移动CT 脑灌注成像技术操作2019专家共识

中国神经科学学会神经损伤与修复分会 卫健委脑卒中防治工程委员会专家委员会中国卒中学会急救医学分会

CT 灌注成像（CT perfusion，CTP）是一种功能成像，其不同于CT 的常规扫描，是在静脉快速团注对比剂时，对选定的感兴趣的脑层面进行连续CT 扫描，从而获得感兴趣层区时间-密度曲线（timedensity curve，TDC），并依据此曲线通过不同的数学模型转换和计算机伪彩图像处理，获得局部血流灌注参数值[1-2]。因此，CTP 能更有效且量化显示局部组织血流灌注量，为分析脑梗死病灶区的血液灌注情况提供重要诊疗依据[3-4]。1990 年单层面螺旋CT 问世后，建立了单层面螺旋CTP 检查技术。随着多层面CT 出现，CTP 从单层动态发展为多层动态，临床应用日趋广泛。目前CTP 检查已成为脑缺血患者重要的无创检测指标。

移动CT 的诞生是大型CT 发展又一个新的里程碑，显著地扩展了CT 的临床应用范围[5-8]。移动CT可以直接送到重症脑卒中患者的身边，在急诊室、ICU 进行床旁检查，或在“移动卒中单元”上进行检查，可尽快明确诊断，规避因患者转运带来的意外医疗风险，赢得急性缺血性脑卒中救治的“黄金”时间，显著提升救治效率[9-11]。基于16 排移动CT 的临床应用经验和体会，建立基于移动CT 的CTP 检查技术操作规范具有重要指导意义，为此，我们组织相关专家撰写移动CT 的CTP 技术操作2019 专家共识，仅供大家参考。

一、移动CT 技术参数

（一）仪器参数

16 排移动CT 扫描仪，大小尺寸：1350 mm（高）×1100 mm（长）×980 mm（宽）[5,12]。扫描仪探测器为16排，DICOM 3 影像标准，断层扫描层厚：1.1、2.2、4.4、8.8 mm；空间分辨率：9 线对/cm，扫描矩阵512×512，扫描孔径：320 mm，扫描野：28 cm；X 线球管电压：100、110、120 kV，X 线球管电流：6～8 mA。笔记本式电脑工作站：Windows10 64 位专业板，英特尔CoreTMi7，CPU 主频3.4 G，16 G 内存，512 G 硬盘，可进行2D、3D 和多层平面重建显示。

（二）工作环境及电源

工作环境温度：10℃～40℃；相对湿度：30%～75%；电源：220 V±10%交流电，在无外接电源时，扫描仪内置蓄电池也可连续为5～10 例患者进行头部扫描。

（三）辐射剂量与射线防护

16 排移动CT 头部平扫协议CTDIvol 为36.27 mGy，CTP 扫描协议CTDIvol 为9.3 mGy，该移动CT 内部设有多重铅防护，并在扫描窗的前后方挂有铅帘（前方2 块、后方1 块铅帘），有效防止X 射线散射。如果在“移动卒中单元”救护车上进行CTP 检查，依据国家相关管理要求，救护车需要进行铅防护处理，符合X 射线防护国家标准。

（四）仪器使用准备

1.移动CT 准备：将移动CT 机推送到急救室或ICU 病床边，选择病床头侧空间位置安放CT，按住下降按钮，使CT 平稳着地，确保机器处于平衡稳定待机状态，也可在“移动卒中单元” 救护车上进行CTP 检查。

2.头托安装及头部摆位：扫描头托为碳纤维材质可透X 线，适于在病床及担架转运车上进行扫描检查。将头托板安装于病床或转运车头侧，患者仰卧位头部移至扫描托板上，调整对位将头部置于扫描孔中间，用激光定位线校正对准，眼外眦-外耳道口的连线设定为扫描基线。

