··,江苏医药年月第卷第期,,factorsandtheirrecetorsincancer[J].rostaterowth pgp,():EndocrRelatCancer2004,114709724. -
[]14ontananiMarelliM,MorettiRM,MaiS,etal.Gona M -g
dotroinreleasinhormoneaonistsreducethemiratorand pgggy theinvasivebehaviorofandroenindeendentrostatecancer - gpp[],cellsbinterferinwiththeactivitofIGFIJ.IntJOncol - ygy ():2007,301261271.-
[15]uckleCD,PillinD,LorkJM,eta1.Fibroblastsreulate B ygg
theswitchfromacuteresolvintochronicinflam-ersistent gp [],():mationJ.TrendsImmunol2001,224199204. -
[]16ikinsDA,WeiX,WuJW,etal.Invivoimainof S pgg
bonemarrowendothelialmicrodomainsfortumoursecialized p
[],):enraftmentJ.Nature2005,435(7044969-973.g
[]17chorSL,HaieJA,DurminP,etal.Occurrenceofa S qqg
[]fetalfibroblasthenoteinfamilialbreastcancerJ.IntJ pyp,():1986,376831836.Cancer-
[]18rimoA,GutaPB,SroiDC,etal.Stromalfibroblasts O pq
ininvasivehumanbreastcarcinomastumorresentromote pp/rowthandanioenesisthrouhelevatedSDF1CXCL12 -gggg[],():J.Cell2005,1213335348.secretion-
()收稿日期:20110218--
(供稿编辑:王瑶)
]differentiationandmodulationoftumorcellJ.roliferation[ p,():OralOncol2008,445509517. -
[]8unzSchuhartLA,KnuechelR.Tumorassociatedfibro K- - -g
():blasts.PartIactivestromalarticiantsintumordevelo -ppp]?H,:mentandroression[JistolHistoathol2002,17(2) ppg599621.-
[]9omaK,SmalleKSM,LioniM,etal.Theessentialroleof N y
inesohaealsuamouscellcarcinomainducedfibroblasts -pgq[],():anioenesisJ.Gastroenterolo2008,134719811993.-gggy
[]10laffeKP,AbramsK,ShihSC,etal.Fibroblastrowth C yg
2activationofstromalcellvascularendothelialfactorrowth g],exressionandanioenesis[J.LabInvest2001,81factor pgg():16175.-
[]11awardSW,WanY,CeoM,eta1.Malinanttransforma H -ygg
tioninanontumorienichumanrostaticeithelialcellline gpp[],):J.CancerRes2001,61(2281358142. -
[]12reenMM,HileCT,ShanksJH,etal.Exressionofvascu G -yp
larendothelialfactor(VEGF)inlocallinvasiverowthros -ygp ]ronostictatecancerisforradiotheraoutcome[J.IntJ pgpy ,():OncolBiolPhs2007,6718490.Radiat -y
[]13abiddoB,OzenM,IttmannM.Theroleoffibroblast Kw-A
·综述·
CT脑灌注成像技术及临床应用进展
徐裕 冯东侠
【提要】在西方发达国T脑灌注成像技术随着现代多排螺旋CT的出现及相关软件的开发, C家已常规用于急性脑卒中患者的早期筛选,并用来鉴别梗死灶和缺血半暗带。同时CT脑灌注成像技术还用来判断蛛网膜下腔出血后是否存在脑血管痉挛,以及评价颈动脉狭窄后血管的储备情况。另外,CT脑灌注成像技术还被用作评价脑外伤后的脑血流灌注情况和测量脑肿瘤表面血管的通透性。
【()中图分类号】文献标识码】文章编号】445 【2533685201204046604 R A 【 0---
目前有多种现代影像成像技术可以用来评价脑
、血流灌注情况,包括氙-正电子发射体CT(XeCT)-、单光子发射计算体层摄影(层摄影(PET)SPECT)和磁共振灌注成像(等。但这些成MRIPerfusion)-像设备由于资源不普及、检查费用昂贵、患者不能耐
1]
