ct灌注成像在腦缺血中的應(yīng)用論文

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1、CT灌注成像在腦缺血中的應(yīng)用論文【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)X線(xiàn)斷層攝影灌注成像腦缺血磁共振成像（magicresonanceimaging，MRI）已成為評(píng)價(jià)腦缺血的最常用方法之一。多模式成像技術(shù)包括彌散加權(quán)成像（diffusion-aging，DR三維血管成像，已廣泛應(yīng)用于臨床工作［1~3］。但是MRI也有自己的不足之處，比如掃描時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、價(jià)格昂貴、部分患者不能耐受等。CT成像的快速性和普及性可以彌補(bǔ)MIR的缺點(diǎn)，但傳統(tǒng)的CT成像不能早期診斷腦梗死，而CT灌注成像（CTperfusionimaging.freelepr

2、inciple）理論為基礎(chǔ)的，當(dāng)靜脈快速注射碘劑后，對(duì)選定層面進(jìn)行電影掃描，獲得該層面內(nèi)每一像素的時(shí)間-密度曲線(xiàn)［4-5］，根據(jù)該曲線(xiàn)利用數(shù)學(xué)模型計(jì)算腦血流量（cerebralbloodfloe，CBV）、平均通過(guò)時(shí)間（meantransittime，MTT）、達(dá)峰時(shí)間（timetopeak，TTP）等參數(shù)，通過(guò)彩色編碼處理得到組織灌注功能圖，用來(lái)表現(xiàn)并評(píng)價(jià)組織灌注狀態(tài)。CBV指感興趣區(qū)內(nèi)單位體積腦組織的血管床容積（包括毛細(xì)血管和大血管在內(nèi)），CBF指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)一定腦組織血管結(jié)構(gòu)（包括動(dòng)脈、毛細(xì)血管、靜脈和

3、靜脈竇）的血流量，MTT指血液通過(guò)感興趣區(qū)毛細(xì)血管的平均時(shí)間，TTP指對(duì)比劑首次到達(dá)掃描層面內(nèi)的大動(dòng)脈與到達(dá)腦組織的峰值之間的時(shí)間間隔。其主要參數(shù)服從下列公式：CBF=CBV/MTT。由于CTPI所反映的是對(duì)比劑在腦組織和腦血管中的量，而且X線(xiàn)的衰減與對(duì)比劑的濃度呈線(xiàn)性關(guān)系，所以CT灌注各參數(shù)與對(duì)比劑的濃度、注射速度和注射量呈正比關(guān)系。目前，CT灌注成像的數(shù)學(xué)模型主要有去卷積法和非去卷積法兩種算法。去卷積模型根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮了流入動(dòng)脈和流出靜脈的血流量進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算處理［6-7］，主要反映的是注射對(duì)比劑后組織

4、中存留的對(duì)比劑隨時(shí)間的變化量，較真實(shí)地反映了組織的內(nèi)部血流動(dòng)力學(xué)情況，計(jì)算偏差小，注射速度要求不高；但去卷積算法所用參數(shù)多，計(jì)算復(fù)雜，需要長(zhǎng)時(shí)間采集數(shù)據(jù)，易受呼吸運(yùn)動(dòng)的影響，且對(duì)噪聲比較敏感。非去卷積法主要根據(jù)Fick原理，認(rèn)為組織中對(duì)比劑蓄積的速度等于動(dòng)脈血流入速度減去靜脈血流出速度，因此在某一時(shí)間段（t）內(nèi)組織中對(duì)比劑的含量等于在該段時(shí)間內(nèi)動(dòng)脈血流入量減去靜脈血流出量。非去卷積法忽略了對(duì)比劑的靜脈流出，假定在沒(méi)有對(duì)比劑外滲和消除對(duì)比劑再循環(huán)的情況下，即對(duì)比劑首過(guò)現(xiàn)象（對(duì)比劑由動(dòng)脈進(jìn)入毛細(xì)血管到達(dá)靜脈之前一段

5、時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有對(duì)比劑進(jìn)入靜脈再次循環(huán)的現(xiàn)象）去計(jì)算CBF、CBV、MTT等參數(shù)。此方法要求較高的對(duì)比劑注射速度，注射對(duì)比劑速度越快越好，國(guó)外研究最高注射速度用至20ml/s，這樣雖然可以提高算法的精確度，但卻增加了注射局部對(duì)比劑靜脈外漏的危險(xiǎn)性［6-7］。2CTPI對(duì)梗死灶的判定當(dāng)CBF下降到正常值的30%以下時(shí)，會(huì)引起神經(jīng)細(xì)胞生物電活動(dòng)功能衰竭，此值為電衰竭閾值；當(dāng)CBF下降到正常值的15%～20%時(shí)就引起神經(jīng)細(xì)胞死亡，此值為膜衰竭閾值。Koenig等［8-9］研究發(fā)現(xiàn)，缺血中心區(qū)比邊緣區(qū)CBF下降明顯，測(cè)量?jī)?/p>

6、側(cè)大腦半球CBF比值（相對(duì)腦血流）可區(qū)分可逆性與不可逆性損傷：兩側(cè)CBF比值0.20是缺血腦組織存活的最低值，CBF比值＜0.20提示不可逆性損傷；CBF比值為0.20～0.35，則提示可逆性損傷，可進(jìn)行溶栓治療。他們進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，腦梗死與半暗帶組織相對(duì)CBF的平均值分別為0.34±0.20和0.62±0.17，相對(duì)CBV的平均值分別為0.43±0.22和0.78±0.18。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理后，相對(duì)CBF為0.48，相對(duì)CBV為0.60，是梗死組織與半暗帶組織的鑒別指標(biāo)，預(yù)測(cè)有效率分別為74.7%和83.1%。但

7、是聯(lián)合應(yīng)用相對(duì)腦血流量（relativecerebralbloodfloe，rCBV）不能提高診斷的靈敏度、特異度及正確率。Nabavi等［10］研究發(fā)現(xiàn)，MTT延遲超過(guò)6s，結(jié)合CBF下降到臨界值以下是缺血組織轉(zhuǎn)變?yōu)楣Ｋ澜M織的有效預(yù)測(cè)方法。由于腦血管代償機(jī)制的存在，在腦缺血超早期CBV值可以增加，然后下降并接近CBF的下降幅度。Reichenbach等［11］研究發(fā)現(xiàn)，雖然TTP圖可以敏感地顯示大腦半球內(nèi)異常灌注區(qū)，有利于病變的定位，并對(duì)其進(jìn)一步演變做出評(píng)價(jià)，但它不能區(qū)別梗死組織與半暗帶組織。3CTPI在判定

8、半暗帶中的應(yīng)用腦梗死發(fā)生時(shí)，缺血灶由中心梗死區(qū)和周?chē)陌氚祹ЫM成。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究證實(shí)，CTPI可確定缺血半暗帶。文獻(xiàn)報(bào)道［8-9］，CTPI參數(shù)圖缺血面積大于最終梗死面積，并發(fā)現(xiàn)輕、中度腦缺血患者rCBF圖異常的面積大于對(duì)應(yīng)的rCBV和相對(duì)達(dá)峰時(shí)間（relativetimetopeak，rTTP）圖，這就勾畫(huà)出腦梗死中心區(qū)與半暗帶，并經(jīng)MR灌注成像證實(shí)，早期CBV的下降程度與隨后的腦梗