肝臟ct灌注成像及其臨床應(yīng)用

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1、肝臟CT灌注成像及其臨床應(yīng)用【關(guān)鍵詞】肝臟；體層攝影術(shù);X線計(jì)算機(jī)；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(tuán)注對(duì)比劑后對(duì)選定層面進(jìn)行同層動(dòng)態(tài)掃描，獲得該層面內(nèi)每一像素的時(shí)間-密度曲線（timedensitycurve，TDC），根據(jù)該曲線利用不同的數(shù)學(xué)模型計(jì)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(diǎn)及血管特性，是一種無創(chuàng)性評(píng)價(jià)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(yīng)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(yīng)用中正發(fā)揮著越來越明顯的優(yōu)勢(shì)。本文就CTPI的基本原理以及其在肝臟疾病中的應(yīng)用進(jìn)展做一綜述。1.CT灌注成像技術(shù)原理1.1CT灌注的原理主要有兩種：一種是根據(jù)核醫(yī)學(xué)計(jì)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(yīng)用【關(guān)鍵詞】肝臟；體層攝影術(shù);X線計(jì)算機(jī)；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(tuán)注對(duì)比劑后對(duì)選定層面進(jìn)行同層動(dòng)態(tài)掃描，獲得該層面內(nèi)每一像素的時(shí)間-密度曲線（timedensitycurve，TDC），根據(jù)該曲線利用不同的數(shù)學(xué)模型計(jì)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(diǎn)及血管特性，是一種無創(chuàng)性評(píng)價(jià)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(yīng)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(yīng)用中正發(fā)揮著越來越明顯的優(yōu)勢(shì)。本文就CTPI的基本原理以及其在肝臟疾病中的應(yīng)用進(jìn)展做一綜述。1.CT灌注成像技術(shù)原理1.1CT灌注的原理主要有兩種：一種是根據(jù)核醫(yī)學(xué)計(jì)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(shí)間-放射活性曲線的最大斜率，ｇa為供血?jiǎng)用}時(shí)間-放射活性曲線的峰值，A為時(shí)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(rèn)為對(duì)比劑經(jīng)靜脈注入具有與放射性示蹤劑相同的藥代動(dòng)力學(xué)，上述公式同樣適合于動(dòng)態(tài)增強(qiáng)CT掃描時(shí)

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(píng)價(jià)。在CT中，由于1mg/ml的碘濃度相當(dāng)于25Hu，即1mg碘相當(dāng)于25Hu×1ml，因此，注入對(duì)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(shí)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(duì)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(shí)ｇk為器官TDC的最大斜率，ｇa為供血?jiǎng)用}TDC的峰值。對(duì)于肝臟而言，OBF即相

6、當(dāng)于灌注量。另一種是核醫(yī)學(xué)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(shí)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(duì)比劑當(dāng)作示蹤劑[1,4～6]。1.2CT灌注成像的數(shù)學(xué)模型、灌注參數(shù)及計(jì)算方法數(shù)學(xué)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(rèn)為組織器官中對(duì)比劑蓄積的速度等于動(dòng)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(xué)模型，它相對(duì)于非去卷積模型引入的參數(shù)多，計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，但能夠比較真實(shí)的反映組織器官的血流

7、動(dòng)力學(xué)情況，目前已被廣泛應(yīng)用。根據(jù)不同數(shù)學(xué)模型計(jì)算的常用肝臟灌注參數(shù)包括:肝動(dòng)脈灌注量（HAP）,門靜脈灌注量（PVP）,肝動(dòng)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(shí)間（MTT）,表面通透性（PS）,分布容積（DV）等參數(shù)。計(jì)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(jì)算HAP、PVP時(shí)，區(qū)分肝臟TDC的動(dòng)脈期和門靜脈期是關(guān)鍵。Miles等[5]以脾增強(qiáng)高峰出現(xiàn)為界，把肝臟增強(qiáng)分為肝動(dòng)脈期和門靜脈期，在脾未包

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