核磁共振腦灌注成像及DWI聯合應用在診斷早期腦梗死缺血半暗帶中的臨床價值

張佳 朱海峰 馬運萍

急性腦梗死是臨床常見病、多發病，近年來因急性腦梗死而死亡、殘疾的患者呈上升趨勢，但在腦梗死早期給予有效治療可顯著降低患者病死及殘疾率，因此在急性腦梗死早期即明確診斷對幫助患者爭取積極溶栓治療、改善患者預后意義較大[1]。國內外研究發現腦梗死發病前期或早期即可有腦組織血流動力學改變，此時CT、普通核磁共振等影像學檢查并不能發現異常，但此時核磁共振腦部灌注加權成像(PWI)及腦部彌散加權成像(DWI)仍然能夠發現腦組織血流灌注異常[2-3]。本研究利用PWI和DWI技術對腦梗死患者進行檢測，并分析了不同時期腦梗死的PWI和DWI表現，以期為腦梗死的早期診斷提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本研究中的受試對象均來自2016年1月-2017年4月來本院就診的腦梗死患者，選出符合納入標準的100例作為研究對象，其中男59例，女41例，年齡37～75歲，平均年齡(58.38±13.59)歲，發病位置位于基底節57例、大腦半球廣泛區9例、左側額頂葉8例、小腦半球6例、腦干5例、枕葉3例、多發性腦梗死12例，并根據腦梗死發生時間分成超急性期19例、急性期39例、亞急性期31例和慢性期11例。診斷標準參照《中國急性缺血性腦卒中診治指南》[4]。納入標準：①首次腦梗死發病；②年齡30～75歲；③發病前無精神類疾病等；④腦部無其他疾病如腦瘤、腦外傷等；⑤愿意參與試驗，簽署知情同意書。排除標準：①心、肝、腎等存在病變或功能異常；②孕產婦；③凝血功能異常。本院倫理委員會已批準本研究。

1.2 核磁共振檢查

采用美國通用提供的GE超導型，型號為Singa HDxt 3.0T的掃描儀，患者均實施以下4個軸位的檢查(T1WI、T2WI、FLAIR、矢狀位T1WI)。DWI參數：T1WI為Ce自旋回波序列，重復時間(TR)為440ms，回波時間(TE)為2.54 ms，層厚設為5 mm，間距設為1 mm，視野為230×220,掃描90 s，擴散敏感系數b值設置為0和1000 s/mm2。T2WI為FSE快速自旋回波序列，TR為5000 ms，TE為90 ms，層厚設為5 mm，間距設為1 mm，視野為220×230，掃描70 s。PWI參數：SE-EPI序列，TR為400 ms，TE為32 ms，層厚設為5 mm，間距設為1 mm，視野為220×230，采用高壓注射器將造影劑(469.01 mg/mL×15 mL，拜耳醫藥保健有限公司廣州分公司)經肘靜脈注入，根據體重注入0.15 mL/kg，流速設置為3.5 mL/s，共20層掃描層數，每層采集50次，掃描75 s。將采集的圖像發至AW VolumeShore 4工作站進行處理，表觀彌散系數(ADC)=Ln(S0/S1)/(b1-b0)，S0為b為0時的信號強度，S1為b為1000 s/mm2時的信號強度。另外，經軟件獲取rCBV、rCBF、MTT和TTP信號變化。

2 結 果

2.1 100例患者DWI檢查 隨著腦梗死患者發病時間的延長，T2WI顯示信號隨之增高，DWI信號隨之降低，ADC信號隨之增高(表1)。

2.2 100例腦梗死患者在不同分期的DWIADC值比較 將患者梗死區和健側對應區進行DWI檢查，顯示隨著梗死時間延長，梗死區ADC值隨之增加，健側對應區隨著梗死時間的變化，ADC值無明顯變化。在每個不同分期中健側對應區的ADC值均高于梗死區(P均<0.05)(表2)。

表1 100例患者DWI表現

表2 100例腦梗死患者在不同分期間DWI ADC值比較,×10-3 mm2/s)

注：與梗死區比較，#P<0.05

2.3 100例腦梗死患者在不同分期間PWI中的相關參數值 超急性期rCBV和rCBF值均為降低信號，MTT和TTP均為升高信號；急性期rCBV、rCBF、MTT和TTP值在三種信號上均有表現，但rCBV和rCBF值均以降低信號為主，MTT和TTP均以升高信號為主；亞急性期rCBV和rCBF為正常和降低信號，其中并以正常信號為主，MTT和TTP均為降低和升高信號，并以升高信號為主；慢性期rCBV和rCBF均表現為降低信號，MTT和TTP均為降低和升高信號，并以降低信號為主。腦梗死患者rCBV和rCBF參數主要表現出降低信號，MTT和TTP參數主要表現出升高信號(表3～4)。

