CT灌注成像的应用简图好学习教案

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1、会计学1CT灌注成像的应用简图好灌注成像的应用简图好第一页，编辑于星期六：三点 三十分。一、脑灌注成像的基本问题一、脑灌注成像的基本问题* 脑灌注成像是脑功能成像技术方法的一种脑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活体测定脑组织灌注的影像学方法 PET、SPECT、Xe-CT、MRP、CTP等等* 通过组织器官的灌注状态从细胞水平揭示脑部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、生理改变疾病如：脑梗塞、脑肿瘤等的病理、生理改变第1页/共64页第二页，编辑于星期六：三点 三十分。MR Perfusion的不足的不足* 半定量研究半定

2、量研究 * 采用的采用的EPI技术难以摆脱顺磁性伪影技术难以摆脱顺磁性伪影* Gd-DTPA经血管渗漏影响经血管渗漏影响T1-低估低估rCBV* 受磁场不均一性的影响较大受磁场不均一性的影响较大第2页/共64页第三页，编辑于星期六：三点 三十分。CT Perfusion的优势的优势 * 是一种定量研究的方法是一种定量研究的方法 * 图像的空间、时间分辨率高图像的空间、时间分辨率高 * 影响因素少，成像时间短影响因素少，成像时间短 * 多层同层技术多层同层技术第3页/共64页第四页，编辑于星期六：三点 三十分。CT Perfusion的优势的优势 * * 是一种定量研究的方法是一种定量研究的方法

3、 1mg/ml的碘浓度相当于的碘浓度相当于25个个CT值单位（值单位（Hu） 1mg碘可使碘可使1ml脑组织的脑组织的CT值增加值增加25个个Hu （注入造影剂的量可表示为（注入造影剂的量可表示为“Hu ml”） 故故: 测得局部脑组织碘的聚集量测得局部脑组织碘的聚集量, 即可获得即可获得 局部脑组织的血流灌注量局部脑组织的血流灌注量第4页/共64页第五页，编辑于星期六：三点 三十分。二、二、CT灌注基本原理灌注基本原理 CT灌注的基本技术灌注的基本技术* 对比剂的静脉团注（对比剂的静脉团注（BOLUS）* 选定层面进行动态扫描选定层面进行动态扫描* 获得感兴趣区获得感兴趣区Time-dens

4、ity Curve(TDC)* 根据数学模型计算局部脑组织的血流根据数学模型计算局部脑组织的血流 灌注量灌注量第5页/共64页第六页，编辑于星期六：三点 三十分。CT Perfusion数学模型数学模型 * 非去卷积模型非去卷积模型 * 去卷积模型去卷积模型第6页/共64页第七页，编辑于星期六：三点 三十分。非去卷积模型非去卷积模型 1. 忽略流出静脉法忽略流出静脉法 ( (19871987年年PetersPeters最先提出，最先提出， 1999.Klotz1999.Klotz和和KonigKonig应用于脑缺血研究）应用于脑缺血研究） 2. 引流静脉法引流静脉法 (1987.Jaschke

5、(1987.Jaschke等首先提出等首先提出) ) 第7页/共64页第八页，编辑于星期六：三点 三十分。1.忽略流出静脉法忽略流出静脉法*优点优点: 概念简单，便于理解概念简单，便于理解*缺点缺点: 在组织器官在组织器官TDC的初始最大的初始最大 斜率这一段时间内没有静脉斜率这一段时间内没有静脉 流出，与实际情况不符，低流出，与实际情况不符，低 估估BF值值第8页/共64页第九页，编辑于星期六：三点 三十分。2.引流静脉法引流静脉法* 优点优点: 概念简单，便于理解概念简单，便于理解* 缺点：缺点： a 扫描层面常不包括感兴趣区扫描层面常不包括感兴趣区 的引流静脉的引流静脉 b 部分容积效应

