ct灌注技术在乳腺肿瘤研究中的应用

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1、CT灌注技术在乳腺肿瘤研究中的应用作者：周景玮，陈克敏，刘林祥，鲁桂青【关键词】CT；灌注技术；乳腺肿瘤　　［关键词］CT；灌注技术；乳腺肿瘤　　ApplicationofCTPerfusionTechnicintheStudyofGalactophoreTumour　　Keyour　　人的正常生理活动及各种病理活动都与体内血流变化密切相关，因此获取活体组织微循环血流的灌注信息一直是医学影像学关注的热点。组织发生病理改变时，其血流动力学变化往往早于形态学改变，普通CT主要反映解剖形态变化，而动态CT灌注成像为研究生理及病理状态下的血流动力学提

2、供了一种快速准确的技术方法。它反映生理功能的改变，所用对比剂作为一种生理示踪剂，可准确反映局部微血管的功能状况，从组织水平和微循环中获得组织功能方面的信息，因此是一种功能影像(functionalimaging)。CT灌注能提供受检组织血流动力学参数的定量分析，是从原来的主要反映解剖形态学改变向着既反映宏观形态、又揭示微观代谢和功能演变的发展，因此得到影像学越来越高的重视和越来越多的应用。　　1　CT灌注成像技术的基本原理及灌注参数　　1.1　定义　灌注(perfusion)是指血流通过毛细血管网将携带的氧和营养物质输送给组织细胞的过程，在一

3、定程度上能反映器官、组织的血流动力学状态和功能情况。通过影像学手段来直观显示活体灌注过程和作定量或半定量分析的方法称为灌注成像(perfusionimaging)。而CT灌注成像(CTperfusionimaging)是指在静脉注射对比剂的同时对选定的层面进行连续多次扫描，以获得该层面内每一像素的时间密度曲线(timedensitycurve，TDC)，根据该曲线利用不同的数学模型计算出血容量(bloodvolume，BV)、对比剂的平均通过时间(meantransittime，MTT)、血流量(bloodfloetopeak，TTP)等参数

4、，以此来评价组织器官的灌注状态。其中，BV指存在于一定量组织血管结构内的血容量(ml／g)；血液流经血管结构(包括动脉、毛细血管、静脉窦、静脉)时所经过的路径不同，通过时间也不相同，因此用MTT(meantransittime)表示，主要反映的是CT对比剂通过毛细血管网的时间；BF指在单位时间内流经一定量组织血管结构的血流量(ml／min／ml)；TTP是对比剂首次通过组织观测区至峰值的时间。　　1.2　基本原理　20世纪90年代初Miles［1～4］等提出了CT灌注成像的概念，CT灌注成像的理论基础为核医学的放射性示踪剂稀释原理和中心容积定

5、律(centralvolumeprinciple)：BF=BV／MTT。早在20世纪70年代就有学者尝试利用注射对比剂后CT值的变化来测量组织器官的灌注状态，将不同时间不同的密度值连成曲线，即得到对比剂通过组织时的TDC，其中横坐标为时间，纵坐标为注药后增加的CT值。在CT中，1mg／ml的碘浓度相当于25Hu，即lmg的碘可使1ml组织的CT值增加25Hu［5］,这样局部组织CT值的变化可反映对比剂在该器官中浓度的变化，进而间接反映组织器官内灌注量的变化。1980年Axel［6］首先对这一技术进行了理论分析,他认为碘对比剂基本符合非弥散型示

6、踪剂的要求，在没有对比剂外渗和消除对比剂再循环的情况下利用不同数学模型，根据TDC计算出BF、BV、MTT和TTP等参数。对获得的参数进行图像重组和伪彩染色处理，又能得到血流灌注图、血流容积图、对比剂平均通过时间图和对比剂峰值时间图等，以此来全面评价组织器官的灌注状态［1～4］。CT灌注成像使用的数学模型主要有两种：非去卷积模型(nondeconvolutionmode1)和去卷积模型(deconvolutionmode1)。非去卷积模型主要根据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。该模型利用对比剂首过(

7、firstpass，是指对比剂由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［1，2］。CeniC［7］等提出了新的模型即去卷积模型,根据实际情况综合考虑流入动脉和流出静脉的血液进行数学计算处理，主要反映注射对比剂后组织器官中存留的对比剂随时间的变化量,因此较真实地反映了组织器官内部血液动力学情况。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。并且注射对比剂要求注射速率大(≥8ml／s)，增加

8、了对比剂外渗的危险性并要求患者有良好的心功能，因此应用不便。去卷积数学模型计算偏差小，注射速度要求不高(一般4ml/s～5ml/s)［7］，但采集数据时间较长,对噪