基于双源CT灌注成像对正常颅脑血流动力学的定量研究＊

1.西电集团医院(陕西 西安 710077)2.延安大学附属医院(陕西 延安 716000)

杨宏志1,2 杨如武1 李延静2 刘国军2

CT灌注成像是在静脉快速团注对比剂时,对感兴趣区层面进行连续CT扫描，从而获得感兴趣区时间--密度曲线,并利用不同的数学模型,计算出各种灌注参数值，因此能更有效、并量化反映局部组织血流灌注量的改变，对明确病灶的血液供应具有重要意义[1]。本研究旨在探讨双源CT灌注成像在脑血流动力学定量研究的价值，并测量正常成人各灌注参数正常参考范围，为今后开展该项检查及相关方面研究提供理论基础。

1 资料与方法

1.1 临床资料收集本院2013年10月至2014年6月经临床及实验室检查确诊无脑疾病的健康志愿者30例，其中男女比例2：1，年龄中位数45岁，所有受检者行脑CT平扫及头颈CTA检查，颅脑有疾患及CTA检查发现颈部血管有狭窄或发育变异者排除在外，所有受检者检查前均签署知情同意书。

1.2 扫描方法采用西门子256层新双源螺旋CT扫描机，使用高压注射器和18G注射针头，经肘前静脉注射非离子型造影剂优维显320，注速为6mL/s，总量为1mL/Kg，在开始注射对比剂的同时，进行全脑同步动态CT轴位扫描，扫描参数80Kv，100mAs，旋转时间为0.28s，扫描总时间44s，矩阵225×225，扫描层厚10mm，重建层厚为1.0mm。

1.4 统计分析使用SPSS13.0 统计学软件进行统计分析。计量资料用(±s)表示，各感兴趣区灌注值比较采用单因素方差分析及配对t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 灰质、白质、豆状核、尾状核、背侧丘脑及内囊CBV、CBF、MTT、TTP比较见表1。

结果显示：灰质、白质、豆状核、尾状核、背侧丘脑及内囊CBV、CBF、MTT及TTP比较均有统计学差异；进一步两两比较，豆状核和尾状核CBV、CBF、MTT及TTP之间比较无统计学差异；背侧丘脑及内囊MTT和TTP之间比较无统计学差异，余各组之间参数比较均有统计学差异。

1.3 数据测量使用工作站上自带的灌注软件包 VPCT NEURO，选择Auto Stroke MTT自动处理(输入动脉-大脑前动脉，输出静脉-上矢状窦)，得到时间密度(TDC)曲线，并生产最大密度投影(MIP)图，脑血容量(CBV)图，脑血流量(CBF)图，达峰时间(TTP)图，平均通过时间(MTT)图。分别在两侧额叶、颞叶、顶叶皮层灰质、前后侧脑室旁白质区及基底节区(尾状核和豆状核)、背侧丘脑画出感兴趣区(脑叶、内囊-面积0.5cm2；基底节区、背侧丘脑及内囊-1cm2)并获取各感兴趣区的灌注参数值，感兴趣区尽量避开血管和沟回部位，选择病灶最大层面进行测量，平均每处测量3次，取平均值，由2名高年资从事脑灌注研究的放射科医师分别做出判断，对诊断有分歧的则协商解决。

