ct灌注应用课件

浅谈多排螺旋CT灌注灌注基本概念灌注：血流通过毛细血管网，将携带的氧及其他物质输送给周围组织脑灌注：血液输送氧气和营养物质至脑组织并加以利用的过程，一般将之等同于血流过程脑血流量：局部脑血流量，随大脑半球的血管分布和脑功能而异；脑功能正常时，可根据需要调节CBF，这种自我调节由复杂的代谢和细胞机制控制。

灌注成像的基本问题*灌注成像是脑功能成像技术方法的一种*活体测定脑组织灌注的影像学方法PET、SPECT、Xe-CT、MRP、CTP等*通过组织器官的灌注状态从细胞水平揭示脑部疾病如：脑梗塞、脑肿瘤等的病理、生理改变CTPerfusion的基本原理*

定量

1mg/ml的碘浓度相当于25个CT值单位（Hu）1mg碘可使1ml脑组织的CT值增加25个Hu（注入造影剂的量可表示为“Hu·ml”）故:测得局部脑组织碘的聚集量,即可获得局部脑组织的血流灌注量

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CT灌注的基本技术对比剂的静脉团注（BOLUS）*选定层面进行动态扫描*获得感兴趣区Time-densityCurve(TDC)*根据数学模型计算局部脑组织的血流灌注量

数学模型分为两种非去卷积模型：Siemens

（non-deconvolutionmodel）

利用Fick原理，假设没有静脉流出，即：Cv(t)=0

去卷积模型

:GE

（deconvolutionmodel）

考虑注射对比剂后随时间推移在组织内的残留CT灌注的数学模型BolusFlowInTissueVoxelOutCBV,MTTCBF输入动脉输出静脉放射性示踪剂稀释和中心容积原理1mg碘使1ml组织的CT值增加25HU，通过测定局部组织的碘聚集量可获得组织血流灌注

根据Fick’s定律，只有一个入口和一个出口的组织间隙，每单位体积的血流（F/V）即灌注表示为公式(1)：

非去卷积算法公式Cv(t)是引流静脉内示踪剂浓度，这个公式适用于任何时间t，当然也适用于tmaxslope，见公式(2)：

如果组织在造影剂从静脉开始流出前到达强化峰值，即Cv(tmaxslope)=0，公式（2）就简化为公式(3)：

由公式(4)计算脑血容量：

它由以下公式推导而来

公式(5)

Ctissue(t)、Ca(t)、Cv(t)分别是组织、动脉、静脉校正再循环后的强化曲线。由于正常灌注区组织的时间密度曲线与上矢状窦相似，所以用最大值比率代替公式（5）的积分率，从而推导出公式（4）。

非去卷积算法公式最大斜率法总结

假设在主动脉增强达峰时静脉内尚未有造影剂流出（Ca(t)=0)，组织剩余量近似等于组织强化初始阶段的最大斜率除以主动脉强化峰值

与实际状况不符，且临床常规注射速率4ml/s，会造成血流量的低估。一般情况认为造影剂在脑组织的循环时间为3－5秒，因此得出注射速率应在10ml/s以上非去卷积算法基本原理FCa(t)Q(t)FCa(t)R(t)t1.0VenousoutletArterialinlet去卷积算法基本原理F*Ca(t)输入组织造影剂量＝血流×t时刻动脉内造影剂浓度R(t)

＝F*Ca(t)=F*1/F=1脉冲剩余函数

(IRF)timetime1.0动脉输入静脉输出FCa(t)C1C2FC1FC2timetimetimetimeQ(t)1/FCa(t)Q(t)IRF组织剩余函数动脉输入曲线动脉注射造影剂结果为动脉的时间密度曲线，显示为脉冲剩余函数动脉时间密度曲线组织时间密度曲线不同浓度结果为不同的组织时间密度曲线所有组织的时间密度曲线基于所有动脉输入曲线，这一过程称之为积聚效应

