磁敏感加權血管成像與動脈自旋標記成像在急性腦梗死責任血管及血栓顯示中的應用價值

周振江，周建國*，孟云，馬先軍，劉曉麗

急性腦梗死多為血栓栓塞和血栓形成造成， 以大腦中動脈最為常見[1]，盡早恢復缺血梗死區血流灌注是挽救缺血半暗帶的最佳方法[2]。目前使用動脈介入干預是急性腦梗死最有效的治療方法[3]。在動脈溶栓、機械取栓等治療之前通過影像學檢查明確責任血管及血栓的部位及性狀，對于治療方案的選擇具有重要的指導意義。

1 材料與方法

1.1 研究對象

選取我院2015年1月至2017年6月經臨床和影像學證實的30例急性期缺血性腦卒中患者，男性18例，女性 12例，年齡在42～88 歲，入院主要的臨床癥狀：肢體活動不利、偏身麻木、頭暈頭痛、言語不清等。入組標準：(1)臨床診斷參考2014中國急性缺血性腦卒中診治指南[4]標準(發病時間6 h內10例，6～12 h內20例)；(2)梗死范圍位于大腦中動脈供血區，磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)提示一側大腦中動脈嚴重狹窄或閉塞。排除標準：(1)非動脈血栓原因所致腦梗死；(2)合并動脈瘤、動脈畸形等腦血管病；(3)頸動脈狹窄、閉塞及支架置入患者。

1.2 儀器與方法

使用美國GE Discovery 750 3.0 T磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)機器，8通道相控頭頸線圈。常規頭顱MRI序列：橫斷面T1WI、T2WI、FLAIR、擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)；磁敏感加權血管成像(susceptibility weighted angiography，SWAN)參數：TR=37.5 ms，TE=22.9 ms，FOV 24 cm×22 cm，圖像矩陣416×320，層厚2 mm，帶寬62.5 KHZ，反轉角20o；動脈自旋標記成像(arterial spin labeling，ASL)參數：TR=5280 ms，TE=10.5 ms，FOV 24 cm×24 cm，分辨率512×8，激勵次數3，標記后延遲時間2500 ms。MRA：采用3D-TOF法，TR=22 ms，TE=2.6 ms，反轉角15o。

1.3 SWAN和ASL數據處理和分析

將SWAN和ASL原始數據傳輸至GE AW 4.6工作站進行圖像后處理，SWAN原始數據行最小密度投影(minimum intensity projection，MinIP)。ASL原始數據經Functool軟件后處理得到全腦血流量(cerebral blood fl ow，CBF)偽彩圖。所有磁共振圖像均由兩名高年資神經影像診斷醫師分析評價，出現分歧時共同商議后統一結論。

1.4 統計學分析

應用SPSS 17.0統計分析軟件，采用McNemar及Kappa檢驗比較兩組成像方法對于責任血管部位顯示的差異性及診斷一致性；Kappa＜0.4為二者診斷一致性較差，Kappa＞0.7為二者診斷一致性較好，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

30例急性缺血性卒中患者中，右側18例，左側12例。患者DWI圖像均顯示責任動脈供血區單發或多發斑片狀高信號，表觀擴散系數(apparent diffusion coef fi cient，ADC)圖呈低信號，基底節區12例，額頂葉5例，額顳葉5例，額顳島葉及基底節區8例。在30例患者中，SWAN提示大腦中動脈責任血管及血栓25例(83.33%)，CBF偽彩圖提示大腦中動脈M1段血流瘀滯或緩慢23例(76.67%)。在MRA提示一側大腦中動脈嚴重狹窄或閉塞的情況下，SWAN與ASL征象顯示差異無統計學意義，一致性檢驗顯示，P＜0.05時一致性檢驗成立，Kappa＞0.7，二組顯示方法有較好的一致性。見表1，圖1。

