ct灌注應(yīng)用課件

淺談多排螺旋CT灌注灌注基本概念灌注：血流通過毛細血管網(wǎng)，將攜帶的氧及其他物質(zhì)輸送給周圍組織腦灌注：血液輸送氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)至腦組織并加以利用的過程，一般將之等同于血流過程腦血流量：局部腦血流量，隨大腦半球的血管分布和腦功能而異；腦功能正常時，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)CBF，這種自我調(diào)節(jié)由復(fù)雜的代謝和細胞機制控制。

灌注成像的基本問題*灌注成像是腦功能成像技術(shù)方法的一種*活體測定腦組織灌注的影像學(xué)方法PET、SPECT、Xe-CT、MRP、CTP等*通過組織器官的灌注狀態(tài)從細胞水平揭示腦部疾病如：腦梗塞、腦腫瘤等的病理、生理改變CTPerfusion的基本原理*

定量

1mg/ml的碘濃度相當(dāng)于25個CT值單位（Hu）1mg碘可使1ml腦組織的CT值增加25個Hu（注入造影劑的量可表示為“Hu·ml”）故:測得局部腦組織碘的聚集量,即可獲得局部腦組織的血流灌注量

*

CT灌注的基本技術(shù)對比劑的靜脈團注（BOLUS）*選定層面進行動態(tài)掃描*獲得感興趣區(qū)Time-densityCurve(TDC)*根據(jù)數(shù)學(xué)模型計算局部腦組織的血流灌注量

數(shù)學(xué)模型分為兩種非去卷積模型：Siemens

（non-deconvolutionmodel）

利用Fick原理，假設(shè)沒有靜脈流出，即：Cv(t)=0

去卷積模型

:GE

（deconvolutionmodel）

考慮注射對比劑后隨時間推移在組織內(nèi)的殘留CT灌注的數(shù)學(xué)模型BolusFlowInTissueVoxelOutCBV,MTTCBF輸入動脈輸出靜脈放射性示蹤劑稀釋和中心容積原理1mg碘使1ml組織的CT值增加25HU，通過測定局部組織的碘聚集量可獲得組織血流灌注

根據(jù)Fick’s定律，只有一個入口和一個出口的組織間隙，每單位體積的血流（F/V）即灌注表示為公式(1)：

非去卷積算法公式Cv(t)是引流靜脈內(nèi)示蹤劑濃度，這個公式適用于任何時間t，當(dāng)然也適用于tmaxslope，見公式(2)：

如果組織在造影劑從靜脈開始流出前到達強化峰值，即Cv(tmaxslope)=0，公式（2）就簡化為公式(3)：

由公式(4)計算腦血容量：

它由以下公式推導(dǎo)而來

公式(5)

Ctissue(t)、Ca(t)、Cv(t)分別是組織、動脈、靜脈校正再循環(huán)后的強化曲線。由于正常灌注區(qū)組織的時間密度曲線與上矢狀竇相似，所以用最大值比率代替公式（5）的積分率，從而推導(dǎo)出公式（4）。

非去卷積算法公式最大斜率法總結(jié)

假設(shè)在主動脈增強達峰時靜脈內(nèi)尚未有造影劑流出（Ca(t)=0)，組織剩余量近似等于組織強化初始階段的最大斜率除以主動脈強化峰值

與實際狀況不符，且臨床常規(guī)注射速率4ml/s，會造成血流量的低估。一般情況認為造影劑在腦組織的循環(huán)時間為3－5秒，因此得出注射速率應(yīng)在10ml/s以上非去卷積算法基本原理FCa(t)Q(t)FCa(t)R(t)t1.0VenousoutletArterialinlet去卷積算法基本原理F*Ca(t)輸入組織造影劑量＝血流×t時刻動脈內(nèi)造影劑濃度R(t)

＝F*Ca(t)=F*1/F=1脈沖剩余函數(shù)

(IRF)timetime1.0動脈輸入靜脈輸出FCa(t)C1C2FC1FC2timetimetimetimeQ(t)1/FCa(t)Q(t)IRF組織剩余函數(shù)動脈輸入曲線動脈注射造影劑結(jié)果為動脈的時間密度曲線，顯示為脈沖剩余函數(shù)動脈時間密度曲線組織時間密度曲線不同濃度結(jié)果為不同的組織時間密度曲線所有組織的時間密度曲線基于所有動脈輸入曲線，這一過程稱之為積聚效應(yīng)

