腦缺血的CT、MR灌注成像

1、缺血性腦血管病的CT、MR灌注成像米玉成浙江省臺(tái)州醫(yī)院放射科編輯ppt2 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) 容編輯ppt3 腦灌注成像的基本概念編輯ppt4 MR “灌注”成像（ perfusion-weighted imaging，PWI或PI ） 1、MR動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比成像（ dynamic susceptibility contrast imaging ， DSC）磁化敏感效應(yīng)，T2*信號(hào)降低。EPI記錄對(duì)比劑首過(guò)的全過(guò)程 2、MR動(dòng)脈自旋標(biāo)記成像（ arterial spin labeling imaging ，ASL

2、）不使 用造影劑，但信息量少 3、 T1-DCE-MR腦灌注成像研究腦灌注成像研究 （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)用種類編輯ppt5 CT、MR的腦灌注成像 （CT Perfusion，CTP） （ MR Dynamic susceptibility contrast imaging ，DSC） 編輯ppt61、明確有無(wú)腦局部缺血灶（梗死前期缺血、梗死外圍的半暗帶）2、對(duì)治療方法及結(jié)果的評(píng)價(jià)3、了解腦血流動(dòng)力學(xué)功能信息（腦微循環(huán)狀態(tài)；對(duì)缺血灶分期）4、其他腦血管病之外的應(yīng)用，例如評(píng)價(jià)腦腫瘤等腦灌注成像的目的灌注成像：是靠血液

3、動(dòng)力學(xué)的參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)腦組織的病理變化編輯ppt7 CT灌注理論基礎(chǔ) 放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(guò)定量測(cè)定局部腦組織的碘聚集量，經(jīng)計(jì)算得出局部腦組織的血流灌注量 CBF= CBVMTT編輯ppt8磁共振“灌注”成像 (指DSC)CBV計(jì)算 tCv()d - CBV= Ca()d - MTT計(jì)算 CBV MTT CBFCBF計(jì)算： t Cv(t)= FCa()R(t)d 0 Cv(t)體素對(duì)比劑濃度 FCBF Ca()動(dòng)脈流入函數(shù)編輯ppt9在外周靜脈快速注入碘對(duì)比劑對(duì)感興趣區(qū)的層面進(jìn)行連續(xù)掃描利用這些層

4、面的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重組利用這些層面的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重組timeCT灌注成像動(dòng)態(tài)掃描編輯ppt10右側(cè)額葉梗死灶：綠色為其時(shí)間密度曲線對(duì)側(cè)為鏡像對(duì)照：藍(lán)色為其時(shí)間密度曲線動(dòng)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)的偽彩圖編輯ppt11磁共振灌注參數(shù)圖與對(duì)應(yīng)的時(shí)間-信號(hào)曲線首過(guò)再循環(huán)編輯ppt121、局部腦血流量（regional cerebral blood flow, rCBF）在單位時(shí)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

5、。3、局部平均通過(guò)時(shí)間（ regional mean transit time, rMTT ）指血液流經(jīng)血管結(jié)構(gòu)時(shí),包括動(dòng)脈、毛細(xì)血管、靜脈，所經(jīng)過(guò)的路徑不同，其通過(guò)時(shí)間也不同，因此用平均通過(guò)時(shí)間表示，主要反映的是對(duì)比劑通過(guò)毛細(xì)血管的時(shí)間（血液由動(dòng)脈流入至靜脈流出的時(shí)間）。該值大，說(shuō)明微循環(huán)不暢。4、達(dá)峰時(shí)間（ time to peak, TTP）指對(duì)比劑至腦內(nèi)興趣區(qū)達(dá)到峰值的時(shí)間。其值越大意味著對(duì)比劑團(tuán)峰到達(dá)腦組織的時(shí)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)彩圖編輯ppt134種偽彩圖，反映了4種血液動(dòng)力學(xué)的參數(shù) CBF腦血流量 CBV腦血容量 MTT平均通過(guò)時(shí)間 T

6、TP達(dá)峰時(shí)間灌注成像，是看腦組織微循環(huán)的灌注圖，更是看參數(shù)！編輯ppt14 “梗死前期”腦缺血灌注成像編輯ppt15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(dòng)時(shí)，機(jī)體可以通過(guò)小動(dòng)脈和毛細(xì)血管平滑肌的代償性擴(kuò)張或收縮來(lái)維持腦血流相對(duì)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。這種小動(dòng)脈和毛細(xì)血管平滑肌的代償性擴(kuò)張或收縮又稱為Bayliss效應(yīng)效應(yīng) 腦血管通過(guò)Bayliss效應(yīng)維持腦血流正常穩(wěn)定的能力稱為腦循環(huán)儲(chǔ)備力腦循環(huán)儲(chǔ)備力（ cerebral circulation reserve ，CCR）氧和葡萄糖的攝取率增加，以便維持細(xì)胞代謝的正常和穩(wěn)定，這種能力稱為腦代謝儲(chǔ)備力腦代謝儲(chǔ)備力（ cerebral meta

