淺談多排螺旋CT灌注灌注基本概念灌注：血流通過(guò)毛細(xì)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)至腦組織并加以利用的過(guò)程，一般將之等同于血流過(guò)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(shí)，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(xì)胞機(jī)制控制。

灌注成像的基本問(wèn)題*灌注成像是腦功能成像技術(shù)方法的一種*活體測(cè)定腦組織灌注的影像學(xué)方法PET、SPECT、Xe-CT、MRP、CTP等*通過(guò)組織器官的灌注狀態(tài)從細(xì)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(gè)CT值單位（Hu）1mg碘可使1ml腦組織的CT值增加25個(gè)Hu（注入造影劑的量可表示為“Hu·ml”）故:測(cè)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(duì)比劑的靜脈團(tuán)注（BOLUS）*選定層面進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描*獲得感興趣區(qū)Time-densityCurve(TDC)*根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)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(duì)比劑后隨時(shí)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(dòng)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(guò)測(cè)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(gè)入口和一個(gè)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(gè)公式適用于任何時(shí)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(dá)強(qiáng)化峰值，即Cv(tmaxslope)=0，公式（2）就簡(jiǎn)化為公式(3)：

由公式(4)計(jì)算腦血容量：

它由以下公式推導(dǎo)而來(lái)

公式(5)

Ctissue(t)、Ca(t)、Cv(t)分別是組織、動(dòng)脈、靜脈校正再循環(huán)后的強(qiáng)化曲線。由于正常灌注區(qū)組織的時(shí)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(dòng)脈增強(qiáng)達(dá)峰時(shí)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(qiáng)化初始階段的最大斜率除以主動(dòng)脈強(qiáng)化峰值

與實(shí)際狀況不符，且臨床常規(guī)注射速率4ml/s，會(huì)造成血流量的低估。一般情況認(rèn)為造影劑在腦組織的循環(huán)時(shí)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(shí)刻動(dòng)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(dòng)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(dòng)脈輸入曲線動(dòng)脈注射造影劑結(jié)果為動(dòng)脈的時(shí)間密度曲線，顯示為脈沖剩余函數(shù)動(dòng)脈時(shí)間密度曲線組織時(shí)間密度曲線不同濃度結(jié)果為不同的組織時(shí)間密度曲線所有組織的時(shí)間密度曲線基于所有動(dòng)脈輸入曲線，這一過(guò)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?jiǎng)用}感興趣區(qū)的數(shù)據(jù)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行去卷積計(jì)算，得出每個(gè)象素點(diǎn)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(shí)間密度曲線，該算法采用實(shí)際注射速率得到的動(dòng)脈時(shí)間密度曲線把每個(gè)象素值轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的IRF。BFBVMTTPS都是根據(jù)IRF計(jì)算得來(lái)，計(jì)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(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，得出100g組織內(nèi)參數(shù)值。去卷積算法對(duì)比劑分布在細(xì)胞外液,動(dòng)脈和組織內(nèi)紅細(xì)胞壓積不同,灌注量存在差異,該差異可通過(guò)一系數(shù)來(lái)校正。去卷積算法代表組織與動(dòng)脈內(nèi)紅細(xì)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(diǎn)：應(yīng)用了整個(gè)曲線信息，考慮流入動(dòng)脈和流出靜脈反映了對(duì)比劑隨時(shí)間變化計(jì)算值更準(zhǔn)確

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

圖像后處理時(shí)間較長(zhǎng)MSCTPerfusion3軟件的優(yōu)勢(shì)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(diǎn)，決定著腫瘤灌注的復(fù)雜性與多樣性。Perfusion2根據(jù)“一室、一進(jìn)、一出”模式，采用中央血流定理，利用去卷積算法，對(duì)腫瘤灌注的流入動(dòng)脈、流出動(dòng)脈綜合考慮，使灌注參數(shù)更接近于組織的真實(shí)情況。對(duì)頭部移動(dòng)矯正或Registration；應(yīng)計(jì)算相對(duì)小的腦內(nèi)流入動(dòng)脈圖像校準(zhǔn)處理，調(diào)整圖像橫向擺動(dòng)偏差；選擇興趣區(qū)：包括流入動(dòng)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(píng)價(jià)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(dòng)脈高密度征腦實(shí)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(guò)度灌注：MTT、TTP↓

CBV、CBF↑InfarctPenumbraAdaptedfromAHA:StrokeInformationPamphletBloodClotAdmissionNECTAdmissionCBFAdmissionCBV5DayPostNECTRecanalization（再通）AdmissionNECTAdmissionCBFAdmissionCBV5DayPostNECTNoRecannalizationEnhancedCTCBFMTTFollowupCASE2右肢無(wú)力6小時(shí)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(dòng)脈狹窄閉塞主要原因CTP提供常規(guī)CT無(wú)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(kuò)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(wú)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(jìn)一步研究3DBrainPerfusion影響灌注參數(shù)設(shè)定的幾個(gè)因素正確選擇流入血管及流出血管。部分容積效應(yīng)對(duì)感興趣區(qū)內(nèi)動(dòng)靜脈強(qiáng)化的真實(shí)性低估，尤其是