積聚效應(yīng)–脈沖剩余函數(shù)組織剩余曲線-Q(t)Q(t)tArterialinletVenousoutletR(t)tCa(t)t1.0IRF=FR(t)原理總結(jié)：利用供血動脈感興趣區(qū)的數(shù)據(jù)對原始數(shù)據(jù)進行去卷積計算，得出每個象素點的脈沖剩余函數(shù)（IRF）。IRF可以理解為在理想狀態(tài)下單次脈沖注射所得到的時間密度曲線，該算法采用實際注射速率得到的動脈時間密度曲線把每個象素值轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的IRF。BFBVMTTPS都是根據(jù)IRF計算得來，計算結(jié)果要參照全血（通常大靜脈內(nèi)ROI)的密度值和平均組織密度值（系統(tǒng)值1.05)進行標(biāo)準(zhǔn)化，得出100g組織內(nèi)參數(shù)值。去卷積算法對比劑分布在細胞外液,動脈和組織內(nèi)紅細胞壓積不同,灌注量存在差異,該差異可通過一系數(shù)來校正。去卷積算法代表組織與動脈內(nèi)紅細胞壓積的比率，一般情況為7.0，嬰兒為0.85。去卷積模型優(yōu)點：應(yīng)用了整個曲線信息，考慮流入動脈和流出靜脈反映了對比劑隨時間變化計算值更準(zhǔn)確

算法解決了再循環(huán)問題注射速度不高（4-5ml/s）缺點：圖像對噪聲特別敏感

圖像后處理時間較長MSCTPerfusion3軟件的優(yōu)勢多層同層電影掃描，增大了Z周掃描范圍，為灌注分析提供更多有用信息。腫瘤組織復(fù)雜的血管特點，決定著腫瘤灌注的復(fù)雜性與多樣性。Perfusion2根據(jù)“一室、一進、一出”模式，采用中央血流定理，利用去卷積算法，對腫瘤灌注的流入動脈、流出動脈綜合考慮，使灌注參數(shù)更接近于組織的真實情況。對頭部移動矯正或Registration；應(yīng)計算相對小的腦內(nèi)流入動脈圖像校準(zhǔn)處理，調(diào)整圖像橫向擺動偏差；選擇興趣區(qū)：包括流入動脈、流出靜脈（多選上矢狀竇-25S）、腫瘤組織（4~6）CBFCBVTTPCBFCBVTTP癥狀出現(xiàn)后30分鐘顯示病灶敏感度90%，特異度100%

顯示缺血半暗帶與評價預(yù)后（不匹配法）

CBF<23ml/min/100g出現(xiàn)癥狀

CBF<8ml/min/100g發(fā)生不可逆損傷兩側(cè)比值0.20為組織存活最低限值急性缺血性腦卒中腦缺血半暗帶PenumbraCoreCT平掃早期表現(xiàn)

沒有異常改變大腦中動脈高密度征腦實質(zhì)低密度征島帶消失征局部腦組織腫脹腦灌注參數(shù)分析灌注不足：MTT、TTP↑

CBV、CBF↓側(cè)支循環(huán)：MTT、TTP↑CBV↑，CBF正常再灌注：MTT、TTP正常

CBV、CBF↑或正常過度灌注：MTT、TTP↓

CBV、CBF↑InfarctPenumbraAdaptedfromAHA:StrokeInformationPamphletBloodClotAdmissionNECTAdmissionCBFAdmissionCBV5DayPostNECTRecanalization（再通）AdmissionNECTAdmissionCBFAdmissionCBV5DayPostNECTNoRecannalizationEnhancedCTCBFMTTFollowupCASE2右肢無力6小時短暫性腦缺血發(fā)作早期診斷和治療可降低腦卒中發(fā)生率大腦中、頸內(nèi)動脈狹窄閉塞主要原因CTP提供常規(guī)CT無法顯示的灌注情況為臨床早期治療提供影像學(xué)客觀依據(jù)PWI表現(xiàn)分期

1期：CBF、CBV正常

TTP、MTT延遲

（腦血流速度、側(cè)支）

2期：CBF正常,

CBV輕度增高

TTP、MTT延遲

（血管代償性擴張）

3期：CBF、CBV輕度下降

TTP、MTT延遲

（慢性灌注貧乏狀態(tài)）CTP表現(xiàn)

1期CT平掃TTPCBF反復(fù)發(fā)作性左側(cè)肢體無力4月CBVCBFMTTCBVTTP2期CBFMTTCBVTTP3期MTT和TTP表現(xiàn)

灌注延遲表現(xiàn)分三型1型病變僅累及MCA區(qū)2型病變僅累及分水嶺區(qū)3型病變累及MCA和分水嶺區(qū)

ICA病變多為3型，

MCA病變多為1型分水嶺區(qū)MTTTTPMCA和分水嶺區(qū)MTTTTP腦灌注參數(shù)分析

PS、CBF、CBV反映腫瘤血管生成

PS圖像有助于確定腫瘤范圍

CBF、CBV明顯增高腦膜瘤＞膠質(zhì)瘤≈轉(zhuǎn)移瘤，不同腫瘤交叉腫瘤復(fù)發(fā)CBF約增高2.5倍

MTT的臨床意義有待于進一步研究3DBrainPerfusion影響灌注參數(shù)設(shè)定的幾個因素正確選擇流入血管及流出血管。部分容積效應(yīng)對感興趣區(qū)內(nèi)動靜脈強化的真實性低估，尤其是