优化时间分辨率以降低脑灌注CT辐射剂量：一项基于灌注参数评估的可行性与稳定性研究

胡钧涛; 李穗; 刘云

doi:10.16016/j.2097-0927.202511101

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优化时间分辨率以降低脑灌注CT辐射剂量：一项基于灌注参数评估的可行性与稳定性研究

临床医学 | 更新时间：2026-03-02

- 优化时间分辨率以降低脑灌注CT辐射剂量：一项基于灌注参数评估的可行性与稳定性研究
- Optimizing temporal resolution to reduce radiation dose in cerebral perfusion CT: a feasibility and stability study based on perfusion parameter assessment
- 陆军军医大学学报 2026年48卷第4期页码：461-469
- 作者机构：
  
  1.重庆医科大学附属第二医院放射科，重庆
  2.陆军军医大学（第三军医大学）第一附属医院放射科，重庆
- 作者简介：
  
  刘云，E-mail：yunliu@cqmu.edu.cn
- 基金信息：
  
  重庆市自然科学基金面上项目(CSTB2023NSCQ- MSX0595);陆军军医大学第一附属医院博青创新基金(2024BQCXJJ-7);Corresponding author： LIU Yun, E-mail：yunliu@cqmu.edu.cn
- DOI：10.16016/j.2097-0927.202511101
  中图分类号： R743.33;R814.2;R816.1
- 收稿：2025-11-21，
  
  修回：2026-01-15，
  
  录用：2026-01-16，
  
  纸质出版：2026-02-28
- 稿件说明：
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胡钧涛，李穗，刘云.优化时间分辨率以降低脑灌注CT辐射剂量：一项基于灌注参数评估的可行性与稳定性研究［J］.陆军军医大学学报，2026，48（04）：461-469.DOI：10.16016/j.2097-0927.202511101.

HU J T，LI S，LIU Y.Optimizing temporal resolution to reduce radiation dose in cerebral perfusion CT： a feasibility and stability study based on perfusion parameter assessment［J］.J Army Med Univ，2026，48（04）：461-469.DOI：10.16016/j.2097-0927.202511101.
胡钧涛，李穗，刘云.优化时间分辨率以降低脑灌注CT辐射剂量：一项基于灌注参数评估的可行性与稳定性研究［J］.陆军军医大学学报，2026，48（04）：461-469.DOI：10.16016/j.2097-0927.202511101. DOI：

HU J T，LI S，LIU Y.Optimizing temporal resolution to reduce radiation dose in cerebral perfusion CT： a feasibility and stability study based on perfusion parameter assessment［J］.J Army Med Univ，2026，48（04）：461-469.DOI：10.16016/j.2097-0927.202511101. DOI：

摘要

目的

通过降低时间分辨率探究脑灌注CT成像在既满足诊断要求又降低辐射剂量的可行性。

方法

本研究采用回顾性队列研究设计，纳入于2025年1-9月在陆军军医大学第一附属医院放射科因疑似卒中接受脑灌注成像检查的117例患者。设计并对比以下3种扫描方案，方案一（标准方案）：全时间分辨率扫描，共采集21期图像（作为基线）；方案二：对原始时间序列图像进行间隔1期采样（即每2期取1帧）；方案三：保留对比剂达峰期及其前后各1期（共3期），对其余期相进行间隔1期采样。计算方案二、三相对于方案一的辐射剂量降低百分比。在核心梗死区或显著低灌注区勾画感兴趣区（regions of interest， ROI），测量并计算以下灌注参数的均值（mean）与标准差（SD）：残余函数达峰时间（time to maximum of the residue function，Tmax）、平均通过时间（mean transit time，MTT）、脑血容量（cerebral blood volume，CBV）、脑血流量（cerebral blood flow，CBF）。比较3种方案间各参数的统计学差异，同时比较3种方案计算的缺血半暗带体积差异。

