CT灌注成像
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CT灌注成像
CT Perfusion应用
在梗塞核心区域范围确定方面，CT灌注能提供重要 信息，可绘局部缺血轮廓，用高密度来显示。
用于辨认梗塞灶核心和周围梗塞局部缺血(阴影)，为 外科提供治疗方法。
通常CBV的梗塞灶小于CBF和TP，MRI也如此，一 般认为CBV提供的信息较正确。早期CBV减少 与随后 梗塞形成程度较接近。
In the calculation of relative perfusion indices from CBF values in ischemic areas and in mirrorred ROIs within the unaffected hemisphere proved to be a valuable method for the prognostic evaluation of a region with reduced perfusion.
70 minutes after the occurrence of the infarction, the CBF image revealed a highgrade ischemia in the frontal region of the supply area of the MCA and in the lentiform nucleus (Fig. 3a) with a perfusion index in the greenmarked ROI of 0.07 (Fig. 3b). As a result of the good collateral flow, the disturbance in perfusion in the remaining region of the MCA, with a perfusion index of 0.82, is not seen to be very extensive (red-marked ROI in Fig. 3b).
脑缺血的CTMR灌注成像
2、MR动脉自旋标记成像( arterial spin labeling imaging ,ASL)不使 用造影剂,但信息量少
3、 T1-DCE-MR脑灌注成像研究 (北医 张玉东 等,2011年)
◆ CT灌注成像( CT Perfusion,CTP)
CT、MR得脑灌注成像
(CT Perfusion,CTP) ( MR Dynamic susceptibility contrast imaging ,DSC)
氧和葡萄糖得摄取率增加,以便维持细胞代谢得正常和稳定,这种能力称为脑代 谢储备力( cerebral metabolism reserve,CMR )
“脑梗死前期”:
从CBF变化过程看,脑血流量得下降到急性脑梗死得发生,经历3个变化时期: 1 由于脑灌注压下降引起脑局部血流动力学异常改变 2 脑局部CCR失代偿性低灌注所造成得神经元功能改变
3、局部平均通过时间( regional mean transit time, rMTT )指血液流经血管 结构时,包括动脉、毛细血管、静脉,所经过得路径不同,其通过时间也不同, 因此用平均通过时间表示,主要反映得就是对比剂通过毛细血管得时间(血液 由动脉流入至静脉流出得时间)。该值大,说明微循环不畅。
DWI T2WI
T2WI
DWI
MR-PWI
发病3、5小时
rtPA溶栓治疗后24h
pre
post
前一例病人溶栓治疗前后对照
CT、MR(DSC)灌注比较
◆ FDA批准
CT perfusion
◆定量信息得准确性
CT perfusion> DSC
◆血流动力学信息得丰富性
CT perfusion > DSC
3、 T1-DCE-MR脑灌注成像研究 (北医 张玉东 等,2011年)
◆ CT灌注成像( CT Perfusion,CTP)
CT、MR得脑灌注成像
