淺談多排螺旋CT灌注灌注基本概念灌注：血流通過毛細血管網，將攜帶的氧及其他物質輸送給周圍組織腦灌注：血液輸送氧氣和營養物質至腦組織并加以利用的過程，一般將之等同于血流過程腦血流量：局部腦血流量，隨大腦半球的血管分布和腦功能而異；腦功能正常時，可根據需要調節CBF，這種自我調節由復雜的代謝和細胞機制控制。

灌注成像的基本問題*灌注成像是腦功能成像技術方法的一種*活體測定腦組織灌注的影像學方法PET、SPECT、Xe-CT、MRP、CTP等*通過組織器官的灌注狀態從細胞水平揭示腦部疾病如：腦梗塞、腦腫瘤等的病理、生理改變CTPerfusion的基本原理*

定量

1mg/ml的碘濃度相當于25個CT值單位（Hu）1mg碘可使1ml腦組織的CT值增加25個Hu（注入造影劑的量可表示為“Hu·ml”）故:測得局部腦組織碘的聚集量,即可獲得局部腦組織的血流灌注量

*

CT灌注的基本技術對比劑的靜脈團注（BOLUS）*選定層面進行動態掃描*獲得感興趣區Time-densityCurve(TDC)*根據數學模型計算局部腦組織的血流灌注量

數學模型分為兩種非去卷積模型：Siemens

（non-deconvolutionmodel）

利用Fick原理，假設沒有靜脈流出，即：Cv(t)=0

去卷積模型

:GE

（deconvolutionmodel）

考慮注射對比劑后隨時間推移在組織內的殘留CT灌注的數學模型BolusFlowInTissueVoxelOutCBV,MTTCBF輸入動脈輸出靜脈放射性示蹤劑稀釋和中心容積原理1mg碘使1ml組織的CT值增加25HU，通過測定局部組織的碘聚集量可獲得組織血流灌注

根據Fick’s定律，只有一個入口和一個出口的組織間隙，每單位體積的血流（F/V）即灌注表示為公式(1)：

非去卷積算法公式Cv(t)是引流靜脈內示蹤劑濃度，這個公式適用于任何時間t，當然也適用于tmaxslope，見公式(2)：

如果組織在造影劑從靜脈開始流出前到達強化峰值，即Cv(tmaxslope)=0，公式（2）就簡化為公式(3)：

由公式(4)計算腦血容量：

它由以下公式推導而來

公式(5)

Ctissue(t)、Ca(t)、Cv(t)分別是組織、動脈、靜脈校正再循環后的強化曲線。由于正常灌注區組織的時間密度曲線與上矢狀竇相似，所以用最大值比率代替公式（5）的積分率，從而推導出公式（4）。

非去卷積算法公式最大斜率法總結

假設在主動脈增強達峰時靜脈內尚未有造影劑流出（Ca(t)=0)，組織剩余量近似等于組織強化初始階段的最大斜率除以主動脈強化峰值

與實際狀況不符，且臨床常規注射速率4ml/s，會造成血流量的低估。一般情況認為造影劑在腦組織的循環時間為3－5秒，因此得出注射速率應在10ml/s以上非去卷積算法基本原理FCa(t)Q(t)FCa(t)R(t)t1.0VenousoutletArterialinlet去卷積算法基本原理F*Ca(t)輸入組織造影劑量＝血流×t時刻動脈內造影劑濃度R(t)

＝F*Ca(t)=F*1/F=1脈沖剩余函數

(IRF)timetime1.0動脈輸入靜脈輸出FCa(t)C1C2FC1FC2timetimetimetimeQ(t)1/FCa(t)Q(t)IRF組織剩余函數動脈輸入曲線動脈注射造影劑結果為動脈的時間密度曲線，顯示為脈沖剩余函數動脈時間密度曲線組織時間密度曲線不同濃度結果為不同的組織時間密度曲線所有組織的時間密度曲線基于所有動脈輸入曲線，這一過程稱之為積聚效應

