磁敏感加權(quán)成像在評估腦卒中方面的臨床應(yīng)用價值

魏江漫，潘晶晶，范 薇，陳 新

（遼寧醫(yī)學(xué)院中國人民解放軍第二炮兵總醫(yī)院研究生培養(yǎng)基地醫(yī)學(xué)影像科，北京 100088）

磁敏感加權(quán)成像在評估腦卒中方面的臨床應(yīng)用價值

魏江漫，潘晶晶，范 薇，陳 新

（遼寧醫(yī)學(xué)院中國人民解放軍第二炮兵總醫(yī)院研究生培養(yǎng)基地醫(yī)學(xué)影像科，北京 100088）

目的：探討磁敏感加權(quán)成像在評估腦卒中方面的臨床應(yīng)用價值。方法：回顧性分析25例單側(cè)大腦中動脈狹窄或閉塞的患者，癥狀發(fā)作后幾小時至24小時內(nèi)。所有25例患者均行常規(guī)MR檢查，包括T1WI、T2WI、FLAIR、DWI、SWI、PWI、MRA。采用Alberta卒中項(xiàng)目早期CT評分比較個體DWI、SWI、PWI。結(jié)果：88.0%（22/25）的患者在SWI序列上出現(xiàn)靜脈顯著不對稱及平均通過時間（MTT）的延長。SWI-ASPECTS與MTT-ASPECTS關(guān)聯(lián)性最好（r=0.796，P=0.000＜0.001）。結(jié)論：SWI可提供與MTT可比的腦灌注信息，但SWI在指導(dǎo)溶栓治療方面需要進(jìn)一步前瞻性研究的評估。

腦血管意外；磁共振成像

目前國內(nèi)應(yīng)用磁敏感加權(quán)成像 （Susceptibilityweighted imaging，SWI）對磁共振灌注成像（Perfusion-weighted MR imaging，PWI）評價的研究很少。SWI是近幾年應(yīng)用于臨床的新序列。SWI是T2*三維梯度高分別率回波，采用了三維空間、流動補(bǔ)償和薄層掃描技術(shù)，利用相位改變增強(qiáng)不同屬性組織之間的對比度，從而提高引起磁敏感效應(yīng)的顯示。SWI提高了對中樞神經(jīng)放射學(xué)的認(rèn)識，應(yīng)該作為顱內(nèi)腫瘤和血管病變檢查的常規(guī)序列，SWI已經(jīng)應(yīng)用于評估鐵沉積、血管畸形、靜脈竇血栓、顱內(nèi)腫瘤等[1-5]。在急性缺血性腦卒中患者中，腦灌注壓力減低，會通過增加氧攝取分?jǐn)?shù) （Oxygen extraction fraction，OEF）來提高去氧血紅蛋白與氧合血紅蛋白的比例。研究表明T2*信號的下降與OEF增加有關(guān)[6-7]。在缺血和正常組織之間由于不同去氧血紅蛋白集聚，SWI能顯示顯著不對稱的靜脈血管低信號。在沒有對比劑的情況下，這種在SWI上潛在的代謝信息能幫助描述缺血半暗帶。本研究通過對SWI與PWI平均通過時間（MTT）的相關(guān)性研究，探討SWI在評估腦卒中方面的臨床應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集第二炮兵總醫(yī)院2014年1月—2015年7月腦卒中患者729例，納入標(biāo)準(zhǔn)包括：①癥狀發(fā)作后幾小時至24小時內(nèi)，完成MR常規(guī)序列包括MRA、DWI、SWI、PWI；②MRA上顯示一側(cè)大腦中動脈或其分支閉塞或狹窄。有出血或圖像質(zhì)量不佳者如運(yùn)動偽影，排除于本研究外。共有25例患者符合納入標(biāo)準(zhǔn)。其中女13例，男12例，年齡34～83歲，平均62.2歲。臨床癥狀包括一側(cè)偏癱、言語不利和頭痛等。本研究獲得醫(yī)院審查委員會的批準(zhǔn)且符合道德標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 影像設(shè)備與參數(shù)