(CT Perfusion,CTP) ( MR Dynamic susceptibility contrast imaging ,DSC)
氧和葡萄糖得摄取率增加,以便维持细胞代谢得正常和稳定,这种能力称为脑代 谢储备力( cerebral metabolism reserve,CMR )
“脑梗死前期”:
从CBF变化过程看,脑血流量得下降到急性脑梗死得发生,经历3个变化时期: 1 由于脑灌注压下降引起脑局部血流动力学异常改变 2 脑局部CCR失代偿性低灌注所造成得神经元功能改变
3、局部平均通过时间( regional mean transit time, rMTT )指血液流经血管 结构时,包括动脉、毛细血管、静脉,所经过得路径不同,其通过时间也不同, 因此用平均通过时间表示,主要反映得就是对比剂通过毛细血管得时间(血液 由动脉流入至静脉流出得时间)。该值大,说明微循环不畅。
DWI T2WI
T2WI
DWI
MR-PWI
发病3、5小时
rtPA溶栓治疗后24h
pre
post
前一例病人溶栓治疗前后对照
CT、MR(DSC)灌注比较
◆ FDA批准
CT perfusion
◆定量信息得准确性
CT perfusion> DSC
◆血流动力学信息得丰富性
CT perfusion > DSC
CT脑灌注成像课件
建议：治 疗方案、 随访建议 等
医生签名： 诊断医生 签名，日 期等
01
02
03
04
05
THANK YOU
流和代谢情况
技术特点
采用螺旋CT 扫描技术
利用对比剂 增强扫描效 果
采用三维重建 技术，实现立 体成像
具有较高的空 间分辨率和时 间分辨率
适用于脑部缺 血性病变的诊 断和治疗评估
CT脑灌注成像临 床应用
脑卒中诊断
01
CT脑灌 注成像可 检测脑部 缺血区域
02
早期诊断 脑卒中， 预测病情 发展
03
脑外伤预后评估： CT脑灌注成像可评 估脑外伤的预后，为 治疗方案提供参考
脑外伤程度评估：通 过CT脑灌注成像可 评估脑外伤的严重程 度，为治疗提供依据
脑外伤并发症诊断： CT脑灌注成像可诊 断脑外伤并发症，如 脑积水、脑梗塞等Βιβλιοθήκη 010203
04
CT脑灌注成像操 作技巧
扫描参数设置
扫描范围：从颅底至颅顶 扫描层厚：5mm 扫描间隔：3s 扫描角度：横断位、矢状位、冠状位 扫描模式：连续扫描 扫描时间：根据患者情况调整
度等参数。
成像参数：包括时 间-密度曲线、相对 脑血容量、相对脑
血流量等。
成像特点：能够无 创、定量、动态地 评估脑部供血情况， 为临床诊断和治疗
提供依据。
成像方法
1
利用CT扫描仪 获取脑部图像
2
3
4
通过计算机软件 对图像进行处理
和分析
计算脑部血流量、 血氧饱和度等参
数
生成脑部灌注图 像，反映脑部血
图像后处理方法
阈值处理：调整图像对比度， 突出血管结构
CT脑灌注成像课件
脑血容量：正 常范围为1015ml/100g
脑血流速度： 正常范围为 20-30cm/s
脑血流时间： 正常范围为23秒
脑血流阻力： 正常范围为2030mmHg
CT脑灌注成像临床 应用
脑卒中诊断
CT脑灌注成像可以快速、准 确地检测脑卒中
通过CT脑灌注成像，可以评 估脑卒中的严重程度和范围
CT脑灌注成像有助于确定脑 卒中的治疗方案
技术原理
CT脑灌注成像技术是一种无创、无辐射的成像技术， 01 通过测量脑血流量、脑血容量等参数，评估脑功能
状态。
技术原理主要包括：①通过注射造影剂，使脑血流 02 量增加；②通过CT扫描，获取脑血流量、脑血容量
等参数；③通过计算机处理，生成脑灌注成像图像。
CT脑灌注成像技术具有较高的空间分辨率和时间分 03 辨率，能够清晰地显示脑血流量和脑血容量的变化，
CT脑灌注成像可以预测脑卒 中的预后和恢复情况
脑肿瘤诊断
CT脑灌注成像可以检测脑肿瘤的血流情况，
01
பைடு நூலகம்
有助于诊断肿瘤的性质和程度。
CT脑灌注成像可以提供脑肿瘤的血管分布
02
和血流量信息，有助于制定手术方案。
CT脑灌注成像可以检测脑肿瘤的复发和
03