3 討論

3.1 SWAN及ASL對急性腦梗死責任血管及血栓顯示

由于腦梗死責任血管中的新鮮血栓以含有大量去氧血紅蛋白的紅細胞為主，去氧血紅蛋白有明顯的順磁性，SWAN對血管內脫氧血紅蛋白及含鐵血黃素又具有高敏感性[5]，從而在SWAN上可以敏感地顯示梗死區責任血管內的血栓位置和長度，表現為血管走行區斑點狀或條狀均勻低信號，常較正常血管管徑粗，即磁敏感血管征(susceptibility vessel sign，SVS)。因為新鮮血栓的質地較為松軟，其與動脈管壁結合不緊密，臨床上可將其作為溶栓和血栓清除術的指征[6]。有研究發現患者臨床預后動脈血管內的血栓發生部位與其長度密切相關，由于責任動脈內較長的血栓在阻塞血管主干的同時，往往對其分支也存在不同程度的阻塞，影響側支循環的建立[7]。在腦梗死穩定恢復期，血栓內的紅細胞減少，纖維膠原成分增加，SWAN圖像上表現為等低混雜信號，借此可鑒別血栓的不同時期，反映血栓成分[8]。ASL可因血栓阻塞供血動脈，責任血管近心端的血液發生潴留，于血栓近心端提示條狀高灌注信號。既往的研究亦將CBF偽彩圖上顯示責任血管近心端的條狀高灌注信號解釋為責任血管管腔狹窄或閉塞所引起的血流瘀滯[9-10]。本組資料顯示25例大腦中動脈責任血管及血栓存在，23例大腦中動脈M1段血流瘀滯或緩慢，與MRA顯示的大腦中動脈閉塞部位相一致。

表1 ASL與SWAN對大腦中動脈責任血管部位顯示陽性率比較Tab.1 Comparison of positive rates of ASL and SWAN in the middle cerebral artery responsible vessels

3.2 SWAN與3D-TOF MRA對動脈血栓顯示的優缺點

臨床上較廣泛應用MRA能夠無創地顯示腦血管的狹窄、阻塞部位，但由于三維時間飛躍法磁共振血管成像(three dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography，3D-TOF-MRA)對于慢血流不敏感，對較細小動脈的顯示欠佳，不能完全真實地反映血栓形態、成分等信息[11]。本研究發現SWAN作為目前顯示新鮮血栓最為敏感的檢查方法，聯合ASL能夠提高對責任血管的顯示率及準確性，但亦具有一定的不足之處：(1)只能顯示急性期含有去氧血紅蛋白或含鐵血黃素的紅色及混合血栓，而對于缺乏去氧血紅蛋白的白色血栓則不能顯示；(2)大的血栓并且發生在近端較大動脈者顯示良好，而血栓細小或發生在動脈分支遠端的血栓造成栓子檢測上的遺漏，有時與小靜脈或小的出血灶則較難鑒別；(3)顱底骨質、竇腔及大腦表面的動脈顯示亦會對SWAN及ASL的圖像產生影響。本組資料中有5例未能檢測磁敏感血管征，可能與上述有關。臨床上進行血管內治療主要是在顱內血管造影術下進行動脈溶栓、機械取栓術或聯合治療，缺血性腦卒中患者多以老年人多發，體質差，多合并基礎病，發病期間病情多較危重，高壓注射外源性對比劑產生的危險和過敏的風險均較正常人高，SWAN聯合ASL能夠無創地反映責任血管部位及血栓等信息，縮短血管內治療前期操作時間，減少對比劑用量，降低治療風險。與CT顯示急性腦梗死大腦中動脈高密度征相比，SWAN對于血栓成分信息顯示更為準確。

綜上所述，SWAN及ASL兩者的聯合應用可以較敏感地顯示急性腦梗死責任血管及血栓的部位、長度及成分信息，為臨床治療方案的選擇及預后的評估提供影像學依據。

圖1 男性，70歲，左側肢體活動不利3 h入院。A：SWAN提示右側大腦中動脈走行區條狀低信號(提示血栓)；B：ASL提示右側大腦中動脈走行區條狀高灌注(箭所示，提示責任血管血流淤積)；C：DWI提示右側額顳葉、島葉急性腦梗死；D：MRA提示右側大腦中動脈M1段閉塞Fig.1 Male, 70 years old, left limb activity adverse 3 h admission. A: SWAN prompts the right middle cerebral artery area strip low signal (suggesting blood clots); B: ASL prompts right middle cerebral artery strip line area high perfusion (indicated by the arrows, prompt responsibility vascular blood flow sedimentation); C: DWI prompts the right frontal temporal lobe, insular island acute cerebral infarction; D: MRA tips of right middle cerebral artery M1 occlusion.

