灌注成像在盆腔淋巴结转移中的应用-新技术新业务申报

1、CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断2013年度新技术与新业务申报湖北省肿瘤医院放射科 陈长春CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断 CTCT灌注成像灌注成像（CT perfusion imaging）是在静脉团注对比剂后对选定层面行同层动态扫描，以获得该层面内每一象素的时间-密度曲线（time-density curve, TDC）,根据该曲线利用不同的数学模型计算出血流量（blood flow, BF）、血容量（blood volume, BV）、对比剂的平均通过时间（mean transit time, MTT）、对比剂峰值时间（time to peak, TTP）、表面通透性PS图（Capi

2、llary Permeability Surface Area Product, PS）等参数，以此来评价组织器官的灌注状态。CT灌注成像具有经济实用，无需使用放射性同位素，图像的空间、时间分辨率高，扫描设备简单，影响因素少，成像时间短等特点。CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断1980年，Axel首先报道了采用CT动态成像评估组织血流灌注的方法来测量脑血流量1991年，Miles 采用TDC的曲线最大上升斜率来计算脏器的血流灌注1995年，Blomley发展了这一技术，可用于分别测量肝实质的肝动脉和门静脉灌注量。 CTCT灌注成灌注成像发展史像发展史CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断CTCT灌

3、注的灌注的5 5个重要的前提条件个重要的前提条件 (1)足够高的空间分辨率，足以区分感兴趣的解剖结构及与周围组织的关系； (2)足够高的时间分辨率，可以计算所研究生理过程中时间-变量变化关系； (3)所测量的信号变化与组织强化的对应关系必须是唯一确定的； (4)示踪剂所反映的生理过程不受所注入的示踪剂影响； (5)所研究的生理过程在测量计算期间保持稳态。CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断 CT灌注成像的原理主要来源于核医学计算组织血流量的数据处理技术。 核医学研究组织灌注的机理在于自静脉团注示踪剂后，示踪剂自左心室射出，随血流到达所观察组织，其浓度不断升高，最终达到峰值。CT灌注成像原理灌注成

4、像原理CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断 组织血流量(OBF)与心输出量(CO) 之间存在如下关系： OBF/CO= gorganAa/gaD gorgan：组织TAC的最大斜率； ga： 动脉TAC的最大峰值； A： 动脉TAC的曲线下面积； ： 相机计数与放射活性间的转换常数。 为除外组织示踪剂再循环的影响，使用变量校正时间-放射活性曲线。 核医学血流量计算方法核医学血流量计算方法CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断 放射学对比剂与放射性核素的药代动力学非常相似。 1mg碘相当于25Huml。 由于A的单位是HU时间单位，对比剂剂量也可使用HUml表示，不需要校正系数。 组织灌注量（ml/s

5、/ml组织）gorgan/ ga gorgan：组织TDC的最大斜率（Hu/s） ga： 动脉TDC的强化峰值(Hu)CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断CT灌注成像使用的数学模型灌注成像使用的数学模型主要根据Fick原理，认为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。该模型利用对比剂首过(first-pass，是指对比剂主动脉进入毛细血管到达静脉之前的一段时间内，没有对比剂进入静脉再次循环的现象)状态下可忽略静脉流出的假定，在没有对比剂外渗的情况下，获得增强的TDC，并计算BF、BV、MTT等参数。Cenic等于1999年提出的一种新的数学模型，它相对于非去卷积模型引入的参数

6、多，计算复杂，根据实际情况综合考虑了流入动脉和流出静脉的血液进行数学计算处理，主要反映的是注射对比剂后组织器官中存留的对比剂随时间的变化量，因此较真实地反映组织器官的内部血液动力学情况，目前应用广泛。 二者相比，非去卷积数学模型概念相对简单，便于理解，但易低估BF，且注射对比剂时要求注射流率大(8mls)，增加了操作难度和危险性。去卷积数学模型计算偏差小，注射速度要求求不高(一般4-5mls) ，但需要采集数据的时间较长，对于易受呼吸运动影响的部位，获得成功的技术难度较大。CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断CT灌注成像技术和方法灌注成像技术和方法快快速团注速团注法法 用于非去卷积数学模型计算，

7、研究表明，注射对比剂剂量越小，计算的BF值越准确。但为保证增强后图像具有良好的信噪比，对比剂的剂量不应少于40rnl。对比剂注射流速越快越好，这样可以提高计算的精确度，但是却增加了注射局部对比剂外渗的危险性，国内灌注研究注射流速多在810mls之间，注射部位多为肘前静脉，选择较粗大的静脉血管，使用2021G套管穿刺针。扫描时首先进行常规CT平扫，用以确定灌注扫描的靶层面。固定多层连续动态扫描，同一层面反复连续扫描。普普通增强注射流率通增强注射流率法法 用于去卷积数学模型计算方法，该法对比剂注射速率要求慢，可降低到4mls。图像后处理时要选择好输入动脉和输入静脉，仔细划定兴趣区，既要避开血管，又