3.头部CTP 扫描：在移动工作站上输入患者信息，选择CTP 扫描协议，开始扫描。扫描的图像数据通过无线方式自动传输到移动工作站，运用专用软件进行图像后处理，显示脑血流灌注的伪彩染色图像，并通过PACS 系统上传或保存于各种移动储存设备。

二、CTP 扫描准备

（一）仪器校检及相关准备

1.依照CT 设备开机的要求按步骤操作。

2.按设备要求预热X 线管。

3.建议按设备要求进行空气校正。

4.建议确保有足够的存储空间。如果有PACS系统，需要确保数据传输通畅。

5.确保影像交付介质处于正常状态。

6.定期做好CT 设备的预防性维护（设备状态维护）。

7.CT 室配备常用急救器械和药品[13]。

8.所有CTP 受检者均需要做碘过敏试验，提前检查高压注射器及碘造影剂等。

（二）受检者准备

1.增强扫描，医务人员必须在检查前将CTP 检查及造影剂使用的注意事项告诉患者和（或）患者家属，并确认患者和（或）家属签署对比剂使用知情同意书。

2.受检者检查前，去除头颈部的金属饰品或可能影响X 线穿透力的物品。静脉穿刺放置留置针(20G)备用。

3.若遇不配合的受检者（如婴幼儿、躁动不安或意识障碍者），在CT 扫描前遵医嘱给予镇静处理。

4.嘱咐受检者在扫描过程中保持体位不动，以免头部移动产生伪影，并要求闭眼注视正前方、避免吞咽动作等。

（三）操作者准备

1.掌握基本的影像诊断知识，能根据受检者的疾病特点及诊断的需要，设置个性化的扫描流程与参数。

2.熟练掌握CT 机的性能和操作程序。

3.严格执行仪器及造影剂使用“查对”制度。

4.向受检者做好机器使用的解释工作，消除其顾虑和紧张情绪，使其配合检查。

5.能够及时发现CT 扫描过程中受检者的异常情况。掌握基本的急救技术，准确判断有关的症状与体征，一旦发生造影剂过敏等意外情况时，联合有关急救人员及时进行抢救，并及时上报有关管理部门。

6.熟悉移动CT 影像危急值的范围及应急处置措施。

（四）CTP 图像质量控制

1.检查部位符合临床诊断需求。

2.图像上无设备故障造成的伪影。

3.图像采集和重建参数符合影像诊断的需求。

4.预置合适的窗宽和窗位。

5.图像标识显示完整。

6.增强检查期相应达到临床诊断要求。

（五）其他

1.定期检查急救药品的有效期，并及时更新。

2.受检者登记时必须核对信息；发放检查报告时，必须再次核对受检者的相关信息。

三、颅脑CTP 扫描技术

CTP 是指在静脉注射对比剂的同时，对选定的脑层面通过连续多次同层扫描，以获得该层面感兴趣区TDC，该曲线反映的是对比剂在该器官中浓度的变化，从而显示器官的局部血流灌注量的变化。图像处理软件采用CREALIFE Anythink CT 16 4.2（北京思创贯宇科技开发有限公司）。根据该曲线利用不同的数学模型计算出局部脑血流量（regional cerebral blood flow，rCBF）、局部脑血容量（regional cerebral blood volume，rCBV）、对比剂平均通过时间（mean transit time，MTT）、对比剂峰值时间（transit time to the peak，TTP），对以上参数进行图像重建和伪彩染色处理得到上述各参数图[1-2]。

（一）适应证

1.对有临床症状，或怀疑缺血性脑卒中的患者进行脑血流灌注情况评估。

2.对已知头颈部动脉有狭窄的患者，评估脑缺血及脑侧枝血管建立情况，预测脑梗死风险及是否需要对狭窄血管进行干预治疗。

3.对已发生急性脑梗死或脑梗死治疗后患者的缺血区灌注恢复情况进行评估，以确定下一步治疗方案。

（二）检查技术

1.常规平扫：（1）体位：取仰卧位，头部置于检查床头架内，头部正中矢状面与正中定位线重合，使头部位于扫描野的中心，眼外眦-外耳道口连线垂直于检查床。常规以听眦线或听眶上线为扫描基线，扫描范围从颅底至颅顶。（2）参数：采用容积轴扫方式，管电压120 kV，有效管电流8 mAs，探测器组合16 mm×1.1 mm，行逐层扫描，层厚4.4 mm，层间距4.4 mm。选择感兴趣区层面，常规为基底节区及侧脑室侧面。

