三維動脈自旋標記技術在短暫性腦缺血發作中的應用

顧加和 王禮同 李澄

江蘇省揚州市第一人民醫院揚州大學第二臨床醫學院影像科，江蘇揚州225001

三維動脈自旋標記技術在短暫性腦缺血發作中的應用

顧加和 王禮同 李澄

江蘇省揚州市第一人民醫院揚州大學第二臨床醫學院影像科，江蘇揚州225001

目的探討三維動脈自旋標記（3D-ASL）技術在短暫性腦缺發作（TIA）中的應用價值。方法選擇2014年8月～2015年9月于江蘇省揚州市第一人民醫院就診的TIA患者27例，于末次發作24 h內行頭顱CT、常規磁共振序列、DWI、MRA及3D-ASL檢查，其中5例行DSC-PWI檢查者。所獲得的灌注偽彩圖由2名觀察者獨自觀察，手工繪制感興趣區（ROI）及鏡像區，并定量分析相對腦血流量（rCBF）。結果頭顱CT皆未顯示異常。定性分析顯示，27例TIA患者3D-ASL出現局灶性低灌注者23例（85.19%）；定量分析顯示，ROI rCBF為（28.98±8.12）mL/（100 g·min），鏡像區rCBF為（40.58±9.15）mL/（100 g·min），兩者間差異有統計學意義（t=9.590，P＜0.05）。MRA陽性為14例（51.85%），3D-ASL皆為陽性（100.00%）；MRA陰性為13例，3D-ASL陽性為9例（69.23%）。DWI陽性為10例（37.04%），3D-ASL陽性為9例（90.00%）；DWI陰性為17例，3D-ASL陽性為14例（82.35%）。3例患者經治療后復查局灶性低灌注見恢復。定性分析兩種灌注成像技術檢查結果顯示，5例（100.00%）患者對低灌注的顯示一致；定量分析顯示，兩種灌注成像技術的ROI與鏡像區之間rCBF比值ASL為（0.52±0.17），DSC為（0.56±0.19），兩者間差異無統計學意義（t=0.388，P＞0.05）。結論與傳統的MRA及DWI陽性率相比，3D-ASL技術對TIA局灶性低灌注的顯示更敏感，而且與DSC-PWI對低灌注的顯示一致，對TIA患者的診斷、療效評估及隨訪具有重要價值。

短暫性腦缺血發作；磁共振成像；灌注成像；動脈自旋標記

短暫性腦缺血發作（transient ischemic attack，TIA）是常見的缺血性腦血管疾病。TIA發作后［1-2］，約有10%的患者發生腦梗死，25%發生其他不良事件，包括死亡、心肌梗死以及無癥狀腦梗死等，其中一半以上發生在TIA發作后90 d內，而且大部分發生在7 d內。有文獻報道對TIA患者早期診斷及治療可以減少至少80%的繼發性腦梗死［3-4］。在臨床工作中有25%～50%［3-5］的可疑TIA患者最后被診斷為非缺血性腦血管疾病，且神經科與非神經科醫生之間、神經科醫生之間以及專門研究缺血性腦血管疾病的專家之間在診斷TIA時都帶有很強的主觀性［6-7］，無法達成統一意見。因此，明確TIA的診斷迫切需要影像學依據的支持。動脈自旋標記［8］（arteria1spin 1abe1ing，ASL）技術是一種無需使用外源性對比劑的灌注成像方法，對TIA具有重要價值。

1 對象與方法

1.1 對象

選擇2014年8月～2015年9月于揚州市第一人民醫院就診的TIA患者27例，男18例，女9例，平均年齡為（64.62±13.57）歲。納入標準：①18歲以上的男性和非孕期女性；②TIA診斷標準為2009年美國卒中協會（ASA）對TIA的最新定義［9］；③排除腦出血、急性腦梗死；④TIA癥狀出現24 h內進行檢查；⑤無磁共振檢查禁忌，無肝腎功能損害。

