CT灌注应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,学习交流,PPT,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,浅谈多排螺旋,CT,灌注,1,学习交流,PPT,浅谈多排螺旋CT灌注1学习交流PPT,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。,2,学习交流,PPT,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,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,3,学习交流,PPT,灌注成像的基本问题3学习交流PPT,MR Perfusion,的不足,半定量研究,*,采用的,EPI,技术难以摆脱顺磁性伪影,* Gd-DTPA,经血管渗漏影响,T1-,低估,rCBV,*,受磁场不均一性的影响较大,CT Perfusion的优势,*,是一种定量研究的方法,*,图像的空间、时间分辨率高,*,影响因素少，成像时间短,*,多层同层技术,4,学习交流,PPT,MR Perfusion的不足CT Perfusion的优势,CT Perfusion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,*,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-density Curve(TDC),*,根据数学模型计算局部脑组织的血流灌注量,5,学习交流,PPT,CT Perfusion的基本原理 * CT灌注的基本技术,数学模型分为两种,非去卷积模型：,Siemens,（,non-deconvolution model,）,利用,Fick,原理,，假设,没有,静脉流出，即：,C,v,(t)=0,去卷积模型,: GE,（,deconvolution model,）,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,Bolus,Flow,In,Tissue,Voxel,Out,6,学习交流,PPT,数学模型分为两种CT灌注的数学模型BolusFl,CBV, MTT,CBF,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,7,学习交流,PPT,CBV, MTTCBF输入动脉输出静脉放射性示踪剂稀释和中心,Fick,原理,F -,血流量,C,a,(t) ,示踪剂的动脉浓度,Q(t) -,脑内示踪剂的团注,T -,示踪剂的累积时间,T,C,a,(t),t,t,Q(T),T,非去卷积算法基本原理,某时刻,t,流入造影剂总量减去流出组织造影剂量等于组织内造影剂剩余量,F C,a,(t),Q(t),F C,v,(t),8,学习交流,PPT,Fick 原理F - 血流量TCa(t)ttQ(,根据,Ficks,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,C,v,(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,t,max slope,，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,C,v,(t,max slope,)=0,，公式（,2,）就简化为公式,(3),：,9,学习交流,PPT,根据Ficks定律，只有一个入口和一个出口的组织间隙，每单,由公式,(4),计算脑血容量：,它由以下公式推导而来,公式,(5),C,tissue,(t),、,C,a,(t),、,C,v,(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,10,学习交流,PPT,非去卷积算法公式1,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,F C,a,(t),Q(t),11,学习交流,PPT,最大斜率法总结非去卷积算法基本原理F Ca(t)Q(t)11,去卷积模型,Q(t)=F Ca(t)R(t)=Ca(t)FR(t),代表卷积算子,Q(t),代表组织器官的,TDC,Ca(t),代表动脉的,TDC,F,代表血流量,R(t),代表脉冲剩余函数（,IRF,）,12,学习交流,PPT,去卷积模型12学习交流PPT,FC,a,(t),R(t),t,1.0,Venous,outlet,Arterial,inlet,去卷积算法基本原理,F,*,C,a,(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,*,C,a,(t)=F*1/F=1,脉冲剩余函数,(IRF),13,学习交流,PPT,FCa(t)R(t)t1.0VenousArterial去卷,time,time,1.0,动脉输入,静脉输出,FC,a,(t),C,1,C,2,FC,1,FC,2,time,time,time,time,Q(t),1/F,C,a,(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,14,学习交流,PPT,timetime1.0动脉输入静脉输出FCa(t)C1C2F,组织剩余曲线,- Q(t),Q(t),t,Arterial,inlet,Venous,outlet,R(t),t,C,a,(t),t,1.0,IRF=FR(t),15,学习交流,PPT,组织剩余曲线- Q(t)Q(t)tArterialVenou,去卷积,算法,CBF.R(t),time,CBF,Area, CBV,输入动脉和测量组织的时间密度曲线是通过感兴趣,CT,值得到的。,血流和脉冲剩余函数的确立是通过给定测量,ROIs,的过程称之为去卷积。,16,学习交流,PPT,去卷积算法CBF.R(t)timeCBFArea, CBV1,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,。,BF BV MTT PS,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,17,学习交流,PPT,原理总结：去卷积算法17学习交流PPT,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,。