CT灌注的應(yīng)用(簡(jiǎn)圖好)

1、Application of CT Perfusion 2 一、腦灌注成像的基本問題一、腦灌注成像的基本問題* 腦灌注成像是腦功能成像技術(shù)方法的一種腦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)方法活體測(cè)定腦組織灌注的影像學(xué)方法 PET、SPECT、Xe-CT、MRP、CTP等等* 通過組織器官的灌注狀態(tài)從細(xì)胞水平揭示腦部通過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、生理改變疾病如：腦梗塞、腦腫瘤等的病理、生理改變MR Perfusion的不足的不足* 半定量研究半定量研究 * 采用的采用的EPI技術(shù)難以擺脫順磁性偽影技術(shù)難以擺脫順磁性偽影* G

2、d-DTPA經(jīng)血管滲漏影響經(jīng)血管滲漏影響T1-低估低估rCBV* 受磁場(chǎng)不均一性的影響較大受磁場(chǎng)不均一性的影響較大CT Perfusion的優(yōu)勢(shì)的優(yōu)勢(shì) * 是一種定量研究的方法是一種定量研究的方法 * 圖像的空間、時(shí)間分辨率高圖像的空間、時(shí)間分辨率高 * 影響因素少，成像時(shí)間短影響因素少，成像時(shí)間短 * 多層同層技術(shù)多層同層技術(shù)CT Perfusion的優(yōu)勢(shì)的優(yōu)勢(shì) * * 是一種定量研究的方法是一種定量研究的方法 1mg/ml的碘濃度相當(dāng)于的碘濃度相當(dāng)于25個(gè)個(gè)CT值單位（值單位（Hu） 1mg碘可使碘可使1ml腦組織的腦組織的CT值增加值增加25個(gè)個(gè)Hu （注入造影劑的量可表示為（注入造影劑

3、的量可表示為“Hu ml”） 故故: 測(cè)得局部腦組織碘的聚集量測(cè)得局部腦組織碘的聚集量, 即可獲得即可獲得 局部腦組織的血流灌注量局部腦組織的血流灌注量二、二、CT灌注基本原理灌注基本原理 CT灌注的基本技術(shù)灌注的基本技術(shù)* 對(duì)比劑的靜脈團(tuán)注（對(duì)比劑的靜脈團(tuán)注（BOLUS）* 選定層面進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描選定層面進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描* 獲得感興趣區(qū)獲得感興趣區(qū)Time-density Curve(TDC)* 根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算局部腦組織的血流根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算局部腦組織的血流 灌注量灌注量CT Perfusion數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型 * 非去卷積模型非去卷積模型 * 去卷積模型去卷積模型非去卷積模型非去卷積模型 1.

4、 忽略流出靜脈法忽略流出靜脈法 ( (19871987年年P(guān)etersPeters最先提出，最先提出， 1999.Klotz1999.Klotz和和KonigKonig應(yīng)用于腦缺血研究）應(yīng)用于腦缺血研究） 2. 引流靜脈法引流靜脈法 (1987.Jaschke(1987.Jaschke等首先提出等首先提出) ) 1.忽略流出靜脈法忽略流出靜脈法*優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 概念簡(jiǎn)單，便于理解概念簡(jiǎn)單，便于理解*缺點(diǎn)缺點(diǎn): 在組織器官在組織器官TDC的初始最大的初始最大 斜率這一段時(shí)間內(nèi)沒有靜脈斜率這一段時(shí)間內(nèi)沒有靜脈 流出，與實(shí)際情況不符，低流出，與實(shí)際情況不符，低 估估BF值值2.引流靜脈法引流靜脈法* 優(yōu)

5、點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 概念簡(jiǎn)單，便于理解概念簡(jiǎn)單，便于理解* 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： a 掃描層面常不包括感興趣區(qū)掃描層面常不包括感興趣區(qū) 的引流靜脈的引流靜脈 b 部分容積效應(yīng)影響，部分容積效應(yīng)影響，BF值低估值低估去卷積模型去卷積模型 Q(t)=F Ca(t)R(t)=Ca(t)FR(t)Q(t)=F Ca(t)R(t)=Ca(t)FR(t) 代表卷積算子代表卷積算子 Q(t) Q(t) 代表組織器官的代表組織器官的 TDCTDC Ca(t) Ca(t) 代表動(dòng)脈的代表動(dòng)脈的TDCTDC F F 代表血流量代表血流量 R(t) R(t) 代表推動(dòng)剩余函數(shù)（代表推動(dòng)剩余函數(shù)（IRFIRF）去卷積模型的優(yōu)勢(shì)：去卷積

