不同時期腦梗死磁共振彌散加權成像及液體衰減反轉恢復序列的應用價值探討

謝惠，覃川，呂發金，劉波，鄧小林，楊俊瀟，榮天，張麗娟，姚開情

(1．重慶市大足區人民醫院放射科，重慶　402360；2.重慶醫科大學附屬第一醫院放射科， 重慶　400016)

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不同時期腦梗死磁共振彌散加權成像及液體衰減反轉恢復序列的應用價值探討

謝惠1，覃川1，呂發金2，劉波1，鄧小林1，楊俊瀟1，榮天1，張麗娟2，姚開情2

(1．重慶市大足區人民醫院放射科，重慶402360；2.重慶醫科大學附屬第一醫院放射科， 重慶400016)

目的：探討彌散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)序列和液體衰減反轉恢復技術(fluid attenuated inversion recovery，FLAIR)在不同時期腦梗死診斷中的應用價值。方法：選取120例不同時期的腦梗死患者作為研究對象，分別行1.5T磁共振DWI和FLAIR 序列檢查，以雙盲法對比分析發現病例的敏感度和病灶面積。結果：：DWI、FLAIR發現病例的敏感度：在超急性期內，分別為100%和26.67%(P<0.05)；在急性期內，均為100%；在亞急性期內，分別為80%和86.67%(P>0.05)；在慢性期內，分別為11.11%和94.44%(P<0.05)。梗塞灶面積顯示，在72 h內DWI大于FLAIR(P<0.05)，亞急性期間基本相當(P>0.05)，慢性期FLAIR大于DWI(P<0.05)。結論：聯合應用DWI和 FLAIR能準確診斷不同時期腦梗死，并有助對腦梗死進行分期和新舊病灶的鑒別。

腦梗死；磁共振彌散加權成像；液體衰減反轉恢復技術

關于腦梗死的影像學診斷是近年來研究的重點和熱點。而高場MRI的彌散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)作為近年發展起來的新技術，是目前唯一能夠檢測活體組織內水分子擴散運動的無創方法，對腦梗死尤其是超急性期和急性期病灶高度敏感[1-2]。液體衰減反轉恢復(fluid attenuated inversion recovery，FLAIR)序列實際上是長T1的IR-SE序列[3]，比常規T2WI顯示病灶有更高的敏感性[4]，改善了MRI對顱腦病變的檢出與定量診斷能力，廣泛用于包括腦梗死在內的中樞神經系統疾病的診斷[5]。本研究通過對不同時期腦梗死患者的DWI和FLAIR成像結果進行對比分析，探討這兩種序列對不同時期腦梗死的診斷價值，以預測腦梗死的轉歸，為臨床治療方案的選擇提供參考依據。

1　資料與方法

1.1一般資料

選取2012年12月至2014年10月期間入治我院的腦梗死患者120例，其中男性73例，女性47例，平均年齡(64.78±10.22)歲。均符合《缺血性腦卒中和TIA中國診斷及治療指南(2010年)》中的診斷標準[6]，排除需要人工呼吸或裝有心臟起博器、金屬異物或幽閉恐懼癥等原因無法接受MRI檢查的患者。分期以發病至檢查時間計算，6 h 以內的為超急性期腦梗死15 例；6～72 h 的為急性期腦梗死57 例； 3～10 d 的為亞急性期腦梗死30 例；10 d 以上的慢性期腦梗死18 例。

1.2方法

1.2.1檢查方法采用美國GE1.5T超導磁共振掃描儀，梯度場45 mT/m，梯度切換率200 mT/(m·s)，頭部16通道相控陣線圈。掃描參數：SE T1WI(TR 500 ms；TE 8 ms；16 slices，層厚 6 mm，層間距2 mm)；SE T2WI(TR 3 200 ms，TE 111 ms，16 slices，層厚 6 mm，層間距2 mm；矩陣 320×256,NEX=2)； T1FLAIR (TR 1 940 ms，TE 26 ms，16 slices TI 720 ms 層厚6 mm，層間距 2 mm；矩陣 448×512，FOV 24 cm×24 cm)；T2FLAIR (TR 7 600 ms，TE 156 ms，16 slices，T12 100 ms，層厚 6 mm，層間距 2 mm，矩陣 256×192，NEX=1，FOV 24 cm×24 cm)；DWI(TR 4 500 ms，TE 102 ms，矩陣128×128， 翻轉角90度，16 slices,層厚 6 mm，層間距 2 mm， NEX=4， T11 400 ms， FOV 24 cm×24 cm，采集時間22 s，在相互垂直的X 、Y 、Z 軸3個方向上施加擴散梯度， 取擴散敏感系數b為1 000 s·mm-2和0 s·mm-2，在一個層面上獲得兩幀b=1 000 s·mm-2和b=0 s·mm-2的擴散加權圖以及一幀表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)圖。以上所有序列均為橫斷面。記錄并存檔原始數據。囑研究對象隨訪復查磁共振，以發現的腦梗死病灶作為金標準。