2.增强扫描：采用容积轴扫方式，管电压80 kV，有效管电流12 mAs，探测器组合16 mm×1.1 mm，层厚1.1 mm，层间距1.1 mm。

使用高压注射器经肘静脉团注50 mL 碘对比剂，20 mL 生理盐水，注射速率为4.0～5.0 mL/s，注射开始后10 s 对选定的层面进行连续多次扫描，扫描40～50 s。体弱或体质量指数（body mass index，BMI）＜18 kg/m2的受检者，对比剂用量要根据药品说明书酌减。

（三）图像处理与灌注参数

1.预置窗宽、窗位：头窗的窗宽80～135 HU，窗位30～40 HU；软组织窗的窗宽300～400 HU，窗位35～50 HU；骨窗的窗宽3000～4000 HU，窗位300～500 HU。

2.CTP 图像重组： 将扫描数据导入后处理工作站，利用图像处理软件为CREALIFE Anythink CT 16 4.2（北京思创贯宇科技开发有限公司），计算出各灌注参数值并可制成伪彩色功能图[14-15]。灌注参数包括：rCBF、rCBV、TTP、MTT。

（四）影像质量标准

1.脑组织窗：轴位水平扫描能够显示眼球及视神经、脑灰质、脑白质、丘脑及基底神经节、脑室系统、中脑周围的脑脊液腔隙。

2.骨窗：显示颅骨的内板、外板和板障结果。

3.先常规轴位水平扫描确定感兴趣脑区，对选定的脑层面通过连续多次同层扫描，将采集的容积数据导入CREALIFE Anythink CT 16 4.2 工作站行CTP 图像后处理，软件通过手动标记大脑前动脉及上矢状窦，计算出各灌注参数值并可制成伪彩色功能图显示感兴趣脑层面。脑灌注参数包括：rCBF、rCBV、TTP、MTT。

4.CTP 检测参数值及临床意义：（1）rCBF： 脑灰质80 mL/(100 g·min)；脑白质：20 mL/（100 g·min）；脑灰质+脑白质的平均值50 mL/（100 g·min）；rCBV：4～5 mL/100 g脑组织。当rCBF 降 至35 mL/（100 g·min）以下时，神经元内的蛋白合成停止；若降至20 mL/(100 g·min)，神经元功能丧失。（2）脑灌注不足：MTT、TTP 明显延长，rCBF 明显减少，rCBV 减少。（3）侧支循环形成：MTT、TTP 延长，rCBF增加或者无改变。（4）血流再灌注：MTT、TTP 缩短或正常，rCBF 正常或轻度增加，rCBV 增加。（5）过度灌注：rCBF、rCBV 均明显增加。

四、临床应用结果分析

CTP 检查主要用于急性脑缺血的判断。当脑缺血时局部脑血流减少，通过CTP 量化分析单位脑组织内的血液动力学变化，评估脑组织缺血的程度，并即时干预尽早恢复正常血供，减轻脑组织缺血性损害，保护脑功能[4,16]。

（一）CTP 检查及分期

CTP 检查主要用于脑缺血患者在介入或手术前/后的血流动力学评估，如超早期脑梗死、短暂性脑缺血发作、颈动脉狭窄、颅内血管狭窄和烟雾病等。Albers 等[17]和Nogueira 等[18]分别在2 项随机试验（DAWN 和DEFUSE 3）中将CTP 用于急性缺血性卒中大血管闭塞的分析，发现大血管闭塞（颈内动脉颅内段或大脑中动脉M1 段）的急性缺血性卒中患者发病时间超过6 h，CTP 提供了明确的脑缺血参数改变证据，并通过血管内（介入）再灌注治疗获益，使患者获得良好的功能改善。