用西門子公司Skyra syngo 3T磁共振掃描儀進(jìn)行掃描。PWI數(shù)據(jù)通過靜脈注射釓噴酸葡胺注射液后用平面回波序列獲得。通過高壓注射泵以4mL/s靜脈注射釓噴酸葡胺注射液。PWI后處理通過運(yùn)動校正和3mm空間濾波，由無T1值校正自動測量進(jìn)行灌注評估。PWI序列參數(shù)：TR=1 870ms，TE=30ms，層厚4mm，激勵次數(shù)1，F(xiàn)OV 220mm×220mm，偏轉(zhuǎn)角90°，體素大小1.7mm×1.7mm×4.0mm，采集時間119 s；SWI序列參數(shù)：TR=27ms，TE=20ms，激勵次數(shù)1，F(xiàn)OV read=300mm，F(xiàn)OV phase=168mm，體素大小1.2mm×1.2mm×1.5mm，偏轉(zhuǎn)角15°，帶寬120Hz，層厚1.5mm，iPAT因子2，采集時間194 s；DWI序列參數(shù)TR=5 200ms，TE=98ms，層厚5.0mm，F(xiàn)OV read=220mm，F(xiàn)OV phase=220mm，體素大小0.8mm× 0.8mm×5.0mm，采集時間85 s。

1.3 圖像分析

在MR掃描圖像層面選取大腦中動脈2個層面上的區(qū)域：①核團(tuán)層面即丘腦和紋狀體層面：MCA前部皮質(zhì)（M1）、島葉側(cè)面皮質(zhì)（M2）、MCA后部皮質(zhì)（M3）、島葉（I）、豆?fàn)詈耍↙）、尾狀核（C）和內(nèi)囊后肢（IC）。②核團(tuán)以上層面（在核團(tuán)水平上方約2 cm）：包括MCA前部皮質(zhì) （M4）、MCA側(cè)面皮質(zhì) （M5）和MCA后部皮質(zhì)（M6）。兩者界限為尾狀核頭部。各序列得分是從10分中減去缺血區(qū)病變，包括DWI上擴(kuò)散受限、SWI序列上靜脈的顯著不對稱、MTT的延長、CBF和CBV的減少。采用Alberta卒中項(xiàng)目早期 CT評分 （Alberta Stroke Program Early CT Score，ASPECTS）評價個體PWI、DWI、SWI，且計(jì)算DWI-PWI不匹配和DWI-SWI不匹配。由2名神經(jīng)放射專家獨(dú)立評估ASPCETS，他們對患者病史均不知道。當(dāng)意見不一致時，通過討論達(dá)成一致。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

用IBM SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。由于這些數(shù)據(jù)不屬于正態(tài)分布，所以用非參數(shù)檢驗(yàn)。對DWI、SWI、MTT、相對CBF和相對CBV進(jìn)行Wilcoxon符號秩和檢檢和Friedman M檢驗(yàn)，判斷它們之間是否有差別。用Spearman’s秩和檢驗(yàn)檢測SWIASPECTS得分與MTT-ASPECTS得分的關(guān)聯(lián)性。

2 結(jié)果

88.0%（22/25）的患者在SWI序列上出現(xiàn)靜脈顯著不對稱及MTT的延長，其中72.7%（16/22）的患者DWI擴(kuò)散受限（圖1）。12.0%（3/25）各參數(shù)均無表現(xiàn)。25例患者病變的分布統(tǒng)計(jì)見表1。其中SWIASPECTS得分與MTT-ASPECTS得分統(tǒng)計(jì)無差異性，兩者關(guān)聯(lián)性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（r=0.796，P=0.000＜0.001），見圖2。

Table 1 Distribution of DWI,SWI and MTT in the lesions of patients

3 討論

由于對順磁性物質(zhì)的高度敏感，SWI成為了MR不可或缺的序列，對于諸如鐵質(zhì)沉積、靜脈畸形、血栓或腫瘤的分級等，SWI已被證實(shí)為可靠的診斷工具[2-4，8-9]。SWI擴(kuò)大了目前MRI臨床應(yīng)用的范圍，它有可能提高我們對急性腦卒中病理生理的認(rèn)識[2]。Verma等[10]的研究發(fā)現(xiàn)顯著的皮質(zhì)靜脈（Prominent cortical veins，PCV）的出現(xiàn)與軟腦膜動脈側(cè)支循環(huán)的分級有關(guān)。PCV的顯著程度反映了去氧血紅蛋白與氧合血紅蛋白比例的增加，而去氧血紅蛋白與氧合血紅蛋白比例的增加是由于OEF的增加所致。Yata等[11]的PET研究中，OEF的增高與MTT的延長顯著相關(guān)。Kamath等[12]關(guān)于CT灌注和PET研究中也發(fā)現(xiàn)MTT是與OEF相關(guān)的最好參數(shù)。MTT和OEF可以提供相似的潛在代謝信息。國內(nèi)曾有研究者發(fā)現(xiàn)MTT能顯示頸內(nèi)動脈和大腦中動脈重度狹窄或閉塞患者的腦灌注損傷范圍，對研究腦梗死的發(fā)病機(jī)制有重要意義[13]。