。C受等因素,限制了其在临床上的广泛应用[T
的不断成熟和软件功能的不断提升,CTP的后处理也变得相对简单。在西方发达国家,CTP已常规用于急性脑卒中患者的早期筛选,并用来鉴别梗死灶和缺血半暗带,从而通过相应治疗使缺血半暗带能
]24-
。另外,再次恢复血流灌注[CTP还用来判断蛛5]
,以及评价网膜下腔出血后是否存在脑血管痉挛[
脑灌注成像(作为一项新的影像技术,具有诊CTP)断快速、无创的特点,在定量评价脑血流灌注方面,具有广阔的应用前景。随着现代多排螺旋CT技术
东南大学医学院附属江阴医院神经214400 江苏省, 作者单位:
外科
颈动脉狭窄患者通过乙酰唑胺治疗后血管的储备情况,从而帮助判断选择外科手术搭桥治疗还是血管
6]
。C内介入治疗[TP还被用作评价脑外伤后的脑]79-
和测量脑肿瘤表面血管的通透血流灌注情况[]1012-
。性[
,江苏医药年月第卷第期,,··
一、CTP的数据采集技术
一次全脑平CTP通过运用多排螺旋CT扫描,
扫后,在颈动脉和椎动脉C延迟增强扫T造影之前,描,层厚5mm,扫描1选择包括基底节和6个层面,半卵圆中心的层面,这些层面可以评价幕上三支供血动脉分水岭区的脑灌注情况。通过20号注射器/),注射4注射速0ml非离子型造影剂(300mImlg/。造影剂选择在右侧肘静脉注入,在此注度5mls入可以尽量减少造影剂的聚集,降低血管外渗风险,同时可以最大程度地降低在胸廓入口处的条纹状伪影。而在左侧肘静脉注射时有可能出现以上情况,是因为左侧无名静脉在胸骨和狭长上升的主动脉弓在老年患者中多见。在造影剂注之间的挤压所致,
入7s后,开始扫描,每秒获取一个图像,共扫描,,接下来每3秒获取一个图像,共3整个获取37s3s
。图像时间为70s
通过连续二次团注造影剂,获取连续二个CTP序列来提高解剖覆盖面。然而,由于肾功能的差别,连续二次团注造影剂不能适用于每个患者。目前存在多种提高C其中包括触发TP解剖覆盖面的方法,图像技术,通过该技术,可以在脑二个不同层面扫描,从每个层面依次得到数据。该方法只要通过一就能获取一系列脑图像,但是由于次造影剂的团注,
在单一层面得到序贯图像需要增加扫描时间,从而降低了其在颞部的分辨率。当急性脑卒中患者在治疗时间窗内行C先前一般不需检查其肾TP扫描时,除非其有肾功能衰竭病史,或者先前血清肌酐功能,
/测量值大于1或者有肾脏疾患病史,32.6μmolL,
糖尿病,结缔组织病,或副蛋白综合征。Josehsonp
13]等[通过大量临床应用证实无肾功能疾患病史者
描像素中,某个兴趣动脉和静脉区域,时间和造影剂浓度之间产生一个曲线关系。MTT图来源于动脉和组织增强曲线的信息重叠。CBV是通过脑实质像素曲线下区域除以静脉像素曲线下区域得出的,
[5]
。与其他软件相通过中线容量公式计算出CBF1
信息重叠软件只需要更低的注射速度,从而更具比,
有实用性,患者更能耐受。在每个急性脑卒中患者选择不同的输入动脉,中,CTP参数结果之间没有
16]
。因而,显著差异[我们常规选择大脑前动脉作为
输入动脉,并由此来提供一个参考标准,便于个体之间的比较。
三、CTP的临床应用范围
急性脑卒中 对于表现为急性脑卒中症状1.
的患者,经头颅非增强CT扫描排除脑出血后,CTP检查是评价脑血流灌注情况的重要手段。事实上,非增强CT扫描诊断急性脑缺血的敏感性是很低的。另外,急性缺血性脑卒中的溶栓治疗,有赖于早快捷的影像学诊断来明确缺血半暗带的存在及期、
其范围,通过溶栓治疗脑缺血半暗带区域的脑组织有希望得到挽救。尽管如此,溶栓治疗对于已经完全梗死的脑组织不但没有益处,反而有可能因再灌注损伤而导致脑出血。对于缺血半暗带的治疗,应不能一味强调治疗时间窗这个注重个体化的治疗,
标准,因为每个个体从缺血半暗带发展至梗死时间方便地明确脑缺是不同的。CTP作为一项能及时、血半暗带的诊断技术,允许快速地挑选那些可以受益于溶栓治疗的患者。梗死灶和缺血半暗带在CTP数据上的鉴别主要依靠脑血管自主调节功能的存在与否,在梗死灶中心,血管自主调节功能丧失,因而MT而血管自主调节功能T和CBV降低;在缺血半暗带中会有残存,因此MTT反而增高,
[7]
。在脑卒中可疑患者CCBV甚至也是增高的1TP
图像上,我们常规首先评价MT因为MTT图像,T最敏感,特别在早期发现小的缺血灶。当MTT异
行急诊C仅有极个别出现短TP检查是相对安全的,,暂性肾功能衰竭(无永久性肾功能衰竭。0.19%)并且如果应用低电压和低电流行C则TP扫描,
仅稍高于常规普通头颅CCTP的总射线剂量,T平扫,该剂量少于P只相当于XET或SPECT,eCT-
14]
。扫描一个层面的射线剂量[
二、CTP的数据处理技术
他所涉及参数CTP理论依据是中心容量原则,
,包括脑血流量(脑血容量(和平均通过CBF)CBV),/时间(他们之间的关系为:MTT)CBF=CBVMTT,CTP数据是通过检测碘造影剂第一次通过
脑血管时获取。通过造影剂浓度与CT密度之间的线性关系计算出所选区域造影剂的总量。在每个扫
常时,我们通过C如BF图来确定CBF是否降低,最后通过在异常CBF降低就能诊断缺血性脑卒中,
MTT和CBF区域CBV值来阐述其病理生理。在评价梗死和缺血半暗带方面,CTP和灌注MRI结果是相同的,从而可以选择合适的患者通过CTP检查,在急性期行再灌注治疗。因为CTP只需更短的急诊时比MR扫描时间,IPerfusion更能被广泛应-用。因此,CTP在评价急性脑卒中患者的优越性较
18]
。但是有一些特殊情况(大[如:腔隙性梗死,后颅
··,江苏医药年月第卷第期,,窝脑卒中)MRI是优于CTP。
脑血管储备 颈动脉狭窄病变导致的慢性2.
