Fair灌注成像在一側大腦中動脈狹窄或閉塞中的應用

1.廣東省珠海市人民醫院放射科（廣東 珠海 519000）2.廣東省人民醫院放射科（廣東 廣州 510080）

劉玉濤1 李淑明1 阮 驥2

大腦中動脈的狹窄或閉塞是引起缺血性腦血管病變的主要原因[1。2]。一側大腦中動脈出現狹窄或閉塞時，均引起該血管供血區腦組織的血流發生變化，若無側枝血管的循環代償，該腦組織區域會出現缺血、缺氧等一系列臨床癥狀[3]，因此，有效的評估病變血管供血區的腦組織是否存在低灌注，可為臨床治療方案的制定提供客觀依據。本研究采用Fair灌注成像法對一側大腦中動脈狹窄或閉塞的腦組織血流進行定量評價，結合彌散成像（DWI）和MRA圖像，并與動態磁敏感對比增強(dynamic suscepti bilit contrast enhancedMR imaging,DSC MRI)灌注增強對比，評估其在一側大腦中動脈狹窄或閉塞病變的臨床應用價值。

材料和方法

1.1 一般材料 收集2010年3月-2010年9月期間我院20例臨床上表現為TIA或懷疑大腦中動脈異常的患者，男12例，女8例 ,年齡28-76歲,平均49.8歲。

1.2 檢查方法 使用GE Signa excite HD 1.5TMR , 8NV HEAD A 線圈，梯度場40mT/m ,梯度切換率150T/(m·s)，全部患者均行常規T2 Fair、T1 Fair、T2W I、DWI、MRA、Fair、DSC（動態磁敏感對比增強）掃描。要求Fair和DSC灌注成像法的掃描層厚、層間距完全一致。

Fair掃描：采用平面回波血流敏感性交替反轉恢復序列(echo planar imaging flow sensitive alterna inversion recovery，EPI Fair)。掃描參數：TR 300ms ,TE9.5ms,TI 1.2s,翻轉角90°,激勵次數1,視野24cm×24cm，矩陣128×96，層厚5mm，層間距1.5mm。每次掃8層，重建出256幅圖像，需2.24min。

DSC掃描：采用梯度回波平面回波成像。掃描參數:TR 1500ms,TE 80ms,翻轉角90°，激勵次數1,視野24cm×24cm ,矩陣128×128, 層厚5mm,層間距1.5mm。對比劑為Gd-DTPA：使用MRI高壓注射器經肘靜脈以4ml/s的流率注射，劑量0.2mmol/kg，以相同的流率注射20ml生理鹽水。掃13層，50期，時間1.15min。

圖1-5 為右顳葉急性腦梗塞患者，分別表現DWI右顳葉高信號，Fair右顳葉低灌注，MRA右大腦中動脈閉塞，DSC右顳葉CBV減低，MTT延遲，與Fair病變區一致； 圖6-10 為右陳舊性腦梗塞患者，分別表現DWI正常，Fair右顳葉低灌注，MRA大腦中動脈和大腦前動脈閉塞，有側枝血流，DSC右顳葉CBV增高，MTT延遲，與Fair病變區一致。

1.3 圖像處理與圖像分析采用GE ADW4.4工作站，選IVI軟件重建MRA腦血管像；應用Functool專用軟件，分別對DWI、Fair和DSC原始圖像進行后處理，得到Fair 灌注功能圖，（Cerebral Blood Flow,CBF)圖；DSC可得到腦血容量(cerebral blood volume ,CBV)圖，平均通過時間(mean transit time,MTT)圖和TTP圖。利用偽色彩按紅、黃、橙、藍、黑分別顯示腦血流灌注的血流高低，采用鏡像法，分別在Fair和DSC各層面的異常顏色區選取1-3個興趣區，測出病變區腦組織與對側對稱區的信號強度；計算2種方法同一層面腦組織的相對腦血流量rCBF 。依據Peter[4]相對腦血流量rCBF計算法：Fair法：rCBF=CBF病變/CBF正常，DSC法：rCBF=（病變CBV／病變MTT）/(正常CBV／正常MTT)，將2者結果以±s表示，進行配對t檢驗，以α=0.05作為檢驗標準，以P<0.05作為差異有統計學意義。

結 果

表1 32例MR 檢查結果

2.1 32例患者全部成功完成MRI常規掃描、DWI、MRA、Fair和DSC成像（表1）。急性腦梗塞9例，陳舊性腦梗塞11例(圖6-10)；大腦后動脈狹窄5例，閉塞2(圖1-5)例；大腦前動脈狹窄1例閉塞3例。

