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《肝臟灌注成像的原理與臨床應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、臟灌注成像的原理與臨床應(yīng)用傳統(tǒng)的CT和MR屬丁?形態(tài)學(xué)研究的范疇，在臨床上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但隨著醫(yī)學(xué)的進(jìn)步和檢査手段的提高，單純形態(tài)學(xué)的信息己不能滿足診療的需求，因此功能成像成為關(guān)注的熱點(diǎn)。在功能成像中，以研究組織器官血流動(dòng)力學(xué)為目的的灌注成像是一枝絢麗的奇葩。組織器官的生理性和病理性改變都與其血流變化密切相關(guān)，對(duì)血流變化進(jìn)行研究有可能反映組織器官的病理過程。目前可用于研究血流動(dòng)力學(xué)的手段包括SPECT、PET、Doppler.Xe-CT、CT灌注成像、MR灌注成像。SPECT、PET主要采用放射性示蹤劑原理進(jìn)行硏究，其時(shí)
2、間和空間分辨率較低；DopplerH能研究大的血管內(nèi)的血流狀態(tài)，對(duì)小血管及微循環(huán)無能為力；Xe-CT需要附加設(shè)備，操作復(fù)雜，增加病人的反應(yīng)。因此，這些均限制了上述檢杳手段的臨床應(yīng)用。在這里，我只想結(jié)合我們的初步研究成果談一談肝臟CT灌注成像的原理與臨床應(yīng)用。一.灌注成像的概念與歷史微循環(huán)的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)稱為灌注，反映灌注狀態(tài)的成像稱為灌注成像。肝臟灌注是指肝動(dòng)脈和門靜脈經(jīng)肝竇將其內(nèi)的氧氣和其它物質(zhì)輸送給肝組織并加以利用或轉(zhuǎn)化的過程，一般將之等同丁微循環(huán)血流過程。最早研究灌注采用的是核醫(yī)學(xué)的方法，由Peters于1987年提出。他
3、認(rèn)為靜脈團(tuán)注示蹤劑厲，示蹤劑自左心室射岀，隨血流到達(dá)所觀察組織，其濃度不斷升高，最終到達(dá)峰值。在此過程中，器官血流量(OBF)與心輸出量(CO)的關(guān)系可以用公式表示為：OBE/C0-6k/6aXA/DX□,其中§k為器官時(shí)間一放射性曲線的最大斜率；阮為供血?jiǎng)用}時(shí)間一放射性曲線的烽值；A為時(shí)間一放射性曲線下的面積；D為注射的示蹤劑量；a為cts/s與伯克勒爾射線的校正系數(shù)。由于心輸出量C0=D/A,所以代入上述公式即得0BF=8k/6aXao因此，根據(jù)器官和供血?jiǎng)用}的時(shí)間一放射性曲線就可以求出器官的血流量。正是受到核醫(yī)學(xué)研究灌注的
4、啟發(fā)，Miles于1991年率先嘗試運(yùn)用動(dòng)態(tài)CT研究組織器官的灌注，并相繼獲得了脾、腎、肝等器官的灌注參數(shù)。二.灌注成像的原理及其計(jì)算方法研究組織的灌注必須滿足5個(gè)前提條件：①掃描設(shè)備的空間分辨率必須足夠高，能區(qū)分感興趣的解剖結(jié)構(gòu)及與周圍組織的關(guān)系；②檢測系統(tǒng)的時(shí)間分辨率必須足夠高，能計(jì)算所研究生理過程中時(shí)間一變量變化關(guān)系；③所測量的信號(hào)變化與組織強(qiáng)化的對(duì)應(yīng)關(guān)系必須是唯一確定的；④示蹤劑所反映的生理過程不受所注入的示蹤劑彩響；⑤所研究的生理過程在測量計(jì)算期間保持穩(wěn)定。造影劑經(jīng)靜脈注入后具有與放射性示蹤劑相同的商物動(dòng)力學(xué)，因而使川
5、等滲性造影劑的動(dòng)態(tài)CT增強(qiáng)掃描滿足研究組織灌注的條件，上述核醫(yī)學(xué)研究組織灌注的公式也可以用于分析動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描時(shí)所獲得的時(shí)間一密度曲線(time-densitycurve,TDC)。CT灌注成像需要在靜脈團(tuán)注造影劑后對(duì)選定層面行同層動(dòng)態(tài)扌：
6、描，以獲得該層而內(nèi)每一像索的T1)C,然后根據(jù)不同的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出各種灌注參數(shù)，以此來評(píng)價(jià)組織、器官的灌注狀態(tài)。灌注參數(shù)的計(jì)算方法常見的冇兩種:(一)斜率法根據(jù)核醫(yī)學(xué)原理計(jì)算器官血流量使川的就是這種方法。在CT增強(qiáng)掃描時(shí)，lmg碘可使51組織的CT值增加25Hu,即lmg碘相當(dāng)于25HuXml
7、o因此,注入造影劑的量可用IluXml來表示，此時(shí)的校正系數(shù)a=l,即0BF=6k/6a°6k為TDC的最大斜率,6a為供血血管增強(qiáng)的峰值。該方法計(jì)算較簡單,便于理解，但存在以下不足：①要求較高的注射速率，不適合于心功能不良以及靜脈比較脆弱的病人。②需假設(shè)組織的TDC達(dá)到垠大斜率前無明顯的造影劑從靜脈流出。③不能計(jì)算造影劑的分布容枳(DV)和平均通過時(shí)間(MTT)。(二)去卷積法對(duì)于單血供的組織而言，注射造影劑后，組織的TDC可以看作是動(dòng)脈輸入兩數(shù)與理論上的推動(dòng)函數(shù)的卷積，即CT(t)=CA(t)RT(t)。CT(I)和CA(t
8、)在動(dòng)態(tài)CT上可以求出,因此通過去(反)卷積可求出RT(t)。再通過RT(t)可以獲得DV、MTT和OBF等參數(shù)。去卷積法的優(yōu)點(diǎn)在于：①不需要對(duì)器官血流作出過多的假設(shè)。②町以使用較低的注射速率。③除了獲得OBF外，還可以計(jì)算MTT和DV。但去卷積法由于引入的參數(shù)多，計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，而且對(duì)噪聲特別敏感限制了其臨床應(yīng)用。隨著噪聲抑制技術(shù)的提高以及專用計(jì)算軟件的開發(fā)，去卷積法的應(yīng)用將日趨廣泛。一.肝臟灌注成像的特點(diǎn)與研究肝臟的血供不同于腦、腎等器官，為雙重血供，其中肝動(dòng)脈約占?肝臟血供的25%,門靜脈約占?肝臟血供的75%。因此，肝臟的
9、灌注與單血供器官的灌注存在一定的差異。常用的肝臟灌注參數(shù)包拆：①肝動(dòng)脈灌注量(hepaticarterialperfusion,HAP)，單位為ml.min-1.ml-1②門靜脈灌注量(portalvenousperfusion,PVP),單位為ml.min-1