積聚效應–脈沖剩余函數組織剩余曲線-Q(t)Q(t)tArterialinletVenousoutletR(t)tCa(t)t1.0IRF=FR(t)原理總結：利用供血動脈感興趣區的數據對原始數據進行去卷積計算，得出每個象素點的脈沖剩余函數（IRF）。IRF可以理解為在理想狀態下單次脈沖注射所得到的時間密度曲線，該算法采用實際注射速率得到的動脈時間密度曲線把每個象素值轉化為相應的IRF。BFBVMTTPS都是根據IRF計算得來，計算結果要參照全血（通常大靜脈內ROI)的密度值和平均組織密度值（系統值1.05)進行標準化，得出100g組織內參數值。去卷積算法對比劑分布在細胞外液,動脈和組織內紅細胞壓積不同,灌注量存在差異,該差異可通過一系數來校正。去卷積算法代表組織與動脈內紅細胞壓積的比率，一般情況為7.0，嬰兒為0.85。去卷積模型優點：應用了整個曲線信息，考慮流入動脈和流出靜脈反映了對比劑隨時間變化計算值更準確

算法解決了再循環問題注射速度不高（4-5ml/s）缺點：圖像對噪聲特別敏感

圖像后處理時間較長MSCTPerfusion3軟件的優勢多層同層電影掃描，增大了Z周掃描范圍，為灌注分析提供更多有用信息。腫瘤組織復雜的血管特點，決定著腫瘤灌注的復雜性與多樣性。Perfusion2根據“一室、一進、一出”模式，采用中央血流定理，利用去卷積算法，對腫瘤灌注的流入動脈、流出動脈綜合考慮，使灌注參數更接近于組織的真實情況。對頭部移動矯正或Registration；應計算相對小的腦內流入動脈圖像校準處理，調整圖像橫向擺動偏差；選擇興趣區：包括流入動脈、流出靜脈（多選上矢狀竇-25S）、腫瘤組織（4~6）CBFCBVTTPCBFCBVTTP癥狀出現后30分鐘顯示病灶敏感度90%，特異度100%

顯示缺血半暗帶與評價預后（不匹配法）

CBF<23ml/min/100g出現癥狀

CBF<8ml/min/100g發生不可逆損傷兩側比值0.20為組織存活最低限值急性缺血性腦卒中腦缺血半暗帶PenumbraCoreCT平掃早期表現

沒有異常改變大腦中動脈高密度征腦實質低密度征島帶消失征局部腦組織腫脹腦灌注參數分析灌注不足：MTT、TTP↑

CBV、CBF↓側支循環：MTT、TTP↑CBV↑，CBF正常再灌注：MTT、TTP正常

CBV、CBF↑或正常過度灌注：MTT、TTP↓

CBV、CBF↑InfarctPenumbraAdaptedfromAHA:StrokeInformationPamphletBloodClotAdmissionNECTAdmissionCBFAdmissionCBV5DayPostNECTRecanalization（再通）AdmissionNECTAdmissionCBFAdmissionCBV5DayPostNECTNoRecannalizationEnhancedCTCBFMTTFollowupCASE2右肢無力6小時短暫性腦缺血發作早期診斷和治療可降低腦卒中發生率大腦中、頸內動脈狹窄閉塞主要原因CTP提供常規CT無法顯示的灌注情況為臨床早期治療提供影像學客觀依據PWI表現分期

1期：CBF、CBV正常

TTP、MTT延遲

（腦血流速度、側支）

2期：CBF正常,

CBV輕度增高

TTP、MTT延遲

（血管代償性擴張）

3期：CBF、CBV輕度下降

TTP、MTT延遲

（慢性灌注貧乏狀態）CTP表現

1期CT平掃TTPCBF反復發作性左側肢體無力4月CBVCBFMTTCBVTTP2期CBFMTTCBVTTP3期MTT和TTP表現

灌注延遲表現分三型1型病變僅累及MCA區2型病變僅累及分水嶺區3型病變累及MCA和分水嶺區

ICA病變多為3型，

MCA病變多為1型分水嶺區MTTTTPMCA和分水嶺區MTTTTP腦灌注參數分析

PS、CBF、CBV反映腫瘤血管生成

PS圖像有助于確定腫瘤范圍

CBF、CBV明顯增高腦膜瘤＞膠質瘤≈轉移瘤，不同腫瘤交叉腫瘤復發CBF約增高2.5倍

MTT的臨床意義有待于進一步研究3DBrainPerfusion影響灌注參數設定的幾個因素正確選擇流入血管及流出血管。部分容積效應對感興趣區內動靜脈強化的真實性低估，尤其是