磁共振彌散加權成像技術在腦梗死診斷中的應用價值

南京軍區福州總醫院 醫學影像中心，福建 福州 350025

磁共振彌散加權成像技術在腦梗死診斷中的應用價值

錢根年，陳自謙，鐘群，倪萍，林素瓊

南京軍區福州總醫院 醫學影像中心，福建 福州 350025

目的研究磁共振彌散加權成像（DWI）技術在腦梗死診斷中的應用價值。方法應用DWI和常規磁共振成像（MRI）平掃對46例腦梗死患者進行檢查，對所得的結果進行總結分析。結果超急性期13例病灶DWI全部顯示為明顯高信號，T2WI和T2Flair信號強度無明顯異常改變；急性期22例腦梗死患者病灶DWI全部顯示為高信號，T2WI和T2Flair上也均表現為高或稍高信號，檢出率為100%；亞急性期7例DWI表現為稍高信號，較急性期信號下降，T2WI和T2Flair為高信號；慢性期4例DWI表現為等信號或低信號，T2WI上表現為明顯高信號。結論DWI對早期腦梗死的診斷準確率高，明顯優于常規MRI。

腦梗死；磁共振成像；彌散加權成像；CT灌注成像

隨著人們生活水平的提高，腦血管疾病的發生率日益增加，缺血性腦梗死在腦血管疾病中占據較大的比例，是人類死亡、致殘和認知障礙的主要原因，對腦梗死患者治療選擇的關鍵在于早期診斷、快速評估。然而由于早期腦梗死患者臨床表現常常不典型，CT平掃常無陽性表現，CT灌注成像雖可診斷早期腦梗死，然而受到諸多因素的影響，有時無法完成此項檢查。隨著醫學影像學的不斷進展，MRI（磁共振成像）已廣泛應用于腦梗死的診治過程中，尤其是磁共振彌散加權成像（Diffusion Weighted Imaging，DWI）對超急性期腦梗死的診斷具有獨特優勢，逐漸被臨床醫師所關注和認可。本文回顧性研究我院不同時期腦梗死患者的DWI圖像信號特點，探討DWI對腦梗死的診斷價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集2009年1月～2012年6月住院部和門急診的46例腦梗死患者，其中，男30例，女16例，年齡41～83歲，平均年齡63歲。臨床癥狀表現為突發言語不清、意識喪失、同側上下肢體無力、偏癱、視覺障礙、頭暈、頭痛、耳鳴、吞咽困難、惡心、嘔吐和共濟失調等不同程度的神經系統癥狀和體征。

1.2 方法和儀器

所有患者均先行頭顱CT平掃排除腦出血可能后，進行常規MRI加DWI掃描，設備采用GE 1.5T超導磁共振掃描儀或Siemens Trio Tim 3.0T 超導磁共振掃描儀。掃描參數：GE 1.5T超導磁共振掃描儀T2WI：TR/TE 4200/102；T1WI：TR/TE 1800/24；T2Flair：TR/TE 8500/120，TI：2100；DWI：TR/TE 6000/63，B值：0，1000。Siemens Trio Tim 3.0T MRI掃描儀T2WI：TR/TE 3000/98；T1WI：TR/TE 400/2.5；T2Flair：TR/TE 7000/93，TI：2215；DWI：TR/TE 5100/90，B值：90，1000。

2 結果

（1）病灶分布情況。基底節區19例，額、顳、頂及枕葉16例，丘腦1例，半卵園中心4例，小腦2例，腦干9例，側腦室旁5例，以基底節區發病為主，其中多發病灶14例，單發病灶28例。

（2）腦梗死不同時期的信號特點。腦梗死患者的T1WI、T2WI、T2Flair及DWI的表現：超急性期13例DWI明顯高信號，T2WI和T2Flair上無明顯改變（圖1～4）；急性期22例，T1WI序列上顯示為等或稍低信號，T2WI和T2Flair上均表現為高或稍高信號，且T2Flair序列上病灶比在T2WI上顯示較為清楚，但這兩種序列上病灶信號強度均不及DWI序列上的信號強度高，部分病灶DWI顯示的病灶范圍更大，DWI對梗死灶的檢出率為100%（圖5～8）。亞急性期7例，T2WI及T2Flair序列上病灶信號明顯增高，而DWI序列上病灶信號較高，但隨著發病時間的加長較急性期信號有所下降。慢性期4例，T1WI表現為低信號，T2WI上均明顯為高信號，T2Flair上大部分為高信號，但部分病灶中間變為等或者低信號，DWI序列上病灶呈混雜信號、等信號或低信號（圖9～12）。

圖1～4：男性患者，70歲。突發頭痛、頭暈。發病6小時內行急診MRI檢查示：右側顳頂葉區急性腦梗死。圖1～3：T1WI、T2WI和T2Flair均未見異常信號影；圖4：DWI表現為右側顳頂葉區明顯的高信號影（白色箭頭所示）。