积聚效应–脉冲剩余函数组织剩余曲线-Q(t)Q(t)tArterialinletVenousoutletR(t)tCa(t)t1.0IRF=FR(t)原理总结：利用供血动脉感兴趣区的数据对原始数据进行去卷积计算，得出每个象素点的脉冲剩余函数（IRF）。IRF可以理解为在理想状态下单次脉冲注射所得到的时间密度曲线，该算法采用实际注射速率得到的动脉时间密度曲线把每个象素值转化为相应的IRF。BFBVMTTPS都是根据IRF计算得来，计算结果要参照全血（通常大静脉内ROI)的密度值和平均组织密度值（系统值1.05)进行标准化，得出100g组织内参数值。去卷积算法对比剂分布在细胞外液,动脉和组织内红细胞压积不同,灌注量存在差异,该差异可通过一系数来校正。去卷积算法代表组织与动脉内红细胞压积的比率，一般情况为7.0，婴儿为0.85。去卷积模型优点：应用了整个曲线信息，考虑流入动脉和流出静脉反映了对比剂随时间变化计算值更准确

算法解决了再循环问题注射速度不高（4-5ml/s）缺点：图像对噪声特别敏感

图像后处理时间较长MSCTPerfusion3软件的优势多层同层电影扫描，增大了Z周扫描范围，为灌注分析提供更多有用信息。肿瘤组织复杂的血管特点，决定着肿瘤灌注的复杂性与多样性。Perfusion2根据“一室、一进、一出”模式，采用中央血流定理，利用去卷积算法，对肿瘤灌注的流入动脉、流出动脉综合考虑，使灌注参数更接近于组织的真实情况。对头部移动矫正或Registration；应计算相对小的脑内流入动脉图像校准处理，调整图像横向摆动偏差；选择兴趣区：包括流入动脉、流出静脉（多选上矢状窦-25S）、肿瘤组织（4~6）CBFCBVTTPCBFCBVTTP症状出现后30分钟显示病灶敏感度90%，特异度100%

显示缺血半暗带与评价预后（不匹配法）

CBF<23ml/min/100g出现症状

CBF<8ml/min/100g发生不可逆损伤两侧比值0.20为组织存活最低限值急性缺血性脑卒中脑缺血半暗带PenumbraCoreCT平扫早期表现

没有异常改变大脑中动脉高密度征脑实质低密度征岛带消失征局部脑组织肿胀脑灌注参数分析灌注不足：MTT、TTP↑

CBV、CBF↓侧支循环：MTT、TTP↑CBV↑，CBF正常再灌注：MTT、TTP正常

CBV、CBF↑或正常过度灌注：MTT、TTP↓

CBV、CBF↑InfarctPenumbraAdaptedfromAHA:StrokeInformationPamphletBloodClotAdmissionNECTAdmissionCBFAdmissionCBV5DayPostNECTRecanalization（再通）AdmissionNECTAdmissionCBFAdmissionCBV5DayPostNECTNoRecannalizationEnhancedCTCBFMTTFollowupCASE2右肢无力6小时短暂性脑缺血发作早期诊断和治疗可降低脑卒中发生率大脑中、颈内动脉狭窄闭塞主要原因CTP提供常规CT无法显示的灌注情况为临床早期治疗提供影像学客观依据PWI表现分期

1期：CBF、CBV正常

TTP、MTT延迟

（脑血流速度、侧支）

2期：CBF正常,

CBV轻度增高

TTP、MTT延迟

（血管代偿性扩张）

3期：CBF、CBV轻度下降

TTP、MTT延迟

（慢性灌注贫乏状态）CTP表现

1期CT平扫TTPCBF反复发作性左侧肢体无力4月CBVCBFMTTCBVTTP2期CBFMTTCBVTTP3期MTT和TTP表现

灌注延迟表现分三型1型病变仅累及MCA区2型病变仅累及分水岭区3型病变累及MCA和分水岭区

ICA病变多为3型，

MCA病变多为1型分水岭区MTTTTPMCA和分水岭区MTTTTP脑灌注参数分析

PS、CBF、CBV反映肿瘤血管生成

PS图像有助于确定肿瘤范围

CBF、CBV明显增高脑膜瘤＞胶质瘤≈转移瘤，不同肿瘤交叉肿瘤复发CBF约增高2.5倍

MTT的临床意义有待于进一步研究3DBrainPerfusion影响灌注参数设定的几个因素正确选择流入血管及流出血管。部分容积效应对感兴趣区内动静脉强化的真实性低估，尤其是