1.2 成像設備

1.2.1 CT日本東芝（Toshiba）Aqui1ion 64排螺旋CT。

1.2.2 MRI美國GE Discovery MR750w 3.0T超導型全身磁共振掃描儀，標準16通道頭頸聯合線圈。常規MRI序列包括：①T1 F1air：TR 2001.4 ms，TE 24 ms，FOV 24 cm，帶寬41.67Hz；②T2 Prope11er：TR 4841ms，TE 101ms，FOV 24 cm，帶寬62.50 Hz；③T2 F1air：TR 9000 ms，TE 95 ms，FOV 24 cm，帶寬41.67 Hz。DW I：TR 4330ms，TE 77.3 ms，FOV 24 cm，帶寬250 Hz，矩陣64*128，NEX 3.0，b值0、1000 s/mm2，層厚5.0 mm。MRA采用三維時間飛躍法（three dimensiona1 time of f1ight，3D-TOF）：TR 25ms，TE 3.4ms，FOV 22 cm，帶寬20.83 Hz，矩陣320*192，NEX 1.0，翻轉角15轉，層厚1.4 mm。3D-ASL：采用Spira1采集數據FSE信號讀取方式：TR 4640 ms，TE 10.7 ms，FOV 24 cm，帶寬62.5 Hz，NEX 3.0，分辨率（points）512，（arms）8，標記后延遲（post 1abe1de1ay，PLD）時間1525 ms，層數36，層厚4.0mm，掃描時間269 s。動態磁敏感對比增強灌注加權成像（dynamic susceptibi1ity contrastperfusion weighted imaging，DSC-PWI）：采用GRE-EPI序列多層采集方式，TR 1500ms，TE 19.2ms，FOV24 cm×24 cm，矩陣96×128，層厚5mm，層間距1mm，每層面采集4幅圖像后使用高壓注射器由肘前靜脈團注MR對比劑Gd-DTPA（0.2mL/kg），注射流率為4mL/s，每層面共采集60幅圖像。

1.3 圖像分析

將原始圖像傳輸至GE Functoo1后處理工作站，自動生成3D-ASL及DSC-PWI灌注偽彩圖，利用偽彩圖顯示血流灌注高低：紅色區灌注最高，黑色區灌注缺失，綠和藍區的灌注介于兩者之間。由2名具有5年以上工作經驗的放射診斷醫師分別觀察并分析圖像，于異常灌注最大層面手工繪制感興趣區（region of interest，ROI）及鏡像區，并測量ROI以及鏡像區的相對腦血流量（re1ative cerebra1 b1ood f1ow，rCBF）。ROI的定義［10］為ROI/鏡像區rCBF＜0.8。2名觀察者獨自觀察，如果兩者之間結果不一致，由2名觀察者對結果共同分析，達成統一意見。

1.4 統計學方法

應用SPSS 19.0統計學軟件進行數據分析，計量資料數據用均數±標準差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

頭顱CT皆未顯示異常。定性分析顯示，3D-ASL出現局灶性低灌注者23例（85.19%）（圖1，封四），定量分析顯示ROIrCBF為（28.98±8.12）mL/（100 g·min），鏡像區rCBF為（40.58±9.15）mL/（100 g·min），兩者之間差異有統計學意義（t=9.590，P＜0.05）。MRA顯示血管狹窄和/或閉塞14例（51.85%），3D-ASL皆為陽性（100.00%）；MRA陰性13例，其中，3D-ASL陽性9例（69.23%）。DWI顯示斑點狀高信號10例（37.04%），其中，3D-ASL陽性9例（90.00%）；DWI陰性17例，其中，3D-ASL陽性14例（82.35%）。3例患者經治療后復查3D-ASL顯示局灶性低灌注均見恢復（圖2，封四）。定性分析兩種灌注成像技術檢查顯示，5例（100.00%）患者對低灌注的顯示一致；定量分析顯示，兩種灌注成像技術的ROI與鏡像區之間rCBF比值ASL為（0.52±0.17），DSC為（0.56±0.19），兩者間差異無統計學意義（t=0.388，P＞0.05）。

3 討論

2009年ASA對TIA的新定義認為TIA是一種在腦血流量減少的基礎上引發的臨床表現，而常規CT及MRI為結構成像，多無陽性發現。有學者將DSC-PWI及DWI應用于TIA患者，DSC-PWI需注入釓對比劑，有導致腎纖維化的風險，而DWI主要反映腦組織缺血后的病理狀態，且僅能在約30%的TIA患者中發現陽性病灶［11］。本研究中TIA患者DWI陽性率為37.04%，與該學者所得結果相近。也有學者將MRA應用于TIA患者，但MRA僅能發現責任血管的病變情況，不能直觀顯示腦灌注損害程度［12］。有研究表明，TIA患者的顱內動脈MRA陽性率在50%左右［13］，與本研究結果基本一致。