7、bolism reserve，CMR ）“腦梗死前期”：從CBF變化過(guò)程看，腦血流量的下降到急性腦梗死的發(fā)生,經(jīng)歷3個(gè)變化時(shí)期：1 由于腦灌注壓下降引起腦局部血流動(dòng)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(gè)過(guò)程合稱為梗死前期）3 當(dāng)CBF下降超過(guò)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 編輯ppt16“腦梗死前期”局部微循環(huán)障礙影像學(xué)分期4個(gè)亞型編輯ppt17 “腦梗死前期”CT灌注表現(xiàn) （局部星形細(xì)胞足板腫脹之壓迫）（局部星形細(xì)胞足板腫脹之壓迫）編輯ppt18“腦梗死前期”I1期MR灌注加權(quán)成像（PWI）T2WICBFCBVMTTTTPDSAT2WI

8、未見(jiàn)異常；CBF、CBV、MTT均未見(jiàn)異常；TTP值增高；DSA右側(cè)M1狹窄編輯ppt19“腦梗死前期”I2期灌注成像 在I2期，由于機(jī)體的CCR發(fā)揮作用，致使rCBV增加從而維持了rCBF的穩(wěn)定 灌注成像除了TTP延長(zhǎng)以外，此期出現(xiàn)MTT延長(zhǎng)CT灌注各參數(shù)圖見(jiàn)左側(cè)大腦中動(dòng)脈分布區(qū)CBF下降和CBV升高，MTT和TTP見(jiàn)時(shí)間明顯延長(zhǎng)。CBFCBVMTTTTP編輯ppt20 “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(xì)胞足板腫脹，并開(kāi)始?jí)浩染植课⒀?灌注成像見(jiàn)TTP、MTT延長(zhǎng)、rCBF下降，rCBV基本正常或輕降 MR灌注成像分別為CBF、CBV、MTT和

9、TTP參數(shù)圖。見(jiàn)左側(cè)顳葉后部CBF和CBV下降，MTT和TTP參數(shù)圖可見(jiàn)時(shí)間延長(zhǎng) 。DSA見(jiàn)左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈嚴(yán)重狹窄。CBFCBVMTTTTPDSA編輯ppt21“腦梗死前期” 2期灌注成像星形細(xì)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(jiàn)TTP、MTT延長(zhǎng)，rCBF和rCBV下降MR灌注成像左顳枕區(qū)CBF、CBV較對(duì)側(cè)減低，而MTT、TTP明顯延遲，DSA示左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈閉塞編輯ppt22 簡(jiǎn)單歸納一下灌注成像4種參數(shù) 異常的病理意義編輯ppt23 4個(gè)參數(shù)中，rTTP最敏感（I1 1期），其延長(zhǎng)的主要原因是血流速度減慢。 rMTT是腦血流動(dòng)力學(xué)重要參數(shù)之一 ；對(duì)

10、區(qū)分正常腦和缺血腦極敏感，但對(duì) 缺血損害程度、發(fā)生腦梗死危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)不如rCBF和rCBV ；rMTT可作腦灌 注壓的測(cè)量指標(biāo)，當(dāng)rMTT（患側(cè)/健側(cè)）比值1.63時(shí)應(yīng)給予治療。 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(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)也下降則為2期. 當(dāng)rCBF下降，rCBV正常或升高，提示腦組織仍有自調(diào)功能，即使沒(méi)有再

11、灌 注，缺血的腦組織仍可恢復(fù)或存活。若都下降，說(shuō)明存在IP。 當(dāng)rCBF、rCBV明顯下降時(shí)，則示“腦梗死前期”缺血灶進(jìn)入腦梗死階段。接下來(lái)討論“缺血半暗帶”編輯ppt24 缺血半暗帶（ischemic penumbra，IP）編輯ppt25CT判斷半暗帶的方法有兩種：1、急診CTP圖像與復(fù)查的CT或MR圖對(duì)比，從而來(lái)確定缺血半暗帶區(qū)。2、急診CTP中CBV和CBF不一致的區(qū)域，即腦CBF明顯下降而CBV則保持正?；蜉p度上升的區(qū)域即被認(rèn)為是缺血半暗帶區(qū)（下面CBF、CBV圖）。2010年1月，北京天壇醫(yī)院薛靜、高培毅等用CTP動(dòng)脈原始圖（ACTP-SI）和靜脈期原始圖（VCTP-SI）,與CB

12、V，CBF圖比較，從而得出在急性期卒中ACTP-SI和VCTP-SI的錯(cuò)配模型（下紅框圖），能替代CBV,CBF確定缺血半暗帶和梗死中心。編輯ppt26CTP指導(dǎo)溶栓 CBV=CBF 不管病灶大小均無(wú)需溶栓治療 CBV(較大）100ml則不溶栓 CBV(較小） DSC 血流動(dòng)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(píng)價(jià) CTP實(shí)用性強(qiáng)，功能信息豐富，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；MR（DSC）可多層顯示并可 與DWI對(duì)照；MR“灌注”成像與DWI模型以及后循環(huán)缺血仍在研究中。編輯ppt36國(guó)內(nèi)外學(xué)者就腦血管病影像檢查