一种新的成像方法,基于血流动力学,但又不同于血管成像,它反映的是组织微循环或毛细血管网开放的情况,观察的是组织内分子的微观运动。在临床上应用越来越广。
作者:薛伟
来源:1影1世界
薛伟,男,医学影像硕士,毕业于华中科技大学同济医学院。从事临床影像诊断工作10年,熟悉全身各系统尤其是神经系统疾病的影像诊断。作者介绍
灌注成像在腹部的应用
腹部灌注常规影像学检查能反映出腹部实体肿瘤的大体形态学特点,并由此作出可能的定性诊断;而灌注成像可以更进一步地了解肿瘤的血供情况、血管分布和血管通透性情况,从而十分有助于对肿瘤的诊断及鉴别诊断、恶性肿瘤的分期以及对肿瘤治疗疗效的评价等。目前腹部肿瘤的灌注研究尚主要集中在肝脏、胰腺、肾脏疾病上。
肝脏灌注成像概述肝脏CT灌注成像技术的理论基础亦来源于核医学的放射性示踪剂稀释原理和中心容积定律。
MRI灌注成像的原理同CT相仿,成像序列可以是T1WI或T2*WI。
目前高端CT的全肝灌注模式,能够实现全脏器(病灶整体)的大范围灌注,能对不在肝门区或远离肝门区的病变进行灌注成像诊断,有利于灵活选择合适的层面设置ROI,无需患者刻意憋气,使获得的灌注参数更准确、更全面,扩大了临床应用范围。
不过,在某些特殊情况下,MRI灌注优于CT,比如肝癌介入术后复查的病人,由于病灶内有高密度的碘油残留,CT灌注比较困难,而MRI灌注不受碘油的影响,因而可以用于TAE的疗效评价和随访监测。
肝动脉及肝内病灶灌注曲线
肝脏灌注操作方法患者经腹部增强常规准备后,平卧检查床,加用腹带后嘱平静呼吸,不需要屏气,先行上腹部平扫,确定肝脏范围,再应用螺旋扫描全肝灌注模式(床板循环往复移动),用双筒高压注射器以5ml/s速度注入对比剂优维显40ml并随即用生理盐水20ml以同样速率注入,于注入对比剂后8s开始全肝灌注扫描。扫描时间共扫描15次,以使对比剂在肝脏循环形成完整的动态曲线。
肝脏灌注分析方法在第一肝门区层选择主动脉、门静脉及脾脏取圆形感兴趣区(ROI),观察所得到的时间—密度曲线(TDC)。同时在病灶内、病灶周边、正常肝实质不同部位取ROI,所取ROI尽量足够大,以减少噪声,应避开大血管、及坏死区。
ROI选择完成后,即可生成肝脏的灌注彩图,并得到其灌注参数:肝动脉灌注量(HAP)、门静脉灌注量(HPP)、总肝灌注量(TLP)、肝灌注指数(HPI)。
病灶区ROI则同时可以获得以下灌注指标:达峰强度(PE)、血容量(CBV)、血流率(CBF)、达峰时间(TTP)。
正常肝脏灌注肝脏由肝动脉和门静脉两套系统供血,因此肝脏的灌注情况较为复杂,必须分别评价其灌注状况:
肝动脉灌注量HAP和门静脉灌注量PVP,肝动脉灌注指数HPI,门静脉灌注指数PPI。HPI=HAP/(HAP+PVP)PPI=PVP/(HAP+PVP)总的来说,HAP/PVP≈1/4~1/3。
目前肝灌注成像主要集中在肝硬变和肝肿瘤的鉴别诊断、隐匿性或微小肝转移灶的检测、肝移植和肝癌经导管栓塞治疗后肝脏灌注情况的改变等方面。
肝硬变灌注肝硬变时肝血管床被破坏、改建,导致了肝血流灌注状态的改变,引起肝脏血供抵抗增加,门静脉高压,门静脉灌注减少,动脉代偿性生长会引起动脉灌注增加,但常不能阻止肝脏总灌注量的下降。
因此,即使无形态上的改变,通过CT灌注成像可发现肝灌注指数的变化仍可提示肝硬变的存在,还可根据肝灌注指数评价肝硬变的程度以及用于改善肝硬变门脉高压药物的疗效。