本研究所采用的3D-ASL聯合應用基于快速自旋回波（FSE）的3D采集技術、偽連續標記技術及背景抑制技術［14-18］，能夠有效減輕運動偽影和磁敏感偽影帶來的干擾，避免不同層面采集時間不同帶來的系統誤差，有效提高成像速度及SNR。Zaharchuk等［19］研究結果表明，約有62%的TIA患者ASL灌注異常，24%的患者DWI陽性，18%的患者MRA陽性，ASL陽性率明顯高于MRA及DWI。該研究DWI陽性率與本研究相近，ASL及MRA陽性率低于本研究，分析原因可能為該研究樣本量較大（76例），但所應用的MR成像儀較本研究在技術層面上低（1.5T磁共振成像儀，2DTOF-MRA）。張麗雅等［20］采用2D-ASL選擇胼胝體上方1 cm處放射冠平面進行掃描，結果發現TIA患者MRA陽性率為81.03%，ASL陽性率為62.07%，該研究ASL陽性率低于本研究，而MRA陽性率高于本研究，分析原因可能是該研究所應用的ASL技術層面較低，掃描范圍較窄，未能進行全腦容積成像，而該研究MRA陽性包括頸內動脈及顱內動脈。本研究對3例TIA患者行3D-ASL檢查時顯示不同程度及范圍的低灌注，經抗血小板聚集、改善微循環、擴血管治療后復查，3例患者局灶性低灌注的程度及范圍均見恢復。

綜上所述，與傳統的MRA及DWI相比，3D-ASL對TIA低灌注的顯示更敏感及直觀，而且無需注入對比劑，對TIA的診斷、療效評估及隨訪具有重要意義。

本研究的主要不足包括納入的樣本數較少，需要進一步擴大樣本量；3D-ASL只采用PLD=1525 ms一個參數，未進行多參數的組間對比研究，有待進一步的深入研究。

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App lication of three dimensional arterial spin labeling in transient ischem ic attack

GU Jiahe WANG Litong LICheng
Department of Medica1 Imaging，the First Peop1e's Hospita1of Yangzhou City the Second C1inica1Medica1Co11ege of Yangzhou University，Jiangsu Province，Yangzhou 225001，China

Objective To investigate the va1ue of three dimensiona1arteria1spin 1abe1ing（3D-ASL）in the patientswith transient ischemic attack（TIA）.M ethods 27 cases of patientswith TIA were se1ected from August 2014 to September 2015 in the First Peop1e's Hospita1 of Yangzhou City，who underwent CT，MRI，3D-ASL，DWI and MRA within 24 hours of symptom onset，5 in 27 cases underwent DSC-PWI.Two observers hand drawn ROIand themirror image area a1one and quantitative ana1yzed the rCBF.Results A11 head CT showed no abnorma1 resu1ts.Qua1itative ana1ysis showed that 27 patients with 3D-ASL were found foca1 hypoperfusion in 23 cases（85.19%）.Quantitative ana1ysis showed thatROI rCBFwas（28.98±8.12）mL/（100 g·min），themirror image area rCBFwas（40.58±9.15）mL/（100 g·min），which had statistica11y significant difference（t=9.590，P＜0.05）.14 of 27 patients（51.85%）were MRA-positive and a11 of the 14 were 3D-ASL-positive（100.00%）；13 patientswere MRA-negative and 9 cases（69.23%）had 3D-ASL-positive.10 of 27 patients（37.04%）were DWI-positive and 9 cases were 3D-ASL-positive（90.00%）；17 patients were DWI-negative and 14 cases（82.35%）had 3D-ASL-positive.3 patients after treatment showed recovery of the foca1 hypoperfusion.Qua1itative ana1ysis showed that 5 cases（100.00%）of the two kinds of perfusion imaging techno1ogy were consistentwith the 1ow perfusion.Quantitative ana1ysis showed that the rCBF ratio between the ROIand themirror area of two kinds of perfusion imaging techno1ogy，ASL was（0.52±0.17），DSC was（0.56±0.19），and there was no significant difference between the two（t=0.388，P＞0.05）.Conclusion Compared with the MRA and DWI，3D-ASL showsmore sensitive of foca1hypoperfusion in TIA，and has simi1ar sensitivity with DSC-PW I.It has important va1ue in diagnosis，curative effect eva1uation and fo11ow-up of patientswith TIA.

Transient ischemic attack；MRI；Perfusion；Arteria1spin 1abe1ing

R445.3

A

1673-7210（2016）07（a）-0109-04

2016-04-01本文編輯：程銘）

顧加和（1985-），男，碩士研究生；研究方向：磁共振腦灌注成像。

李澄（1961-），男，主任醫師，碩士研究生導師；研究方向：功能磁共振成像。