參考文獻 [References]

[1] Zhang DF, Chen HY, Zhang WD, et al. The relationship between atherosclerotic middle cerebral artery remodeling and cerebral infarction. Chin J Neurol, 2016, 49(10): 785-788.張丹鳳, 陳慧鈾, 張衛東, 等. 動脈粥樣硬化性大腦中動脈重構方式與腦梗死的關系. 中華神經科雜志, 2016, 49(10): 785-788.

[2] Wang H, Xue J, Gao PY, et al. Study of susceptibility vessel sign in predicting recanalization after rt-PA thrombolysis in acute ischemic stroke. Radiol Practice, 2016, 31(7): 599-603.王昊, 薛靜, 高培毅, 等. 磁敏感血管征對預測急性缺血性腦卒中靜脈溶栓后血管再通的價值. 放射學實踐, 2016, 31(7): 599-603.

[3] Chinese Stroke Association, Chinese Stroke Association neurointervention branch, stroke prevention and control of Specialized Committee intervention study group of the Chinese Preventive Medicine Association. Endovascular treatment of acute ischemic stroke Chinese guide 2015. Chin J Stroke, 2015, 10(7): 590-606.中國卒中學會, 中國卒中學會神經介入分會, 中華預防醫學會卒中預防與控制專業委員會介入學組. 急性缺血性卒中血管內治療中國指南2015. 中國卒中雜志, 2015, 10(7): 590-606.

[4] Chinese Medical Association neurology branch, Chinese Medical Association neurology branch, cerebral vascular disease group.Chinese acute ischemic stroke diagnosis and treatment guide 2014.Chin J Neurol, 2015, 48(4): 246-257.中華醫學會神經病學分會, 中華醫學會神經病學分會腦血管病學組. 中國急性缺血性腦卒中診治指南2014. 中華神經科雜志, 2015,48(4): 246-257.

[5] Haacke EM, Mittal S, Wu Z, et al. Susceptibility-weighted imaging:Technical aspects and clinical applications, part 1. AJNR Am J Neuroradiol, 2009, 30(1): 19-30.

[6] Fujimoto M, Salamon N, Mayor F, et al. Characterization of arterial thrombus composition by magnetic resonance imaging in a swine stroke model. Stroke, 2013, 44(3): 1463-1465.

[7] Sillanpaa N, Saarinen JT, Rusanen H, et al. Location of the clot and outcome for perfusion defects in acute anterior circulation stroke treated with intravenous thrombolysis. AJNR, 2013, 34(1): 100-106.

[8] Lian KQ, Liu J. The value of susceptibility weighted imaging in diagnosing arterial thrombosis in acute cerebral infarction. Modern Med Imag, 2015, 24(2): 128-131.廉凱茜, 劉筠. 磁敏感加權成像對急性腦梗死動脈血栓的診斷價值. 現代醫用影像學, 2015, 24(2): 128-131.

[9] Ishimori Y, Kawamura H, Monma M. Feasibility of MR perfusionweighted imaging by use of a time-spatial labeling inversion pulse.Radiol Phys Technol, 2013, 6(2): 461-466.

[10] Zhou JG, Fu DY, Li YG. The value of susceptibility weighted imaging combined with arterial spin labeling in diagnosis and prognosis in mild-to-moderate acute ischemic cerebral stroke. Chin J Magn Reson Imaging, 2016, 7(9): 663-668.周建國, 符大勇, 李勇剛. SWAN與ASL聯合應用對輕中度急性腦梗死診斷及預后評估的價值. 磁共振成像, 2016, 7(9): 663-668.

[11] Guo SN, Zou GD, You KZ. Comparison of susceptibility weighted imaging and TOF MR angiography for the detection of middle cerebral artery thrombi in acute ischemic stroke. Chin J Magn Reson Imaging,2015, 6(9): 652-655.郭淑寧, 鄒廣東, 尤克增. 磁敏感加權成像與TOF-MR血管成像對急性腦梗死中大腦中動脈內血栓檢測的對比研究. 磁共振成像,2015, 6(9): 652-655.