肝硬变门脉高压患者,分流术前CT灌注图像,肝脏ROI内HBF减低
肝肿瘤灌注无论是原发性肝癌还是肝转移瘤均由肝动脉供血,且引流血管为包膜周围的门静脉。所以恶性肝肿瘤的HPI增高,而良性肿瘤多不由肝动脉供血,其HPI正常。
学者研究发现,随着肝癌进展,病灶内的动脉比例增加,但正常动脉及门静脉的比例减少。
原发性肝癌的HPI一般较肝转移性肿瘤的HPI为高,但转移瘤的灌注参数变化较大,对它们的鉴别诊断价值还有待探讨。
隐匿性或早期、微小肝转移瘤因转移灶太小而不易被常规CT、MRI或手术观察发现,此时尽管肝脏形态基本正常,但CT灌注可显示血流动力学出现的异常改变,如肝动脉灌注增加、HPI升高,提示微小肝转移瘤的可能。
因此当怀疑有肝转移,而无其他影像学的阳性发现时,可行CT灌注成像。
肝硬变和肝肿瘤的HPI都增高,但肝硬变多伴有脾脏灌注的增加,而恶性肿瘤多不伴脾脏灌注增加,有助于两者的鉴别。
肝细胞肝癌介入治疗术后灌注经动脉介入治疗注入的碘油及化疗药物在治疗肿瘤的同时,化疗药物及动脉闭塞会引起正常肝实质的损害。HAP在TAE后2~6天内明显上升,而在TAE后1个月再次下降;PVP在TAE后2~6天内明显下降,但TAE后1个月无明显变化。学者认为HAP的短暂升高与损伤所致的动脉和微血管扩张等急性炎症有关,而炎症引起的血管通透性增高,间质水肿则导致门静脉压力增高,PVP降低。
另外,CT灌注成像可定量反映患者血流动力学改变,为TACE患者术前评估肝功能贮备情况,术后预测疗效提供参考。
胰腺灌注成像由于胰腺特殊的解剖位置(周围毗邻结构复杂),致使胰腺灌注成像一直是个难题。
CT灌注成像技术可以将胰腺组织与周围血管结构区分开来,且有将功能信息与良好的空间分辨力相结合的优点,具有重要的应用价值。胰腺的MRI灌注成像目前受技术限制,应用尚少。
胰腺主要由胰十二指肠动脉和脾动脉供血,血供比较丰富,其灌注信息非常有助于了解胰腺内、外分泌功能及胰腺的病理变化。
多血管性胰腺肿瘤表现为高灌注,如胰岛细胞肿瘤,周边高灌注,中心坏死区低灌注。
而胰腺腺癌多为少血管性肿瘤,表现为低灌注。
肝硬变时,胰腺低灌注与门脉高压有关。
糖尿病和移植胰腺显示的明显低灌注与胰腺萎缩、胰岛耗竭有关。
此外,胰腺的CT灌注成像还可用于急性胰腺炎时胰腺坏死与一过性缺血的鉴别、慢性肿块型胰腺炎与胰腺癌的鉴别等方面。
肾脏灌注成像肾脏体积较大,血管丰富,血流量大,血供不像肝脏那样复杂,而且为实质性对称性脏器,受呼吸影响较小,很适合CT灌注成像。
MRI肾脏灌注技术研究较少,多采用对比剂首过成像,序列为EPI快速成像序列。
CT肾脏灌注成像可以应用于肾脏血流减少性肾病的肾皮质血流测定,并与正常肾脏血流测定相比较,有利于对普通CT肾脏增强扫描的指导。
此外,灌注参数本质上反映了肿瘤的血流特点与肿瘤内部的微血管密度情况,有利于肾肿瘤的定性。
但不同组织类型的肾肿瘤以及同种组织类型而分化程度不同的肾肿瘤其病理生理及血流动力学也不尽相同,其BF、BV、MTT、PS等值可能有一定交叉,灌注参数对于肾肿瘤的诊断还有待于通过大量的实验和病例进一步研究。
CT灌注反映的肿瘤微血管的功能情况还适合于肿瘤的随访尤其是监测肿瘤放疗和化疗的疗效。
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