Question-DCE参数与图像 -- 计算的DCE参数如何与我们在临床图像上看到的增强模式相联系？

原文链接:How do calculated DCE parameters relate to patterns of enhancement we see on clinical images?

概要

流行的Tofts模型包含与钆在组织中的药代动力学相关的四个参数。通过数学分析可以计算这些参数并且创建它们的解剖参数图。但是这些参数在实践中有何意义？它们与我们观察到的视觉上的动态增强图像有何关联？

Gd-enhanced T1-image of malignant glioma

钆增强的恶性胶质瘤T1加权像

Ktrans 参数图

第一个也是最重要的一个DCE参数是Ktrans，钆在血浆和血管外细胞外间隙（EES）组织的体积转移常数。像化学反应速率，它的单位是1/time，如min-1,。简而言之，Ktrans反映的是钆从血浆流入EES所有过程的总和（主要是血流量和毛细血管渗透）。

Tofts模型中第二个独立的动力学参数是EES的体积分数，表示为Ve，正式定义是每单位体积组织中EES的体积，是一个介于0到1之间的无量纲的数字。Ve反映组织间质中聚集钆的可用空间的大小。

Tofts模型中的第三个参数是Kep，表示钆从EES返流回血管系统的时间常数。回想一下，Kep不是一个完全独立的参数，它被定义为前两者的比率（如Kep = Ktrans/Ve），所以Kep的增加反映的是Ktrans的增加或者Ve的减少，或者二者兼而有之。

扩展的Tofts模型中出现的第四个参数是Vp，血浆的体积分数。在许多病变中这个变量比较小而且无关紧要。然而在严重的血管肿瘤中，血管内对总信号的贡献会达到10%或更大，以至不能被忽略。

DCE参数Ktrans，Ve，kep，vp与不同组织的时间-信号强度（钆浓度）曲线的形态有直接联系。具体表现为，

Ktrans与时间-信号强度曲线的初始斜率（“wash-in”速率）相关

ve与时间-信号强度曲线的峰高和达峰时间（TTP）相关

kep控制曲线的形状，反映独立分量Ktrans和ve的相对贡献。

vp，如果比较小，对曲线的影响不大，但是如果vp比较大，导致时间-信号强度曲线更快速的上坡，更高更早的峰高，更快的造影剂流出，变得与动脉输入函数更为相似。