6、影响，部分容积效应影响，BF值低估值低估第9页/共64页第十页，编辑于星期六：三点 三十分。去卷积模型去卷积模型 Q(t)=F Ca(t)R(t)=Ca(t)FR(t)Q(t)=F Ca(t)R(t)=Ca(t)FR(t) 代表卷积算子代表卷积算子 Q(t) Q(t) 代表组织器官的代表组织器官的 TDCTDC Ca(t) Ca(t) 代表动脉的代表动脉的TDCTDC F F 代表血流量代表血流量 R(t) R(t) 代表推动剩余函数（代表推动剩余函数（IRFIRF）第10页/共64页第十一页，编辑于星期六：三点 三十分。去卷积模型的优势：去卷积模型的优势： 不必对组织器官的血流动力学状态做不

7、必对组织器官的血流动力学状态做 一些与实际不相符的假设，即更真实一些与实际不相符的假设，即更真实第11页/共64页第十二页，编辑于星期六：三点 三十分。去卷积模型的影响因素去卷积模型的影响因素* 需有效控制噪声需有效控制噪声* 对头部移动矫正或对头部移动矫正或Registration* 应计算相对小的脑内流入动脉应计算相对小的脑内流入动脉* 部分容积效应影响也灌注值测量部分容积效应影响也灌注值测量第12页/共64页第十三页，编辑于星期六：三点 三十分。三、三、CT Perfusion 2有关问题有关问题 2001年年GE Medical System 首次把多层技首次把多层技 术与术与CT灌注

8、技术相结合，开发研制出灌注技术相结合，开发研制出CT Perfusion 2软件。软件。第13页/共64页第十四页，编辑于星期六：三点 三十分。CT Perfusion 2 的特点的特点 * Toggling-table技术技术 （多层同层动态（多层同层动态CT技术）技术） * 一室一进一出模式一室一进一出模式 （在灌注成像中对流入动脉（在灌注成像中对流入动脉 和流出静脉综合考虑）和流出静脉综合考虑）第14页/共64页第十五页，编辑于星期六：三点 三十分。四、临四、临 床床 应应 用用 2.2.病病 例介例介 绍绍 3.3.讨讨 论论第15页/共64页第十六页，编辑于星期六：三点 三十分。1.

9、1 一般资料一般资料 脑肿瘤脑肿瘤21例（例（男男11例，女例，女10例，例， 2489岁）岁） 脑膜瘤脑膜瘤8例，转移瘤例，转移瘤6例，垂体瘤例，垂体瘤4例，胶质瘤例，胶质瘤3例。例。 脑梗塞脑梗塞4例例第16页/共64页第十七页，编辑于星期六：三点 三十分。1.2 检查方法检查方法设备：设备：GE LightSpeed Plus四层四层SCT* 患者平卧，平静状态休息患者平卧，平静状态休息30分钟分钟* 先先CT平扫确定肿瘤中心部位平扫确定肿瘤中心部位* 应用应用MSCT的的Toggling-table技术技术 进行肿瘤灌注扫描进行肿瘤灌注扫描第17页/共64页第十八页，编辑于星期六：三点

10、 三十分。扫描条件扫描条件* 方式：采用电影扫描技术（方式：采用电影扫描技术（1转转/秒）秒）* 参数：层厚参数：层厚10mm/2i；重建层厚为；重建层厚为 10mm/2i；电压；电压80kvp，电流，电流 200mA* 造影：经肘前静脉团注法注入造影剂，造影：经肘前静脉团注法注入造影剂，ml/sec，剂量，剂量50ml， 扫描延迟时间扫描延迟时间5sec，总扫描时间，总扫描时间 为为45sec。第18页/共64页第十九页，编辑于星期六：三点 三十分。1.3 灌注图像分析灌注图像分析* 选取灌注图像选取灌注图像* 图像校准处理，调整图像横向摆动偏差图像校准处理，调整图像横向摆动偏差* 选择兴趣

