CT灌注成像的基本原理及脑部的临床应用

1、CT灌注成像的基本原理及脑部的临床应用 赤峰市医院灌注（Perfusion） 血流通过毛细血管网，将携带的氧和营养物质输送给组织细胞的重要功能。 CT灌注（CTperfusion）技术最早由Miles于1991年提出，并先后对肝、脾、胰、肾等腹部实质性脏器进行了CT灌注成像的动物实验和临床应用的初步探讨。 灌注成像两个方面的内容一是采用对水分子微量运动敏感的序列来观察人体微循环的灌注状况二是通过造影剂增强方法来动态的研究器官，组织或病灶区微血管灌注情况。肿瘤的灌注研究可以评价肿瘤的血管分布，了解肿瘤的性质和观察肿瘤对于放射治疗和/或化疗后的反应。CT灌注成像 在静脉注射对比剂同时，对选定层面通

2、过连续多次同层扫描，以获得该层面每一像素的时间密度（time-density curve，TDC）曲线，其曲线反映的是对比剂在该器官中映了组浓度的变化，间接反织器官灌注量的变化。 CT灌注成像的理论基础 核医学的放射性示踪剂稀释原理和中心容积定律(central volume principle)： BF= BV/MTT 增强CT所用的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。 参数根据TDC利用不同的数学模型计算：血容量(blood volume, BV)指存在于一定量组织血管结构内的血容量(ml/g) 对比剂平均通过时间(mean transit time,

3、MTT）指血液流经血管结构时,包括动脉、毛细血管、静脉窦、静脉，所经过的路径不同，其通过时间也不同，因此用平均通过时间表示，主要反映的是对比剂通过毛细血管的时间(S) 对比剂峰值时间（Transit time to the peak，TTP）TDC上从对比剂开始出现到对比剂达峰值的时间(S) 血流量(blood flow, BF)单位时间内流经一定量组织血管结构的血流量(ml/min/ml)；毛细血管通透性/表面通透性对以上参数进行图像重建和伪彩染色处理得到上述各参数图。 CT灌注成像使用的数学方法非去卷积法 忽略对比剂的静脉流出，假定在没有对比剂外渗和消除对比剂再循环的情况下，即对比剂首过现

4、象（对比剂由动脉进入毛细血管到达静脉之前一段时间内，没有对比剂进入静脉再次循环的现象）去计算BF、BV、MTT等参数。 去卷积数学模型 主要反映的是注射对比剂后组织器官中存留的对比剂随时间的变化量，其并不用对组织器官的血流动力学状况预先做一些人为的假设，而是根据实际情况综合考虑了流入动脉和流出静脉进行数学计算处理，因此更真实反映组织器官的内部情况。 总之，非卷积数学方法概念相对简单，便于理解，但易低估BF，注射对比剂进要求注射流率大，增加了操作难度和危险性。而去卷积数学方法计算偏差小，注射速度要求不高（一般45ml/s），预计去卷积法将会被广泛应用。灌注成像的临床应用 （一）颅脑病变1脑缺血性

5、病变 灌注成像分析脑血液动力学改变，通过评价脑血流（cerebral blood flow，CBF）、脑血容量(cerebral blood volume，CBV)及平均通过时间(mean transition time，MTT)来描述早期缺血性脑卒中患者脑血流低灌注区、梗塞区及缺血半暗带区，由此获得较完整的早期卒中的诊断信息。 通过综合分析灌注参数可以掌握组织血液供给的具体情况：灌注不足：MTT明显延长，rCBV减少，rCBF明显减少侧支循环信息：MTT延长，rCBV增加或尚可血流再灌注信息：MTT缩短或正常，rCBV增加，rCBF正常或轻度增加过度灌注信息：rCBV与rCBF均显著增加。急

6、性脑缺血期病灶中心血流灌注严重减少，rCBV的减少是最直观的指标，它反映单位质量内血容量减少。当脑局部灌注压下降时，脑组织可以通过一定的自我调节机制使局部血管床扩张以增加血容量来代偿。研究表明急性脑缺血发作后，过度灌注和持续的灌注不足可同时存在，且是造成脑组织损伤的原因。灌注成像可通过rCBF和MTT来了解局部组织的灌注情况，有望帮助临床及时判断病变进展。2颅内占位性病变 评价颅内肿块性病变时CBV是最有用的参数。测量CBV作为辅助指标有助于评判脑肿瘤的新生血管程度、分级和恶性度，鉴别肿瘤样病变，监测治疗效果等。血管形态和新生程度是区分颅内肿瘤类型、确定其生物学侵袭程度的重要依据。反映肿瘤血管

7、化程度的活体CBV图，可用以间接评判肿瘤新生血管。研究表明，灌注成像测量的rCBV与常规血管造影的肿瘤血管染色及组织病理新生血管的测量相关性好。原发胶质瘤 胶质瘤的血管增生程度是决定病理学分级的重要参数之一，目前临床上采用微血管密度计数作为评价胶质瘤血管生成的金标准，随着胶质瘤恶性程度的提高，其微血管密度也在提高。而从总体上看，肿瘤恶性程度越高rCBV值越大，即多形胶母间变性星形细胞瘤低级别胶质瘤，灌注成像能够在活体上快速而几乎无创地量化反映组织的血管生成及分布情况，从而达到对胶质瘤分级的目的。立体定向引导活检 活检是确定肿瘤类型和级别的最后方法，但只有从肿瘤恶性度最高处采样才能准确分级。常规