1.2.2影像分析采用雙盲法，存放于工作站中的所有研究對象的影像學資料均分別由兩位對病例一般資料不知情的專業高年資醫生進行分析，達成一致結論后根據每例研究對象信號異常的病灶進行定位并測算其最大截面積。

1.2.3測量方法選擇FLAIR序列和DWI序列(b=1 000 s·mm-2)，進入Volume Rendering界面，選擇梗死病灶最大橫截面積，勾勒出病灶初始邊界，選擇Measure Area進行勾畫，以得到梗死面積，面積單位mm2(圖1)。

1.3統計學分析

2　結果

2.1超急性期

DWI與FLAIR上所有異常信號部位均與患者的癥狀和體征相符。15例超急性期腦梗死患者中，DWI均有顯示邊界清楚且與周圍組織信號對比明顯的高信號病灶，僅有4例的FLAIR可見輕微高信號缺血區，其余顯示為等信號。DWI顯示的病灶面積明顯大于FLAIR(P<0.05)(圖2A、B和表1)。

2.2急性期

57例急性期患者的DWI和FLAIR均有顯示與周圍組織信號對比明顯的高信號病灶，邊界清楚，但前者所顯示的病灶面積仍明顯大于后者(P<0.05)(圖2C、D和表1)。

2.3亞急性期

30例亞急性期患者中，有24例被DWI與FLAIR同時顯示有對比明顯的高信號病灶。另外6例中，除2例的FLAIR仍顯示與周圍組織信號對比明顯的高信號病灶外，其余均顯示為DWI和FLAIR等信號。病灶面積方面，二者無顯著的統計學意義(P>0.05)(圖2E、F和表1)。

2.4慢性期

18例慢性期患者中，2例DWI與FLAIR均有顯示邊界清楚的腦脊液低信號病灶，有15例的DWI與FLAIR分別顯示為低信號和高信號。后者所顯示的病灶面積則明顯大于前者(P<0.05)(圖2G、H和表1。)

表1　DWI與FLAIR不同時期腦梗死的檢出情況和病灶平均面積

分期nDWI異常信號例數發現病例的敏感度(%)病灶面積(cm2)FLAIR異常信號例數發現病例的敏感度(%)病灶面積(cm2)統計量敏感性病灶面積超急性期15151004.12±1.37426.67*0.31±0.21*fisherexc.P<0.001t=25.31P<0.001急性期57571004.34±1.23571002.97±1.27*P=1t=5.46P<0.012亞急性期3024802.92±1.112686.672.84±1.27χ2=0.48P=0.49t=1.36P<0.201慢性期18211.110.75±0.341794.44*3.96±1.48*χ2=25.08P<0.001t=31.58P<0.001

*P<0.05, 表示與同期的DWI相比差異有統計學意義。

3　討論

DWI 是一種在微觀水平上探測組織結構的無創性影像學手段，主要通過探測水分子彌散大小來反映受檢組織的結構特性，作為反映組織微觀水分子彌散特性的MRI功能成像技術，對水分子的橫向彌散運動相當敏感，當彌散運動受限時，DWI呈現為高信號，這一特征被廣泛應用于疾病的診斷與鑒別診斷，特別是運用b 值越大(750 ms以上)的DWI技術, 擴散權重則越大, 對水分子的擴散運動則越敏感[7]。

在梗塞的早期，腦細胞缺氧，其細胞膜上的Na+-K+-ATP酶活性受到抑制，導致細胞內出現高滲狀態，水分從細胞外進入細胞內而無法排出，產生細胞毒性水腫，細胞外間隙縮小[8]，導致細胞內外水分子彌散功能發生下降，使梗塞部位在DWI出現亮白色高信號缺血灶[9]。本次研究對象中的超急性期及急性期腦梗死共72例，經DWI檢查陽性率為100%，與國內外文獻報道缺血性腦中風發病后 2～72 h呈現95%～100%的DWI 陽性檢出率相符[9-11]，而此時常規MR表現正常，證實DWI 對早期腦梗死具有高度敏感性。而FLAIR在此期間尤其是超急性期少有高信號表現，可能是由于此時血腦屏障還沒有明顯破壞，無血管源性水腫出現，信號尚無明顯改變[12-13]。本研究發現，在超急性期腦梗死病例，FLAIR出現異常信號的病例僅占26.67%，而在急性期腦梗死病例，FLAIR均有異常信號，說明對超急性期與急性期腦梗死，DWI結合FLAIR有助于病灶的檢出與分期，為臨床治療方式的選擇提供依據，因超急性期腦梗死腦細胞尚未發生壞死，具有溶栓治療指征；而急性期腦梗死的腦細胞已經發生不可逆損害、死亡，不再具有溶栓指征。

