(zhì)20%者為高灌注，高于腦白質(zhì)但不超過20%者為相對低灌注 PS超過正常腦白質(zhì)20%者為高通透性，高于腦白質(zhì)但不超過20%者為相對低通透性,星形細(xì)胞腫瘤CT灌注與強(qiáng)化對照,無明顯強(qiáng)化或輕微強(qiáng)化的腫瘤均為相對低灌注;明顯強(qiáng)化的腫瘤多為高灌注，少數(shù)為相對低灌注,說明強(qiáng)化程度與灌注多一致 不論強(qiáng)化有無及程度，絕大多數(shù)腫瘤為高表面通透性，說明表面通透性增高比強(qiáng)化更為恒定,星形細(xì)胞腫瘤級別與CT灌注表現(xiàn),低級別星形細(xì)胞腫瘤多為相對低灌注、高通透性 高級別星形細(xì)胞腫瘤多為高灌注、高通透性,星形細(xì)胞腫瘤的CBF、CBV、PS均與腫瘤的MVD呈正相關(guān)，

8、說明三個參數(shù)可反映腫瘤微血管形成的多少 腫瘤級別與MVD密切相關(guān)， 高級別腫瘤的MVD大于低級別腫瘤的MVD 依CBF、CBV、PS可判斷腫瘤級別,腫瘤級別同CBF、CBV、PS和腫瘤MVD對照,腫瘤級別,判斷腫瘤級別的閾值,CBF42.01ml/min/100g 高級別 （敏感性： 86；特異性：81） CBV3.95ml/100g 高級別 （敏感性：71；特異性：72） PS10.50 ml/min/100g 高級別 （敏感性：86；特異性：82 ）,腫瘤級別與正常腦白質(zhì)PS比較,低級別、高級別腫瘤PS值分別是正常腦白質(zhì)的15倍、35倍 腫瘤的表面通透性不論低級別或高級別均增高，說明腫瘤血

9、管是不成熟血管，低級別增高較少，高級別增高明顯，因此PS值對診斷腫瘤和分級更有價(jià)值,相對低灌注、相對低通透性,說明為低級別腫瘤,MRI+C CT+C CBF（黑） CBV（蘭） PS （黑） MVD低,低級別腫瘤 右側(cè)額葉纖維星形細(xì)胞瘤（級）,高灌注、高通透性，說明為高級別腫瘤,CT CT+C CBF（蘭） CBV（綠） PS （紅） MVD高,高級別腫瘤 右側(cè)額葉膠質(zhì) 母細(xì)胞瘤（級）,小結(jié),CBF、CBV和PS值可反映腫瘤微血管形成的多少及其成熟程度，有助于診斷和分級 表面通透性高低比灌注大小對腫瘤診斷和分級更重要 假彩色編碼圖上病灶面積大小可反映腫瘤的大小 可判斷腫瘤的高級別區(qū)域，便于準(zhǔn)確

10、活檢和手術(shù),結(jié)語,根據(jù)有限的病例資料與經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為腦CT灌注成像技術(shù)可用于診斷與探索急性腦缺血和星形細(xì)胞腫瘤的診斷與分級,THANK YOU FOR YOUR ATTENTION,謝謝！,CBF 單位時間內(nèi)流經(jīng)一定量腦組織的血液量，單位 ml/100g/min CBV 一定量腦組織的血液容量，單位 ml/100g MTT 對比劑通過腦組織的路徑不同，通過時間也不相同，因此用平均通過時間表示，單位 min TTP 從對比劑開始出現(xiàn)到其濃度達(dá)到峰值的時間，單位 min,急性腦缺血,臨床資料 35例，年齡1874歲，33例成功 起病時間2小時34天 影像學(xué)檢查 CT平掃 灌注CT 影像隨診：起病1周之

11、內(nèi)復(fù)查CT平掃或MRI,大腦半球缺血：21例 梗死組 15例 可恢復(fù)組 6例 腦干梗死 5例 基底節(jié)腔隙梗死 7例 此12例CT平掃和灌注CT均表現(xiàn)陰性，1周后復(fù)查發(fā)現(xiàn)病灶,星形細(xì)胞腫瘤,臨床資料（一）,擬診星形細(xì)胞腫瘤 25例 星形細(xì)胞腫瘤 18例 慢性炎癥 5例 血管畸形出血 2例,臨床資料（二）,星形細(xì)胞腫瘤 18例 低級別星形細(xì)胞瘤（WHO級）7例 高級別星形細(xì)胞腫瘤 11例 間變性星形細(xì)胞瘤（WHO 級）8例 多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（WHO 級）3例,星形細(xì)胞腫瘤CT灌注與強(qiáng)化對照,不明顯強(qiáng)化的腫瘤均為低灌注 明顯強(qiáng)化的腫瘤多為高灌注，但少數(shù)為低灌注 不論有無強(qiáng)化，多數(shù)腫瘤為高通透性，與腫瘤血管成熟不良有關(guān),星形細(xì)胞腫瘤級別與CT灌注表現(xiàn),低級別星形細(xì)胞腫瘤多為低灌注、高通透性