CT灌注成像在中枢神经系统疾病应用价值:ct灌注成像参数

随着影像技术的快速发展,医学影像学在显示病变形态解剖方面的同时,可进一步反映组织和器官生理及病理性活动。90年代初Miles[1]等提出CT灌注成像的概念,CT灌注成像具有扫描速度快,密度分辨力高,操作简单的特点。其中CT灌注在中枢神经系统应用最为广泛,技术也最为成熟,本文综述其在中枢神经系统疾病应用价值。

1 CT灌注成像在脑血管性疾病中应用

1.1超早期脑梗死

脑血流量的下降到急性脑梗死的发生是一系列动态变化的过程,当脑灌注压力下降时,脑局部血流发生代偿性改变,以满足机体需求,当代偿血流不足时,就会发生脑神经元功能及形态的改变,最后发展为不可逆性脑梗死。普通CT图像难以显示早期脑梗死,一般CT增强扫描也难有阳性发现,CT灌注成像可以早期明确病灶的部位和缺血范围大小,对超早期脑梗死的早期诊断及早期治疗有重要意义。CT灌注成像是通过CBF、CBV、MTT和TP等参数分析了解超早期脑梗死的组织血流灌注状况,脑组织的损伤程度,可早期明确病灶的部位和缺血范围大小。一般超早期脑梗死CBF轻到中度下降,MTT及TP一般延长,CBV改变无特异性,CBF减少是其最显著改变[2]。

1.2缺血半暗带

缺血半暗带为脑梗死灶周围存在的功能受损但结构完整仍有可能挽救的缺血脑组织,这部分脑组织织通过积极有效治疗仍可恢复正常功能,CT灌注成像在影像学上证实了缺血半暗带存在,是CT灌注成像研究脑缺血性疾病的关键。缺血半暗带是一个动态变化过程,随着时间延长,缺血半暗带脑组织逐渐减少,脑梗死灶范围逐渐扩大,临床治疗关键在于早期抢救缺血半暗带,使其恢复正常血流灌注。CT灌注成像判定缺血半暗带主要是通过不匹配法和前后对照的统计学方法[3]:(1)不匹配法:CBF与CBV不匹配,及CBF和CBV参数变化趋势不一致,脑梗塞区域内CBF轻度下降而CBV正常或轻度上升的部分就是半暗带区;(2)前后对照的统计学方法:通过前后对照的统计学方法,将CT灌注图像与复查的CT,MRI行对照比较,确定CT灌注中各个区域的转归,进而计算出梗死和非梗死区在CBF、CBV和MTT上的变化方式,我们称之为对比法。

1.3短暂性脑缺血发作(transient ischemic attacks, TIA)

TIA是指由于脑局部或者视网膜血液循环障碍引起的短暂的神经功能缺损,典型患者临床表现为反复发作的短暂性失语、瘫痪或感觉障碍,持续时间多数不超过24h,且无脑梗死证据[4]。TIA患者卒中发生率较高,如果不及时干预治疗,其发作后2天发生卒中的危险性超过5%[5]。由于TIA是一过性,一般检查时多已恢复正常,其灌注参数如CBF、CBV及MTT变化较轻微,大多表现为正常或轻度降低,而TP可以反映病变区血液循环状况,TIA时表现为延长,故TIA时主要采用TP成像。高培毅等[6]研究17例TIA患者,发现14例TP图显示异常。

2 CT灌注成像在脑肿瘤中的应用

2.1脑肿瘤诊断及鉴别诊断

肿瘤血管有两种产生方式,一种是宿主正常血管的肿瘤化,另一种是肿瘤自身产生的新生血管,正常血管与肿瘤血管间有明显差异,CT灌注成像中各种灌注参数可以反映不同血管差异,进而反映不同脑肿瘤的血流动力学特点及肿瘤内部微血管密度情况,在微循环水平对脑肿瘤进一步定性。脑膜瘤多表现为CBF值和PS值明显升高,胶质瘤多表现为CBF值明显升高,PS值中等度升高,转移瘤多表现为CBF值和PS值中等度升高,综合分析各种CT灌注参数有助于脑肿瘤鉴别诊断,

2.2肿瘤范围的界定

精确治疗与常规治疗相比,最关键的是确定肿瘤范围,包括可见病灶、病灶边界及一些显微病灶。CT平扫难以反映病灶边界,常规 CT增强扫描反映的是血脑屏障破坏范围,强化区域不代表病变区域,而CT灌注扫描对血管生成的敏感性,使CT灌注成像能够明确肿瘤的边界,明显优于传统CT扫描。在脑CT灌注各种参数图中,PS图像价值最大。PS图像上,肿瘤病灶轮廓、形态及边界清晰显示,同时可以敏感发现一些小的病灶,为临床上脑肿瘤的手术方案制定及准确定位放射治疗提供更为准确的参考信息[7]。

2.3肿瘤坏死与复发的鉴别

以前常用CT增强扫描区分肿瘤坏死和复发,但两者均可因血脑屏障的破坏表现为环形、片状或结节状强化,水肿有或无、占位效应轻或重,表现无特异性,所以常规影像图像上二者鉴别极为困难,目前活检为鉴别这两种病变最可靠的方法,但活检有一定的创伤性,且会加快肿瘤进展速度。CT灌注图像上复发肿瘤表现为CBV增高,而放射性坏死表现为CBV降低,可以很容易区分这两种病变[8]。

2.4评估肿瘤预后

近年来使用抗肿瘤血管生成药物治疗肿瘤方面取得了一定的进展,CT灌注成像对肿瘤生成血管非常敏感,可对抗肿瘤血管生成药的疗效进行评估。患者在使用此类药物时,CBV逐渐下降,说明肿瘤血管逐步减少,可以明确抗肿瘤血管生成药物的疗效。

CT灌注成像时间短,无需使用放射性同位素,经济实用,干扰因素少,且图像的空间,时间分辨率高,随着病例资料的积累和CT软、硬件技术的不断发展和完善,其临床应用前景将十分广阔。

参 考 文 献

[1]Miles KA.Measurement of tissue perfusion by dynamic computed tomogramphy [J].The British journal of Radiology,1991,64(761):409-412.

[2]Mayer TE,Hamann GF,Baranczyk J,et al.Dynamic CT perfusion imaging of acute stroke[J].AJNR Am J neuroradiol,2000,21(8):1441-1449.

[3]Cheung RT,Cheng PW,Lui WM,et al,Visualization of ischemic penumbrausing a computed tomography perfusion method[J].Cerebrovasc Dis,2003,15(3):182-187.

[4]Albers CW,Caplan LR,Easton JD,et al,Transient ischemic attack proposal for a new definition[J].N Eng I J Med,2002,347:1713-1716.

[5]Lavett JK,Dennis MS,Sandercock PA,et al.very early risk of stroke after a first transient ischemic attack[J].Stroke,2003,34:626-630.

[6]高培毅,林燕.TIA患者脑动态CT峰值时间灌注成像的初步研究[J].中国医学计算机成像杂志,2002,1(1):1-5.

[7]武建林,李智勇,苗延巍.多层螺旋CT灌注成像诊断脑肿瘤[J].中国医学影像技术,2005,21(8):1186-1188.

[8]Char S,Knopp E,Johnson G,et al.Intracranial mass lesion:dynamic susceptibility-weighted echo-planar perfusion MR imaging.Radiology,2002,223:11-29.