结果

方案二和方案三的辐射剂量较方案一分别显著降低约50.0%和42.9%。在灌注参数方面，3种方案间Tmax的SD值存在显著差异［

（1.92， 222.42）=11.17，

0.001，偏

²=0.09］，Bonferroni校正后的事后比较显示方案一与方案二、方案一与方案三的Tmax均值存在显著差异（

0.016 7），而方案二与方案三间无显著差异。MTT的均值在3种方案间无显著差异［

（1.88， 218.11）=0.47，偏

²=0.004］，但其SD值存在显著差异，

Bonferroni

校正后方案一与方案二、方案一与方案三差异显著（

0.016 7），方案二与方案三无显著差异。CBV的SD值在3种方案间存在显著差异［

（1.98， 229.25）=22.97，

0.001，偏

²=0.17］，而Friedman检验显示其均值无显著性差异。CBF的均值在3种方案间无显著性差异（

Bonferroni

校正后），但其SD值存在显著差异，

Bonferroni

校正后方案一与方案二、方案一与方案三差异显著（

0.016 7），方案二与方案三无显著差异。此外，

Bonferroni

校正后比较显示，3种方案计算的缺血半暗带体积均存在显著性差异（

0.016 7）。

结论

通过优化时间分辨率可显著降低CTP辐射剂量，且对核心灌注参数（MTT、CBV、CBF）的均值影响较小，CBF在低剂量方案中表现稳定，或可作为界定梗死核心的诊断依据。

Abstract

Objective

To investigate the feasibility of reducing radiation dose in cerebral perfusion CT (CTP) while maintaining diagnostic accuracy by optimizing temporal resolution.

Methods

This retrospective cohort study included 117 stroke-suspected patients undergoing CTP at the First Affiliated Hospital of Army Medical University from January to September 2025. Three protocols were designed: Protocol 1 (full temporal resolution

21-phase acquisition

baseline)

Protocol 2 (every-other-phase sampling)

Protocol 3 (peak-enhancement +1/-1 phase retention with every-other-phase sampling for remaining phases). Radiation reduction percentages relative to Protocol 1 were calculated. Regions of interest (ROI) were placed in ischemic core/penumbra to measure mean±SD of perfusion parameters: time to maximum of the residue function (Tmax)

mean transit time（MTT)

cerebral blood volume（CBV) and cerebral blood flow（CBF). Inter-protocol differences were assessed

and ischemic penumbra volume discrepancies were also analyzed.

Results

Protocol 2 and 3 reduced radiation dose by 50.0% and 42.9% versus Protocol 1

respectively. For perfusion parameters: Tmax SD differed significantly across protocols [

(1.92

222.42)=11.17

0.001

partial

η²

=0.09

]

; post hoc tests showed significant mean differences between Protocol 1

2 (

0.016 7) and Protocol 1

3 (

0.016 7)

but not Protocol 2

3. MTT means showed no significant difference [

(1.88

218.11)=0.47

partial

²=0.004

]

though SD differed significantly between Protocol 1

s 2 and 1

3 (

0.016 7). CBV SD differed significantly [

(1.98

229.25)=22.97

0.001

partial

η²

=0.17

]

with no mean difference (Friedman test). CBF means showed no significant difference (Bonferroni-adjusted) but

SD differed significantly between Protocol 1

2 and 1

3 (

0.016 7). Ischemic penumbra volumes differed significantly across all protocols (

0.016 7).

Conclusion

Temporal resolution optimization significantly reduces CTP radiation dose while minimally impacting core perfusion parameters (MTT

CBV

CBF means). CBF remained stable across reduced-dose protocols and may serve as a reliable diagnostic criterion for infarct core delineation.

关键词

Keywords

references

LIN Y ， XING Z ， LV S M ， et al . Colour-coded collateral and venous outflow patterns in estimating infarct progression and predicting functional independence for stroke patients in late time window ［J］. Br J Radiol ， 2024 ， 97 （ 1159 ）： 1335 - 1342 . DOI： 10.1093/bjr/tqae104 http://dx.doi.org/10.1093/bjr/tqae104 .