脑缺血患者中,由于脑血管储备的存在,CBF通常是正常的,至少在早期是不会降低的。这些脑血管储备是通过脑动脉血管的扩大来代偿,使有下降趋势的CBF维持在一个正常水平。在慢性脑血管调节功能紊乱患者中,通过对残留脑血管储备的定量来鉴别脑组织血管扩张是代偿期还是失代偿分析,
期,后者丧失脑血管自动调节能力,是发生缺血的高危因素,任何血流动力压力改变都能触发,从而需要升高CBF来阻止缺血的发生。升高CBF方法通常包括颈内动脉内膜剥脱术、颅内外血管搭桥和血管
19]
。血流动力学的紊乱能用一个耐受内介入治疗[
独应用特异性低等,因而不能直接指导临床治疗。蛛网膜下腔出血后的患者,通过TCD检查存在脑
血管痉挛,应用CTP联合CTA监测脑灌注情况。MTT的延长提示这些区域可能存在脑血管痉挛,同时发现该区域脑皮质C而后在脑BF值是降低的,血管CTA上证实该区域血管存在痉挛。这种方法的敏感性和特异性都比单独应用多普勒超声要高,在血管痉挛的低危人群,可以避免不必要的有创血
5]
。管造影检查[
脑外伤 C4.TP已应用于重型颅脑外伤患者
脑灌注情况的监测,其主要优势能监测局部的血流动力学改变。它的结果表现为一种特殊图形,与脑可水肿和颅内高压有关。通过对CTP参数的测量,以对重型颅脑外伤患者直接、定量评价脑血管自动调节功能,它能帮助鉴别细胞毒性脑水肿和血管源
8,9]
,从而指导治疗[同时可以监测治疗效性脑水肿,
实验来模拟,例如应用乙酰唑胺联合CBF的定量测量。虽然这个实验确切的机制尚不明确,但是乙酰从而在相应分水岭区增唑胺能使正常脑动脉扩张,
加C由于脑血管自身调BF。脑血管储备受损患者,血管已最大程度扩张,对乙酰唑胺已不敏节机制,
感。周围健康血管扩张引起盗血使CBF只能维持在原有水平甚至更低水平。乙酰唑胺副作用少,能被患者普遍耐受,最常见的副作用是口角麻木、感觉异常和头痛。C经颅多普勒超声T,PET,SPECT,
(和MRTCD)IPerfusion都可以用来评价应用乙酰-唑胺后脑血管储备能力。最近,CTP已被用作乙酰应用乙酰唑胺曾作为独立评价脑灌唑胺疗效观察,
注情况的一项技术,患者首先行C接着静TP检查,脉应用1g乙酰唑胺,20min后再次行CTP检查。其结果比SCTP能测量CBV和MTT,PECT和MRIPerfusion可能更有意义。最近一项研究表-明,脑血管储备恢复程度与MTT变化关系较为密切。该研究表明,在脑血管储备代偿能力较弱的分水岭区,MTT基线值的增高可能是脑血管储备恢量化的信号。复的一个稳定的、
脑血管痉挛 在动脉瘤性蛛网膜下腔出血3.后,脑血管痉挛是一个常见并发症,在出血早期就可以导致严重的病残率。脑血管造影可以证实蛛网膜下腔出血后6其中0%-80%可以出现脑血管痉挛,大约3大约有7%的患者将2%患者可以出现症状,出现严重的残疾。在这些脑缺血高危患者中,通过测量C同时可以BF对早期评价脑缺血是有意义的,指导药物治疗和监测治疗结果。TCD监测脑血管痉挛被广泛应用,但其存在诸多不足,包括不同水平操作者检测结果不同、不能量化脑组织的C单BF、
果。CTP分辨脑挫伤的敏感性比普通平扫CT高,
[]
敏感率分别是87.5%和39.6%7。CTP能监测由7]于硬脑膜下或硬脑膜外血肿受压脑组织[的脑灌注
改变情况,可以在入院时就能初步判断功能预后。正常脑灌注及高灌注预示预后良好,而低灌注提示预后较差。脑外伤患者CTP参数值的变化可以指从而可以避免颅高压的出现,减少为了导早期治疗,
]79-
。增加脑灌注而进行的有创治疗,减少患者痛苦[
颅脑外伤后常出现短暂遗忘,CTP可以发现在颅脑外伤后局部区域脑组织血流动力学改变,相关参数在特定的皮层及皮层下区域有异常。CTP通过局部脑组织血流动力学的改变,能判断外伤后局部脑组织缺血或梗死。CTP比普通平扫CT能更好的评价脑组织活力,将来CTP可以用作对颅脑外伤患者的早期评估。
肿瘤 肿瘤本身具有新生血管的特性,肿瘤5.
20]
,导致肿瘤血容量的增的新生血管通透性较高[
高。先前的研究表明,血管通透性的增高意味着肿瘤侵袭性生物学特性增高,通过抗肿瘤新生血管生成治疗,从而来降低血管通透性,抑制肿瘤生长。初步研究表明,通过CTP测量肿瘤表面血管通透性和可以判断肿瘤的病理分级,肿瘤表面血管通CBV,
20]
。血管透性与肿瘤有丝分裂活动度存在相关性[
通透性增高只见于肿瘤表面,而正常脑组织其值是
10,11]
。C不增高的[TP还能对原发胶质细胞肿瘤与12]
,轴外肿瘤、转移瘤进行鉴别[同时在肿瘤血管发
。有文献报道C生方面CTP图像优于MRITP还
,江苏医药年月第卷第期,,··
用于头颈部鳞癌的检查,初步结果显示,与正常结构肿瘤表面血管通透性、相比,CBF和CBV是增高
的,而MTT是降低的。CTP还可以作为一种无创检查手段来判断肿瘤的恶性程度,从而可以在肿瘤恶性程度最高的区域进行活检,指导治疗。然而,该技术方法仍需要更多的研究来验证。
四、CTP的技术局限及展望
对于CTP所测CBF值的准确性还仍有争议,
[1][2]
、但有文献显示,氙-CBF定量结果与PET2CT2
[]tionofmicrovascularinhumanbraintumorsJ.ermeabilit py ,):AcadRadiol2002,9(Sul2S364367. -pp
[,11]obertsHC,RobertsTP,LeeTY,etal.Dnamiccontrast R -y
:enhancedCTofhumanbraintumorsuantitativeassessment q,:ofbloodvolumebloodflow,andmicrovascularermeabilit py
,reortoftwocases[J].AJNRAmJNeuroradiol2002,23 p
():5828832.-
[]12ianfoniA,ChaS,BradleWG,etal.Quantitativemeasure C -y
mentofbloodbrainbarrierermeabilitusinerfusionT - -Cpygp [],:inextraaxialbraintumorsJ.JNeuroradiol2006,33(3) - 164168.-
[]13osehsonSA,Dillon WP,Smith WS.Incidenceofcontrast J p
