可以从 DCE图像中提取哪些量化参数？

提取参数使用的模型是由Paul Tofts 及其同事提出的。Tofts模型中的每个组织体素都包含三个组成部分：组织实质细胞(深蓝色)、血管(包含红细胞和血浆)和组织细胞外血管外空间(EES)。假设注射后立即驻留在血浆中的钆对比剂由于浓度梯度而通过被动扩散穿过血管内皮泄漏到EES 中。钆的流入传递速率(K ^trans )取决于血流、血管表面积和血管通透性。钆从EES 返回到血浆的相应回流速率表示为kep. 钆对比剂不进入细胞，因此其浓度取决于血浆的无量纲体积分数( v _p ) 和图中表示的EES ( v _e )。

Tofts模型：与不含钆的细胞内空间(深蓝色)相比，细胞外空间的相对大小被夸大了。此外，血浆体积(v_p，米色)通常远小于血管外细胞外空间(v_e，浅蓝色)。

流行的Tofts 模型包含四个与钆在组织中的药代动力学有关的参数。通过数学分析，可以测量这些参数，甚至创建它们的解剖图。

恶性胶质瘤的Gd 增强 T1图像

K^trans图

第一个也是最重要的DCE参数是K^trans，即钆在血浆和组织血管外细胞外空间(EES)之间的体积转移常数。与化学反应速率一样，其单位以(1/时间)为单位，如min^-1。简而言之，K^trans反映了决定钆从血浆流入EES的所有过程(主要是血流和毛细血管渗漏)的总和。

Tofts模型中出现的第二个独立动力学参数是EES的体积分数，表示为v_e。它被正式定义为每单位组织体积的EES的体积，因此是介于0 和1 之间的无量纲数。参数v_e反映了组织间质内可用于积累钆的“空间”量。

Tofts模型中出现的第三个参数是k_ep，即钆从EES 回流到血管系统的时间常数。回想一下，k_ep不是一个完全独立的参数，它被定义为前两个的比率(即，kep = K ^trans / v _e)。因此，k_ep的增加可能反映了K^trans的增加、v_e的减少或两者兼而有之。

在扩展的Tofts 模型中出现的第四个参数是v_p，即部分血浆体积。在许多病变中，这个变量很小且无关紧要。然而，在高度血管化的肿瘤中，血管内对总信号的贡献可能是10% 或更多，并且不能被忽视。

K^trans、v_e、k_ep和 v_p与各种组织的信号(浓度)对时间曲线的出现之间存在直接联系。具体来说，

• K^trans与时间强度曲线的初始斜率(“流入”率)相关

• v_e与峰高和时间-强度曲线的峰时(TTP) 相关

• k_ep控制曲线的形状，反映在其独立分量Ktrans和ve的相对贡献上

• v_p较小时，对曲线几乎没有影响，但较大时，会导致曲线上升时斜率更大、更高和更早的峰高，以及更快的对比剂流入流出，与动脉输入函数更相似。

在固定ve的情况下，K^trans与时间强度曲线的初始上升斜率(“流入率”)相关

在固定K^trans的情况下，v_e与时间强度曲线的峰高和到达峰的时间相关

随着v_p的增加，反映时间强度曲线反映了与动脉输入函数相似的更多属性