转移情况，有助于制定治疗方案。
CT脑灌注成像可以提供脑肿瘤的代谢信息，
空间分辨率：CT脑灌注成像的空间 分辨率，用于评估脑部血流分布情况
临床应用
1
脑卒中诊断：快 速、准确地诊断 脑卒中，为治疗
提供依据
3
痴呆症诊断：对 痴呆症进行早期 诊断，为治疗提
供依据
2
脑肿瘤诊断：对 脑肿瘤进行定性、 定位诊断，为手
CT灌注成像PPT课件
RCBV
MTT
-
TTP
14
Ⅱ期: 脑循环储备力失代偿,CBF 达电衰竭阈值以下,神 经元的功能出现异常,机体通过脑代谢储备力来维持 神经元代谢的稳定。
Ⅱ1 期:CBF 下降,由于缺血造成局部星形细胞足板肿胀, 并开始压迫局部微血管。灌注成像见TTP、MTT 延 长,以及rCBF 下降（足板压迫）, rCBV基本正常或轻 度下降（循环失代偿）。
高培毅，林燕，张红梅。
动态CT脑血流灌注测量
及临床初步应用。中国医
学影像技术，2001，2：
133-134
-
28
图1 CT平扫
患者为男性, 42 岁, 头晕、言语不清12 h。CT 平扫图隐约 见右额叶、基底节 区有约41 mm×36 mm 局部片状稍低 密度脑缺血区, 边界 不清晰, 邻近脑沟稍 变浅
CT 脑灌注成像
-
1
CT 脑灌注成像
是在静脉注射对比剂的同时, 对选定的感兴趣层
面进行连续动态扫描, 以获得所选层面内每一
像素的时间-密度曲线( TDC) , 并根据此曲线
通过不同的数学模型转换和计算机伪彩处理
得到局部脑血流流量(CBF) 、脑血流容量
(CBV) 、对比剂平均通过时间(MTT) 和对比
-
30
73岁男性腔梗患者的头部MRI、CTA、CTP结果, 临床表现为突发左侧肢体力弱。
张春玲，徐 忠宝，曲媛， 何青。腔隙 性脑梗死 102例患者 的脑血流动 力学分析。 中华神经科 杂志， 2006，9： 587-589
-
31
王大力等对64例椎基底动脉眩晕的病人用DWI和CTA对比观察 椎基底动脉眩晕临床诊断标准: 1一般为中老年 2多有动脉硬化、心血管疾病或颈椎病史。 3突然出现眩晕,常与头位、体位有关,持续时间不等。 4除有眼球震颤体征外,无其它神经系统体征(如颅神经损害、脑干
CT灌注成像专业知识课件
缺血性半暗带面积= CBF 降低面积CBV 降低面积
CBF比值为0.20是缺血脑组织存活旳最低限, 假如 CBF比值不大于0.20, 不论采用何种治疗措施脑组织 都无法存话;假如CBF比值在0.20~0.35之间, 溶栓 治疗旳效果明显。有研究发觉缺血脑组织CBF下降, MTT延长, CBV下降, 提醒为不可逆损伤, 即为梗死 组织; 而CBF下降、MTT延长、CBV正常或轻度增 加则提醒为可逆性损伤即缺血半暗带
CBF 与CBV 和MTT旳关系为CBF = CBV/MTT
在急性脑缺血早期,梗死灶周围缺血性半暗带旳血流 灌注压在一定范围波动,机体经过侧支循环和小动 脉、毛细血管平滑肌旳代偿性扩张或收缩来维持 CBV 旳相对稳定,而CBF 轻度降低,MTT和TTP 延 迟。假如缺血加重,CBF 降低明显、CBV 随之下降, 使脑组织发生不可逆性梗死。应用CBV和CBF 能够 区别梗死灶与缺血性半暗带:CBF 降低,而CBV无明 显变化旳组织为缺血性半暗带;CBF 和CBV 均明显 降低,则提醒脑组织发生不可逆梗死
MD-CTP (多层螺旋扫 描CT灌注成像)
CTP旳优势
急性脑梗死30minMD - CTP即出现异常。对急性脑缺 血患者在发病后6 h内进行此项检验, 得出其敏感性为 90%, 特异性为100%,其成像措施简便,仅约10min即 可完毕,便于急诊进行尤其合用于大脑半球超早期脑 梗死,便于在临床中广泛应用。优于操作复杂、耗时 长旳磁共振灌注成像( PWl)异常信号范围减去弥散成 像(DWl)异常信号范围预、测半暗带。