nehroathfromcerebralCTaniorahandCTerfusion ppypggpy [],():imainJ.Neurolo2005,641018051806.-gggy
[]14astwoodJD,LevMH,ProvenzaleJM.PerfusionCT with E
[],iodinatedcontrastmaterialJ.AJR AmJRoentenol2003, g():1801312.-
[15]intermarkM,MaederP,ThiranJP,etal.Quantitative W
ofreionalcerebralbloodflowsberfusionCTassessment gyp :studiesatownectionatesariticaleviewfhe l i r c r o tj],:underlintheoreticalmodels[J.EurRadiol2001,11(7) yg 12201230.-
[],16intermarkM,LauBC,ChienJetal.Theanteriorcerebral W
arterisanaroriatearterialinutefunctionforerfusion -yppppp []CTrocessininatientswithacutestrokeJ.Neuroradiolo -pgp
,():2008,503227236.-gy
[17]intermarkM,ReichhartM,ThiranJP,etal.Pronostic W g
accuracofcerebralbloodflow measurementberfusion yyp
,tomorahatthetimeofemerencroomadmiscomuted -gpygyp ,],:atients[sioninacutestrokeJ.AnnNeurol2002,51(4) p417432.-
[18]intermarkM,BoousslavskJ.Imainofacuteischemic W gygg
:braininurthereturnofcomutedtomorahJ].Curr jypgpy[
,():OinNeurol2003,1615963.-p
[]19arriaiT,SuzukiR,HirakawaK,etal.Vascularreservein N
chroniccerebralischemiameasuredbtheacetazolamidechal -y :lenetestcomarisonwithemissiontomorahositron gpgpyp[],():J.AmJNeuroradiol1995,163563570. -
[]20enicA,NabaviDG,CraenRA,etal.ACT methodtomeas C -
:urehemodnamicsinbraintumorsvalidationandalication ypp[],ofcerebralbloodflow masJ.AmJNeuroradiol2000,21 p
():3462470.-
[]21udoK,TeraeS,KatohC,etal.Quantitativecerebralblood K
measurementwithdnamicerfusionCTusintheflow pyg :vascularixeleliminationethodcomarisonith- m w H2Opp],emissiontomorahJ.AmJNeuroradiol2003,ositron gpy[p():243419426.-
[]22intermarkM,ThiranJP,MaederP,etal.Simultaneous W
measurementofreionalcerebralbloodflowberfusionCT gyp [],andstablexenonCT:avalidationstudJ.AmJNeuroradiol y():2001,225905914.-
[],23anelliPC,NicolaG,TsiourisAJetal.Reroducibilitof S py
[]ostrocessinofuantitativeCTerfusionmasJ.AmJ ppgqpp
,():Roentenol2007,1881213218.-g
()收稿日期:20110729--
(供稿编辑:王瑶)
存在高度相关性。CTP后续处理的可重复性还没
有被充分被验证,目前的后处理软件使用方便、简单,但操作者仍需经过一定的训练才能较好的应用。有研究表明,专门从事此项工作的放射学技师得到的结果重复性较好
[23]
。CTP有限的解剖覆盖面是
其另一个不足,而MRIPerfusion由于其能全脑覆-
有限的覆盖面并不限盖而被经常应用。而事实上,制其评价急性脑卒中及指导其治疗。
参
考
文
献
[]1interM,SesaM,BarbierE,etal.Comarativeoverviewof W yp
[],imaintechniuesJ.JNeuroradiol2005,brainerfusion ggqp
():325294314.-[],2intermarkM,FischbeinNJSmith WS,etal.Accuracof W y
CT withdeconvolutionindetectinacutednamicerfusion gyp
,hemishericstroke[J].AJNRAmJNeuroradiol2005,26 p():1104112.-
[]3anJC,Dillon WP,LiuS,etal.Sstematiccomarison T yp
ofTandCTaniorahinacutestrokeerfusionatients -C - ggpypp
[],():J.AnnNeurol2007,616533543. -[]4intermarkM,MeuliR,BrowaesP,etal.ComarisonofCT W yp
erfusionandaniorahndIinelectintroke MR spggpyg a s
[],:foracutetreatmentJ.Neurolo2007,68(9)694atients -gyp697.