2.2 灰质(额颞顶叶)之间CBV、CBF、MTT、TTP比较见表2。

结果显示：额叶、颞叶及顶叶CBV、CBF、TTP比较均无统计学差异，额颞顶叶MTT比较有统计学差异。

2.3 白质(前后侧脑室旁)之间CBV、CBF、MTT、TTP比较见表3。

结果显示：侧脑室前、后角旁CBV、CBF、MTT比较均无统计学差异，侧脑室前、后角旁TTP比较有统计学差异。

2.4 左右半球之间CBV、CBF、MTT、TTP比较见表4-7。

表4结果显示：左右侧脑室后角旁CBV比较有统计学差异；额叶、颞叶、顶叶、侧脑室前角旁、豆状核、尾状核、背侧丘脑及内囊左右侧CBV比较均无统计学差异。

表5结果显示：左右侧脑室后角旁CBF比较有统计学差异；额叶、颞叶、顶叶、侧脑室前角旁、豆状核、尾状核、背侧丘脑及内囊左右侧CBF比较均无统计学差异。

表6结果显示：额叶、颞叶、顶叶、侧脑室前角旁、侧脑室后角旁、豆状核、尾状核、背侧丘脑及内囊左右侧MTT比较均无统计学差异。

表7结果显示：额叶、颞叶、顶叶、侧脑室前角旁、侧脑室后角旁、豆状核、尾状核、背侧丘脑及内囊左右侧TTP比较均无统计学差异。

3 讨 论

3.1 CTP成像技术1991年Miles等首次提出了CTP灌注概念。CTP是指在静脉注射对比剂的同时对选定层面进行连续多次扫描，以获得该层面内每一像素的TDC曲线，根据该曲线并利用数学模型计算出最大密度投影(MIP）图，脑血容量(CBV)图，脑血流量(CBF)图，达峰时间(TTP)图，平均通过时间(MTT)图[2]。CBF是指单位时间内流经一定量脑组织血管结构的血流量，包括动脉(大、中、小动脉)、毛细血管、静脉及静脉窦。当动脉狭窄引起脑低灌注时，可通过侧枝循环开放和血管扩张两种代偿反应来稳定局部CBF，当脑组织持续处于低灌注时，脑组织启动脑代谢储备途径，即通过增加摄取氧及葡萄糖来维持脑内代谢。CBV是指一定量脑组织血管结构的血容量，包括毛细血管和大血管在内的血管床容积，影响因素有血管狭窄程度、侧枝循环代偿程度和血管代偿扩张能力。TTP是从开始注射对比剂到浓度达到峰值的时间，TTP延长认为是侧支循环或慢血流的结果。MTT是指血液流经血管结构(包括动脉、毛细血管、静脉及静脉窦等)所用的时间，MTT对区分正常脑组织和缺血脑组织非常敏感，但对缺血损害的程度以及发生脑梗死危险性的评价上不如CBF和CBV[3-5]。

表1 灰质、白质、豆状核、尾状核、背侧丘脑及内囊CBV、CBF、MTT、TTP比较

表2 灰质（额颞顶叶）之间CBV、CBF、MTT、TTP比较

表3 白质（前后侧脑室旁）之间CBV、CBF、MTT、TTP比较

表4 左右半球CBV（mL/100g）之间比较

表5 左右半球CBF（mL/100g/min）之间比较

表6 左右半球MTT(ms)之间比较

表7 左右半球TTP(ms)之间比较

3.2 灌注值及感兴趣区的选择、测量

3.2.1 灌注值：CTP原始数据经过后处理软件处理得到4组伪彩图，不仅直观观察两侧色彩变化，且可以进行定量测定，其所得到数值为绝对灌注值，可初步测算了解灌注情况。

3.2.2 感兴趣区：本研究感兴趣区选择在MIP图上进行测量，其可较好识别血管及脑沟，避免测量不准确，感兴趣区尽量选在病灶最大层面，用不规则形进行勾画，分别手动在左右侧进行测量。

3.3 感兴趣区域间灌注值测量的差异本组研究1、显示灰质、白质、豆状核、尾状核、背侧丘脑及内囊CBV、CBF、MTT及TTP比较均有统计学差异，提示各区域血供差异所致；2、进一步两两比较，豆状核和尾状核CBV、CBF、MTT及TTP之间比较无统计学差异，豆状核和尾状核均由大脑前动脉深穿支及大脑中动脉M1段分支外侧豆纹动脉供血[6]，二者位置接近，因此各参数接近：3、背侧丘脑及内囊CBV及CBF有统计学差别，MTT和TTP之间比较无统计学差异，内囊主要由大脑前、中动脉中央支供血，背侧丘脑主要由大脑后动脉供血，且二者形态不一、体积不一，故两者血容量及血流量有差别，但平均通过时间及达峰时间无统计学差别，提示与血管数目、走行、管径、侧枝循环及先天变异有关；4、余各组之间参数比较均有统计学差异。

额颞顶叶CBV、CBF、TTP之间比较无统计学差异，三者MTT比较有统计学差异，MTT(颞叶)＞MTT(额叶)＞MTT(顶叶)，具体原因额颞顶叶主要由颈内动脉分支大脑前中动脉供血，顶叶部分由大脑后动脉供血，MTT为平均通过时间，大脑前动脉管径较大脑中动脉管径细，同样的血容量情况下，管径细的流速快，其次，大脑中动脉分支多，也会致MTT延长，此外平均通过时间与脑组织容积亦有关系[7]。侧脑室前后角旁CBV、CBF、MTT之间比较无统计学差异，两者TTP比较有统计学差异，与局部供血动脉走行、管径、分支有关。

正常人群颅脑灌注参数的测量，可以为颅脑疾病灌注研究及诊断奠定基础，本研究例数有限，仍需将来大样本研究。

[1]季立标,王德杭.脑CT灌注成像对比剂注射速率与剂量实验研究[D].南京：南京医科大学,2016.

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