CBV( 单位ml/100 mg) 反应组织旳血液灌注量, 代表 有功能旳毛细血管数量, 并与血管大小和毛细血管开 放旳数量有关; CBF(单位ml/100 mg·min)表达血液在组织器官内流 动旳速率, 即每100 g脑组织每分钟内旳脑血流量, 受 血容量、引流静脉、淋巴回流及组织耗氧量等原因 旳影响; MTT( 单位s) 是指血液经过脉管系统旳时间, 鉴于不同血管所走行旳长度不同, 故采用平均时间来 表达;
CBF比值为0.20是缺血脑组织存活旳最低限, 假如 CBF比值不大于0.20, 不论采用何种治疗措施脑组织 都无法存话;假如CBF比值在0.20~0.35之间, 溶栓 治疗旳效果明显。有研究发觉缺血脑组织CBF下降, MTT延长, CBV下降, 提醒为不可逆损伤, 即为梗死 组织; 而CBF下降、MTT延长、CBV正常或轻度增 加则提醒为可逆性损伤即缺血半暗带
CBF 与CBV 和MTT旳关系为CBF = CBV/MTT
在急性脑缺血早期,梗死灶周围缺血性半暗带旳血流 灌注压在一定范围波动,机体经过侧支循环和小动 脉、毛细血管平滑肌旳代偿性扩张或收缩来维持 CBV 旳相对稳定,而CBF 轻度降低,MTT和TTP 延 迟。假如缺血加重,CBF 降低明显、CBV 随之下降, 使脑组织发生不可逆性梗死。应用CBV和CBF 能够 区别梗死灶与缺血性半暗带:CBF 降低,而CBV无明 显变化旳组织为缺血性半暗带;CBF 和CBV 均明显 降低,则提醒脑组织发生不可逆梗死
MD-CTP (多层螺旋扫 描CT灌注成像)
CTP旳优势
急性脑梗死30minMD - CTP即出现异常。对急性脑缺 血患者在发病后6 h内进行此项检验, 得出其敏感性为 90%, 特异性为100%,其成像措施简便,仅约10min即 可完毕,便于急诊进行尤其合用于大脑半球超早期脑 梗死,便于在临床中广泛应用。优于操作复杂、耗时 长旳磁共振灌注成像( PWl)异常信号范围减去弥散成 像(DWl)异常信号范围预、测半暗带。
CBV( 单位ml/100 mg) 反应组织旳血液灌注量, 代表 有功能旳毛细血管数量, 并与血管大小和毛细血管开 放旳数量有关; CBF(单位ml/100 mg·min)表达血液在组织器官内流 动旳速率, 即每100 g脑组织每分钟内旳脑血流量, 受 血容量、引流静脉、淋巴回流及组织耗氧量等原因 旳影响; MTT( 单位s) 是指血液经过脉管系统旳时间, 鉴于不同血管所走行旳长度不同, 故采用平均时间来 表达;
CT灌注成像的基本原理和脑部的临床应用
CT灌注成像的基本原理和脑部的临床应用CT灌注成像是一种医学影像学技术，用于评估脑部血流情况。
它通过注射造影剂，并结合CT扫描获得的血流数据来提供对脑部灌注情况的详细了解。
在本文中，我们将介绍CT灌注成像的基本原理和其在脑部疾病诊断和治疗中的临床应用。
CT灌注成像的基本原理基于X射线吸收的原理。
X射线是一种高能量电磁辐射，它可以通过人体组织而不被完全吸收。
当X射线通过脑部时，它会被脑部组织吸收一部分，而没有被吸收的X射线会被探测器接收。
通过测量被吸收和未被吸收的X射线的差异，CT扫描可以提供脑部的解剖信息。
在CT灌注成像中，注射造影剂是必需的。
造影剂是一种含有X射线吸收剂的物质，它可以作为脑部血流的指示物。
造影剂通过静脉注射后，迅速进入脑部血管系统，随后经过心脏和大脑动脉被输送到脑部灌注区域。
造影剂的吸收和分布情况可以反映血流情况，包括脑部血流量、血流速度和血管通透性。
CT灌注成像获得脑部血流数据的方法有两种：动态扫描和静态扫描。
动态扫描通过连续的CT图像采集来捕捉造影剂进入和分布的过程。
这种方法可以提供血流速度和血管通透性的详细信息。
静态扫描则是在一定的时间段内进行图像采集，可以获得脑部血流量的信息。
两种扫描方法可以互相结合，提供全面的脑部血流信息。
1.脑卒中：脑卒中是脑部血流中断导致的急性脑损伤。
CT灌注成像可以提供血流量和血流速度的数据，帮助医生了解梗死区域的范围和程度，并确定适当的治疗方案，如溶栓治疗或介入手术。
2.脑肿瘤：脑肿瘤的生长需要大量的血液供应。
CT灌注成像可以提供脑肿瘤的血流情况，包括血流量和血流速度。
这有助于鉴别良性和恶性肿瘤，并为治疗计划提供指导，如外科切除、放疗或化疗。