[]5intermarkM,KoNU,Smith WS,etal.Vasosasm W p
:aftersubarachnoidhemorrhaeutilitofCTanderfusion gyp []aniorahondianosisandmanaementJ.AmJNeuCT -ggpygg
,():roradiol2006,2712634.-[]6mithLM,ElkinsJS,Dillon WP,etal.PerfusionTassess S -C -
:mentofthecerebrovascularreservearevisittotheacetazo -[],():lamidechallenesJ.JNeuroradiol2008,353157164. -g[]7intermarkM,vanMelleG,SchnderP,etal.Admission W y
erfusionCT:ronosticvalueinatientswithseverehead ppgp[],():traumaJ.Radioo2004,2321211220.-gy[]8intermarkM,ChioleroR,vanMelleG,etal.Relationshi W p
betweenbrainerfusionressureinsevereheadtrauma pp[],():J.CritCareMed2004,32715791587.atients -p
[]9intermarkM,ChioleroR,vanMelleG,etal.Cerebral W
vascularautoreulationassessedberfusionTinsevere -C gyp [],():headtraumaatientsJ.JNeuroradiol2006,3312737. -p
[]10obertsHC,RobertsTP,LeeTY,etal.Dnamiccontrast R -y
(enhancedcomutedtomorahCT)forestimauantitative -pgpyq
··,江苏医药年月第卷第期,,factorsandtheirrecetorsincancer[J].rostaterowth pgp,():EndocrRelatCancer2004,114709724. -
[]14ontananiMarelliM,MorettiRM,MaiS,etal.Gona M -g
dotroinreleasinhormoneaonistsreducethemiratorand pgggy theinvasivebehaviorofandroenindeendentrostatecancer - gpp[],cellsbinterferinwiththeactivitofIGFIJ.IntJOncol - ygy ():2007,301261271.-
[15]uckleCD,PillinD,LorkJM,eta1.Fibroblastsreulate B ygg
theswitchfromacuteresolvintochronicinflam-ersistent gp [],():mationJ.TrendsImmunol2001,224199204. -
[]16ikinsDA,WeiX,WuJW,etal.Invivoimainof S pgg
bonemarrowendothelialmicrodomainsfortumoursecialized p
[],):enraftmentJ.Nature2005,435(7044969-973.g
[]17chorSL,HaieJA,DurminP,etal.Occurrenceofa S qqg
[]fetalfibroblasthenoteinfamilialbreastcancerJ.IntJ pyp,():1986,376831836.Cancer-
[]18rimoA,GutaPB,SroiDC,etal.Stromalfibroblasts O pq
ininvasivehumanbreastcarcinomastumorresentromote pp/rowthandanioenesisthrouhelevatedSDF1CXCL12 -gggg[],():J.Cell2005,1213335348.secretion-
()收稿日期:20110218--
(供稿编辑:王瑶)
]differentiationandmodulationoftumorcellJ.roliferation[ p,():OralOncol2008,445509517. -
[]8unzSchuhartLA,KnuechelR.Tumorassociatedfibro K- - -g
():blasts.PartIactivestromalarticiantsintumordevelo -ppp]?H,:mentandroression[JistolHistoathol2002,17(2) ppg599621.-
[]9omaK,SmalleKSM,LioniM,etal.Theessentialroleof N y
inesohaealsuamouscellcarcinomainducedfibroblasts -pgq[],():anioenesisJ.Gastroenterolo2008,134719811993.-gggy
[]10laffeKP,AbramsK,ShihSC,etal.Fibroblastrowth C yg
2activationofstromalcellvascularendothelialfactorrowth g],exressionandanioenesis[J.LabInvest2001,81factor pgg():16175.-
[]11awardSW,WanY,CeoM,eta1.Malinanttransforma H -ygg
tioninanontumorienichumanrostaticeithelialcellline gpp[],):J.CancerRes2001,61(2281358142. -
[]12reenMM,HileCT,ShanksJH,etal.Exressionofvascu G -yp
larendothelialfactor(VEGF)inlocallinvasiverowthros -ygp ]ronostictatecancerisforradiotheraoutcome[J.IntJ pgpy ,():OncolBiolPhs2007,6718490.Radiat -y