HOU G S ， CHEN H M ， LUO L A ， et al . Discrimination of thrombus types in ischemic stroke using Dual-Energy CT ［J］. Eur J Radiol ， 2024 ， 181 ： 111832 . DOI： 10.1016/j.ejrad. 2024.111832 http://dx.doi.org/10.1016/j.ejrad.2024.111832 .

XIAO H ， HE Z Y ， LI X M ， et al . Large artery atherosclerotic versus cardioembolism subtypes of large hemispheric infarction in the middle cerebral artery ［J］. Neurol Sci ， 2025 ， 46 （ 10 ）： 5173 - 5181 . DOI： 10.1007/s10072-025-08347-9 http://dx.doi.org/10.1007/s10072-025-08347-9 .

王丽霞，何永桥 . 急性缺血性脑卒中患者溶栓后梗死核心体积动态分析及其相关因素分析［J］. 卒中与神经疾病， 2024 ， 31 （ 5 ）： 427 - 431 . DOI： 10.3969/j.issn.1007-0478.2024.05.002 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1007-0478.2024.05.002 .

WANG L X ， HE Y Q . Dynamic analysis of infarct core volume and its related factors in patients with acute ischemic stroke after thrombolysis ［J］. Stroke Nerv Dis ， 2024 ， 31 （ 5 ）： 427 - 431 . DOI： 10.3969/j.issn.1007-0478.2024.05.002 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1007-0478.2024.05.002 .

GUNNARUT I ， BUAKATE K . The efficacy of the simple bypass protocol for chronic cerebral arterial occlusion and moyamoya disease ［J］. Chin Neurosurg J ， 2025 ， 11 ： 27 . DOI： 10.1186/s41016-025-00413-7 http://dx.doi.org/10.1186/s41016-025-00413-7 .

WANG K ， FU W R ， LI S J ， et al . Preoperative symptoms of depression， anxiety， and cognitive impairment in glioma patients： a cerebral perfusion CT study ［J］. Brain Behav ， 2023 ， 13 （ 6 ）： e3020 . DOI： 10.1002/brb3.3020 http://dx.doi.org/10.1002/brb3.3020 .

MOLDES-ANAYA A ， RAGAZZI L ， VANGBERG T R ， et al . Corticolimbic activation patterns during aversive audiogenic stress assessed by cerebral perfusion using ［（99m）Tc］ HMPAO SPECT/CT ［J］. Nucl Med Biol ， 2025 ， 150 / 151 ： 109562 . DOI： 10.1016/j.nucmedbio.2025.109562 http://dx.doi.org/10.1016/j.nucmedbio.2025.109562 .

RASHEED Y ， BERKHEIMER C ， AJAM Z ， et al . CT brain perfusion imaging utilization following widening of the intracranial mechanical thrombectomy treatment window in a Cosmos Multi-institutional population ［J］. Appl Sci ， 2025 ， 15 （ 19 ）： 10680 . DOI： 10.3390/app151910680 http://dx.doi.org/10.3390/app151910680 .

CHEN Z W . Application of CT whole brain perfusion combined with CT angiography in the diagnosis of acute cerebral infarction ［J］. Adv Precis Med ， 2025 ， 10 （ 3 ）： 66 - 71 . DOI： 10.18063/apm.v10i3.619 http://dx.doi.org/10.18063/apm.v10i3.619 .

陆鹏，洪亮，汪嫚，等 . CT多模式一站扫描指导急性缺血性脑卒中患者脑血流灌注评估的价值［J］. 转化医学杂志， 2025 ， 14 （ 6 ）： 72 - 77 . DOI： 10.3639/j.issn.2095-3097.2025.06.014 http://dx.doi.org/10.3639/j.issn.2095-3097.2025.06.014 .