8、增强CT或MRI所显示的增强区域只代表血脑屏障破坏而并不一定是肿瘤最恶性部分。CBV图能显示血管分布增多区，对于常规检查不增强的肿瘤，更是一个有效的补充。 评价治疗效应 抗血管生成药物的进展使其能够主动选择性分离破坏肿瘤血管，可附加于脑肿瘤化疗方案中。胶质瘤手术、放疗、化疗后均需要影像检查评价肿瘤活性，但常规CT或MRI增强并不能准确显示肿瘤进程及肿瘤血管。在一组附加了抗血管生成药物化疗患者的治疗过程中，系列rCBV的测量与增强MRI相比能更好地反映患者临床状况的变化。鉴别胶质瘤肿瘤复发和治疗性坏死 鉴别肿瘤复发和放射性坏死对治疗方案选择很重要，常规影像和临床检查常常很难鉴别迟发放射性坏死和肿

9、瘤复发。在病理上两者表现迥异，放射性坏死为广泛血管损伤和组织缺氧，而肿瘤复发为血管新生。在所有影像学方法中，PET对鉴别较有帮助；但设备昂贵，不能作为常规诊断手段。灌注成像的CBV图能够反映肿瘤复发和放射性坏死在血管分布上的病理差异。脑胶质瘤病 脑胶质瘤病是一种罕见肿瘤，病理特征是中度多形的胶质细胞沿正常结构内浸润而不破坏它，病变区细胞数量增多但无脑实质破坏和新生血管。灌注成像显示病变区缺乏血管增生，rCBV甚至低于正常、未受累的脑白质。脑转移瘤 脑转移瘤多为血行转移，在其生长中产生无屏障的新生血管网；瘤周常伴不同程度水肿，但其内的毛细血管床正常；肿瘤边缘以外无肿瘤细胞浸润。孤立、实性转移常需

10、与原发肿瘤鉴别。两者病灶区rCBV表现相近，灶周水肿区差异显著；原发肿瘤的rCBV 明显高于转移瘤，这可能就是转移瘤周围仅仅是单纯水肿而原发肿瘤除水肿外还有瘤细胞浸润的本质差异的反映。脑原发淋巴瘤 脑原发淋巴瘤的治疗依靠联合大剂量化疗和放疗而非手术。在诊断上,常规影像有时很难鉴别脑原发淋巴瘤与多形胶质母细胞瘤。灌注成像显示肿瘤新生血管特征的能力有助于鉴别两者。脑原发淋巴瘤组织病理上的一个显著特征就是以血管为中心生长、形成多层环形结节并使血管周围间隙扩大。虽然肿瘤细胞可侵犯血管内皮甚至侵入血管腔内，但新生血管却不明显。因此脑原发淋巴瘤的rCBV明显低于多形胶母的rCBV值。脑原发淋巴瘤有可能出现

11、常规T1WI增强明显强化而rCBV较低。有时与肿块性脱髓鞘斑块鉴别困难,两者比较总体上脑原发淋巴瘤的rCBV较高。历史岳麓版第13课交通与通讯的变化资料精品课件欢迎使用自读教材填要点 一、铁路，更多的铁路 1地位 铁路是 建设的重点，便于国计民生，成为国民经济发展的动脉。 2出现 1881年，中国自建的第一条铁路唐山 至胥各庄铁路建成通车。 1888年，宫廷专用铁路落成。交通运输开平 3发展 (1)原因： 甲午战争以后列强激烈争夺在华铁路的 。 修路成为中国人 的强烈愿望。 (2)成果：1909年 建成通车；民国以后，各条商路修筑权收归国有。 4制约因素 政潮迭起，军阀混战，社会经济凋敝，铁路

12、建设始终未入正轨。修筑权救亡图存京张铁路 二、水运与航空 1水运 (1)1872年, 正式成立，标志着中国新式航运业的诞生。 (2)1900年前后，民间兴办的各种轮船航运公司近百家，几乎都是在列强排挤中艰难求生。 2航空 (1)起步：1918年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始研制 。 (2)发展：1918年，北洋政府在交通部下设“ ”；此后十年间，航空事业获得较快发展。轮船招商局水上飞机筹办航空事宜处 三、从驿传到邮政 1邮政 (1)初办邮政： 1896年成立“大清邮政局”，此后又设 ，邮传正式脱离海关。 (2)进一步发展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驿站；1920年，中国首次参