[]13abiddoB,OzenM,IttmannM.Theroleoffibroblast Kw-A
·综述·
CT脑灌注成像技术及临床应用进展
徐裕 冯东侠
【提要】在西方发达国T脑灌注成像技术随着现代多排螺旋CT的出现及相关软件的开发, C家已常规用于急性脑卒中患者的早期筛选,并用来鉴别梗死灶和缺血半暗带。同时CT脑灌注成像技术还用来判断蛛网膜下腔出血后是否存在脑血管痉挛,以及评价颈动脉狭窄后血管的储备情况。另外,CT脑灌注成像技术还被用作评价脑外伤后的脑血流灌注情况和测量脑肿瘤表面血管的通透性。
【()中图分类号】文献标识码】文章编号】445 【2533685201204046604 R A 【 0---
目前有多种现代影像成像技术可以用来评价脑
、血流灌注情况,包括氙-正电子发射体CT(XeCT)-、单光子发射计算体层摄影(层摄影(PET)SPECT)和磁共振灌注成像(等。但这些成MRIPerfusion)-像设备由于资源不普及、检查费用昂贵、患者不能耐
1]
。C受等因素,限制了其在临床上的广泛应用[T
的不断成熟和软件功能的不断提升,CTP的后处理也变得相对简单。在西方发达国家,CTP已常规用于急性脑卒中患者的早期筛选,并用来鉴别梗死灶和缺血半暗带,从而通过相应治疗使缺血半暗带能
]24-
。另外,再次恢复血流灌注[CTP还用来判断蛛5]
,以及评价网膜下腔出血后是否存在脑血管痉挛[
脑灌注成像(作为一项新的影像技术,具有诊CTP)断快速、无创的特点,在定量评价脑血流灌注方面,具有广阔的应用前景。随着现代多排螺旋CT技术
东南大学医学院附属江阴医院神经214400 江苏省, 作者单位:
外科
颈动脉狭窄患者通过乙酰唑胺治疗后血管的储备情况,从而帮助判断选择外科手术搭桥治疗还是血管
6]
。C内介入治疗[TP还被用作评价脑外伤后的脑]79-
和测量脑肿瘤表面血管的通透血流灌注情况[]1012-
。性[
,江苏医药年月第卷第期,,··
一、CTP的数据采集技术
一次全脑平CTP通过运用多排螺旋CT扫描,
扫后,在颈动脉和椎动脉C延迟增强扫T造影之前,描,层厚5mm,扫描1选择包括基底节和6个层面,半卵圆中心的层面,这些层面可以评价幕上三支供血动脉分水岭区的脑灌注情况。通过20号注射器/),注射4注射速0ml非离子型造影剂(300mImlg/。造影剂选择在右侧肘静脉注入,在此注度5mls入可以尽量减少造影剂的聚集,降低血管外渗风险,同时可以最大程度地降低在胸廓入口处的条纹状伪影。而在左侧肘静脉注射时有可能出现以上情况,是因为左侧无名静脉在胸骨和狭长上升的主动脉弓在老年患者中多见。在造影剂注之间的挤压所致,
入7s后,开始扫描,每秒获取一个图像,共扫描,,接下来每3秒获取一个图像,共3整个获取37s3s
。图像时间为70s
通过连续二次团注造影剂,获取连续二个CTP序列来提高解剖覆盖面。然而,由于肾功能的差别,连续二次团注造影剂不能适用于每个患者。目前存在多种提高C其中包括触发TP解剖覆盖面的方法,图像技术,通过该技术,可以在脑二个不同层面扫描,从每个层面依次得到数据。该方法只要通过一就能获取一系列脑图像,但是由于次造影剂的团注,
在单一层面得到序贯图像需要增加扫描时间,从而降低了其在颞部的分辨率。当急性脑卒中患者在治疗时间窗内行C先前一般不需检查其肾TP扫描时,除非其有肾功能衰竭病史,或者先前血清肌酐功能,
/测量值大于1或者有肾脏疾患病史,32.6μmolL,
糖尿病,结缔组织病,或副蛋白综合征。Josehsonp
13]等[通过大量临床应用证实无肾功能疾患病史者
描像素中,某个兴趣动脉和静脉区域,时间和造影剂浓度之间产生一个曲线关系。MTT图来源于动脉和组织增强曲线的信息重叠。CBV是通过脑实质像素曲线下区域除以静脉像素曲线下区域得出的,
[5]
。与其他软件相通过中线容量公式计算出CBF1
信息重叠软件只需要更低的注射速度,从而更具比,
有实用性,患者更能耐受。在每个急性脑卒中患者选择不同的输入动脉,中,CTP参数结果之间没有
16]
。因而,显著差异[我们常规选择大脑前动脉作为
输入动脉,并由此来提供一个参考标准,便于个体之间的比较。
三、CTP的临床应用范围
急性脑卒中 对于表现为急性脑卒中症状1.
的患者,经头颅非增强CT扫描排除脑出血后,CTP检查是评价脑血流灌注情况的重要手段。事实上,非增强CT扫描诊断急性脑缺血的敏感性是很低的。另外,急性缺血性脑卒中的溶栓治疗,有赖于早快捷的影像学诊断来明确缺血半暗带的存在及期、
其范围,通过溶栓治疗脑缺血半暗带区域的脑组织有希望得到挽救。尽管如此,溶栓治疗对于已经完全梗死的脑组织不但没有益处,反而有可能因再灌注损伤而导致脑出血。对于缺血半暗带的治疗,应不能一味强调治疗时间窗这个注重个体化的治疗,
标准,因为每个个体从缺血半暗带发展至梗死时间方便地明确脑缺是不同的。CTP作为一项能及时、血半暗带的诊断技术,允许快速地挑选那些可以受益于溶栓治疗的患者。梗死灶和缺血半暗带在CTP数据上的鉴别主要依靠脑血管自主调节功能的存在与否,在梗死灶中心,血管自主调节功能丧失,因而MT而血管自主调节功能T和CBV降低;在缺血半暗带中会有残存,因此MTT反而增高,
[7]
。在脑卒中可疑患者CCBV甚至也是增高的1TP
图像上,我们常规首先评价MT因为MTT图像,T最敏感,特别在早期发现小的缺血灶。当MTT异
行急诊C仅有极个别出现短TP检查是相对安全的,,暂性肾功能衰竭(无永久性肾功能衰竭。0.19%)并且如果应用低电压和低电流行C则TP扫描,
仅稍高于常规普通头颅CCTP的总射线剂量,T平扫,该剂量少于P只相当于XET或SPECT,eCT-
14]
。扫描一个层面的射线剂量[
二、CTP的数据处理技术
他所涉及参数CTP理论依据是中心容量原则,
,包括脑血流量(脑血容量(和平均通过CBF)CBV),/时间(他们之间的关系为:MTT)CBF=CBVMTT,CTP数据是通过检测碘造影剂第一次通过
脑血管时获取。通过造影剂浓度与CT密度之间的线性关系计算出所选区域造影剂的总量。在每个扫
常时,我们通过C如BF图来确定CBF是否降低,最后通过在异常CBF降低就能诊断缺血性脑卒中,
MTT和CBF区域CBV值来阐述其病理生理。在评价梗死和缺血半暗带方面,CTP和灌注MRI结果是相同的,从而可以选择合适的患者通过CTP检查,在急性期行再灌注治疗。因为CTP只需更短的急诊时比MR扫描时间,IPerfusion更能被广泛应-用。因此,CTP在评价急性脑卒中患者的优越性较
18]
。但是有一些特殊情况(大[如:腔隙性梗死,后颅
··,江苏医药年月第卷第期,,窝脑卒中)MRI是优于CTP。
脑血管储备 颈动脉狭窄病变导致的慢性2.