當病程繼續發展到亞急性期，DWI顯示異常彌散信號的比例明顯下降，其發現病例的敏感度的優勢明顯降低，甚至在慢性期的腦梗死病例中，梗死區發生軟化，產生快速彌散，DWI發現病例的敏感度僅為11.11%，遠低于FLAIR的94.44%。這可能是由于缺血區域的血腦屏障被破壞，血管內血漿漏出進入細胞內、外間隙，從而出現血管源性水腫并逐漸加重，缺血組織的總含水量增加，組織水分子的擴散性能增強，導致DWI信號逐漸下降，而逐漸加重的血管源性水腫使得FLAIR呈現高信號[14- 15]。提示在腦梗死72 h后僅憑DWI來檢出病例的價值有限，需結合診斷敏感性逐漸提高的FLAIR。另外，對比同一時期兩種序列呈現出的梗死灶面積，FLAIR的梗死面積在超早期顯示高信號病灶面積較DWI顯示區域小，隨著病程的延長FLAIR顯示的病灶范圍逐漸擴大，在亞急性期時與DWI顯示病灶的范圍基本一致，并在慢性期時明顯超過DWI的梗死灶面積，這一變化趨勢也與發現病例的敏感度的相對變化一致。造成這一現象的原因考慮為梗死發生后，隨病程的延長，其細胞毒性水腫逐漸減輕，使得DWI信號逐漸降低，異常信號面積的顯示逐漸減小；而血管源性水腫逐漸增加，使得FLAIR信號逐漸增強，FLAIR信號逐漸增強是因為FLAIR序列是在反轉脈沖后，縱向磁化矢量恢復到90度的RF脈沖抑制了液體信號，在MR圖像上呈無信號區，但當周圍環境存在含水組織時，病變信號即會突出顯示，因此當病變發展到血管源性水腫時則信號增強，面積增大[16]。由于較大的病灶臨床預后常常較差，因此推測兩種序列所提供的病灶大小情況對判斷臨床預后可能具有一定的預測價值。

綜上，DWI 在超急性期具有較高的敏感性，顯示優于FLAIR；在急性、亞急性腦梗死診斷中二者敏感性相當，但DWI對于微小病灶的顯示要優于FLAIR；在慢性期FLAIR的診斷優越性強于DWI。在區別新舊梗死病灶方面，新病灶在DWI上呈高信號，亞急性期病灶呈高、等信號，陳舊梗死病灶呈低信號。因此，合理聯合應用DWI和 FLAIR能更準確可靠地診斷腦梗死，并有助對腦梗死分期以及新舊梗死病灶區分，在臨床治療上具有良好的指導價值。

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(學術編輯：黃小華)

The value of magnetic resonance diffusion weighted imaging and fluid attenuated inversion recovery in evaluating cerebral infarction

XIE Hui1,QIN Chuan1，LV Fa-jin2，LIU Bo1,DENG Xiao-lin1，YANG Jun-xiao1，Rong Tian1，ZHANG Li-juan2,YAO Kai-qing2

(1.DepartmentofRadiology,People′sHospitalofDazuDistrict,Chongqing402360;2.DepartmentofRadiology,FirstAffiliatedHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400016,China)

Objective：To explore the diagnosis value of diffusion weighted imaging and fluid attenuated inversion recovery in the patients with each stage cerebral infarction.Methods：120 cases of cerebral infarction in different periods were collected to study.The sensitivity and the area of the lesions were detected sequentially by 1.5T magnetic resonance DWI and FLAIR .Results：In the hyperacute period,sensitivities of DWI and FLAIR were 100% and 26.67% (P<0.05) respectively. In the acute period,the sensitivity of DWI and FLAIR all were 100%.In the subacute period,sensitivities of DWI and FLAIR were 80% and 86.67% (P>0.05).In chronic period,sensitivities of DWI and FLAIR were 11.11% and 94.44% (P<0.05).About infarct area,DWI′s displayed greater than FLAIR′s within 72 h (P<0.05).They were roughly equal in subacute period (P>0.05).FLAIR′s was greater than the DWI′s in chronic phase (P<0.05).Conclusion：Combined application of DWI and FLAIR can accurately diagnose cerebral infarction in different periods,and can help to cerebral infarction by stages,and distinguish of old and new lesions.

Infarction;Magnetic Resonance Diffusion weighted imaging;Fluid attenuated inversion recovery

10.3969/j.issn.1005-3697.2016.03.019

重慶市大足區科技計劃項目(DZKJ,2014ACC10)

2015-06-01

謝惠(1974-)，女，碩士，副主任醫師。通訊作者：覃川，E-mail: xiehuidz@126.com

時間：2016-6-1617∶46

http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20160616.1746.038.html

1005-3697(2016)03-0355-04

R445.2;R743.3

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