13、加 。邮传部万国邮联大会 2电讯 (1)开端：1877年，福建巡抚在 架设第一条电报线，成为中国自办电报的开端。 (2)特点：进程曲折，发展缓慢，直到20世纪30年代情况才发生变化。 3交通通讯变化的影响 (1)新式交通促进了经济发展，改变了人们的通讯手段和 ， 转变了人们的思想观念。 (2)交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更为便捷。 (3)促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活 。台湾出行方式多姿多彩合作探究提认知 电视剧闯关东讲述了济南章丘朱家峪人朱开山一家，从清末到九一八事变爆发闯关东的前尘往事。下图是朱开山一家从山东辗转逃亡到东北途中可能用到的四种交通工具。 依据材

14、料概括晚清中国交通方式的特点，并分析其成因。 提示：特点：新旧交通工具并存(或：传统的帆船、独轮车， 近代的小火轮、火车同时使用)。 原因：近代西方列强的侵略加剧了中国的贫困，阻碍社会发展；西方工业文明的冲击与示范；中国民族工业的兴起与发展；政府及各阶层人士的提倡与推动。串点成面握全局 一、近代交通业发展的原因、特点及影响 1原因 (1)先进的中国人为救国救民，积极兴办近代交通业，促进中国社会发展。 (2)列强侵华的需要。为扩大在华利益，加强控制、镇压中国人民的反抗，控制和操纵中国交通建设。 (3)工业革命的成果传入中国，为近代交通业的发展提供了物质条件。 2特点 (1)近代中国交通业逐渐开始

15、近代化的进程，铁路、水运和航空都获得了一定程度的发展。 (2)近代中国交通业受到西方列强的控制和操纵。 (3)地域之间的发展不平衡。 3影响 (1)积极影响：促进了经济发展，改变了人们的出行方式，一定程度上转变了人们的思想观念；加强了中国与世界各地的联系，丰富了人们的生活。 (2)消极影响：有利于西方列强的政治侵略和经济掠夺。1李鸿章1872年在上海创办轮船招商局，“前10年盈和，成为长江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立之势”。这说明该企业的创办()A打破了外商对中国航运业的垄断B阻止了外国对中国的经济侵略C标志着中国近代化的起步D使李鸿章转变为民族资本家解析：李鸿章是地主阶级的代

16、表，并未转化为民族资本家；洋务运动标志着中国近代化的开端，但不是具体以某个企业的创办为标志；洋务运动中民用企业的创办在一定程度上抵制了列强的经济侵略，但是并未能阻止其侵略。故B、C、D三项表述都有错误。答案：A 二、近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影响 (1)交通工具和交通事业的发展，不仅推动各地经济文化交流和发展，而且也促进信息的传播，开阔人们的视野，加快生活的节奏，对人们的社会生活产生了深刻影响。 (2)通讯工具的变迁和电讯事业的发展，使信息的传递变得快捷简便，深刻地改变着人们的思想观念，影响着人们的社会生活。2清朝黄遵宪曾作诗曰：“钟声一及时，顷刻不少留。虽有万钧柁，动如绕指

17、柔。”这是在描写 ()A电话 B汽车C电报 D火车解析：从“万钧柁”“动如绕指柔”可推断为火车。答案：D典题例析 例1上海世博会曾吸引了大批海内外人士利用各种交通工具前往参观。然而在19世纪七十年代，江苏沿江居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是 () A江南制造总局的汽车 B洋人发明的火车 C轮船招商局的轮船 D福州船政局的军舰 解析由材料信息“19世纪七十年代，由江苏沿江居民到上海”可判断最有可能是轮船招商局的轮船。 答案C题组冲关1中国近代史上首次打破列强垄断局面的交通行业是 ()A公路运输 B铁路运输C轮船运输 D航空运输解析：根据所学1872年李鸿章创办轮船招商局，这是洋务运动中由军工

18、企业转向兼办民用企业、由官办转向官督商办的第一个企业。具有打破外轮垄断中国航运业的积极意义，这在一定程度上保护了中国的权利。据此本题选C项。答案：C2. 右图是1909年民呼日报上登载的一幅漫画，其要表达的主题是( )A帝国主义掠夺中国铁路权益B西方国家学习中国文化C西方列强掀起瓜分中国狂潮D西方八国组成联军侵略中国解析：从图片中可以了解到各国举的灯笼是火车形状，20世纪初的这一幅漫画正反映了帝国主义掠夺中国铁路权益。B项说法错误，C项不能反映漫画的主题，D项时间上不一致。答案：A典题例析 例2(2010福建高考)上海是近代中国茶叶的一个外销中心。1884年，福建茶叶市场出现了茶叶收购价格与上海出口价格同步变动的现象。与这一现象直接相关的近代事业是 () A电报业 B大众报业 C铁路交通业 D轮船航运业 解析材料主要反映了信息交流的快捷，故选A。 答案A题组冲关3假如某爱国实业家在20世纪初需要了解全国各地商业信息，可采用的最快捷的方式是 ()A乘坐飞机赴各地了解 B通过无线电报输送讯息C通过互联网 D乘坐火车赴各地了解解析：本题考查中国近代物质生活的变迁。注意题干信息“20世纪初”“最快捷的方式”，因此应选B，火车速度远不及电报快。20世纪30年代民航飞机才在中国出现，互联网出现在20世纪90年代。答案：B4下列不属于通讯工具变迁和电讯事业发展影响的是()A信息传