11、区：包括流入动脉、流出静脉选择兴趣区：包括流入动脉、流出静脉 （多选上矢状窦（多选上矢状窦-25S）、肿瘤组织（）、肿瘤组织（46）* 计算并分析灌注图像及灌注参数（计算并分析灌注图像及灌注参数（BF、 BV、MTT、PS）第19页/共64页第二十页，编辑于星期六：三点 三十分。2. 典型病例介绍典型病例介绍2.1 脑胶质瘤的脑胶质瘤的CT灌注结果灌注结果 （灌注参数与肿瘤的级别有关）灌注参数与肿瘤的级别有关） Case-1：蔡蔡 X XX X，男，男，4949岁。岁。 主诉：头痛头胀，左眼胀感两个月，主诉：头痛头胀，左眼胀感两个月， 有时伴恶心。有时伴恶心。 第20页/共64页第二十一页，编

12、辑于星期六：三点 三十分。第21页/共64页第二十二页，编辑于星期六：三点 三十分。脑血流速脑血流速CBF图图*胶质瘤最大胶质瘤最大CBFml/100g/min*正常脑皮质正常脑皮质CBF值值=21.706 ml/100g/min*两者相差两者相差7倍倍第22页/共64页第二十三页，编辑于星期六：三点 三十分。* *胶质瘤最大胶质瘤最大CBVCBV值值=2.38 ml/100g=2.38 ml/100g* *正常脑皮质正常脑皮质CBVCBV值值=0.535 ml/100g=0.535 ml/100g* *相差相差4 4倍倍脑血流量脑血流量CBVCBV图图脑血流平均通过时间脑血流平均通过时间MT

13、TMTT图图 MTTMTT轻度减低轻度减低第23页/共64页第二十四页，编辑于星期六：三点 三十分。表表面面通通透透性性PS图图* *胶质瘤最大胶质瘤最大PSml/min/100gPSml/min/100g* *正常脑皮质正常脑皮质PSml/min/100gPSml/min/100g* *相差相差1616倍；肿瘤界限清晰倍；肿瘤界限清晰第24页/共64页第二十五页，编辑于星期六：三点 三十分。手术所见：手术所见： 肿瘤灰白色，鱼肉状，界不清，大小肿瘤灰白色，鱼肉状，界不清，大小为为5cm5cm5cm5cm6cm6cm，瘤体内有陈旧血，瘤体内有陈旧血mlml。第25页/共64页第二十六页，编辑于

14、星期六：三点 三十分。病理：间变型星形细胞瘤病理：间变型星形细胞瘤(III(III级级) ) 部分呈胶质母细胞改变部分呈胶质母细胞改变第26页/共64页第二十七页，编辑于星期六：三点 三十分。2.2 脑膜瘤的脑膜瘤的CT灌注结果灌注结果 * 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岁岁 主诉：头晕伴耳鸣半年主诉：头晕伴耳鸣半年第27页/共64页第二十八页，编辑于星期六：三点 三十分。第28页/共64页第二十九页，编辑于星期六：三点 三十分。脑血流速脑血流速CBF图图* *脑膜瘤最大

15、脑膜瘤最大CBFml/100g/minCBFml/100g/min* *正常脑皮质正常脑皮质CBFml/100g/minCBFml/100g/min* *相差相差1919倍倍第29页/共64页第三十页，编辑于星期六：三点 三十分。* *脑膜瘤最大脑膜瘤最大CBVml/100gCBVml/100g* *正常脑皮质正常脑皮质CBVCBV值值=0.312 ml/100g=0.312 ml/100g* *两者相差两者相差9 9倍倍脑血流量脑血流量CBV图图脑平均通过时间脑平均通过时间MTTMTT图图 病变与正常脑组织值近似病变与正常脑组织值近似第30页/共64页第三十一页，编辑于星期六：三点 三十分。

16、脑脑表表面面通通透透性性PS图图*脑膜瘤最大脑膜瘤最大PSml/min/100g*正常脑皮质正常脑皮质PSml/min/100g*两者两者PS值相差甚大，肿瘤界限甚清值相差甚大，肿瘤界限甚清第31页/共64页第三十二页，编辑于星期六：三点 三十分。病理：脑膜瘤病理：脑膜瘤( (上皮细胞型上皮细胞型) )第32页/共64页第三十三页，编辑于星期六：三点 三十分。2.2 脑膜瘤的脑膜瘤的CT灌注结果灌注结果 Case-3Case-3：宁：宁 X XX X，男，男，4747岁岁 主诉：主诉：1 1年内多次抽搐，年内多次抽搐， 记忆力低，记忆力低， 反应迟钝。反应迟钝。第33页/共64页第三十四页，编