脑缺血患者中,由于脑血管储备的存在,CBF通常是正常的,至少在早期是不会降低的。这些脑血管储备是通过脑动脉血管的扩大来代偿,使有下降趋势的CBF维持在一个正常水平。在慢性脑血管调节功能紊乱患者中,通过对残留脑血管储备的定量来鉴别脑组织血管扩张是代偿期还是失代偿分析,
期,后者丧失脑血管自动调节能力,是发生缺血的高危因素,任何血流动力压力改变都能触发,从而需要升高CBF来阻止缺血的发生。升高CBF方法通常包括颈内动脉内膜剥脱术、颅内外血管搭桥和血管
19]
。血流动力学的紊乱能用一个耐受内介入治疗[
独应用特异性低等,因而不能直接指导临床治疗。蛛网膜下腔出血后的患者,通过TCD检查存在脑
血管痉挛,应用CTP联合CTA监测脑灌注情况。MTT的延长提示这些区域可能存在脑血管痉挛,同时发现该区域脑皮质C而后在脑BF值是降低的,血管CTA上证实该区域血管存在痉挛。这种方法的敏感性和特异性都比单独应用多普勒超声要高,在血管痉挛的低危人群,可以避免不必要的有创血
5]
。管造影检查[
脑外伤 C4.TP已应用于重型颅脑外伤患者
脑灌注情况的监测,其主要优势能监测局部的血流动力学改变。它的结果表现为一种特殊图形,与脑可水肿和颅内高压有关。通过对CTP参数的测量,以对重型颅脑外伤患者直接、定量评价脑血管自动调节功能,它能帮助鉴别细胞毒性脑水肿和血管源
8,9]
,从而指导治疗[同时可以监测治疗效性脑水肿,
实验来模拟,例如应用乙酰唑胺联合CBF的定量测量。虽然这个实验确切的机制尚不明确,但是乙酰从而在相应分水岭区增唑胺能使正常脑动脉扩张,
加C由于脑血管自身调BF。脑血管储备受损患者,血管已最大程度扩张,对乙酰唑胺已不敏节机制,
感。周围健康血管扩张引起盗血使CBF只能维持在原有水平甚至更低水平。乙酰唑胺副作用少,能被患者普遍耐受,最常见的副作用是口角麻木、感觉异常和头痛。C经颅多普勒超声T,PET,SPECT,
(和MRTCD)IPerfusion都可以用来评价应用乙酰-唑胺后脑血管储备能力。最近,CTP已被用作乙酰应用乙酰唑胺曾作为独立评价脑灌唑胺疗效观察,
注情况的一项技术,患者首先行C接着静TP检查,脉应用1g乙酰唑胺,20min后再次行CTP检查。其结果比SCTP能测量CBV和MTT,PECT和MRIPerfusion可能更有意义。最近一项研究表-明,脑血管储备恢复程度与MTT变化关系较为密切。该研究表明,在脑血管储备代偿能力较弱的分水岭区,MTT基线值的增高可能是脑血管储备恢量化的信号。复的一个稳定的、
脑血管痉挛 在动脉瘤性蛛网膜下腔出血3.后,脑血管痉挛是一个常见并发症,在出血早期就可以导致严重的病残率。脑血管造影可以证实蛛网膜下腔出血后6其中0%-80%可以出现脑血管痉挛,大约3大约有7%的患者将2%患者可以出现症状,出现严重的残疾。在这些脑缺血高危患者中,通过测量C同时可以BF对早期评价脑缺血是有意义的,指导药物治疗和监测治疗结果。TCD监测脑血管痉挛被广泛应用,但其存在诸多不足,包括不同水平操作者检测结果不同、不能量化脑组织的C单BF、
果。CTP分辨脑挫伤的敏感性比普通平扫CT高,
[]
敏感率分别是87.5%和39.6%7。CTP能监测由7]于硬脑膜下或硬脑膜外血肿受压脑组织[的脑灌注
改变情况,可以在入院时就能初步判断功能预后。正常脑灌注及高灌注预示预后良好,而低灌注提示预后较差。脑外伤患者CTP参数值的变化可以指从而可以避免颅高压的出现,减少为了导早期治疗,
]79-
。增加脑灌注而进行的有创治疗,减少患者痛苦[
颅脑外伤后常出现短暂遗忘,CTP可以发现在颅脑外伤后局部区域脑组织血流动力学改变,相关参数在特定的皮层及皮层下区域有异常。CTP通过局部脑组织血流动力学的改变,能判断外伤后局部脑组织缺血或梗死。CTP比普通平扫CT能更好的评价脑组织活力,将来CTP可以用作对颅脑外伤患者的早期评估。
肿瘤 肿瘤本身具有新生血管的特性,肿瘤5.
20]
,导致肿瘤血容量的增的新生血管通透性较高[
高。先前的研究表明,血管通透性的增高意味着肿瘤侵袭性生物学特性增高,通过抗肿瘤新生血管生成治疗,从而来降低血管通透性,抑制肿瘤生长。初步研究表明,通过CTP测量肿瘤表面血管通透性和可以判断肿瘤的病理分级,肿瘤表面血管通CBV,
20]
。血管透性与肿瘤有丝分裂活动度存在相关性[
通透性增高只见于肿瘤表面,而正常脑组织其值是
10,11]
。C不增高的[TP还能对原发胶质细胞肿瘤与12]
,轴外肿瘤、转移瘤进行鉴别[同时在肿瘤血管发
。有文献报道C生方面CTP图像优于MRITP还
,江苏医药年月第卷第期,,··
用于头颈部鳞癌的检查,初步结果显示,与正常结构肿瘤表面血管通透性、相比,CBF和CBV是增高
的,而MTT是降低的。CTP还可以作为一种无创检查手段来判断肿瘤的恶性程度,从而可以在肿瘤恶性程度最高的区域进行活检,指导治疗。然而,该技术方法仍需要更多的研究来验证。
四、CTP的技术局限及展望
对于CTP所测CBF值的准确性还仍有争议,
[1][2]
、但有文献显示,氙-CBF定量结果与PET2CT2
[]tionofmicrovascularinhumanbraintumorsJ.ermeabilit py ,):AcadRadiol2002,9(Sul2S364367. -pp
[,11]obertsHC,RobertsTP,LeeTY,etal.Dnamiccontrast R -y
:enhancedCTofhumanbraintumorsuantitativeassessment q,:ofbloodvolumebloodflow,andmicrovascularermeabilit py
,reortoftwocases[J].AJNRAmJNeuroradiol2002,23 p
():5828832.-
[]12ianfoniA,ChaS,BradleWG,etal.Quantitativemeasure C -y
mentofbloodbrainbarrierermeabilitusinerfusionT - -Cpygp [],:inextraaxialbraintumorsJ.JNeuroradiol2006,33(3) - 164168.-
[]13osehsonSA,Dillon WP,Smith WS.Incidenceofcontrast J p
nehroathfromcerebralCTaniorahandCTerfusion ppypggpy [],():imainJ.Neurolo2005,641018051806.-gggy
[]14astwoodJD,LevMH,ProvenzaleJM.PerfusionCT with E
[],iodinatedcontrastmaterialJ.AJR AmJRoentenol2003, g():1801312.-
[15]intermarkM,MaederP,ThiranJP,etal.Quantitative W
ofreionalcerebralbloodflowsberfusionCTassessment gyp :studiesatownectionatesariticaleviewfhe l i r c r o tj],:underlintheoreticalmodels[J.EurRadiol2001,11(7) yg 12201230.-
[],16intermarkM,LauBC,ChienJetal.Theanteriorcerebral W