但PWI有需要注射藥物、有創(chuàng)檢查且所需時間相對較長的缺點(diǎn)，而且PWI與SWI相關(guān)性的研究甚少。本研究發(fā)現(xiàn)SWI上雙側(cè)靜脈不對稱的ASPECTS得分與MTT延長的ASPECTS得分顯著相關(guān) （r= 0.796，P=0.000＜0.001），這與Kao等[14]的研究中的發(fā)現(xiàn)是類似的。本研究尚不能認(rèn)為SWI可以代替MTT，因?yàn)镾WI-ASPECTS得分與MTT-ASPECTS得分并不總是一致的，大多數(shù)情況下MTT-AASPECTS得分要低于SWI-ASPECTS得分，也就是說MTT延長的部位要多于SWI序列上雙側(cè)靜脈不對稱的部位，此研究的25例患者中共128個部位出現(xiàn)MTT延長，101個部位出現(xiàn)SWI雙側(cè)靜脈的不對稱。在本研究中88.0%（22/25）的患者出現(xiàn)MTT的延長與SWI上雙側(cè)靜脈不對稱，27.3%（6/22）的患者DWI未出現(xiàn)異常變化，但卻出現(xiàn)SWI雙側(cè)靜脈顯著不對稱，MTT延長，可能是因?yàn)閱蝹?cè)大腦中動脈閉塞或狹窄的腦卒中患者，患側(cè)腦灌注壓力減低，會通過增加OEF來提高去氧血紅蛋白與氧合血紅蛋白的比例，在缺血和正常組織之間去氧血紅蛋白就會集聚，而且患側(cè)側(cè)支循環(huán)的代償和局部無氧代謝產(chǎn)生的乳酸等物質(zhì)堆積可能會造成血管擴(kuò)張，所以在SWI上出現(xiàn)雙側(cè)不對稱的靜脈低信號，患側(cè)靜脈增多增粗。12.0%（3/25）的患者M(jìn)TT與SWI均無陽性表現(xiàn)，可能與大腦中動脈狹窄程度與良好的側(cè)支循環(huán)有關(guān)，大腦中動脈輕度狹窄、較年輕的患者有良好的側(cè)支循環(huán)者，MTT與SWI可無表現(xiàn)。

圖1 女，50歲，突發(fā)右側(cè)肢體力弱伴言語不利5.5 h。圖1a：MRA圖見左側(cè)大腦中動脈閉塞。圖1b，1c：DWI圖示左側(cè)L、M5稍高信號，ASPECTS=8分。圖1d，1e：ADC圖顯示DWI上稍高信號的區(qū)域在ADC圖上為低信號。圖1f，1g：MTT圖示左側(cè)M1、M2、M3、I、M4、M5、M6延長，ASPECTS=3分。圖1h，1i：SWI圖示靜脈顯著不對稱包括左側(cè)M1、M2、M3、I、M4、M5、M6，ASPECTS=3分。Figure 1. A 50-year-old woman presenting with right-sided weakness,numbness,slurred speech for 5.5 hours.Figure 1a:MRA shows left middle cerebral artery occlusion.Figure 1b,1c:On diffusion-weighted images,the ASPECTS value is 8 because of slight hyperintensities in the left L,M5.Figure 1d,1e:The regions of DWI high signal are slow signal on the ADC mapping.Figure 1f,1g:The mean transit time(MTT)map.Figure 1h,1i:Susceptibility-weighted images,the ASPECTS values are 3 as areas of prolonged MTT or asymmetric prominent vessels involve I and M1～M6.