16 排以上CT 和1.5T、3.0T MRI 均可进行脑灌注成像检查，2 种灌注检查都需要注射造影剂[19-20]。但是，MRI 脑灌注成像与CTP 的技术不同，其是一种半定量的分析方法，检查及成像后处理耗时较长，不适合急性脑卒中的评估检测。而CTP 检查及图像后处理耗时较短，尤其是移动CT 可以在床旁或在“移动卒中单元”上就近检查，无需转运患者，不中断呼吸机持续通气，不妨碍各种监测仪器使用，确保重症患者即时明确诊断，为救治赢得“黄金”时间。

2018 年，徐如祥教授团队首次应用16 排移动CT 建立一种床旁脑灌注成像检查的新方法，选择短暂性脑缺血卒中或陈旧性腔梗患者，进行CTP 检测，评定该扫描仪CTP 的可行性和应用效果，研究结果显示CTP 成像效果及图像质量良好，CTP 检测计算数据可靠，与临床诊断及疾病情况相符合[1]。提示建立的CTP 扫描协议、造影剂用量、注射速度、快速扫描时间设定及图像后处理等方面，均基本达到CTP 技术标准和要求。由于16 排移动CT 具有精密导轨控制扫描和减振器消除振动干扰，其扫描平稳、操作便捷、使用安全，为重症脑卒中患者进行床旁CTP 检查解决了关键技术问题[1,5]。但是，研究也发现，病侧感兴趣区的rCBF、rCBV、MTT 和TTP 与健康侧对应脑区比较，差异并无统计学意义，这可能与所选的患者症状轻（Ⅰ期患者）、脑灌注基本维持正常或改变不明显有关。

（二）CTP 成像与脑灌注分型

近10 多年来，CTP 已经成为脑卒中患者的常规检查技术[21-23]。CTP 通过对选定感兴趣的脑层面进行连续动态扫描，获得该层面每一像素的TDC，并通过不同的数学模型处理得到rCBF、rCBV、MTT 和TTP 等血流动力学参数和灌注伪彩图像，以定量评价脑组织的灌注状态。依据脑梗死发生前的低灌注状态，将脑灌注分为2 期（Ⅰ期、Ⅱ期），包括4 个亚型（Ⅰ1、Ⅰ2 及Ⅱ1、Ⅱ2），在不同的分期，rCBF、rCBV、MTT 及TTP 等参数变化各不相同，为脑卒中诊疗提供诊断依据。

1.脑灌注分期与血流动力学参数改变：Ⅰ1 期：TTP 延长，MTT、rCBF、rCBV 正常；Ⅰ2 期：TTP、MTT 延长，rCBF 正常，rCBV 正常或轻度升高；Ⅱ1 期：TTP、MTT 延长，rCBF 下降，rCBV 基本正常或轻度下降；Ⅱ2期：TTP、MTT 延长，rCBF 和rCBV 下降。Ⅰ期为循环储备期，此期为小动脉及毛细血管平滑肌扩张、侧支循环代偿阶段；Ⅱ期为脑循环储备失代偿期，此期血管扩张已达到极限，不能满足细胞耗氧需求[14-16]。

2.脑血流动力学参数及临床意义：CTP 检测所获得脑灌注参数值各不相同，其反映了不同的临床情况：（1）rCBF：与对应非缺血侧脑区rCBF 值相比，所测的rCBF 下降＞60%即可诊断为脑缺血。（2）rCBV：rCBV＜2.5 mL/100 g，提示脑梗死；rCBV 下降＞60%，诊断为脑缺血。（3）MTT：正常大脑中动脉区MTT 为3.6 s，如MTT＞6 s 提示脑缺血。（4）TTP：正常脑组织TTP＜8 s，TTP 延长，提示该区域形成侧支灌注；若TTP≥8 s，可疑存在脑缺血，但需要排除TTP 假阳性。MTT 和TTP 图是确诊脑缺血的重要参数，用于辨别血流动力学异常区域；在判断脑缺血方面，MTT 图优于rCBF 和rCBV。有研究报道，在脑血流动力学参数中，TTP 为脑血流峰值时间，对低灌注最为敏感，MTT 为脑血流平均通过时间，对低灌注的敏感性次之；rCBF 为局部脑血流量，直接反映低灌注情况，而rCBV 为局部脑血容量，代表对低灌注的最终代偿能力[2-4]。

