CT灌注成像的原理、技术及其临床应用

ＣＨＩＮＥＳＥ　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＣＴ　ＡＮＤ　ＭＲＩ，ＡＰＲＩＬ　２００４，ＶＯＬ．２，ＮＯ．２

近，众多ＣＴ厂家推出的商业软件

包，使ＣＴ灌注技术有了进一步提高，目前ＣＴ灌注已成为ＣＴ常规

检查中的一部分，为评价急慢性

脑缺血，肝、胰和骨骼的良恶性肿

瘤的诊断和签别诊断［２，３］，提供了

更有价值的影像学方法。

成像原理

ＣＴ灌注成像有非去卷积法和

去卷积法，其原理是基于对比剂

具有放射性同位素的弥散特点，通过从静脉团注对比剂，在同一

区域行重复快速ＣＴ扫描，建立动

脉、组织、静脉的时间密度曲线

（ＴＤＣ），并通过不同的数学模型

计算出灌注参数及彩色函数图［１－４］，从而对组织的灌注量及通透性作

出评价。

１．非去卷积法　非去卷积法

应用Ｆｉｃｋ原理，即组织器官中对比剂蓄积的速度等于动脉流入速度减去静脉流出速度，它又分为瞬间法和斜率法。

（１）瞬间法（ｍｏｍｅｎｔｓ　ｍｅｔｈｏｄ）该法由Ａｘｅｌ于１９８０年首先提出，其理论基础是示踪剂稀释理论。他认为在没有对比剂外渗和消除

１９７９年，正值亨氏（Ｈｏｕｎｓｆｉｅｌｄ）对比剂再循环的情况下，可根据

研制出世界上第一台ＣＴ机８年之时间密度曲线计算出脑血容量

际，Ａｘｅｌ［１］率先倡导从动态增强（ＣＢＶ）。其计算公式为ＣＢＶ＝脑组

ＣＴ资料中了解组织的血流灌注情织时间密度曲线下的面积／动脉况，开创了功能性ＣＴ成像的先时间密度曲线下的面积。为计算

河。但是，由于该技术需要快速采血容量，Ｇｏｂｂｌｅ等１９９１年首先用

集、处理图像，ＣＴ灌注检查自２０平均通过时间（ＭＴＴ）和表现通过世纪８０年代起一直限于电子枪ＣＴ时间不同的通过时间的范围，来

对肾脏和心肌血流的研究。１９９０显示组织时间密度曲线下面积的

年单层面螺旋ＣＴ（ＳＳＣＴ）问世后，权重中心和动脉时间密度曲线下

人们可以用ＳＳＣＴ进行灌注检查。面积的权重中心的差别：ＭＴＴ＝２

多层面ＣＴ（ＭＳＣＴ）则使ＣＴ灌注×组织与动脉时间密度曲线下面

从单层动态发展为多层动态，进积权重中心的差值／１＋ｋ２。ｋ为通

一步拓宽了ＣＴ的应用范围。最过时间变量和ＭＴＴ的比值。如果

ｋ是已知的，那么ＭＴＴ便可以通过上述公式计算出来，而脑血流量（ＣＢＦ）作为ＣＢＶ和ＭＴＴ的比值就可以计算出来了。之后，Ｇｏｂｂｌｅ等［５、６］使用微球法对用于狗脑灌注量研究的瞬间法进行了检验，并与用于人体的氙气吸入增强ＣＴ法进行了比较，证明两者有较好的相关性。Ｗｏｌｆｋｉｅｌ等利用Ｍｕｌｌａｎｉ－Ｇｏｕｌｄ公式对狗心肌进行灌注研究得到类似结果。这种方法的好处是不需假设无静脉引流，问题是需要假设整个脑组织的ｋ值是相

对一致的，而实际上并非如此，尤其是缺血的脑组织。（２）斜率法（ｓｌｏｐｅ　ｍｅｔｈｏｄ）这种方法由Ｐｅｔｅｒｓ于１９８７年提出，他认为当时间小于最短通过时间时，所有注入的对比剂均留在脑血管内，其前提是假设对比剂从流入动脉开始到最短通过时间这期间没有静脉流出，即ＣＶ（ｔ）＝０，那

么脑血流量ＣＢＦ＝Ｑ（ｔ）最大初始斜率／Ｃａ（ｔ）的峰值高度。在ＣＴ增强动态扫描中，Ｑ（ｔ）是在脑组织上测到的时间密度曲线，Ｃａ（ｔ）

是在动脉上测到的时间密度曲线。

Ｍｉｌｅｓ等［７－９］已将该法成功用于脑、

肝、胰腺等器官的灌注研究。Ｇｉｌｌａｒｄ等［１０］用斜率法对７个病人间隔２４小时重复灌注检查，ｒ＝０．８９，重复性好。这种方法的好处是概念简单，主要弊端是脑组织时间

密度曲线的最大初始斜率处对比剂无静脉流出的假设很难实现。如果在到达最大初始斜率峰值之

前对比剂有明显的静脉流出，血流量将被低估。另外，由于最大初始斜率取决于对比剂团注的速度和病人的心脏输出功能。因此，要缩短最大初始斜率由起始到达峰值的时间，就只有提高对比剂的注射速度和对比剂剂量，注射速 49