3.脑炎和脑脊液循环障碍：脑炎和脑脊液循环障碍可以导致脑部血流异常。
CT灌注成像可以检测这些异常，帮助医生了解病情的严重程度，并指导治疗。
4.脑损伤后的功能恢复评估：CT灌注成像可以评估脑损伤后的神经功能恢复情况。
CT灌注成像
去卷积法
该法是在上述两种非去卷积法概念的基础上，由 Cenic等 于 1999年提出。
成像技术
目前世界上 CT灌注成像技术方法众多，其参数各异，但是，数学模型却不外乎非去卷积算法和去卷积算法 。
CT灌注CBF、CBV、MTT图西门子公司使用斜率法计算得出血容量（BV ）至峰值时间（TTP ）以及瞬间最大 密度投影（tMIP ）函数图。BV从组织增强峰值与动脉增强峰值的比率中计算出来。飞利浦公司 C T灌注软件也 使用斜率法计算函数，但使用Mullani～Gould公式计算瞬间最大密度投影（tMIP）图像、峰值增强图像、TTP、 MTT的函数图。先在动脉内放置一个感兴趣区，得到一条光滑的动脉增强曲线，以此来确定至峰值时间。G E公司 使用去卷积算法，对动态图像数据进行分析，获得 BF、BV、MTT、PS等灌注参数及函数图。2001年，该公司把多 层技术与CT灌注成像相结合研制开发了新的软件包，实现了多层同层动态CT灌注扫描，即“Toggling-Table” 技术 ，克服了单层螺旋 CT的 Z轴扫描范围小的缺点，可实现多层同时扫描，增大了检查的纵向解剖范围，能够 挑选病变截面较大、静脉清楚、图像质量好的一组进行分析，使得到的灌注参数更加准确。
Hale Waihona Puke 成像原理肾肿瘤组织的感兴趣区域及其TDC曲线CT灌注成像有非去卷积法和去卷积法，其原理是基于对比剂具有放射 性同位素的弥散特点，通过从静脉团注对比剂，在同一区域行重复快速 CT扫描，建立动脉、组织、静脉的时间 密度曲线（TDC ），并通过不同的数学模型计算出灌注参数及彩色函数图 ，从而对组织的灌注量及通透性作出 评价。
影响因素及技术限度
CT灌注成像 反映的是单位时间内每像素或体素内对比剂浓度的变化，灌注参数和图像质量受扫描条件、对 比剂量、注射速度、原始图像重建条件、计算法则、运动伪影、部分容积效应、病人心输出量等多种因素影响。
该法是在上述两种非去卷积法概念的基础上，由 Cenic等 于 1999年提出。
成像技术
目前世界上 CT灌注成像技术方法众多，其参数各异，但是，数学模型却不外乎非去卷积算法和去卷积算法 。
CT灌注CBF、CBV、MTT图西门子公司使用斜率法计算得出血容量（BV ）至峰值时间（TTP ）以及瞬间最大 密度投影（tMIP ）函数图。BV从组织增强峰值与动脉增强峰值的比率中计算出来。飞利浦公司 C T灌注软件也 使用斜率法计算函数，但使用Mullani～Gould公式计算瞬间最大密度投影（tMIP）图像、峰值增强图像、TTP、 MTT的函数图。先在动脉内放置一个感兴趣区，得到一条光滑的动脉增强曲线，以此来确定至峰值时间。G E公司 使用去卷积算法，对动态图像数据进行分析，获得 BF、BV、MTT、PS等灌注参数及函数图。2001年，该公司把多 层技术与CT灌注成像相结合研制开发了新的软件包，实现了多层同层动态CT灌注扫描，即“Toggling-Table” 技术 ，克服了单层螺旋 CT的 Z轴扫描范围小的缺点，可实现多层同时扫描，增大了检查的纵向解剖范围，能够 挑选病变截面较大、静脉清楚、图像质量好的一组进行分析，使得到的灌注参数更加准确。
Hale Waihona Puke 成像原理肾肿瘤组织的感兴趣区域及其TDC曲线CT灌注成像有非去卷积法和去卷积法，其原理是基于对比剂具有放射 性同位素的弥散特点，通过从静脉团注对比剂，在同一区域行重复快速 CT扫描，建立动脉、组织、静脉的时间 密度曲线（TDC ），并通过不同的数学模型计算出灌注参数及彩色函数图 ，从而对组织的灌注量及通透性作出 评价。
影响因素及技术限度
CT灌注成像 反映的是单位时间内每像素或体素内对比剂浓度的变化，灌注参数和图像质量受扫描条件、对 比剂量、注射速度、原始图像重建条件、计算法则、运动伪影、部分容积效应、病人心输出量等多种因素影响。
