Liu et al. 在《European Radiology》发表的脑血流灌注成像研究学术报告
一、研究团队与发表信息
本研究由南方医科大学南方医院医学影像中心的Qin Liu、Xiaodan Lu、Qihuan Lin、Na Zhu及通讯作者Yikai Xu共同完成，于2025年发表在放射学领域权威期刊《European Radiology》（DOI: 10.1007/s00330-025-11641-x）。研究聚焦脑血管疾病患者的脑血流灌注评估，探索双层光谱探测器CT（dual-layer spectral-detector CT, DLCT）与传统CT灌注成像（CTP）参数的相关性。
二、学术背景与研究目标
科学领域：本研究属于神经放射学与功能影像学交叉领域，核心是通过影像技术量化脑血流动力学参数。
研究动机：传统CTP虽能提供脑血流量（cerebral blood flow, CBF）、脑血容量（cerebral blood volume, CBV）等关键参数，但存在辐射剂量高、扫描时间长的问题。而DLCT通过单次扫描生成碘密度图（iodine density, ID），可能成为低剂量替代方案，但其与CTP参数的一致性尚未明确。
研究目标：验证DLCT衍生的灌注参数（尤其是ID图）与传统CTP的一致性，评估DLCT在脑血管疾病中的临床应用潜力。
三、研究流程与方法
1. 研究对象与分组
- 纳入标准：163例脑血管疾病患者（男性113例，女性50例，平均年龄56.18岁），均接受DLCT灌注扫描和CT血管造影（CTA），并经数字减影血管造影（DSA）确认血管狭窄程度。
- 排除标准：颅内手术史、合并肿瘤或血管畸形、图像质量不佳者。
2. 影像采集与重建
- 设备与参数：使用Philips双层光谱CT（DLCT），CTP模式覆盖全脑（20次连续扫描，60秒），对比剂剂量45 mL（速率4.5 mL/s）。CTA采用单次扫描（对比剂20 mL）。
- 图像重建：
- 传统CTP（cCTP）：基于多色能谱图像生成CBF、CBV、平均通过时间（mean transit time, MTT）、达峰时间（time to peak, TTP）。
- 光谱虚拟单能图像（spectral VMI, sCTP）：从40–70 keV（10 keV间隔）及100 keV重建灌注参数。
- 碘密度图（ID）：基于CTA光谱数据生成。
3. 数据分析
- ROI绘制：由两名经验丰富的放射科医师在双侧大脑中动脉供血区手动绘制感兴趣区（ROI），排除血管和脑脊液干扰。
- 统计方法：
- 一致性检验：Kruskal-Wallis检验比较cCTP与sCTP差异，Bland-Altman图评估一致性。
- 相关性分析：Spearman检验分析ID与灌注参数的相关性。
4. 辐射剂量评估
计算CTP与CTA的剂量长度乘积（DLP）和有效剂量（ED），比较两者差异。
四、主要研究结果
1. 灌注参数一致性
- 绝对参数差异：cCTP与sCTP在CBV、MTT、TTP及左侧CBF上存在显著差异（p < 0.05），但60 keV sCTP的CBF、CBV、MTT与cCTP一致性最佳（p ≥ 0.05）。
- 相对参数一致性：几乎所有sCTP相对值（如rel_CBF、rel_CBV）与cCTP一致，仅100 keV rel_CBF例外（p < 0.05）。
2. 碘密度图与灌注参数相关性
- ID与CBF：相对ID（rel_ID）与rel_CBF在cCTP（r=0.673）及50–70 keV sCTP中呈强相关（r=0.604–0.628，p < 0.001）。
- 其他参数：ID与MTT、TTP呈负相关，但与CBV无显著关联。
3. 辐射剂量
DLCT CTA的辐射剂量显著低于CTP（ED: 38.83 mSv vs. 80.16 mSv，p < 0.001），降低39%。
五、结论与价值
科学价值：
1. 方法学创新：首次证实DLCT的60 keV虚拟单能图像可替代传统CTP，为低剂量脑灌注评估提供新方案。
2. 临床意义：ID图与CBF的强相关性提示其在快速筛查脑缺血中的潜力，尤其适用于无法耐受CTP的患者。
应用前景：
- 术前评估：结合DLCT CTA与ID图，可一站式评估血管狭窄与灌注异常。
- 术后监测：动态ID图可能用于血管再通术后的血流动力学追踪。
六、研究亮点
1. 技术创新：利用DLCT双能数据同步生成灌注参数与ID图，避免传统CTP的时间分辨率损失。
2. 临床实用性：通过单次低剂量扫描获取多参数，优化诊疗流程。
3. 局限性：ROI手动绘制可能引入偏差，未来需自动化算法改进。
其他发现：
- 100 keV图像在MTT评估中表现不佳，可能与高能光子对血流动力学敏感性低有关。
- 研究为DLCT在心肌、胰腺等器官灌注中的应用提供了参考范式。
本研究为脑血管疾病的精准诊疗提供了重要工具，后续需扩大样本并探索ID图在特定疾病（如急性脑梗死）中的诊断阈值。