17、辑于星期六：三点 三十分。第34页/共64页第三十五页，编辑于星期六：三点 三十分。第35页/共64页第三十六页，编辑于星期六：三点 三十分。第36页/共64页第三十七页，编辑于星期六：三点 三十分。脑血流速脑血流速CBF图图* *脑膜瘤最大脑膜瘤最大CBFml/100g/minCBFml/100g/min* *正常脑皮质正常脑皮质CBFml/100g/minCBFml/100g/min* *正常脑组织高于病灶约正常脑组织高于病灶约3 3倍倍第37页/共64页第三十八页，编辑于星期六：三点 三十分。* *脑膜瘤最大脑膜瘤最大CBVml/100gCBVml/100g* *正常脑皮质正常脑皮质CB

18、VCBV值值=1.05 ml/100g=1.05 ml/100g脑血流量脑血流量CBV图图平均通过时间平均通过时间MTT图图* *脑膜瘤最大脑膜瘤最大MTTsecMTTsec* *正常脑皮质正常脑皮质MTTsecMTTsec* *两者相差近两者相差近1010倍倍第38页/共64页第三十九页，编辑于星期六：三点 三十分。脑脑表表面面通通透透性性PS图图* 脑膜瘤最大脑膜瘤最大PSml/min/100g* 与正常脑组织相差较大与正常脑组织相差较大第39页/共64页第四十页，编辑于星期六：三点 三十分。手术所见：手术所见：右额叶肿瘤病灶，界限清楚，质地硬右额叶肿瘤病灶，界限清楚，质地硬，包膜完整光滑

19、，大小约包膜完整光滑，大小约565cm3第40页/共64页第四十一页，编辑于星期六：三点 三十分。病理：脑膜瘤病理：脑膜瘤(上皮细胞和纤维细胞混合型上皮细胞和纤维细胞混合型)第41页/共64页第四十二页，编辑于星期六：三点 三十分。2.3 垂体瘤的垂体瘤的CT灌注灌注 Case-4Case-4：于：于 X XX X，男，男，4848岁岁 主诉：左眼视力下降主诉：左眼视力下降1 1年年第42页/共64页第四十三页，编辑于星期六：三点 三十分。第43页/共64页第四十四页，编辑于星期六：三点 三十分。脑血流速脑血流速CBF图图* *垂体瘤最大垂体瘤最大CBFml/100g/minCBFml/100

20、g/min* *正常脑皮质正常脑皮质CBFml/100g/minCBFml/100g/min* *垂体瘤垂体瘤CBFCBF值高于正常脑组织约值高于正常脑组织约5 5倍倍第44页/共64页第四十五页，编辑于星期六：三点 三十分。脑血流量脑血流量CBV图图脑平均通过时间脑平均通过时间MTT图图该例该例CBV和和 MTT值均相差不大值均相差不大第45页/共64页第四十六页，编辑于星期六：三点 三十分。脑脑表表面面通通透透性性PS图图*垂体瘤最大垂体瘤最大PSml/min/100g*正常脑皮质正常脑皮质PSml/min/100g*相差甚大，肿瘤界限甚清晰相差甚大，肿瘤界限甚清晰第46页/共64页第四十

21、七页，编辑于星期六：三点 三十分。病理：垂体嫌色细胞腺瘤病理：垂体嫌色细胞腺瘤第47页/共64页第四十八页，编辑于星期六：三点 三十分。2.4 脑转移瘤的脑转移瘤的CT灌注结果灌注结果 CASE-5：王王 X X，男，男，64岁岁 主诉：头痛主诉：头痛2-3个月，记忆力下降个月，记忆力下降 既往：既往：“右肺腺癌右肺腺癌”第48页/共64页第四十九页，编辑于星期六：三点 三十分。一月前一月前MRI-未见异常未见异常第49页/共64页第五十页，编辑于星期六：三点 三十分。第50页/共64页第五十一页，编辑于星期六：三点 三十分。脑血流速脑血流速CBF图图*转移瘤最大转移瘤最大CBFml/100g