LU P ， HONG L ， WANG M ， et al . Evaluation value of CT multimodal one-stop scanning for cerebral blood perfusion in patients with acute ischemic stroke ［J］. Transl Med J ， 2025 ， 14 （ 6 ）： 72 - 77 . DOI： 10.3639/j.issn.2095-3097.2025.06.014 http://dx.doi.org/10.3639/j.issn.2095-3097.2025.06.014 .

姚燕 . 头颅CT血管成像评估缺血性卒中患者侧支循环情况及脑灌注状态的价值分析［J］. 影像研究与医学应用， 2023 ， 7 （ 11 ）： 17 - 19 . DOI： 10.3969/j.issn.2096-3807.2023.11.006 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.2096-3807.2023.11.006 .

YAO Y . The value of head CT angiography in evaluating collateral circulation and cerebral perfusion status in patients with ischemic stroke ［J］. J Imag Res Med Appl ， 2023 ， 7 （ 11 ）： 17 - 19 . DOI： 10.3969/j.issn.2096-3807.2023.11.006 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.2096-3807.2023.11.006 .

GRIMES D A ， SCHULZ K F . An overview of clinical research： the lay of the land ［J］. Lancet ， 2002 ， 359 （ 9300 ）： 57 - 61 . DOI： 10.1016/S0140-6736（02）07283-5 http://dx.doi.org/10.1016/S0140-6736（02）07283-5 .

刘明，杨明贵，李定柯 . CTP全脑灌注成像参数预测急性缺血性脑卒中患者脑缺血复发的临床价值［J］. 海南医学， 2025 ， 36 （ 3 ）： 396 - 402 . DOI： 10.3969/j.issn.1003-6350.2025.03.018 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1003-6350.2025.03.018 .

LIU M ， YANG M G ， LI D K . Clinical value of whole-brain perfusion parameters of CTP in predicting the recurrence of cerebral ischemia in patients with acute ischemic stroke ［J］. Hainan Med J ， 2025 ， 36 （ 3 ）： 396 - 402 . DOI： 10.3969/j.issn.1003-6350.2025.03.018 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1003-6350.2025.03.018 .

LIU S P ， WANG Y Y ， WU X F ， et al . Simultaneous determination of three iodinated contrast media in human plasma by LC/MS-MS and its clinical application ［J］. J Pharm Biomed Anal ， 2025 ， 262 ： 116867 . DOI： 10.1016/j.jpba.2025.116867 http://dx.doi.org/10.1016/j.jpba.2025.116867 .

赵翔，李锋坦，周婉惠 . 应用logistic拟合算法提升低采样颅脑CT灌注结果准确性的可行性研究［J］. 中华放射医学与防护杂志， 2025 ， 45 （ 1 ）： 63 - 68 . DOI： 10.3760/cma.j.cn112271-20240312-00088 http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.cn112271-20240312-00088 .

ZHAO X ， LI F T ， ZHOU W H . Feasibility of improving the accuracy of under-sampled cerebral CT perfusion results using logistic fitting algorithm ［J］. Chin J Radiol Med Prot ， 2025 ， 45 （ 1 ）： 63 - 68 . DOI： 10.3760/cma.j.cn112271-20240312-00088 http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.cn112271-20240312-00088 .

DE LERA ALFONSO M ， SIERRA-GOMEZ A ， CALLEJA A I ， et al . The ghost penumbra pattern in acute ischemic stroke： characterization and prognostic significance ［J］. J Neuroimaging ， 2025 ， 35： e 70100 DOI： 10.1111/jon.70100 http://dx.doi.org/10.1111/jon.70100 .

ZHENG Y P ， JIANG P R ， XU X Z ， et al . A quantitative CT perfusion-derived online dynamic nomogram for predicting hemorrhagic transformation after intravenous thrombolysis in acute ischemic stroke ［J］. Eur J Radiol Open ， 2025 ， 15 ： 100685 . DOI： 10.1016/j.ejro.2025.100685 http://dx.doi.org/10.1016/j.ejro.2025.100685 .