arterisanaroriatearterialinutefunctionforerfusion -yppppp []CTrocessininatientswithacutestrokeJ.Neuroradiolo -pgp
,():2008,503227236.-gy
[17]intermarkM,ReichhartM,ThiranJP,etal.Pronostic W g
accuracofcerebralbloodflow measurementberfusion yyp
,tomorahatthetimeofemerencroomadmiscomuted -gpygyp ,],:atients[sioninacutestrokeJ.AnnNeurol2002,51(4) p417432.-
[18]intermarkM,BoousslavskJ.Imainofacuteischemic W gygg
:braininurthereturnofcomutedtomorahJ].Curr jypgpy[
,():OinNeurol2003,1615963.-p
[]19arriaiT,SuzukiR,HirakawaK,etal.Vascularreservein N
chroniccerebralischemiameasuredbtheacetazolamidechal -y :lenetestcomarisonwithemissiontomorahositron gpgpyp[],():J.AmJNeuroradiol1995,163563570. -
[]20enicA,NabaviDG,CraenRA,etal.ACT methodtomeas C -
:urehemodnamicsinbraintumorsvalidationandalication ypp[],ofcerebralbloodflow masJ.AmJNeuroradiol2000,21 p
():3462470.-
[]21udoK,TeraeS,KatohC,etal.Quantitativecerebralblood K
measurementwithdnamicerfusionCTusintheflow pyg :vascularixeleliminationethodcomarisonith- m w H2Opp],emissiontomorahJ.AmJNeuroradiol2003,ositron gpy[p():243419426.-
[]22intermarkM,ThiranJP,MaederP,etal.Simultaneous W
measurementofreionalcerebralbloodflowberfusionCT gyp [],andstablexenonCT:avalidationstudJ.AmJNeuroradiol y():2001,225905914.-
[],23anelliPC,NicolaG,TsiourisAJetal.Reroducibilitof S py
[]ostrocessinofuantitativeCTerfusionmasJ.AmJ ppgqpp
,():Roentenol2007,1881213218.-g
()收稿日期:20110729--
(供稿编辑:王瑶)
存在高度相关性。CTP后续处理的可重复性还没
有被充分被验证,目前的后处理软件使用方便、简单,但操作者仍需经过一定的训练才能较好的应用。有研究表明,专门从事此项工作的放射学技师得到的结果重复性较好
[23]
。CTP有限的解剖覆盖面是
其另一个不足,而MRIPerfusion由于其能全脑覆-
有限的覆盖面并不限盖而被经常应用。而事实上,制其评价急性脑卒中及指导其治疗。
参
考
文
献
[]1interM,SesaM,BarbierE,etal.Comarativeoverviewof W yp
[],imaintechniuesJ.JNeuroradiol2005,brainerfusion ggqp
():325294314.-[],2intermarkM,FischbeinNJSmith WS,etal.Accuracof W y
CT withdeconvolutionindetectinacutednamicerfusion gyp
,hemishericstroke[J].AJNRAmJNeuroradiol2005,26 p():1104112.-
[]3anJC,Dillon WP,LiuS,etal.Sstematiccomarison T yp
ofTandCTaniorahinacutestrokeerfusionatients -C - ggpypp
[],():J.AnnNeurol2007,616533543. -[]4intermarkM,MeuliR,BrowaesP,etal.ComarisonofCT W yp
erfusionandaniorahndIinelectintroke MR spggpyg a s
[],:foracutetreatmentJ.Neurolo2007,68(9)694atients -gyp697.
[]5intermarkM,KoNU,Smith WS,etal.Vasosasm W p
:aftersubarachnoidhemorrhaeutilitofCTanderfusion gyp []aniorahondianosisandmanaementJ.AmJNeuCT -ggpygg
,():roradiol2006,2712634.-[]6mithLM,ElkinsJS,Dillon WP,etal.PerfusionTassess S -C -
:mentofthecerebrovascularreservearevisittotheacetazo -[],():lamidechallenesJ.JNeuroradiol2008,353157164. -g[]7intermarkM,vanMelleG,SchnderP,etal.Admission W y
erfusionCT:ronosticvalueinatientswithseverehead ppgp[],():traumaJ.Radioo2004,2321211220.-gy[]8intermarkM,ChioleroR,vanMelleG,etal.Relationshi W p
betweenbrainerfusionressureinsevereheadtrauma pp[],():J.CritCareMed2004,32715791587.atients -p
[]9intermarkM,ChioleroR,vanMelleG,etal.Cerebral W
vascularautoreulationassessedberfusionTinsevere -C gyp [],():headtraumaatientsJ.JNeuroradiol2006,3312737. -p
[]10obertsHC,RobertsTP,LeeTY,etal.Dnamiccontrast R -y
(enhancedcomutedtomorahCT)forestimauantitative -pgpyq