进一步拓宽MR、CT脑血流灌注成像及脑血流测量的研究和应用范围
作者：高培毅
单位：100050 北京市神经外科研究所神经影像中心
关键词：
中华放射学杂志990701 随着医学影像技术的飞速发展，各种功能成像的研究正在国内、外积极开展，并逐渐应用于临床。目前，关于MR脑血流灌注成像的理论及其在急性或超急性脑缺血中应用价值的研究已取得了一定进展；同时，利用CT进行脑血流灌注的研究也已经开展。本期集中刊登了几篇有关的论文，反映了我国在脑血流灌注成像及脑血流测量研究方面的现状。充分利用现有的影像设备，进一步拓宽脑血流灌注成像及脑血流测量的研究和应用范围，少作简单的重复性工作，在目前我国影像学研究的现实中，具有重要意义。
一、 MR脑血流灌注成像及脑血流测量
与常规自旋回波序列不同，平面回波成像技术(EPI)是通过一次射频激发，即可以获得整个平面成像的原始数据，从而提高对比剂通过脑组织时引起的T2*下降的时间分辨率。应用EPI技术的快速扫描序列可以用来反映局部脑组织的血流动力学改变。
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将顺磁性对比剂经静脉团注后，动态EPI-T2*扫描可获得感兴趣区的信号-时间曲线，其曲线下面积与局部脑组织血容量(rCBV)的变化呈正相关，其公式表示为：rCBV=kH∫Ctis(t)dt/∫AIF(t)dt；式中kH是矫正大小血管内白细胞比容差异的参数，Ctis指组织对比剂浓度，t指时间，AIF指动脉流入效应。脑组织血流平均通过时间(MTT)的计算方法为：MTT=∫tC(t)dt/∫C(t)dt。局部脑组织血流速度遵循中央容积定理：rCBF=rCBV/MTT；式中rCBF指局部组织的脑血流速度。其成立的条件是血脑屏障保持完整，即组织内微循环保持稳定。rCBV、MTT、rCBF 3个参数可以准确、有效地反映局部组织的脑血流灌注情况。例如，在急性脑缺血的早期研究中，将疑有缺血的患侧与健侧的3个参数进行半定量的比较研究，并互相结合，综合考虑，可有效地反映灌注不足、侧支循环、再灌注以及过度灌注的情况。
MR血流灌注成像要求有高的时间分辨率和空间分辨率，可以用来反映生理与病理情况下脑组织的血液动力学改变。到目前为止，由于受多方面因素的影响，商品MR成像系统只能达到半定量的水平。可喜的是我国学者已在脑血流灌注的定量研究上进行了初步探索，并已开始应用于临床。
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二、 CT脑血流灌注成像及脑血流测量
MR血流灌注技术目前已取得了一定的进展，而CT血流灌注的研究和报道则相对较少。CT脑血流灌注成像的软件已在个别厂家的机型中配置，因此在急性脑梗死的急诊检查中更具实用价值。CT增强扫描所用的非离子型对比剂在人体内的药代动力学改变，与用来观察血液动力学改变的放射性示踪剂基本一致。这样，将对比剂经静脉快速团注，同时对某一选定层面进行动态CT 扫描，可获得感兴趣区的时间-密度曲线。曲线中CT值的变化反映了组织碘聚集量随时间的变化而变化。因此，所用对比剂作为一种生理性示踪剂，可有效地反映局部脑组织血流灌注量的改变，从而获得组织功能方面的信息变化。在CT血流灌注成像的研究中，平均通过时间(MTT)、曲线峰值(PH)及到达峰值的时间(PT)等参数均是重要的观察指标。局部血流减少，MTT延长，PH降低，PT也显著延长。同时，由于注入对比剂后脑组织的强化程度可用CT值的增加来表示，而1mg/ml的碘浓度相当于25HU，因此，通过注入对比剂后局部组织及动脉的CT值增加量，可定量地获得局部脑组织的血流灌注量。目前，我国在CT脑血流定量研究上已基本与发达国家同步。由于CT机有很高的普及程度，以及检查费用较低、空间分辨率较高等优点，因此脑血流量的CT定量研究具有广阔的应用前景。
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三、 临床应用前景
到目前为止，无论MR还是CT的脑血流灌注技术，应用最多的仍是急性或超急性脑缺血的研究。依据缺血范围和程度的不同，给予相应的治疗措施，尤其是对坏死区周围半暗带的研究更具有临床意义。随着国内影像设备的不断更新和升级，对脑组织血流灌注的研究和应用将会更加普及和深入。但值得注意的是，我们应尽量避免重复国外或国内已有定论的工作，而应侧重于其他一些对临床治疗和预后有一定帮助的研究。不同性质的肿瘤，性质相同而恶性程度不同的肿瘤，其血流动力学改变也不尽相同 ，因此，对其进行血流灌注的研究，不仅有助于鉴别诊断，对治疗和预后也将有一定的参考意义。由于多数脑肿瘤均有不同程度的血脑屏障破坏，研究起来将更加复杂和困难；神经系统变性疾病的病因目前尚不清楚，病理上主要表现为神经元的退行性变与脱失，是否有血流动力学方面的改变，目前并未见有关报道；震颤性麻痹是中老年人较常见的一种锥体外系疾病，其病变主要见于黑质，待临床症状出现时，含黑色素的神经元已严重损失达70%～80%。能否通过局部组织血流灌注量的变化来早期发现震颤麻痹，并给予更加及时有效的治疗，尚需进一步研究。总之，脑血流灌注的半定量或定量分析对脑缺血、脑肿瘤和脑变性疾病等具有重要的研究价值。
