CT灌注应用ppt课件

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 灌注成像的基本问题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3学习交流PPTMR 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4学习交流PPTCT Perfusion的基本原理的基本原理 * * 定量定量 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（注入造影剂的量可表示为表示为“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, 即可获得局部脑组织的血即可获得局部脑组织的血流灌注量流灌注量 * * 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-density Curve(TDC)* 根据数学模型计算局部脑组织的血流灌注量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 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：Cv(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BolusFlowInTissueVoxelOut6学习交流PPTCBV, MTTCBF输入动脉输入动脉输出静脉输出静脉MTTCBFCBVor MTTCBVCBF 1mg碘使碘使1ml组织的组织的CT值增加值增加25HU，通过测，通过测定局部组织的碘聚集量可获得组织血流灌注定局部组织的碘聚集量可获得组织血流灌注 7学习交流PPTTCa(t)ttQ(T)TF Ca(t)Q(t)F Cv(t)8学习交流PPT)()/ )()()()/(ttVFCCdttdCVatissue)()()/(maxmaxmax)/(tCtCatdtdCslopeVslopeslopetissueVF)()(/（maxmax)/(tCtdtdCslopeaslopetissueVF9学习交流PPT)(max)(maxttCBVCCvtissue00)()(dttdttCBVCCatissue00)()(dttdttCBVCCvtissue10学习交流PPT 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)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35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 Ca(t)Q(t)11学习交流PPT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) 代表脉冲剩余函数（代表脉冲剩余函数（IRFIRF）12学习交流PPTFCa(t)F1) t (Ca R(t)t1.0VenousoutletArterialinletF*Ca(t)输入组织造影剂量输入组织造影剂量血流血流t时刻动脉内时刻动脉内造影剂浓度造影剂浓度R(t) F*Ca(t)=F*1/F=113学习交流PPTtimetime1.0动脉输动脉输入入静脉输静脉输出出FCa(t)C1C2FC1FC2timetimetimetimeQ(t)1/FCa(t)Q(t)IRF组织剩余组织剩余函数函数动脉输动脉输入曲线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)()()(tRtCBFtQa动脉时间密度曲线动脉时间密度曲线组织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14学习交流PPTQ(t)tArterialinletVenousoutletR(t)tCa(t)t) t (R) t (CCBF) t (Qa 1.0) t (FR) t (C) t (R) t (FC) t (Qaa15学习交流PPTCBF.R(t)timeCBFArea, CBV) t (R) t (CCBF) t (Qa 16学习交流PPT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。17学习交流PPT)1)(1 (HH18学习交流PPT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两种灌注方法的比较20学习交流PPTMSCT 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PPTCBFCBVTTP22学习交流PPTCBFCBVTTP23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 症状出现后症状出现后30分钟显示病灶分钟显示病灶 敏感度敏感度90%，特异度，特异度100% 显示缺血半暗带与评价预后（不匹配法）显示缺血半暗带与评价预后（不匹配法） CBF23ml/min/100g出现症状出现症状 CBF8ml/min/100g发生不可逆损伤发生不可逆损伤 两侧比值两侧比值0.20为组织存活最低限值为组织存活最低限值急性缺血性脑卒中急性缺血性脑卒中25学习交流PPT脑缺血半暗脑缺血半暗带带PenumbraCore26学习交流PPT选择溶栓治疗选择溶栓治疗 溶栓是急性脑梗死有效的治疗手段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)无半暗带无半暗带 6h: selection of patients to treat (possible responders)有半暗带有半暗带 27学习交流PPTCT检查NECTCTPCTARESULT20分钟分钟28学习交流PPTCT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 、CBFInfarctPenumbraAdapted from AHA: Stroke Information PamphletBlood Clot30学习交流PPTAdmission NECTAdmission CBFAdmission CBV5 Day Post NECTRecanalization（再通）（再通）31学习交流PPTAdmission NECTAdmission CBFAdmission CBV5 Day Post NECTNo Recannalization32学习交流PPTEnhanced CTCBFMTTFollow upCASE 2 右肢无力右肢无力6小时小时33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PPTPWIPWI表现分期表现分期 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 表表 现现 35学习交流PPT1期期CT平扫平扫TTPCBF反复发作性左侧肢体无力反复发作性左侧肢体无力4 4月月CBV36学习交流PPTCBFMTTCBVTTP2期期37学习交流PPTCBFMTTCBVTTP3期期38学习交流PPTMTT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分水岭区分水岭区MTTTTP40学习交流PPTMCA和分水岭区和分水岭区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PPT3D 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 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 CT CT灌注灌注欲渐迷人眼欲渐迷人眼 Thank your attention!Thank your attention! 46学习交流PPT