6、模型的優(yōu)勢(shì)： 不必對(duì)組織器官的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)做不必對(duì)組織器官的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)做 一些與實(shí)際不相符的假設(shè)，即更真實(shí)一些與實(shí)際不相符的假設(shè)，即更真實(shí)去卷積模型的影響因素去卷積模型的影響因素* 需有效控制噪聲需有效控制噪聲* 對(duì)頭部移動(dòng)矯正或?qū)︻^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)脈應(yīng)計(jì)算相對(duì)小的腦內(nèi)流入動(dòng)脈* 部分容積效應(yīng)影響也灌注值測(cè)量部分容積效應(yīng)影響也灌注值測(cè)量三、三、CT Perfusion 2有關(guān)問題有關(guān)問題 2001年年GE Medical System 首次把多層技首次把多層技 術(shù)與術(shù)與CT灌注技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)研制出灌注技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)研制出CT Perfu

7、sion 2軟件。軟件。CT Perfusion 2 的特點(diǎn)的特點(diǎn) * Toggling-table技術(shù)技術(shù) （多層同層動(dòng)態(tài)（多層同層動(dòng)態(tài)CT技術(shù)）技術(shù)） * 一室一進(jìn)一出模式一室一進(jìn)一出模式 （在灌注成像中對(duì)流入動(dòng)脈（在灌注成像中對(duì)流入動(dòng)脈 和流出靜脈綜合考慮）和流出靜脈綜合考慮）四、臨四、臨 床床 應(yīng)應(yīng) 用用 1.1.材料與方法材料與方法 2.2.病病 例介例介 紹紹 3.3.討討 論論1.1 一般資料一般資料 腦腫瘤腦腫瘤21例（例（男男11例，女例，女10例，例， 2489歲）歲） 腦膜瘤腦膜瘤8例，轉(zhuǎn)移瘤例，轉(zhuǎn)移瘤6例，垂體瘤例，垂體瘤4例，膠質(zhì)瘤例，膠質(zhì)瘤3例。例。 腦梗塞腦梗塞4

8、例例1.2 檢查方法檢查方法設(shè)備：設(shè)備：GE LightSpeed Plus四層四層SCT* 患者平臥，平靜狀態(tài)休息患者平臥，平靜狀態(tài)休息30分鐘分鐘* 先先CT平掃確定腫瘤中心部位平掃確定腫瘤中心部位* 應(yīng)用應(yīng)用MSCT的的Toggling-table技術(shù)技術(shù) 進(jìn)行腫瘤灌注掃描進(jìn)行腫瘤灌注掃描掃描條件掃描條件* 方式：采用電影掃描技術(shù)（方式：采用電影掃描技術(shù)（1轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/秒）秒）* 參數(shù)：層厚參數(shù)：層厚10mm/2i；重建層厚為；重建層厚為 10mm/2i；電壓；電壓80kvp，電流，電流 200mA* 造影：經(jīng)肘前靜脈團(tuán)注法注入造影劑，造影：經(jīng)肘前靜脈團(tuán)注法注入造影劑， 注射速度注射速度3.5

9、ml/sec，劑量，劑量50ml， 掃描延遲時(shí)間掃描延遲時(shí)間5sec，總掃描時(shí)間，總掃描時(shí)間 為為45sec。1.3 灌注圖像分析灌注圖像分析* 選取灌注圖像選取灌注圖像* 圖像校準(zhǔn)處理，調(diào)整圖像橫向擺動(dòng)偏差圖像校準(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、流出靜脈選擇興趣區(qū)：包括流入動(dòng)脈、流出靜脈 （多選上矢狀竇（多選上矢狀竇-25S）、腫瘤組織（）、腫瘤組織（46）* 計(jì)算并分析灌注圖像及灌注參數(shù)（計(jì)算并分析灌注圖像及灌注參數(shù)（BF、 BV、MTT、PS）2. 典型病例介紹典型病例介紹2.1 腦膠質(zhì)瘤的腦膠質(zhì)瘤的CT灌注結(jié)果灌注結(jié)果 （灌注參數(shù)與腫瘤的級(jí)別有關(guān)）灌注參數(shù)與腫瘤

