什么是脑灌注成像？
利用CTP和MRP进行的灌注影像已经成为检查脑卒中患者脑血流灌注情况的常规手段。尽管还缺乏一定的证据证明灌注影像是脑卒中评估的一项必不可少的检查，很多中心已经开始利用灌注影像对患者进行脑血流评估。
它是对选定感兴趣层面进行连续动态扫描，获得所选层面的每一像素的时间密度曲线，并通过数学模型处理得到：脑血流容量（cerebral blood volume，CBV）、脑血流流量（cerebral blood flow，CBF）、对比剂平均通过时间（mean transit time，MTT）、对比剂峰值时间（time to peak，TTP）等血流动力学参数和灌注图像表现，评价脑组织的灌注状态，是一种功能成像。
急性脑梗死病灶由中心坏死区及其周围的缺血半暗带组成，半暗带组织的血流低于维持正常脑功能的水平 ，但高于引起脑组织坏死（形态结构改变）的水平 ，在一定时间内半暗带脑组织仍具有活力 ，如及时恢复血流或进行脑保护 ，该组织可能存活下来 ，否则将演变成坏死组织 ，所以急性脑梗死治疗的关键就是及时挽救缺血半暗带。
Time is brain!
“ 时间就是大脑，确定缺血半暗带是缺血性脑卒中治疗基础。”
动脉取栓时代的“缺血半暗带”
2018年DAWN和DEFUSE-3研究，根据“缺血半暗带”，即存在不匹配的急性梗死患者，采用动脉取栓及时开通血管，扩大了缺血性脑血管病动脉取栓治疗的时间窗。因此在动脉取栓时代，掌握半暗带的理论和实践更加重要。
DEFUSE-3试验入组的每个患者，其错配相关的两个指标：灌注缺血区和梗死核心，均采用了第三方软件平台--- RAPID®自动计算。
缺血半暗带
将Tmax大于6秒、小于10秒的脑组织区域定义为半暗带，是最广泛被接受的指标;此时CBV正常或轻度增加。
核心梗死区
将Tmax大于10秒以上，CBV出现下降时，此区域脑组织定义为核心梗死区。
基于影像的缺血半暗带判定
基于影像的缺血半暗带判定，即Mismatch，又叫"不匹配"或"错配"，采用CT/MR成像方法，间接测定缺血半暗带，选择合适的病人干预。
方法一、基于CTP的Mismatch成像法
目前最常用的影像学半暗带判定是基于CTP的mismatch（CBF-CBV、TTP-CBV、MTT-CBV、Tmax-rCBF）
CTP的常见参数有：脑血容量（CBV）、相对脑血容量（rCBV）、脑血流量（CBF）、平均通过时间（MTT）、相对平均通过时间（rMTT）、相对延迟时间（rDT）。
目前，梗死核心影像学定义：CBV降低（<2mL/100g/min）；而缺血低灌注区域，有两个选择：CBF降低区域或MTT延长（较对侧延长>145%）。临床上多采用CBF/CBV的Mismatch
基于CTP中CBF/CBV的Mismatch
患者突发左侧偏瘫和遗忘，NIHSS=14分；发病3.5h后多模CT；CTA可见右侧M2上干闭塞；CBF提示右侧额叶大面积低灌注区域；CBV提示梗死核心，范围比CBF小，提示CBF/CBV存在错配；取栓再通4天后，CT提示梗死，与CBV梗死核心相吻合4
患者是，女性，65岁，突发右肢无力言语不清4.5小时，基于CTP的评估发现，CBF/TTP/MTT减低而脑血容量（CBV）下降不明显，存在“缺血半暗带”
另一例患者男性54岁，突发意识障碍5小时，同样行CTP的评估，发现CBF/TTP/MTT和CBV均减低，不存在“缺血半暗带”
实际临床应用中有RAPID和MIStar软件，它们均将Tmax大于6秒的区域定义为半暗带（penumbra,低灌注区）；CBF较正常减少30%以上的作为核心梗死（core）。而最新研究Defuse-3设置的需要溶栓和机械取栓的标准是：影像检查存在梗死-灌注不匹配，核心梗死区<70 mL；低灌注区/核心梗死区≥1.8；不匹配区域（缺血半暗带）>15ml。
基于RAPID软件的Tmax/CBF的Mismatch。RAPID全称为RApid processing of PerfusIon and Diffusion，是由美国斯坦福大学卒中中心主任Greg Albers教授，联合硅谷软件工程师和投资人，合伙共同开发的一款自动影像处理平台，兼容CT/MR。随后RAPID通过美国FDA认证，先后用于EXTEND-IA、DAWN和DEFUSE-3等著名的取栓临床试验，自动化计算Mismatch，筛选合适的患者入组。其较传统CBF/CBV的Mismatch优势在于，快速、全自动化、定量测量，弥补了主观判断的缺陷。
RAPID这里的缺血低灌注区域定义为Tmax>6秒；梗死核心定义为rCBF<30%对侧正常脑组织。这里引入了CTP的另外一项参数指标。我们知道CTP常见的指标包括，CBF、CBV、MTT和TTP，而Tmax代表着残余功能的达峰时间，指对比剂注射后在局部脑组织达到残留功能达到最大值的时间，为检测低灌注和梗死核心的一项敏感参数。至于Tmax为什么定义在>6s，则另有一番故事。
图：DEFUSE-3试验中，展示基于CTP的RAPID®️自动影像处理结果。男59岁，醒后卒中，发病13h，NIHSS=23分。左图中紫色代表梗死核心（23ml），梗死核心定义为rCBF<30%对侧正常脑组织；右图中绿色区域代表缺血低灌注区域（128ml），Tmax>6s。Tmax/rCBF存在Mismatch，绝对差值为105ml，相对比值5.6；提示患者存在小梗死核心，大面积缺血低灌注区域，具有动脉取栓再通指征。
什么是Tmax？
我们知道CT或MR灌注常用的指标包括：
脑血流量（CBF）、脑血容量（CBV）、平均通过时间（MTT）和达峰时间（TTP）
而Tmax则是独立于上述4个指标之外，代表着残余功能的达峰时间，指对比剂注射后在局部脑组织达到残留功能达到最大值的时间，为检测低灌注和梗死核心的一项敏感时间参数。Tmax与TTP的关系如下图：
方法二、基于PWI的Mismatch成像法
大致可以分为3类：MTT/DWI、MTT/DWI和Tmax/DWI。
基于MTT/DWI的错配
图：基于MTT/DWI的错配：左图：白色DWI提示右侧急性梗死核心；中图：红色提示灌注缺陷区域；右图：PWI-DWI提示为半暗带
基于TTP/DWI的Mismatch
图：基于TTP/DWI的Mismatch；急性卒中患者，Tmax和rTTP的缺血区域，具有良好的吻合度；Tmax>6s与rTTP>4.5s，在判定缺血低灌注区域，具有良好的一致性。
基于Tmax/DWI的Mismatch
图：展示基于Tmax/DWI的RAPID®️自动影像处理Mismatch。左图中紫色代表梗死核心（10.6ml），梗死核心定义为DWI（Sb=1000）；右图中绿色区域代表缺血低灌注区域（77.8ml），Tmax>6s。Tmax/rCBF存在Mismatch，绝对差值为67.2ml，相对比值7.3；提示患者存在小梗死核心，大面积缺血低灌注区域，具有动脉取栓再通指征。