圖5～8：男性患者，54歲。 緣于晚9時左右突發右下肢無力，右下肢跛行，神志清楚，右下肢感覺正常。次日凌晨行MRI檢查示：左側基底節區急性腦梗死。圖5：T1WI表現為左側基底節區類圓形稍低信號影（白色箭頭所示）；圖6：T2WI表現為左側基底節區類圓形稍高信號影（白色箭頭所示）；圖7：T2Flair表現為左側基底節區類圓形稍高信號影（白色箭頭所示）；圖8： DWI表現為左側基底節區類圓形明顯高信號影（白色箭頭所示）。

圖9～12：女性患者，77歲。MRI示：右側額葉陳舊性梗灶。圖9、11、12：T1WI、T2Flair和DWI均表現為右側額葉不規則形低信號影（白色箭頭所示）；圖10：T2WI表現為右側額葉不規則形高信號影（白色箭頭所示）。

3 討論

3.1 腦梗死的生物學機制與臨床表現

腦組織缺血時（超急性期），細胞無氧糖酵解增加，三磷酸腺苷（ATP）水平下降，乳酸水平升高，細胞膜鈉鉀泵衰竭，細胞外液中鈉、鈣離子內流，最終導致細胞內滲透壓升高，水分由胞外向胞內轉移，形成細胞毒性水腫，表現為水分子擴散受限。發病6 h后局部血腦屏障破壞，血管內的血清蛋白和水進入細胞外間隙，細胞膜離子泵通透性增加，細胞內大分子進入細胞外間隙，導致局部組織總含水量增加，形成血管源性水腫[1]。,腦梗死患者一般情況下急性起病較常見，部分患者以心源性多見，癥狀可進行性加重或波動[2]。臨床主要表現為發病突然、劇烈頭痛、眩暈、偏癱、偏身感覺障礙、失語、偏盲等。

3.2 DWI的原理

彌散是物質的轉運方式之一，是分子等微觀顆粒由高濃度向低濃度區隨機的微觀移動，即布朗運動[3]。DWI是唯一能無創性地反映活體組織空間構成及病理生理狀態下各成分之間水分子交換功能的成像技術，DWI是利用水分子的彌散運動特征進行成像的。當水分子中的氫質子受到強梯度磁場作用時，不同部位的質子產生不同的共振頻率，以致在相位重聚時，質子間失去相位的一致性，從而在T2WI圖像上出現信號衰減，而水分子彌散運動減弱的區域常無信號的衰減而呈高信號。腦組織結構幾何性不同，彌散呈異向性，如神經纖維的走形區（白質區），神經軸突外包髓鞘，在垂直于軸突方向上彌散受限；而沿軸突方向彌散相對自由。白質的高或低信號依賴于彌散敏感梯度所加方向，為了消除白質各異向性的影響，在上下、前后、左右3個相互垂直的方向上施加彌散敏感梯度場，進而立體地測量3個方向的彌散，可以把腦白質、脊髓白質彌散的各異向性減到最低[4]。

常規MRI掃描的T1WI、T2WI只反映組織中總的含水量的變化，而不能反映水分子彌散變化，而T2Flair序列是通過抑制自由水，使含結合水的病灶與正常腦組織以及腦脊液對比顯著增加而呈高信號來檢出病灶，仍然依賴于血腦屏障破壞后血管源性水腫；因此在超早期腦梗死區主要改變為細胞毒性水腫，往往無陽性表現，而只有能顯示水分子布朗運動的DWI上表現為異常高信號，故在腦梗死超急性期，DWI比常規T1WI、T2WI更能真實地反映腦缺血狀態，此時及時干預治療，該過程可發生逆轉[5-6]，本研究收集的超急性期13例患者DWI均表現為明顯高信號，T2WI和T2Flair上無明顯改變，經及時溶栓治療效果滿意。隨著病情的發展，梗死進入急性期，出現血管源性水腫，此時細胞毒性水腫和血管源性水腫同時存在，所以對于急性期的病灶，T2WI、T2Flair、DWI都有很大的顯示度，但DWI序列的病灶信號強度仍明顯高于其他序列，且早期腦梗死DWI所顯示異常高信號區域不僅包括梗死核心也包括周圍缺血半暗帶，T2WI和T2Flair上高信號代表最終梗死范圍[7]。急性期22例患者，T1WI序列上均顯示為等或低信號，T2WI和T2Flair上均表現為高或稍高信號，且T2Flair序列上病灶比在T2WI上顯示較為清楚，但這兩種序列上病灶信號強度均不及DWI序列上的信號強度高，部分病灶DWI顯示的病灶范圍更大。之后血管源性水腫逐漸占據主導地位，因而限制性彌散減少，而自由彌散增多，進入亞急性期，DWI上病灶信號強度逐漸降低，T2WI和T2Flair序列上信號逐漸升高，T2WI序列和DWI序列無明顯信號差別。亞急性期7例患者，T2WI及T2Flair序列上病灶信號均明顯增高，而DWI序列上病灶信號較高，但隨著發病時間的加長較急性期信號有所下降。慢性期，DWI為等或低信號，T2WI為明顯高信號，診斷價值不如T2WI，慢性期4例患者，T1WI表現均為低信號，T2WI上均明顯為高信號，T2Flair上大部分為高信號，但部分病灶中間液化成自由水而變為等或者低信號，DWI序列上病灶呈混雜信號、等信號或低信號。