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• Shih等认为，病灶峰值强化越高，强化达 峰时间延迟，那么临床预后就越差。因此， 病灶早期灌注情况与临床预后有关。
脑肿瘤的灌注应用（肿瘤诊断）
• CT灌注成像能够反映肿瘤的血液动力学信 息，评价其血供情况。因而，通过该技术 可以有助于脑肿瘤的鉴别诊断。即脑膜瘤 的CBF值显著高于垂体瘤，脑外肿瘤的PS 值明显高于脑内肿瘤，胶质瘤的CBF值明 显高于转移瘤。
Thank you！
• rCBV = rCBF X MTT。
脑组织血液循环动力学的参数
• BF：在单位时间内流经一定量组织血管结构 BF，单位为ml/100 g·min
• BV：存在于一定量组织血管结构内的BV， 单位为ml／100g
脑组织血液循环动力学的参数
• MTT：血液流经血管结构(动脉、毛细血管、 静脉窦、静脉)时，所经过的不同路径的平 均时间。主要反应的是通过毛细血管的时 间，单位为s
中心容积法
• Hamberg等认为，使用等渗性对比剂的动 态CT增强扫描基本满足示踪剂观察组织灌 注的前提条件。
• Miles等也认为，由于对比剂与核素的药代 动力学极为相似，因此，可以进行动态增 强CT灌注成像。
CT灌注成像的数学模型
• CT灌注成像所使用的模型 • 非去卷积法 Convolution • 去卷积法 Deconvolution
去卷积模型利弊
• 利：利用此模型计算偏差小，注射速率要 求不高，5ml/s左右
• 弊：ＣＴ灌注扫描时需要采集数据的时间 较长，对于易受呼吸运动影响的部位，获 得成功的技术难度较大。
脑组织血液循环动力学的参数
• 局部脑血流速度（region cerbral bloodflow， rCBF )、局部脑血容积（region cerebral bllod volume，rCBV）、平均通过时间 （mean transit time， MTT）、表面通透 性（permeability surface， ）等。
非去卷积模型利弊
• 利：主要根据FICK原理进行数学计算，模 型简单
• 弊：因未考虑静脉的流出情况易低估BF， 并且要求较高的注射速率甚至10ml/s， 20ml/s（斜率法），提高操作的危险度和风 险性
去卷积模型
• 去卷积模型主要反映存留的对比剂随时间 变化的关系，不做与实际不相符合的假设， 而是综合考虑动脉流入量和静脉流出量， 避免了计算误差。真实地反映了器官组织 的内部微血管动力学改变情况。
非去卷积法模型
• 包括瞬间法和斜率法 假设了所测某器官内 对比剂蓄积的速度等于动脉流入速度减去 静脉流出速度，而在一定时间内器官内对 比剂含量等于动脉流入量减去静脉流出量。
非去卷积法模型
• 忽略对比剂的静脉流出，假定对比剂没有 外渗，没有对比剂再循环，即对比剂首过 现象-对比剂由动脉进入毛细血管流入静脉 之前的一段时间，没有对比剂进入静脉再 次循环，计算BF、BV、MTT等参数。
脑组织血液循环动力学的参数
• PS：对比剂由毛细血管内皮进入细胞间隙 的单向传送速率，单位为ml/100 g·min。综 合了血脑屏障破坏这一因素
急性脑缺血的灌注应用（脑梗死诊断）
• 急性脑缺血是常见的脑血管疾病，在早期特 别是在发病2 ～4 h的超急性时间内，病灶内 主要发生含水量以及电解质含量的变化。 常 常导致致残甚至死亡
• 有研究表明，93％左右的患者其灌注的改变 要早于其形态学的变化
急性脑缺血的灌注应用（脑梗死诊断）
• CBV↓、 CBF↓定诊断
• CBV正常、 CBF↓、 MTT ↑、TTP ↑或 0， 局部血流灌注减少，较轻 — 能诊断
急性脑缺血的灌注应用（溶栓评价）
脑肿瘤的灌注应用（放疗应用）
• Hennans等认为CT灌注可以反映肿瘤中耗 氧量低的细胞的多少，从而，为放疗的剂 量多少提供依据，判断其疗效。而PS图像 则放大了肿瘤血流灌注状态，能够更加清 楚的显示肿瘤范围，这些将为脑肿瘤的手 术与放疗提供更为准确的定位诊断。
