CT脑灌注成像联合头颈部CTA的应用

1、双源CT脑灌注成像联合头颈部CTA在脑缺血性病变的应用 脑血管病 在全球范围内，脑血管病每年使460万人死亡,脑血管病死亡率一直居死因之首。中国也是脑血管病高发地区，据估计居民现患脑血管病600万，每年新发病130万人、死亡近100万人。在幸存者中约3/4的人留下偏瘫等后遗症状，部分病人丧失劳动能力和生活能力。脑血管病中，缺血性脑血管病（脑梗死）的发生率占首位。对于缺血性脑血管病如何早期明确诊断，尤其病因诊断；判断其病情程度、风险程度及预后争取及时有效的治疗最大程度的减少脑梗死的发生对于缺血性脑血管病如何判断脑血流状态？脑CT灌注成像 （CTP）：优点：直接评价脑组织的灌注情况 ，是否存在低灌

2、注，低灌注区域是否与临床症状、体征相关。不足：不能显示灌注情况与相应血管的关系。如何评价脑血管状态？CT血管成像(CTA)优点：可以直观显示动脉的狭窄、闭塞等情况。不足：不能确定狭窄的血管供血区是否一定存在脑组织低灌注情况。脑灌注的临床应用标准灌注：用于脑缺血病变 1、脑梗死前期病变情况的检查。 2、超早期脑梗死的半暗带的判定。肿瘤灌注： 判断肿瘤的活动性，特别是鉴别手术后、放疗后肿瘤组织和纤维化组织。2022/7/306理论基础 1mg的碘使1ml的组织CT值增加25Hu，可以根据核医学的放射性示踪剂稀释原理，通过定量测定局部脑组织的碘聚集量，通过计算得出局部脑组织的血流灌注量 中心容积定律

3、： CBF=CBV/MTT 2022/7/307时间密度曲线 参数和图像脑血流量(CBF)脑血容量(CBV)平均通过时间(MTT)和峰值时间(TTP) 脑血流量图(mapping of CBF)脑血容量图(mapping of CBV)平均通过时间图(mapping of MTT)和峰值时间图(mapping of TTP) 血流量灌注图脑血流量(CBF):CBF=CBV/MTT,指在单位时间内流经一定量脑组织血管结构的血流量，表示方法为每100g脑组织每分钟内的脑血流量ml/(100g .min)。它反映脑组织内的血流量,CBF值越小,意味着脑组织的血流量越低.血容量灌注图像脑血容量(CBV

4、):指存在于一定量脑组织血管床的容积,根据时间密度曲线下方封闭的面积计算得出,表示方法为每100g脑组织的血容量(ml/100g)。 平均通过时间灌注图像平均通过时间(MTT):开始注射对比剂到时间-密度曲线下降至最高强化值一半时的时间,主要反映的是对比剂通过毛细血管的时间,单位为秒(s)。 峰值时间灌注图像峰值时间(TTP):指在TDC上从注入对比剂到对比剂浓度达到峰值的时间,单位为秒(s)。TTP值越大,意味着最大对比剂团峰值到达脑组织的时间越晚。灌注图像显示了什么？是“功能”和“参数”图像，灌注CT借助与时间密度曲线匹配的数学计算模式，利用了隐藏在增强程度时间变化的所有信息。经处理后的彩

5、色图像更适合人眼；测量的数值不是CT值，而是一个功能单位，如TTP越大，说明团注峰值到达越晚；CBF数值越小，说明流量越低。灌注图像后处理采用Perfusion CT软件进行后处理,得到一系列脑灌注参数图： 最大密度投影(maxium intensity projection,MIP)图 脑血容积(cerebral blood volume ,CBV) 脑血流量(cerebral blood flow,CBF)图 平均通过时间（MTT） 达峰值时间(time to peak,TTP)图 脑梗死前期灌注成像 背景影像学检查 目前国内、外学者对急性缺血性脑血管病的影像学研究主要集中在脑梗死发生以后

6、的早期或超早期诊断上，包括MR弥散加权成像、MR灌注加权成像、CT灌注成像、ECT等的超早期诊断。 如何在急性脑梗死发生的早期做出诊断并确定缺血半暗带，从而在有效的再灌注时间窗内积极溶栓治疗，实施有效的脑保护措施，是近年来急性脑梗死研究的热点。背景现状 由于受各种因素的影响，国内脑梗死患者能够在发病后6小时内接受治疗的大约为2531%，个别地区仅为7%。真正意义上、行之有效广泛应用于临床的“早期诊断和早期治疗”仍很有限 。可见，这个时间窗是在超早期脑梗死（6h）,此期时间短，可操作性不强，一般平扫CT排除脑出血即可，偏于临床研究。那么，在脑梗死发生之前，我们还能做些什么呢？脑梗死前期概念的提出

7、 脑梗死前期由高培毅教授提出，从影像学角度出发，将脑血液动力学异常、脑局部低灌注、脑局部缺血和脑梗死的最终发生作为一个整体事件。脑梗死前期超急性期脑梗死(6h)急性期脑梗死(24h)亚急性期脑梗死(24h2w)慢性期脑梗死（2w2m）脑缺血时血流量的变化灰质正常血流为5060mL/100g/min，大血管梗塞时，脑组织存活取决于软脑膜的侧支循环。动物模型提示，脑血流35 mL/100g/min（为正常的5060）时，神经元蛋白合成停止，如果血流没有进一步减少脑组织可以存活。脑血流20 mL/100g/min（为正常的3040）时，突触传递失效，神经功能丧失，但仍然存活。这些组织邻近已经坏死脑组