10、的級(jí)別有關(guān)） Case-1：蔡蔡 X XX X，男，男，4949歲。歲。 主訴：頭痛頭脹，左眼脹感兩個(gè)月，主訴：頭痛頭脹，左眼脹感兩個(gè)月， 有時(shí)伴惡心。有時(shí)伴惡心。 腦血流速腦血流速CBF圖圖*膠質(zhì)瘤最大膠質(zhì)瘤最大CBF值值=143.08ml/100g/min*正常腦皮質(zhì)正常腦皮質(zhì)CBF值值=21.706 ml/100g/min*兩者相差兩者相差7倍倍* *膠質(zhì)瘤最大膠質(zhì)瘤最大CBVCBV值值=2.38 ml/100g=2.38 ml/100g* *正常腦皮質(zhì)正常腦皮質(zhì)CBVCBV值值=0.535 ml/100g=0.535 ml/100g* *相差相差4 4倍倍腦血流量腦血流量CBVCBV圖

11、圖腦血流平均通過時(shí)間腦血流平均通過時(shí)間MTTMTT圖圖 MTTMTT輕度減低輕度減低表表面面通通透透性性PS圖圖* *膠質(zhì)瘤最大膠質(zhì)瘤最大PSPS值值=11.415ml/min/100g=11.415ml/min/100g* *正常腦皮質(zhì)正常腦皮質(zhì)PSPS值值=0.70867ml/min/100g=0.70867ml/min/100g* *相差相差1616倍；腫瘤界限清晰倍；腫瘤界限清晰手術(shù)所見：手術(shù)所見： 腫瘤灰白色，魚肉狀，界不清，大小腫瘤灰白色，魚肉狀，界不清，大小為為5cm5cm5cm5cm6cm6cm，瘤體內(nèi)有陳舊血，瘤體內(nèi)有陳舊血0.5ml0.5ml。病理：間變型星形細(xì)胞瘤病理：間

12、變型星形細(xì)胞瘤(III(III級(jí)級(jí)) ) 部分呈膠質(zhì)母細(xì)胞改變部分呈膠質(zhì)母細(xì)胞改變2.2 腦膜瘤的腦膜瘤的CT灌注結(jié)果灌注結(jié)果 * CBF值一般值一般200ml/100g/min以上以上 * CBV值一般值一般3ml/100g左右左右 Case-2：林林 X XX X，男，男，3737歲歲 主訴：頭暈伴耳鳴半年主訴：頭暈伴耳鳴半年腦血流速腦血流速CBF圖圖* *腦膜瘤最大腦膜瘤最大CBFCBF值值=252.46ml/100g/min=252.46ml/100g/min* *正常腦皮質(zhì)正常腦皮質(zhì)CBFCBF值值=13.375ml/100g/min=13.375ml/100g/min* *相差相差

13、1919倍倍* *腦膜瘤最大腦膜瘤最大CBVCBV值值=2.81ml/100g=2.81ml/100g* *正常腦皮質(zhì)正常腦皮質(zhì)CBVCBV值值=0.312 ml/100g=0.312 ml/100g* *兩者相差兩者相差9 9倍倍腦血流量腦血流量CBV圖圖腦平均通過時(shí)間腦平均通過時(shí)間MTTMTT圖圖 病變與正常腦組織值近似病變與正常腦組織值近似腦腦表表面面通通透透性性PS圖圖*腦膜瘤最大腦膜瘤最大PS值值=41.914ml/min/100g*正常腦皮質(zhì)正常腦皮質(zhì)PS值值=0.39592ml/min/100g*兩者兩者PS值相差甚大，腫瘤界限甚清值相差甚大，腫瘤界限甚清病理：腦膜瘤病理：腦膜瘤

14、( (上皮細(xì)胞型上皮細(xì)胞型) )2.2 腦膜瘤的腦膜瘤的CT灌注結(jié)果灌注結(jié)果 Case-3Case-3：寧：寧 X XX X，男，男，4747歲歲 主訴：主訴：1 1年內(nèi)多次抽搐，年內(nèi)多次抽搐， 記憶力低，記憶力低， 反應(yīng)遲鈍。反應(yīng)遲鈍。腦血流速腦血流速CBF圖圖* *腦膜瘤最大腦膜瘤最大CBFCBF值值=18.978ml/100g/min=18.978ml/100g/min* *正常腦皮質(zhì)正常腦皮質(zhì)CBFCBF值值=56.228ml/100g/min=56.228ml/100g/min* *正常腦組織高于病灶約正常腦組織高于病灶約3 3倍倍* *腦膜瘤最大腦膜瘤最大CBVCBV值值=1.20