22、/min*正常脑皮质正常脑皮质CBFml/100g/min*第51页/共64页第五十二页，编辑于星期六：三点 三十分。脑血流量脑血流量CBV图图脑平均通过时间脑平均通过时间MTT图图该病例该病例 MTT值相差不大值相差不大该病灶该病灶CBV值较正常增大约值较正常增大约5倍倍第52页/共64页第五十三页，编辑于星期六：三点 三十分。脑脑表表面面通通透透性性PS图图*转移瘤最大转移瘤最大PSml/min/100g*正常脑皮质正常脑皮质PSml/min/100g*PS值相差甚远，肿瘤病灶界限清晰值相差甚远，肿瘤病灶界限清晰第53页/共64页第五十四页，编辑于星期六：三点 三十分。2.5 脑肿瘤术后复

23、查脑肿瘤术后复查 CASE-6：刘刘 X X，女，女，52岁岁 病史：脑胶质瘤术后病史：脑胶质瘤术后4年复查年复查 第54页/共64页第五十五页，编辑于星期六：三点 三十分。研究认为：研究认为：MRP：rCBF 则提示有肿瘤的复发。则提示有肿瘤的复发。 (Sugahara T, et al. AJNR(Sugahara T, et al. AJNR，2000,21:901-9092000,21:901-909） CTP: 本例本例CBF值达值达110ml/100g/min （肿瘤复发）（肿瘤复发）第55页/共64页第五十六页，编辑于星期六：三点 三十分。第56页/共64页第五十七页，编辑于星期

24、六：三点 三十分。脑血流速脑血流速CBF图图*复发肿瘤最大复发肿瘤最大CBFml/100g/min*正常脑皮质正常脑皮质CBFml/100g/min*第57页/共64页第五十八页，编辑于星期六：三点 三十分。脑血流量脑血流量CBV图图脑平均通过时间脑平均通过时间MTT图图（CBV和和 MTT均相差不大，约均相差不大，约2倍）倍）第58页/共64页第五十九页，编辑于星期六：三点 三十分。脑脑表表面面通通透透性性PS图图*复发肿瘤最大复发肿瘤最大PSml/min/100g*正常脑皮质正常脑皮质PSml/min/100g*相差约相差约14倍，病灶界限清晰倍，病灶界限清晰第59页/共64页第六十页，编

25、辑于星期六：三点 三十分。3. 结结 论论第60页/共64页第六十一页，编辑于星期六：三点 三十分。 * PS图像有助于肿瘤病变范围的确定图像有助于肿瘤病变范围的确定 * 肿瘤性病变的肿瘤性病变的CBF值明显提高值明显提高 脑膜瘤胶质瘤脑膜瘤胶质瘤转移瘤转移瘤 不同肿瘤有一定的交叉不同肿瘤有一定的交叉 * 复发肿瘤的复发肿瘤的CBF 其其CBF值可达值可达110ml/100g/min左右左右 * 同种肿瘤的同种肿瘤的CBF值不一定相近值不一定相近(如脑膜瘤如脑膜瘤) * MTT值的临床意义尚有待于进一步研究值的临床意义尚有待于进一步研究第61页/共64页第六十二页，编辑于星期六：三点 三十分。CT Perfusion 技术临床价值预测技术临床价值预测:* 脑肿瘤的定性诊断与分级，判断预后脑肿瘤的定性诊断与分级，判断预后* 明确肿瘤的界限明确肿瘤的界限* 肿瘤放疗后疗效的评价肿瘤放疗后疗效的评价* 鉴别肿瘤放疗或手术后坏死与复发鉴别肿瘤放疗或手术后坏死与复发* 肿瘤立体定向穿刺活检肿瘤立体定向穿刺活检第62页/共64页第六十三页，编辑于星期六：三点 三十分。第63页/共64页第六十四页，编辑于星期六：三点 三十分。