8、织，为可逆损害，称为危险区又叫半暗带（penumbra）。脑血流10 mL/100g/min（小于正常的20）时，发生不可逆损害。 相关概念脑血管通过Bayliss效应(当脑血流灌注压在一定的范围内波动时，机体可以通过小动脉和毛细血管平滑肌的代偿性扩张或收缩来维持脑血流相对稳定。这种小动脉和毛细血管平滑肌的代偿性扩张或收缩又称为Bayliss效应 )维持脑血流正常稳定的能力称为脑循环储备力（cerebral circulation reserve， CCR ）当CBF下降到一定程度，神经元对氧和葡萄糖的摄取率增加，以便维持细胞代谢的正常和稳定，这种能力称为脑代谢储备力 从CBF变化过程看，脑血

9、流量的下降到急性脑梗死的发生经历了3个变化时期：由于脑灌注压下降引起的脑局部血流动力学异常改变 脑局部CCR失代偿性低灌注所造成的神经元功能改变 这2个过程合称为脑梗死前期由于CBF下降超过脑代谢储备力才发生不可逆转的神经元形态学改变，即脑梗死 脑梗死前期脑局部微循环障碍的 影像学分期示意图 脑梗死前期CT灌注表现 1期：左侧额颞叶TTP延长2期：左侧TTP、MTT延长 CBF正常、CBV升高1期：右侧颈内动脉供血区TTP、MTT延长， CBF下降、CBV基本正常“脑梗死前期”的意义I期，由于CCR发挥作用，病人临床症状一般不明显 II期，CCR失代偿，进入“贫困灌注”状态临床上可以出现头痛、

10、肢体力弱、肢体的轻微抖动和言语欠流畅等症状，可出现TIA脑梗死前期的影像学分期有助于临床医师了解患者的实际状况，从而制定有针对性的个体化治疗方案 TIATIA是指因脑血管病变引起的短暂性、局灶性脑功能缺失或视网膜功能障碍,临床症状持续1020分钟，多在1小时内缓解，最长不超过24小时,不遗留神经功能缺损症状。急诊CT检查无责任病灶；其危险性经常被忽视！ 研究报道TIA如果不及时治疗干预,发生脑卒中的危险率明显增高,其发作后第1个月内为4%-8%, 第1年为12%-13%, 5年后达24%-29%； TIA的症状尽管在24h内会消失, 随着持续时间的延长, 发生缺血性损伤的可能性亦随之增加，因此

11、对患者必须进行及时检查, 确定病因, 早期、合适、有效的治疗以改善预后。CTP通过多个参数，准确反映脑组织血流灌注情况及其血流动力学改变。CTA可明确脑血流动力学改变的病因，对颅内、颈动脉的狭窄、闭塞进行准确的判断。CTP、CTA检查，可以指导临床进行及时、积极、有效的治疗。低灌注是所有脑缺血病因机制的最后通路，动态CT灌注成像可以清楚的显示脑梗死前期的血流动力学异常，并可根据各种参数的比值及相互关系提供相关的脑血流动力学的功能信息脑梗死前期的影像学分期可以区分脑局部低灌注的病理生理学状态，具有重要的临床应用价值 CTA：发现动脉血管病变CTP：明确脑灌注状态二者结合明确责任血管确定下一步治疗

12、方向对临床决策的指导意义有利于明确TIA发作的病因：动脉狭窄部位、程度，脑灌注情况有利于指导临床调压、扩容治疗。有利于指导是否介入治疗。有利于指导进一步检查。小结CT灌注成像联合头颈部CTA为一站式检查，安全、方便、快捷。对疑有缺血性脑血管病患者进行颅脑CT平扫、CT灌注成像、CTA检查，可以从多个角度对其进行综合评价，明确责任病灶、血管，为医师临床合理决策提供 客观、全面、可靠的影像依据。缺点 辐射剂量、检查费用脑梗死半暗带CBF示右侧基底节区及颞叶低灌注区，而CBV范围较小，二者不匹配区即为半暗带。病例1男，67岁，间断头昏5年余CTP未见异常代偿良好，可以随诊观察病例2女，48岁，言语不

13、清4天（ 1期）病例3男，41，左侧肢体无力脑梗死前期1期 病例4RICA起始部重度狭窄1期病例5左侧大脑中动脉闭塞2期（左侧大脑中动脉供血区）病例62022/7/3066双源CT脑灌注成像联合头颈部CTA扫描方案检查设备及药物设备 Siemens Somatom Definition双源CT Medrad公司的Stellant双筒高压注射器药物 1.造影剂：碘佛醇 （规格：50ml:16g()/瓶） 2.其他：0.9生理盐水。先行常规颅脑CT平扫。CT脑灌注扫描：选取层面(通常为基底节层面) 。使用高压注射器,以6ml/s的流率，对比剂40ml+30ml生理盐水, 注射4s后开始连续40s的动态扫描。扫描条件:80kV,270mA,球管转速1s/转，扫描周期1.0s,每次采集 3层图像,层厚8mm, 重复扫描40次,共 持续40s,重建 120幅图像。 头颈部CTA扫描扫描范围：主动脉弓-颅顶。固定头部，嘱患者不能移动、不能做吞咽眨眼动作等。先进行平扫，然后，以6.0ml/s流率注入造影剂70-75ml，然后以相同速率注入生理盐水40ml，采用阈值触发扫描模式，当主动脉弓CT值大于100HU时