15、ml/100g=1.20ml/100g* *正常腦皮質(zhì)正常腦皮質(zhì)CBVCBV值值=1.05 ml/100g=1.05 ml/100g腦血流量腦血流量CBV圖圖平均通過時(shí)間平均通過時(shí)間MTT圖圖* *腦膜瘤最大腦膜瘤最大MTTMTT值值=16.27sec=16.27sec* *正常腦皮質(zhì)正常腦皮質(zhì)MTTMTT值值=1.30sec=1.30sec* *兩者相差近兩者相差近1010倍倍腦腦表表面面通通透透性性PS圖圖* 腦膜瘤最大腦膜瘤最大PS值值=20.388ml/min/100g* 與正常腦組織相差較大與正常腦組織相差較大手術(shù)所見：手術(shù)所見：右額葉腫瘤病灶，界限清楚，質(zhì)地硬，右額葉腫瘤病灶，界限

16、清楚，質(zhì)地硬，包膜完整光滑，大小約包膜完整光滑，大小約565cm3病理：腦膜瘤病理：腦膜瘤(上皮細(xì)胞和纖維細(xì)胞混合型上皮細(xì)胞和纖維細(xì)胞混合型)2.3 垂體瘤的垂體瘤的CT灌注灌注 Case-4Case-4：于：于 X XX X，男，男，4848歲歲 主訴：左眼視力下降主訴：左眼視力下降1 1年年腦血流速腦血流速CBF圖圖* *垂體瘤最大垂體瘤最大CBFCBF值值=60.566ml/100g/min=60.566ml/100g/min* *正常腦皮質(zhì)正常腦皮質(zhì)CBFCBF值值=13.767ml/100g/min=13.767ml/100g/min* *垂體瘤垂體瘤CBFCBF值高于正常腦組織約值

17、高于正常腦組織約5 5倍倍腦血流量腦血流量CBV圖圖腦平均通過時(shí)間腦平均通過時(shí)間MTT圖圖該例該例CBV和和 MTT值均相差不值均相差不大大腦腦表表面面通通透透性性PS圖圖*垂體瘤最大垂體瘤最大PS值值=30.380ml/min/100g*正常腦皮質(zhì)正常腦皮質(zhì)PS值值=0.19022ml/min/100g*相差甚大，腫瘤界限甚清晰相差甚大，腫瘤界限甚清晰病理：垂體嫌色細(xì)胞腺瘤病理：垂體嫌色細(xì)胞腺瘤2.4 腦轉(zhuǎn)移瘤的腦轉(zhuǎn)移瘤的CT灌注結(jié)果灌注結(jié)果 CASE-5：王王 X X，男，男，64歲歲 主訴：頭痛主訴：頭痛2-3個(gè)月，記憶力下降個(gè)月，記憶力下降 既往：既往：“右肺腺癌右肺腺癌”一月前一月前

18、MRI-未見異常未見異常腦血流速腦血流速CBF圖圖*轉(zhuǎn)移瘤最大轉(zhuǎn)移瘤最大CBF值值=47.283ml/100g/min*正常腦皮質(zhì)正常腦皮質(zhì)CBF值值=13.925ml/100g/min*兩者相差約兩者相差約3.5倍倍腦血流量腦血流量CBV圖圖腦平均通過時(shí)間腦平均通過時(shí)間MTT圖圖該病例該病例 MTT值相差不大值相差不大該病灶該病灶CBV值較正常增大約值較正常增大約5倍倍腦腦表表面面通通透透性性PS圖圖*轉(zhuǎn)移瘤最大轉(zhuǎn)移瘤最大PS值值=15.825ml/min/100g*正常腦皮質(zhì)正常腦皮質(zhì)PS值值=0.16633ml/min/100g*PS值相差甚遠(yuǎn)，腫瘤病灶界限清晰值相差甚遠(yuǎn)，腫瘤病灶界限清晰2.5 腦腫瘤術(shù)后復(fù)查腦腫瘤術(shù)后復(fù)查 CASE-6：劉劉 X X，女，女，52歲歲 病史：腦膠質(zhì)瘤術(shù)后病史：腦膠質(zhì)瘤術(shù)后4年復(fù)查年復(fù)查 研究認(rèn)為：研究認(rèn)為：MRP：rCBF值增加值增加2.6倍以上倍以上 則提示有腫瘤的復(fù)發(fā)。則提示有腫瘤的復(fù)發(fā)。 (Sugahara T, et al. AJNR(Sugahara T, et al. AJNR，2000,21:901-9092000,21:901-909） CTP: 本例本例CBF值達(dá)值達(dá)110ml/100g/min （腫瘤復(fù)發(fā)）（腫瘤復(fù)發(fā)）腦血流速腦血流速CBF圖圖*復(fù)發(fā)腫瘤最大復(fù)發(fā)腫瘤最大CBF值值=1