肝臟ct灌注成像及其臨床應用

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1、肝臟CT灌注成像及其臨床應用【關鍵詞】肝臟；體層攝影術;X線計算機；灌注成像CT灌注成像（CTPerfusionImaging，CTPI）的概念是1991年由Miles[1]首次提出來的，指靜脈團注對比劑后對選定層面進行同層動態(tài)掃描，獲得該層面內(nèi)每一像素的時間-密度曲線（timedensitycurve，TDC），根據(jù)該曲線利用不同的數(shù)學模型計算出各種灌注參數(shù)，并通過色階賦值形成灌注影像，從而了解器官及病變的血流灌注特點及血管特性，是一種無創(chuàng)性評價器官、組織血流灌注狀態(tài)的功能成像方法。隨著多排螺旋CT的廣泛應用，特別是自2000

2、年Materne等[2]提出“雙輸入單室模型（dualinputone-partmentalmodel）”用于分析肝臟雙期血供以來，CTPI在肝臟及其疾病的應用中正發(fā)揮著越來越明顯的優(yōu)勢。本文就CTPI的基本原理以及其在肝臟疾病中的應用進展做一綜述。1.CT灌注成像技術原理1.1CT灌注的原理主要有兩種：一種是根據(jù)核醫(yī)學計算器官血流量的原理：OBF/CO=ｇk/ｇa×A/D×α　　肝臟CT灌注成像及其臨床應用【關鍵詞】肝臟；體層攝影術;X線計算機；灌注成像CT灌注成像（CTPerfusionImaging，CTPI）的概念是19

3、91年由Miles[1]首次提出來的，指靜脈團注對比劑后對選定層面進行同層動態(tài)掃描，獲得該層面內(nèi)每一像素的時間-密度曲線（timedensitycurve，TDC），根據(jù)該曲線利用不同的數(shù)學模型計算出各種灌注參數(shù)，并通過色階賦值形成灌注影像，從而了解器官及病變的血流灌注特點及血管特性，是一種無創(chuàng)性評價器官、組織血流灌注狀態(tài)的功能成像方法。隨著多排螺旋CT的廣泛應用，特別是自2000年Materne等[2]提出“雙輸入單室模型（dualinputone-partmentalmodel）”用于分析肝臟雙期血供以來，CTPI在肝臟及其

4、疾病的應用中正發(fā)揮著越來越明顯的優(yōu)勢。本文就CTPI的基本原理以及其在肝臟疾病中的應用進展做一綜述。1.CT灌注成像技術原理1.1CT灌注的原理主要有兩種：一種是根據(jù)核醫(yī)學計算器官血流量的原理：OBF/CO=ｇk/ｇa×A/D×α，式中OBF代表器官血流量，CO代表心輸出量，ｇk為器官時間-放射活性曲線的最大斜率，ｇa為供血動脈時間-放射活性曲線的峰值，A為時間-放射活性曲線下的面積，D為注射的示蹤劑量，α為校正系數(shù)。Axel等[3]研究認為對比劑經(jīng)靜脈注入具有與放射性示蹤劑相同的藥代動力學，上述公式同樣適合于動態(tài)增強CT掃描時

5、所獲得的TDC。1991年Miles等[1]將其用于肝、脾、腎等腹部器官灌注量的評價。在CT中，由于1mg/ml的碘濃度相當于25Hu，即1mg碘相當于25Hu×1ml，因此，注入對比劑的量D可用Hu×1ml來表示，而曲線下的面積A用Hu×S表示，此時的校正系數(shù)α=1。CT上的灌注量是指單位體積內(nèi)的血流量，即每毫升組織內(nèi)的對比劑（碘）含量而不是器官總碘量，其單位為ml/min/ml。由于心輸出量CO=D/A，代入上述公式，即得OBF＝ｇk/ｇa。此時ｇk為器官TDC的最大斜率，ｇa為供血動脈TDC的峰值。對于肝臟而言，OBF即相

6、當于灌注量。另一種是核醫(yī)學的放射性示蹤劑稀釋原理和中心容積定律：BF（血流量）=BV（血容量）/MTT（示蹤劑的平均通過時間），所不同的是CT灌注把符合非彌散型示蹤劑要求的含碘對比劑當作示蹤劑[1,4～6]。1.2CT灌注成像的數(shù)學模型、灌注參數(shù)及計算方法數(shù)學模型主要有兩種：非去卷積模型和去卷積模型。前者主要根據(jù)Fick原理，認為組織器官中對比劑蓄積的速度等于動脈流入速度減去靜脈流出速度。后者是Cenic等[7]于1999年提出的一種新的數(shù)學模型，它相對于非去卷積模型引入的參數(shù)多，計算相當復雜，但能夠比較真實的反映組織器官的血流

7、動力學情況，目前已被廣泛應用。根據(jù)不同數(shù)學模型計算的常用肝臟灌注參數(shù)包括:肝動脈灌注量（HAP）,門靜脈灌注量（PVP）,肝動脈灌注指數(shù)（HPI）。此外，還有門靜脈灌注指數(shù)（PPI）總肝灌注量（TLP），血流量（HBF）,總肝血流量（THBF）,血容量（HBV）,平均通過時間（MTT）,表面通透性（PS）,分布容積（DV）等參數(shù)。計算方法主要包括斜率法和去卷積法。（1）斜率法：利用斜率法計算HAP、PVP時，區(qū)分肝臟TDC的動脈期和門靜脈期是關鍵。Miles等[5]以脾增強高峰出現(xiàn)為界，把肝臟增強分為肝動脈期和門靜脈期，在脾未包

8、括在層面內(nèi)時則以胰腺、腎皮質(zhì)和肌肉為準。根據(jù)核醫(yī)學的原理，HAP=動脈期肝臟TDC的最大斜率/肝動脈強化峰值，PVP=門靜脈期肝臟TDC的最大斜率/門靜脈強化峰值，其中肝動脈強化峰值=增強后肝動脈的最大CT值-平掃時肝動脈的CT值，門靜脈強化峰值=增強后門靜脈最