脑血管闭塞性病变的灌注应用
• CT灌注成像能够反映梗死周围的侧支代偿 灌注的情况同时也可以显示有无新的低灌 注缺血区，也可以显示扫描层面的血流关 注状态，检出低灌注区。
• 1991年，Miles等首先提出了CT灌注成像的 概念。放射性示踪剂稀释方法要求示踪剂 完全与血液混合，并随血流分布且始终保 持在血管内（血管外丢失必须被校正）。 因此，选择静脉内注射碘对比剂可以满足 要求。
中心容积法
• 最早由Zieler和Mejo提出，由Roberts和 Larson进行拓展。该理论认为脑颅腔内有 一个血管网，并假设血液和对比剂的血流 动力学特性相同，且对比剂浓度和CT增强 值的关系是线性关系，根据这种假设就可 以进行脑灌注测量。
CT脑灌注成像
灌注成像的临床意义
• 现代影像学从主要反映解剖形态学改变向 着既能反映宏观形态、又能揭示微观代谢 及功能状态演变的方向发展
• 定量及半定量分析组织器官的血流灌注情 况，就可以量化组织器官的血流动力学变 化，并同时揭示疾病的病理过程
CT灌注成像
• CT灌注成像（CT perfusion）通过动态CT 值的曲线变化和图像处理技术，反映生理 和病理状态下脑组织的血流动力学变化信 息，为脑疾病的诊断和治疗提供有意义的 信息。
• CT灌注成像技术最早应用于脑缺血评价研 究。
脑灌注成像发展
• 1980年，Axel N首次研究CT灌注成像测量 脑血流量。其原理主要是放射性示踪剂稀 释远离和中央容积定律（central volume principle）:VF=BV/MT
• 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
• Klot z E等发现，缺血组织存活的最低限度 是 脑缺血两侧 rCBF比值不低于0.20 ，一 旦低 于0.2O则脑组织无法存活。CBF比值 0.20 ～0.35之间，则表明溶栓治疗有较好 的效果
急性脑缺血的灌注应用（预后）
• 在缺血脑组织MTT通过时间延长的情况下， 如果脑血容量降低明显，则为不可逆损伤； 如果血容量轻度下降，则为可逆损伤。
脑肿瘤的灌注应用（肿瘤诊断）
• CT灌注成像能够反映肿瘤的血液动力学信 息，评价其血供情况。因而，通过该技术 可以有助于脑肿瘤的鉴别诊断。即脑膜瘤 的CBF值显著高于垂体瘤，脑外肿瘤的PS 值明显高于脑内肿瘤，胶质瘤的CBF值明 显高于转移瘤。
Thank you！
• rCBV = rCBF X MTT。
脑组织血液循环动力学的参数
• BF：在单位时间内流经一定量组织血管结构 BF，单位为ml/100 g·min
• BV：存在于一定量组织血管结构内的BV， 单位为ml／100g
脑组织血液循环动力学的参数
• MTT：血液流经血管结构(动脉、毛细血管、 静脉窦、静脉)时，所经过的不同路径的平 均时间。主要反应的是通过毛细血管的时 间，单位为s
中心容积法
• Hamberg等认为，使用等渗性对比剂的动 态CT增强扫描基本满足示踪剂观察组织灌 注的前提条件。
• Miles等也认为，由于对比剂与核素的药代 动力学极为相似，因此，可以进行动态增 强CT灌注成像。
CT灌注成像的数学模型
• CT灌注成像所使用的模型 • 非去卷积法 Convolution • 去卷积法 Deconvolution
去卷积模型利弊
• 利：利用此模型计算偏差小，注射速率要 求不高，5ml/s左右
• 弊：ＣＴ灌注扫描时需要采集数据的时间 较长，对于易受呼吸运动影响的部位，获 得成功的技术难度较大。
脑组织血液循环动力学的参数
• 局部脑血流速度（region cerbral bloodflow， rCBF )、局部脑血容积（region cerebral bllod volume，rCBV）、平均通过时间 （mean transit time， MTT）、表面通透 性（permeability surface， ）等。
非去卷积模型利弊