收稿：1999-03-20, http://www.100md.com
单位：100050 北京市神经外科研究所神经影像中心
关键词：
中华放射学杂志990701 随着医学影像技术的飞速发展，各种功能成像的研究正在国内、外积极开展，并逐渐应用于临床。目前，关于MR脑血流灌注成像的理论及其在急性或超急性脑缺血中应用价值的研究已取得了一定进展；同时，利用CT进行脑血流灌注的研究也已经开展。本期集中刊登了几篇有关的论文，反映了我国在脑血流灌注成像及脑血流测量研究方面的现状。充分利用现有的影像设备，进一步拓宽脑血流灌注成像及脑血流测量的研究和应用范围，少作简单的重复性工作，在目前我国影像学研究的现实中，具有重要意义。
一、 MR脑血流灌注成像及脑血流测量
与常规自旋回波序列不同，平面回波成像技术(EPI)是通过一次射频激发，即可以获得整个平面成像的原始数据，从而提高对比剂通过脑组织时引起的T2*下降的时间分辨率。应用EPI技术的快速扫描序列可以用来反映局部脑组织的血流动力学改变。
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将顺磁性对比剂经静脉团注后，动态EPI-T2*扫描可获得感兴趣区的信号-时间曲线，其曲线下面积与局部脑组织血容量(rCBV)的变化呈正相关，其公式表示为：rCBV=kH∫Ctis(t)dt/∫AIF(t)dt；式中kH是矫正大小血管内白细胞比容差异的参数，Ctis指组织对比剂浓度，t指时间，AIF指动脉流入效应。脑组织血流平均通过时间(MTT)的计算方法为：MTT=∫tC(t)dt/∫C(t)dt。局部脑组织血流速度遵循中央容积定理：rCBF=rCBV/MTT；式中rCBF指局部组织的脑血流速度。其成立的条件是血脑屏障保持完整，即组织内微循环保持稳定。rCBV、MTT、rCBF 3个参数可以准确、有效地反映局部组织的脑血流灌注情况。例如，在急性脑缺血的早期研究中，将疑有缺血的患侧与健侧的3个参数进行半定量的比较研究，并互相结合，综合考虑，可有效地反映灌注不足、侧支循环、再灌注以及过度灌注的情况。
MR血流灌注成像要求有高的时间分辨率和空间分辨率，可以用来反映生理与病理情况下脑组织的血液动力学改变。到目前为止，由于受多方面因素的影响，商品MR成像系统只能达到半定量的水平。可喜的是我国学者已在脑血流灌注的定量研究上进行了初步探索，并已开始应用于临床。
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二、 CT脑血流灌注成像及脑血流测量
MR血流灌注技术目前已取得了一定的进展，而CT血流灌注的研究和报道则相对较少。CT脑血流灌注成像的软件已在个别厂家的机型中配置，因此在急性脑梗死的急诊检查中更具实用价值。CT增强扫描所用的非离子型对比剂在人体内的药代动力学改变，与用来观察血液动力学改变的放射性示踪剂基本一致。这样，将对比剂经静脉快速团注，同时对某一选定层面进行动态CT 扫描，可获得感兴趣区的时间-密度曲线。曲线中CT值的变化反映了组织碘聚集量随时间的变化而变化。因此，所用对比剂作为一种生理性示踪剂，可有效地反映局部脑组织血流灌注量的改变，从而获得组织功能方面的信息变化。在CT血流灌注成像的研究中，平均通过时间(MTT)、曲线峰值(PH)及到达峰值的时间(PT)等参数均是重要的观察指标。局部血流减少，MTT延长，PH降低，PT也显著延长。同时，由于注入对比剂后脑组织的强化程度可用CT值的增加来表示，而1mg/ml的碘浓度相当于25HU，因此，通过注入对比剂后局部组织及动脉的CT值增加量，可定量地获得局部脑组织的血流灌注量。目前，我国在CT脑血流定量研究上已基本与发达国家同步。由于CT机有很高的普及程度，以及检查费用较低、空间分辨率较高等优点，因此脑血流量的CT定量研究具有广阔的应用前景。
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三、 临床应用前景
到目前为止，无论MR还是CT的脑血流灌注技术，应用最多的仍是急性或超急性脑缺血的研究。依据缺血范围和程度的不同，给予相应的治疗措施，尤其是对坏死区周围半暗带的研究更具有临床意义。随着国内影像设备的不断更新和升级，对脑组织血流灌注的研究和应用将会更加普及和深入。但值得注意的是，我们应尽量避免重复国外或国内已有定论的工作，而应侧重于其他一些对临床治疗和预后有一定帮助的研究。不同性质的肿瘤，性质相同而恶性程度不同的肿瘤，其血流动力学改变也不尽相同 ，因此，对其进行血流灌注的研究，不仅有助于鉴别诊断，对治疗和预后也将有一定的参考意义。由于多数脑肿瘤均有不同程度的血脑屏障破坏，研究起来将更加复杂和困难；神经系统变性疾病的病因目前尚不清楚，病理上主要表现为神经元的退行性变与脱失，是否有血流动力学方面的改变，目前并未见有关报道；震颤性麻痹是中老年人较常见的一种锥体外系疾病，其病变主要见于黑质，待临床症状出现时，含黑色素的神经元已严重损失达70%～80%。能否通过局部组织血流灌注量的变化来早期发现震颤麻痹，并给予更加及时有效的治疗，尚需进一步研究。总之，脑血流灌注的半定量或定量分析对脑缺血、脑肿瘤和脑变性疾病等具有重要的研究价值。
收稿：1999-03-20, http://www.100md.com