2.4 不同分期的腦梗死患者在DWI和PWI中的表現差異 超急性期DWIPWI均有表現，并以DWIPWI均有表現，并以DWIPWI為主；亞急性期DWI=PWI和DWI>PWI均有表現，并以DWI=PWI為主；慢性期均為DWI=PWI(表5)。

3 討 論

一般而言腦梗死發作時將經歷3個病理生理階段[5]：(1)腦組織血流灌注下降；(2)神經功能障礙；(3)腦神經細胞凋亡。現有的研究認為腦梗死發生的區域內并非所有神經細胞均已壞死，壞死神經細胞多集中在缺血中心區域，而病灶外周神經組織僅停止了電活動，但細胞仍然維持正常結構[6]。祝林等[7]證實在腦梗死發生早期即給予溶栓可促使病灶周圍腦組織神經功能完全恢復，因此有效拯救梗死灶周圍未壞死神經組織，對防治遺留偏癱、偏身感覺等意義重大。雖然有效溶栓能最大程度降低腦梗死對神經功能破壞，但溶栓需要嚴格掌握時間窗及適應癥，不恰當的溶栓具有較大危險性，因此準確評價腦梗死患者是否能溶栓就顯得十分重要[8]。有研究證實在梗死灶出現形態變化前即可有神經功能上的異常，此時常規影像學檢查并不能發現神經功能改變[9]。DWI和PWI技術利用對比劑可獲得梗死灶區域動態圖像，其原理是對比劑進入毛細血管導致血管血流磁敏感性增加，體現在核磁共振上使信號的強弱改變，實質上顯示梗死區域毛細血管血流灌注情況[10]。DWI技術主要觀察指標為彌散系數(ADC)值，ADC值主要受水分子的擴散的速度和范圍影響，其特點是水分子的擴散能力越強，則ADC值越大[11]。因梗死灶區域神經組織灌注狀態、細胞外水分子運動、細胞內水分子的運動、細胞內外水分子的運動均與正常組織有顯著區別，因此在DWI圖像顯示為ADC值降低，梗死灶DWI高信號[12]。PWI技術主要觀察指標為CBV、CBF、MTT和TTP，CBV提示毛細血管和大血管在內的血管床容積，MTF提示對比劑通過毛細血管的時間[13]。有研究發現PWI技術在顯示腦組織灌注異常方面具有較大優勢，其信號受患者活動影響小，能定量確定梗死灶范圍，從而為病情嚴重程度的評估提供較客觀依據[14]。

表3 100例腦梗死患者在不同分期間PWI中的rCBV和rCBF參數 [n(%)]

表4 100例腦梗死患者在不同分期間PWI中MTT和TTP參數 [n(%)]

表5 不同分期的腦梗死患者在DWI和PWI中的表現差異 [n(%)]

本研究發現隨著腦梗死患者發病時間的延長，T2WI顯示信號隨之增高，DWI信號隨之降低，ADC信號隨之增高，同時將患者梗死區和健側對應區進行DWI檢查，顯示隨著梗死時間延長，梗死區ADC值隨之增加，健側對應區隨著梗死時間的變化，ADC值無明顯變化，此結果與以前的報道相符合，均提示腦梗死DWI檢查存在顯著異常，且不同分期腦梗死DWI信號有較大差異。本研究結果顯示不同分期腦梗死患者PWI檢查表現存在較大差異，主要表現為急性期rCBV和rCBF信號降低及MTT和TTP均為升高信號，但慢性期MTT和TTP以降低信號為主，此結果與史曉紅等[15]結果一致，均說明在梗死區域周邊大部分存在腦缺血改變。臨床可將DWI與PWI的表現不匹配的關系作為缺血半暗帶存在的依據，本研究結果發現急性期腦梗死的微循環狀態沒有固定的規律，PWI表現多個微循環狀態共存，亞急性期腦梗死多無高灌注，慢性期腦梗死以低灌注為主。

綜上所述，DWI與PWI結合不僅可以超早期診斷超急性期腦梗死，還可以準確判定腦梗死的各個時期，準確了解梗死區域的微循環情況，了解是否存在缺血半暗帶， 對臨床治療方法及結果的評價具有重要意義。

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