许勇，马宇，徐峰 . 全脑CTP在急性缺血性脑卒中侧支循环状态评估中的应用价值［J］. CT理论与应用研究， 2025 ， 34 （ 6 ）： 1188 - 1194 . DOI： 10.15953/j.ctta.2025.007 http://dx.doi.org/10.15953/j.ctta.2025.007 .

XU Y ， MA Y ， XU F . Application value of whole-brain CTP in the assessment of collateral circulation status in acute ischemic stroke ［J］. Comput Tomogr Theory Appl ， 2025 ， 34 （ 6 ）： 1188 - 1194 . DOI： 10.15953/j.ctta.2025.007 http://dx.doi.org/10.15953/j.ctta.2025.007 .

WIESMANN M ， BERG S ， BOHNER G ， et al . Dose reduction in dynamic perfusion CT of the brain： effects of the scan frequency on measurements of cerebral blood flow， cerebral blood volume， and mean transit time ［J］. Eur Radiol ， 2008 ， 18 （ 12 ）： 2967 - 2974 . DOI： 10.1007/s00330-008-1083-x http://dx.doi.org/10.1007/s00330-008-1083-x .

王敏可，王甜甜，黄金标，等 . 全脑CT灌注联合深度学习全模型迭代算法用于评估急性缺血性脑卒中［J］. 中国医学影像技术， 2025 ， 41 （ 4 ）： 515 - 519 . DOI： 10.13929/j.issn.1003-3289.2025.04.002 http://dx.doi.org/10.13929/j.issn.1003-3289.2025.04.002 .

WANG M K ， WANG T T ， HUANG J B ， et al . Whole brain CT perfusion combined with artificial intelligence iterative reconstruction for evaluating acute ischemic stroke ［J］. Chin J Med Imag Technol ， 2025 ， 41 （ 4 ）： 515 - 519 . DOI： 10.13929/j.issn.1003-3289.2025.04.002 http://dx.doi.org/10.13929/j.issn.1003-3289.2025.04.002 .

HONDA K ， ODA S ， KONDO D ， et al . Efficacy of dual-layer spectral detector computed tomography for detecting early ischemic changes in patients with acute ischemic stroke： a pilot study ［J］. J Clin Imag Sci ， 2025 ， 15 ： 11 . DOI： 10.25259/jcis_171_2024 http://dx.doi.org/10.25259/jcis_171_2024 .

KUDO K ， SASAKI M ， ØSTERGAARD L ， et al . Susceptibility of T max to tracer delay on perfusion analysis： quantitative evaluatio n of various deconvolution algorithms using digital phantoms ［J］. J Cereb Blood Flow Metab ， 2011 ， 31 （ 3 ）： 908 - 912 . DOI： 10.1038/jcbfm.2010.169 http://dx.doi.org/10.1038/jcbfm.2010.169 .

CHUNG K J ， DE SARNO D ， LEE T Y . CT perfusion stroke lesion threshold calibration between deconvolution algorithms ［J］. Sci Rep ， 2023 ， 13 ： 21458 . DOI： 10.1038/s41598-023-48700-6 http://dx.doi.org/10.1038/s41598-023-48700-6 .

RAU A ， REISERT M ， STEIN T ， et al . Impact of temporal resolution on perfusion metrics， therapy decision， and radiation dose reduction in brain CT perfusion in patients with suspected stroke ［J］. Neuroradiology ， 2024 ， 66 （ 5 ）： 749 - 759 . DOI： 10.1007/s00234-024-03335-w http://dx.doi.org/10.1007/s00234-024-03335-w .

NAEL K . Eloquence-based mismatch： identifying endovascular therapy responders in acute stroke ［J］. Radiology ， 2023 ， 306 （ 2 ）： e222257 . DOI： 10.1148/radiol.222257 http://dx.doi.org/10.1148/radiol.222257 .

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