DWI對急性腦梗死早期診斷及治療具有較高的價值，其診斷急性腦梗死高敏感性和準確率，能顯示常規MRI序列和其他影像學檢查不能發現的早期梗死灶，據文獻報道[8-9]，人腦發病后2 h即可在DWI上顯示為高信號，在一定程度上可判斷并積極搶救缺血半暗帶，使該區域腦組織及時恢復功能，并能為治療效果評估及預后評價提供重要的信息。因此，對臨床高度懷疑有急性腦梗死的患者，應及時常規采用DWI序列，若患者發病時間確切，診斷準確，可為臨床提供最佳的溶栓灌注治療時機，及時挽救患者的生命。因此，臨床懷疑超急性期腦梗死患者，應首選磁共振彌散加權成像。

[1] 任增光,申林．磁共振DWI在急性腦梗死診斷中的臨床應用[J]．中華全科醫學,2011,9(11):1794-1795．[2] 蔣偉,陳德．DWI在超急性期腦梗死診斷中的應用[J]．新疆醫科大學學報,2012,35(3):383-386．

[3] 崔向軍,鄭旻．磁共振彌散加權成像（DWI）技術在急性腦梗死中的應用研究[J]．中國社區醫師(醫學專業),2012,(9):278-280．

[4] 張密堂,劉慧敏,劉震．磁共振DWI技術在超急性期腦梗死診斷中的價值[J]．齊魯醫學雜志,2008,23(1):64-65．

[5] Perkins CJ,Kahya E,Roque CT,et al．Fluid attenuated inversion recovery and diffusion and perfusion weighted MRI abnormalities in 117 consecutive patients with stroke symptoms[J]．Stroke,2001,32(12):2774-2783．

[6] 高連榮,李華,郭春峰．低場磁共振DWI和ADC圖在診斷腦梗死中的應用[J]．醫藥論壇雜志,2010,31(24):71-74．

[7] 李偉,龍晚生,陳曼瓊,等．FLAIR、DWI聯合MRA在腦梗死中的應用研究[J]．中國醫療器械信息,2011,17(1):49-53．

[8] 劉永久,龔文松,劉于明．彌散加權像在診斷急性腦梗死中的應用[J]．中國航天醫藥雜志,2003,5(6):67-68．

[9] 付忠．磁共振DWI對早期腦梗死的診斷價值[J]．中外醫療, 2011,(33):176-177．

Value of Magnetic Resonance Diffusion Weighted Imaging in Diagnosis of Cerebral Infarction

QIAN Gen-nian, CHEN Zi-qian, ZHONG Qun, NI Ping, LIN Su-qiong
Medical Imaging Center, Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Command, Fuzhou Fujian 350025, China

ObjectiveTo study the signifcance of the magnetic resonance diffusion weighted imaging (DWI) technology in diagnosis of cerebral infarction.MethodsDWI and conventional MRI (Magnetic Resonance Imaging) scan are applied in examination of 46 patients with cerebral infarction. Then, analysis of the results are made.Results13 hyperacute lesions show signifcantly high signals through DWI with no obvious abnormal changes in T2WI and T2Flair signals. 22 patients who are in the acute phase of cerebral infarction lesions show high signals through DWI with high or slightly high T2WI and T2Flair signals and the detection rate of 100%. 7 subacute cases show slightly high signals through DWI, which are lower than the signal of the acute phase. T2WI and T2Flair of 7 subacute cases show high signal. 4 DWI cases are in the chronic phase and show equal signals or low signals with signifcantly high T2WI signals.ConclusionWith its characteristic of high accuracy, DWI diagnosis of early cerebral infarction is signifcantly superior to conventional MRI.

cerebral infarction; magnetic resonance imaging; diffusion weighted imaging; CT perfusion imaging

R445.2；R743.3

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2013.05.058

1674-1633(2013)05-0149-03

2012-11-12

陳自謙，南京軍區福州總醫院醫學影像中心主任，教授，博士生導師。

作者郵箱：qiangennian@126．com