8、要与组织器官的周边部分有一定的距离以减少部分容积效应的影响。其他扫描参数的选择与快速团注法相同，要求患者4060s静止不动。CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断Positive Enhancement Integral （正增强积分）在指定的范围内所计算的时间密度曲线下的面积。Time to Peak（至峰值时间）从增强开始到达到峰值时所用的时间，以秒为单位 。Maximum Slope of Increase（最大上升斜率）由增强开始至增强峰值连线的斜率Maximum Slope of Decrease（最大下降斜率）由增强峰值至第一循环结束连线的斜率。CT灌注成灌注成像获得的参数像获得的参数

9、CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断Blood Flow （血流速）： 每分钟每100 克“湿”组织通过的血液的毫升数Mean Transit Time （平均通过时间）： 血液通过局部组织的平均时间单位为秒。Blood Volume （血容量）： 为每100 克“湿”组织内所含血液的毫升数。Permeability Surface Area Product （表面通透性）： 血液有毛细血管向组织间隙渗透的速度，单位为每分钟每毫升。Hepatic Arterial Fraction （肝动脉分数）： 在肝组织（肝肿瘤）中肝动脉供血所占的比例，以分数形式显示。Time of Arrival （到达

10、时间）： 代表在给定区域造影剂的到达时间，以秒为单位。CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断CT灌注成像扫描注意事项灌注成像扫描注意事项 扫描前的准备工作是CT检查的基础，不仅影响扫描质量，还直接影响到灌注成像的结果。我们推荐扫描前应作如下准备：1、向患者讲述检查过程，使患者有充分准备；2、缓解患者紧张情绪，取得患者良好配合；3、向患者强调保持静止的重要性，应保证检查患者全身处于静止 状态；4、需要控制呼吸的器官我们推荐使用腹带，训练患者小幅呼吸，以确保扫描部位的稳定。CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断CT灌注成像灌注成像在影在影像学诊像学诊断中的临床应用断中的临床应用脑急性脑缺血脑肿瘤的诊断脑肿

11、瘤的随访肝肝脏灌注状态肝肿瘤肝移植胰腺肾脏心脏其他肿瘤鉴别诊断指导分期发现转移评价疗效预后随访CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断评价脑缺血严重程度：脑组织对缺血的耐受性、脑血流(CBF)下降程度、缺血持续时间这三个因素决定了缺血的脑组织是否会发展为梗死。不同的脑组织对缺血的耐受性不同，灌注成像可以通过测定CBF，结合发病时间，更加全面地评价脑缺血的严重程度，估计预后；显示脑缺血半暗带：目前早期脑缺血最有效的治疗方法是溶栓治疗，其目的在于及时恢复血流以挽救功能尚可以恢复的半暗带脑组织。灌注CT可以通过测定CBF的相对值或是根据脑血容量(CBV)来区分梗死组织和半暗带组织，在溶栓之前判断半暗带是否

12、存在并显示其分布，以便选择合适的患者进行溶栓治疗，同时减少出血等并发症；早期显示脑缺血病灶：脑缺血疾病一般首先出现功能的异常，随后才出现形态学改变。CT灌注成像做为一种功能性成像技术，能够早期显示脑缺血病灶。普通CT一般要到缺血后24h才能显示病灶，常规MRI 要到出现症状8h以后才能显示高信号，即使是弥散加权最早也要到缺血后105min才能显示病灶。而灌注CT最早可在出现症状30min后显示病灶，异常灌注区表现为CBF下降，CBV正常或轻度升高、严重时下降，MTT基本正常或延长，TTP延长或消失。CT灌注成灌注成像对脑缺血疾病的价值像对脑缺血疾病的价值CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断CT灌

13、注成灌注成像对肝占位病变的价值像对肝占位病变的价值肝肝硬硬化化 HAP增加PVP减少。HPI增加，并且随着肝硬化程度的加重。HAP有逐渐增加的趋势，因此可以根据肝脏灌注状况的变化来评价肝硬化病情的严重程度。原原发性肝发性肝癌癌 主要由肝动脉供血，其HAP增加。一般025mlminml。PVP下降可能代表病变的进展；而肝脏良性肿瘤多不由肝动脉供血，其HAP正常；而肝硬化时HAP虽然也增加，但多伴有脾脏灌注的增加，而肝恶性肿瘤多不伴有脾脏灌注的增加，对病变良恶性程度鉴别有重要的价值。肝转移肝转移 隐匿性或早期、微小转移瘤因转移灶太小而在常规CT、MRI或手术中不易被发现，但此时其血流动力学方面的改