2.2 統計結果 Fair顯示陽性率80%，DSC為65%。定量分析顯示20例Fair CBF圖中：20例病變血管供血區灌注較對側減低（圖1，2），9例急性腦梗塞病變范圍Fair﹥DWI；32例Fair CBF圖顯示患側與健側灌注程度改變對比t＝4.46，P＜0.05，雙側顯示有差異；Fair的rCBF為0.84±0.52，DSC的rCBF為0.79±0.31，二者對比：t＝0.705，P＞0.05,無統計血差異（表2）。

討 論

3.1 MR灌注成像方法及Fair的原理 MR灌注成像主要是顯示腦組織血流灌注情況，反映缺血腦組織微循環灌注狀態。其成像有兩種方法：一種是用外源性示蹤劑，團注順磁性對比劑的首次成像方法即DSC；另一種是用內源性示蹤劑，使用可自由擴散的水質子做示蹤劑，即動脈自旋標記法 (arterial spin labeling, ASL)。Fair又稱交替反轉恢復序列，是ASL灌注成像脈沖法（PASL）的一種成像技術，該序列使用的是雙曲正切脈沖，通過射頻波頻率產生一個絕熱快速翻轉，作用在一個相對比較大的區域，Fair的標記也正是在成像區域進行選擇性翻轉完成的，其信號強度與成像區域血流有關[5,6]。

表2 14例Fair與DSC方法顯示灌注程度對比

3.2 Fair在腦灌注的應用Fair最大優點是利用自體血作為內源性示蹤劑的灌注技術，不用注射對比劑，完全為無創性的方法，安全、方便。對于有出血、鈣化或位于顱底的病變，受磁敏感偽影的影響較小，測量數據較穩定[5.8]。缺點為：一方面掃描時間稍長：本機型GE1.5T每掃8層需2.24min，而DSC全腦灌注掃13層僅需1.15 min；另一方面信噪比低、場強依賴性大、傳輸延遲等。本研究Fair顯示陽性率為85%，大于DSC的71%，主要有2例Fair表現為低灌注，DSC表現為灌注延遲，反映了Fair在兼顧各種參數下，其所使用的反轉時間不夠長,與沒能探測到缺血帶的側支血流有關[9]。另外，與DSC相比參考參數單一。Fair只有一個參數指標CBF圖；而DSC可同時獲得多個腦血流灌注參數圖 ：CBV圖，MTT圖和TTP圖，后者可顯示缺乏灌注和低灌注。當然，并不影響Fair在腦血管病變方面的應用，本研究14例患者：病變側/健側Fair rCBF與DSC rCBF分別為0.84±0.52和0.79±0.31，兩種灌注法對比t值為t＝0.705，P＞0.05，無統計學差異，與John等[4]研究的數據基本相符，說明Fair能夠評價腦動脈狹窄或閉塞病變后的CBF。

Fair的CBF圖，不僅以勾畫病變異常顏色范圍，與DWI對比評估有無缺血半暗帶；而且可測量病變區的CBF信號強度，與對側對比，進行定量評估缺血的嚴重程度。

缺血半暗帶的評估：多數學者認為DWI異常區代表不可逆梗死區，灌注圖顯示的低灌注區大于DWI異常區部分就是缺血半暗帶。通過閾值調節，可用偽彩色顯示正常血流區域與異常區域，勾畫Fair CBF圖病變異常顏色范圍與DWI對比，評估有無缺血半暗帶，為急性腦梗塞患者進行介入栓塞治療提供客觀的影像學依據[3]。

3.3 信號強度的定量評估測量Fair病變區中心與正常區的信號強度，可計算出病變區與健側的信號強度差值，定量評估缺血的嚴重程度。本研究在大腦中動脈狹窄或閉塞的基礎上，以所屬供血區DWI是否有高信號為依據，來評價急性或亞急性腦缺血與陳舊性梗塞的Fair信號強度差別，結果顯示DWI顯示高信號時，健側區與病變區的Fair信號差為11.49±4.55，DWI顯示為低信號或無異常信號時為18.23±7.31。前者與文獻報道基本一致[4]，相當于急性或亞急性梗塞，存在缺血半暗帶；但后者與文獻報道有所差異[4]，筆者考慮該機Fair序列所使用的反轉時間是不是不夠長，沒能探測到缺血帶側支血流有關[8]，特別對于陳舊性梗塞，DWI為正常信號顯示，而Fair呈低灌注表現，DSC為灌注延遲。因此，定量分析時還需結合MRA和DWI一起評估，以免誤判。

總之，Fair作為一種無創和相對經濟安全的檢查技術，其Fair-CBF圖在可結合DWI定量評估大腦中動脈狹窄或閉塞引起的急性或亞急性腦梗塞確定缺血半暗帶；同時結合MRA評判大腦中動脈狹窄或閉塞時腦組織血流灌注情況，將有助于早期臨床治療方案的確定，是一種有效和有發展前景的技術，可作為臨床腦動脈病變的常規序列。

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