• 利：主要根据FICK原理进行数学计算，模 型简单
• 弊：因未考虑静脉的流出情况易低估BF， 并且要求较高的注射速率甚至10ml/s， 20ml/s（斜率法），提高操作的危险度和风 险性
去卷积模型
• 去卷积模型主要反映存留的对比剂随时间 变化的关系，不做与实际不相符合的假设， 而是综合考虑动脉流入量和静脉流出量， 避免了计算误差。真实地反映了器官组织 的内部微血管动力学改变情况。
非去卷积法模型
• 包括瞬间法和斜率法 假设了所测某器官内 对比剂蓄积的速度等于动脉流入速度减去 静脉流出速度，而在一定时间内器官内对 比剂含量等于动脉流入量减去静脉流出量。
非去卷积法模型
• 忽略对比剂的静脉流出，假定对比剂没有 外渗，没有对比剂再循环，即对比剂首过 现象-对比剂由动脉进入毛细血管流入静脉 之前的一段时间，没有对比剂进入静脉再 次循环，计算BF、BV、MTT等参数。
脑组织血液循环动力学的参数
• PS：对比剂由毛细血管内皮进入细胞间隙 的单向传送速率，单位为ml/100 g·min。综 合了血脑屏障破坏这一因素
急性脑缺血的灌注应用（脑梗死诊断）
• 急性脑缺血是常见的脑血管疾病，在早期特 别是在发病2 ～4 h的超急性时间内，病灶内 主要发生含水量以及电解质含量的变化。 常 常导致致残甚至死亡
• 有研究表明，93％左右的患者其灌注的改变 要早于其形态学的变化
急性脑缺血的灌注应用（脑梗死诊断）
• CBV↓、 CBF↓定诊断
• CBV正常、 CBF↓、 MTT ↑、TTP ↑或 0， 局部血流灌注减少，较轻 — 能诊断
急性脑缺血的灌注应用（溶栓评价）
脑肿瘤的灌注应用（放疗应用）
• Hennans等认为CT灌注可以反映肿瘤中耗 氧量低的细胞的多少，从而，为放疗的剂 量多少提供依据，判断其疗效。而PS图像 则放大了肿瘤血流灌注状态，能够更加清 楚的显示肿瘤范围，这些将为脑肿瘤的手 术与放疗提供更为准确的定位诊断。
脑血管闭塞性病变的灌注应用
• CT灌注成像能够反映梗死周围的侧支代偿 灌注的情况同时也可以显示有无新的低灌 注缺血区，也可以显示扫描层面的血流关 注状态，检出低灌注区。
• 1991年，Miles等首先提出了CT灌注成像的 概念。放射性示踪剂稀释方法要求示踪剂 完全与血液混合，并随血流分布且始终保 持在血管内（血管外丢失必须被校正）。 因此，选择静脉内注射碘对比剂可以满足 要求。
中心容积法
• 最早由Zieler和Mejo提出，由Roberts和 Larson进行拓展。该理论认为脑颅腔内有 一个血管网，并假设血液和对比剂的血流 动力学特性相同，且对比剂浓度和CT增强 值的关系是线性关系，根据这种假设就可 以进行脑灌注测量。
CT脑灌注成像
灌注成像的临床意义
• 现代影像学从主要反映解剖形态学改变向 着既能反映宏观形态、又能揭示微观代谢 及功能状态演变的方向发展
• 定量及半定量分析组织器官的血流灌注情 况，就可以量化组织器官的血流动力学变 化，并同时揭示疾病的病理过程
CT灌注成像
• CT灌注成像（CT perfusion）通过动态CT 值的曲线变化和图像处理技术，反映生理 和病理状态下脑组织的血流动力学变化信 息，为脑疾病的诊断和治疗提供有意义的 信息。
• CT灌注成像技术最早应用于脑缺血评价研 究。
脑灌注成像发展
• 1980年，Axel N首次研究CT灌注成像测量 脑血流量。其原理主要是放射性示踪剂稀 释远离和中央容积定律（central volume principle）:VF=BV/MT
• 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
• Klot z E等发现，缺血组织存活的最低限度 是 脑缺血两侧 rCBF比值不低于0.20 ，一 旦低 于0.2O则脑组织无法存活。CBF比值 0.20 ～0.35之间，则表明溶栓治疗有较好 的效果
急性脑缺血的灌注应用（预后）
• 在缺血脑组织MTT通过时间延长的情况下， 如果脑血容量降低明显，则为不可逆损伤； 如果血容量轻度下降，则为可逆损伤。