14、变在灌注图像上已有所提示：HAP及HPI增高。研究方向发现，即使肝脏灌注扫描层面内不包括转移瘤灶本身，其HAP也可增加，而且HAP的高低与结肠癌预后的相关性甚高。因此HAP增加则提示有肝转移的危险，应密切随诊。CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断灌注成像的新进展灌注成像的新进展 灌注成像评价肿瘤乏氧的研究灌注成像评价肿瘤乏氧的研究 肿瘤微环境中很重要的一点就是肿瘤的灌注，通过灌注，氧及葡萄糖才能运输到肿瘤组织，所以通过对肿瘤灌注状态的评价也可间接地对其乏氧程度进行判断，肿瘤中不充分的灌注及混乱血管网会导致肿瘤慢性的弥散障碍性乏氧。而肿瘤乏氧还可以是急性的周期性现象，因为有些血管会定期地开放和关闭

15、，在这个过程中，往往也会产生所谓的急性灌注异常肿瘤乏氧。肿瘤组织的供氧水平与微血管密度直接相关，对鼻咽癌和宫颈癌的组织切片分析表明，肿瘤组织的微血管密度与放射治疗后生存时间呈正相关。 灌注成像评价抗肿瘤血管生成药物疗效的研究灌注成像评价抗肿瘤血管生成药物疗效的研究 随着血管内对比剂的开发，定量计算肿瘤局部血容量和对比剂平均通过时间有望得到解决。首过灌注不仅可用于良恶性肿瘤鉴别，还可用来评价临床抗肿瘤血管药物的疗效。 CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断 CT灌注成像技术为评价器官、组织的血供情况、血流动力学状态提供了一种直观、活体和无创性的影像学检查手段，并能对灌注过程做出定量或半定量的分析，它

16、代表着现代医学影像学从主要反映解剖形态学变化向既能反映宏观的大体形态、又能揭示微观的代谢和功能状态发展的趋势，将在疾病的诊断与鉴别诊断、生物学行为评估和临床分期以及疗效评价等方面发挥重要作用。 BF BV MTT PS HAF IRF-T0CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断CT灌注成灌注成像像盆腔淋巴结转移的影像诊断？盆腔淋巴结转移的影像诊断？CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断 盆腔内外恶性肿瘤都可以发生盆腔淋巴结转移,需要与巨细胞淋巴结增生灶、反应性增生、结核及其他感染性病变鉴别。及时而准确地检出和判断区域淋巴结的良恶性是进行肿瘤分期和制订治疗方案的关键，且影响着患者的预后评估。CT灌注成像

17、与盆腔淋巴结转移的诊断 目前，临床上评价淋巴结良恶性的影像学标准主要依据淋巴结的大小、形状、轮廓边缘以及有无中心坏死等表现，其中淋巴结短径10 mm 是最主要的鉴别依据。 但是临床上发现肿大的淋巴结也可能由炎性反应性增生所致，而正常大小的淋巴结也有可能受到肿瘤的浸润，故单纯依靠淋巴结的大小作为诊断标准，对良恶性淋巴结的诊断敏感度和特异度均不高。 传统CT和MR对直肠癌直肠癌淋巴结转移预测的敏感性（68.75%, 61.54%）、特异性（63.63%, 64.71%）、阳性预测值（73.33%, 72.73%）、阴性预测值（58.33%, 52.38%）和准确性（66.67%, 62.79%）都

18、不高。 以盆腔CT影像上单侧淋巴结清晰凡最大直径10 mm或有中心性坏死者为淋巴结CT阳性的诊断标准时，CT对宫颈癌宫颈癌盆腔淋巴结转移的敏感度和特异度分别为62.0%和93.5%。CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断 如何提高其诊断的敏感度和特异度一直是医学影像学领域亟待解决的难题。大量研究证实CT灌注成像在颈部、腹部淋巴结病变中有重要意义，盆腔则未见报道。CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断可行可行性分析性分析临床技术实力深厚专业设备精良人才队伍整齐科研经验丰富CT灌注成像与盆腔淋巴结转移的诊断 我院放射科具有国内外一流的设备：64排螺旋CT及AW4.4工作站，配有专业后处理软件，数据处理及重建图像快捷，可以直观的观察肿瘤及阴性对比组织的灌注情况。 我科具有相关专业高级技术人员以及从事影像工作多年、承担省市级多项课题的专家，并对本项目积极指导。CT灌注成像