,18,学习交流,PPT,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,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,19,学习交流,PPT,去卷积模型优点：应用了整个曲线信息，19学习交流PPT,两种灌注方法的比较,20,学习交流,PPT,两种灌注方法的比较20学习交流PPT,MSCT Perfusion 3,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。,Perfusion 2,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（,46,）,21,学习交流,PPT,MSCT Perfusion 3软件的优势多层同层电影扫描，,CBF,CBV,TTP,22,学习交流,PPT,CBFCBVTTP22学习交流PPT,CBF,CBV,TTP,23,学习交流,PPT,CBFCBVTTP23学习交流PPT,脑灌注,参数,CBF,：,单位时间内流经一定量脑组织血管,结构的血流量,(ml/min/100g),CBV,：,单位组织内血流量,(ml/100g),MTT,：,血液流经血管结构的时间,(S),TTP,：,开始注射对比剂至达到峰值时间,(S),P S,：,血流由毛细血管内皮间隙进入血管,外速率,(ml/min/100g),24,学习交流,PPT,脑灌注参数CBF：单位时间内流经一定量脑组织血管24学习交流,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）,CBF23ml/min/100g,出现症状,CBF8ml/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,25,学习交流,PPT,症状出现后30分钟显示病灶急性缺血性脑卒中25学习交流P,脑缺血半暗,带,Penumbra,Core,26,学习交流,PPT,脑缺血半暗带PenumbraCore26学习交流PPT,选择溶栓治疗,溶栓是急性脑梗死有效的治疗手段,TIME=BRAIN,6h: selection of patients not to treat,(likely not to benefit),无半暗带,6h: selection of patients to treat,(possible responders),有半暗带,27,学习交流,PPT,选择溶栓治疗 溶栓是急性脑梗死有效的治疗手段TIME=BRA,CT,检查,NECT,CTP,CTA,RESULT,20,分钟,28,学习交流,PPT,CT检查NECTCTPCTARESULT20分钟28学习交流,CT,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,29,学习交流,PPT,CT平扫早期表现 没有异常改变29学习交流PPT,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,Infarct,Penumbra,Adapted from AHA: Stroke Information Pamphlet,Blood Clot,30,学习交流,PPT,脑灌注参数分析灌注不足：MTT 、TTPInfarctPe,Admission NECT,Admission,CBF,Admission,CBV,5 Day Post,NECT,Recanalization,（再通）,31,学习交流,PPT,Admission NECTAdmission Admiss,Admission NECT,Admission,CBF,Admission,CBV,5 Day Post,NECT,No Recannalization,32,学习交流,PPT,Admission NECTAdmission Admiss,Enhanced CT,CBF,MTT,Follow up,CASE 2,右肢无力,6,小时,33,学习交流,PPT,Enhanced CTCBFMTTFollow upCASE,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,34,学习交流,PPT,短暂性脑缺血发作早期诊断和治疗可降低脑卒中发生率34学习交流,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,35,学习交流,PPT,PWI表现分期 1期：CBF、CBV正常CTP 表 现 3,1,期,CT,平扫,TTP,CBF,反复发作性左侧肢体无力,4,月,CBV,36,学习交流,PPT,1期CT平扫TTPCBF反复发作性左侧肢体无力4月CBV36,CBF,MTT,CBV,TTP,2,期,37,学习交流,PPT,CBFMTTCBVTTP2期37学习交流PPT,CBF,MTT,CBV,TTP,3,期,38,学习交流,PPT,CBFMTTCBVTTP3期38学习交流PPT,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,39,学习交流,PPT,MTT和TTP表现 灌注延迟表现分三型39学习交流PP,分水岭区,MTT,TTP,40,学习交流,PPT,分水岭区MTTTTP40学习交流PPT,MCA,和分水岭区,MTT,TTP,41,学习交流,PPT,MCA和分水岭区MTTTTP41学习交流PPT,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,42,学习交流,PPT,脑灌注参数分析 PS、CBF、CBV反映肿瘤血管生成42学习,3D Brain Perfusion,43,学习交流,PPT,3D Brain Perfusion43学习交流PPT,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，尤其是对横向走行血管真实性的低估，使,BF,和,BV,值高估，而,MTT,值影响不大。,灌注参数受体重及心输出量的影响，如何认识这一影响，还有待研究。,44,学习交流,PPT,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。4,灌注成像在全身肿瘤中的应用价值,观察组织水平上的血流改变，发现病变和鉴别病灶性质。,早期发现形态学上无改变而仅有血液动力学改变的病变。,监测肿瘤新生血管，进行肿瘤放化疗后疗效的评估和随访。,研究肿瘤微血管，找出肿瘤灌注参数与免疫组化指标间的相关性。,45,学习交流,PPT,灌注成像在全身肿瘤中的应用价值观察组织水平上的血流改变,CT,灌注,欲渐迷人眼,Thank your attention!,46,学习交流,PPT,CT灌注Thank your attention!,