有研究者認(rèn)為SWI上出現(xiàn)深部靜脈不對稱可以快速且簡便的評價腦卒中的嚴(yán)重程度[15]。本研究認(rèn)為在沒有對比劑的情況下，SWI可以作為一個理想工具提供腦灌注方面的一些信息。所以當(dāng)大腦中動脈狹窄或閉塞的患者在DWI上未發(fā)現(xiàn)急性梗死時，在不注射對比劑進(jìn)行有創(chuàng)檢查的情況下，SWI可以快速評價腦灌注情況。另外，對比劑對人體腎功能是有害的，所以腎功能嚴(yán)重受損者不宜行有創(chuàng)的PWI檢查，對對比劑過敏者亦不宜行PWI檢查。對于這些患者可考慮應(yīng)用不需要對比劑且無創(chuàng)的SWI快速半定量評估腦灌注情況。此外，SWI檢測血栓和微出血有高度的敏感性，這些優(yōu)勢對幫助病人也非常重要。

圖2 SWI-ASPECTS得分與MTT-ASPECTS得分的相關(guān)性 （r= 0.796，P=0.000＜0.001）。Figure 2. Correlation between SWI-ASPECTS value and MTT-ASPECTS value(r=0.796,P=0.000＜0.001).

本研究的缺陷：①ASPECTS是一個半定量評估缺血性改變和缺血性腦卒中患者功能的預(yù)后方法，而不是定量測量腦低灌注容量的方法；②本研究的數(shù)據(jù)尚需要擴(kuò)大，有許多病人由于出血及圖像質(zhì)量不佳被排除于此研究之外；③隨訪調(diào)查不統(tǒng)一，然而隨著解剖信息一體化，ASPECTS有利于減少調(diào)查者間潛在的評分差異和由于水腫及皺縮造成梗死面積不同的比較。另外，ASPECTS會對輕微的梗死不敏感；④該評分方法未能包括全部的大腦中動脈供血區(qū)，在腦內(nèi)其他動脈狹窄或閉塞下，評價困難；⑤本組病例中少數(shù)患者在檢查前已先行溶栓治療，然而大部分患者沒有進(jìn)行溶栓治療，可能會影響本研究的結(jié)果，但是本研究中治療的潛在利益出現(xiàn)了。

總之，本研究的結(jié)果表明SWI可以提供與MTT可比的腦灌注信息，如果PWI不可行或結(jié)果不清或DWI上未出現(xiàn)急性梗死時，可快速且容易的評價腦卒中嚴(yán)重程度，但仍低于MTT。SWI應(yīng)該作為腦卒中患者的常規(guī)檢查序列，它可作為急性腦卒中患者的一個很好的額外成像參數(shù)。

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Application value of magnetic susceptibility-weighted imaging in the evaluation of cerebral stroke

WEI Jiang-man,PAN Jing-jing,FAN Wei,CHEN Xin
(Department of Medical Imaging,the Research and Training Base of the Second Artillery Corps General Hospital of the People’s Liberation Army of China,Liaoning Medical University,Beijing 100088,China)

Objective:To study application value of magnetic susceptibility-weighted imaging(SWI)in the evaluation of cerebral stroke.Methods:It’s a retrospective analysis of 25 patients with unilateral middle cerebral artery stenosis or occlusion in a few hours to 24 hours after symptom onset.All of 25 cases underwent routine MR examination,including T2WI, T1WI,FLAIR,DWI,SWI,PWI.The scores of DWI,SWI and PWI was compared by alberta stroke program early CT score.Results:Asymmetric prominent vessels and prolonged mean transit time(MTT)map were found in 88%(22/25)of patients.SWI-ASPECTS and MTT-ASPECTS were associated with the best(r=0.796,P=0.000＜0.001).Conclusions:SWI has the similar ability to prolonged MTT,which can provide information about brain perfusion.But SWI needs further prospective studies in the guidance of thrombolytic therapy.

Cerebrovascular accident;Magnetic resonance imaging

R743.3；R445.2

A

1008-1062（2016）04-0232-04

2015-09-14；

2015-09-28

魏江漫（1986-），女，河北滄州人，在讀碩士研究生。E-mail：weijiangman5987＠sina.com

陳新，遼寧醫(yī)學(xué)院中國人民解放軍第二炮兵總醫(yī)院研究生培養(yǎng)基地醫(yī)學(xué)影像科，100088。E-mail：Chenxin3261＠sina.com