（三）缺血半暗带与侧支循环

1.缺血半暗带评估：缺血半暗带指临床上可以被挽救的脑组织，提示救治的目标[22,24]。CTP 在检测缺血性脑损伤、区分梗死灶和缺血半暗带方面准确性比较高，其区别脑缺血和梗死灶的敏感度最低为67%[25-27]。脑梗死病灶区组织伴有MTT 的延长，且rCBF 和rCBV 均显著降低，rCBF 低于正常对照值的30%，rCBV 低于正常对照值的40%。在半暗带区域则表现为MTT 延长，伴有轻度的rCBF 降低（仍然＞60%），且rCBV 显示正常或升高 （80%～100%或更高）。同时，MTT 延长伴有显著的rCBF 降低（＞30%）和rCBV 轻微降低（＞60%）。也有一部分患者表现为MTT 明显延长，且伴有显著的rCBF 降低（＞30%）和rCBV 轻微降低（＞60%）。以上研究结果表明，CTP 检测对缺血性脑血管病的诊断和治疗发挥了重要作用，但尚有许多问题有待进一步研究。

2.侧支循环评估：脑的侧支循环与卒中的复发、预后、溶栓疗效以及出血转化有密切相关[28-29]。CTP可以定量分析侧支循环形成的情况，提示神经功能缺损状态和恢复的可能性。当侧支循环形成时，代偿血流回程路线延长、血流缓慢，CTP 检测显示，rCBF和rCBV 基本处于正常范围或稍降低，而TTP 和MTT 时间延长，其中以TTP 延长具有较高的敏感度[30]。有研究报道，CTP 分析可以为临床区分永久性的梗死和可以逆转的缺血半暗带，有侧支循环形成的脑卒中患者，经过治疗后预后良好率显著高于无侧支循环形成者[31-32]。

五、展望

移动CT 脑灌注成像与大型CT 脑灌注成像的技术原理基本一致，但移动CT 灌注检查具有操作便捷，扫描及图像重建速度快，可以在床旁及“移动卒中单元” 上为急性脑卒中患者做检查的优势。然而，CTP 反映的是单位时间内感兴趣区脑层面每个像素或体素内对比剂浓度的变化，灌注参数和图像质量受扫描条件、对比剂量、注射速度、原始图像重建条件、计算法则、部分容积效应等多种因素影响，而且CTP 技术检查的范围较小。未来的发展方向可以将CT 血管造影（CT angiography，CTA）和CTP 成像技术融合，CTA 能够发现大血管狭窄或闭塞的情况，而CTP 能够精确量化判断脑缺血区范围与程度，利用人工智能大数据分析，提供脑梗死超早期诊断与精准救治的个体化方案。

核心专家（按姓氏拼音排序）：郭伟（首都医科大学附属北京天坛医院，guowei1010@126.com）；吉训明（首都医科大学宣武医院，jixunming@Vip.163.com）；康德智（福建医科大学第一附属医院，kdz99988@vip.sina.com）；李斗 （北京急救中心，lidou86@126.com）；王海峰（吉林大学第一医院，wanghaifeng1994@163.com）；徐如祥（解放军总医院第七医学中心，xuruxiang1123@163.com）；于炎冰 （中日友好医院，yuyanbing@163.com）；张通 （北京博爱医院，zhangtong@163.com）；赵世光（哈尔滨医科大学第一附属医院，guangsz@hotmail.com）

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