3D-ASL在急性及超急性腦梗死診斷中的應(yīng)用

錢晶晶，吳卿杰，潘豪，陸忠烈，王琰萍，官俏兵，劉虎，馬靜梅，馬春燕，陳園，易亞輝，趙宏偉

（嘉興市第二醫(yī)院，浙江 嘉興314000）

急性腦梗死發(fā)病6小時(shí)，彌散加權(quán)成像（DWI）呈高信號(hào)，陽性率可達(dá)100%，而超急性期腦梗死患者常規(guī)MRI及DWI往往無陽性發(fā)現(xiàn)。急性腦梗死患者，鄰近梗死區(qū)域相對(duì)正常的腦組織DWI未顯示病灶，但ASL檢查卻發(fā)現(xiàn)有異常灌注的現(xiàn)象，也有很高的卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)[1]。可見，磁共振ASL成像技術(shù)可能為超急性期腦梗死提供有價(jià)值的血流灌注信息。三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記法（3D-ASL）是MRI灌注成像的一種，具有無輻射、快速、無創(chuàng)、簡(jiǎn)便、不需要外源性對(duì)比劑、短期內(nèi)可重復(fù)檢測(cè)等特點(diǎn)，同時(shí)采用了改進(jìn)的三維容積式掃描，較以往ASL技術(shù)有明顯的升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了全腦灌注成像，有較高的空間分辨率，可以更好地反映異常灌注區(qū)的部位和范圍[2]。本研究擬運(yùn)用3D-ASL技術(shù)，結(jié)合DWI及三維時(shí)間飛躍法磁共振血管成像 （3D-TOF-MRA），研究缺血腦組織微循環(huán)血流動(dòng)力學(xué)的變化，探討3D-ASL對(duì)急性缺血性腦梗死的診斷和評(píng)估作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取急性缺血性腦梗死患者35例，其中男 20 例，女 15 例，年齡（66.1±12.2）歲。 診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《第四屆全國(guó)腦血管病學(xué)術(shù)會(huì)議頒布的各類腦血管疾病診斷要點(diǎn)》[3]。患者知情同意，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）臨床診斷急性缺血性腦梗死；（2）發(fā)病24小時(shí)以內(nèi)；（3）經(jīng)常規(guī)MRI排除腦出血；（4）首次發(fā)病或再次發(fā)病無既往遺留癥狀；（5）無慢性心肝腎功能不全、昏迷、精神病者；（6）無體內(nèi)金屬植入物及其它MRI檢查禁忌者；（7）無外傷、手術(shù)、腦腫瘤、感染、代謝性腦病及其它神經(jīng)系統(tǒng)疾病等病史；（8）非過敏體質(zhì)。

1.2 掃描方法 應(yīng)用GE 1.5T singa MRI，使用8通道相控陣頭線圈。MRI掃描參數(shù)：T1WI：TE Min full，TR 2000ms，層厚 6.0，層間距 2.0，層數(shù) 17，時(shí)間 1 分 18 秒。 T2WI：TE 90ms，TR 3000ms，層厚6.0，層間距 2.0，層數(shù) 17，時(shí)間54秒。 DWI：采用平面回波（EPI）序列，TR 4500，TE Min full，層厚6.0，層間距 2.0，層數(shù) 17，時(shí)間 18秒。3D-TOFMRA：采用擾向梯度回波（GRE）序列，TR 21，TE Min full，翻轉(zhuǎn)角 20°，帶寬 15.63，層厚 1.4，重疊部分的層數(shù)8，各層塊的層數(shù)32，時(shí)間2分36秒。3D-ASL：采用Spiral采集數(shù)據(jù)FSE信號(hào)讀取方式，層厚 4mm， 層間距 0，TR 4279ms，NEX 3，F(xiàn)ov 22，時(shí)間4分08秒。

1.3 圖像處理及數(shù)據(jù)分析 將3D-ASL原始圖像傳輸至GE公司SUN ADW 4.6 Advantage workstation工作站，利用Functool 9.4.05版軟件中的3D-SAL模塊進(jìn)行分析，經(jīng)后處理得到全腦血流量圖（cerebral blood flow，CBF）。 將時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線轉(zhuǎn)化為時(shí)間-對(duì)比劑濃度曲線，獲得部分血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，對(duì)灌注異常區(qū)域進(jìn)行分析。（1）觀察所有患者磁共振血管成像圖（MRA），分析顱內(nèi)血管及頸內(nèi)動(dòng)脈有無狹窄及異常，對(duì)比分析DWI及3D-ASL的CBF圖有無異常，分析其血流動(dòng)力學(xué)變化。（2）以臨床診斷作為金標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)臨床診斷為急性腦梗死且DWI陽性的患者，可確診為急性腦梗死。選擇梗死灶最大層面，由兩名高年資（主治及以上）醫(yī)師分別在DWI、CBF圖上測(cè)量梗死面積SDWI和灌注異常面積SASL，并取平均值；臨床診斷為急性腦梗死但DWI為陰性的超急性期腦梗死，將CBF圖有灌注異常的區(qū)域作為感興趣區(qū)（ROI），用鏡像方法分別測(cè)量病灶側(cè)和對(duì)側(cè)相應(yīng)區(qū)域的rCBF值。（3）計(jì)算DWI和ASL對(duì)急性期和急性期腦梗死的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度，并結(jié)合MRA分析腦組織血流灌注異常的原因。本研究的超急性期腦梗死包括：（1）單次急性腦卒中發(fā)生之前；（2）進(jìn)展性腦卒中過程中，且為首發(fā)腦梗死之后、再發(fā)或新發(fā)腦梗死之前。

圖1 進(jìn)展性腦卒中患者。1A：DWI示右側(cè)額、顳葉、島葉皮層新近腦梗死（紅色箭頭）；1B：3D-ASL示右側(cè)額、顳、頂葉大面積灌注減低區(qū)，較DWI所示急性腦梗死范圍大（黃色箭頭）。1C：DWI示2天后，右側(cè)額葉、顳葉、島葉大片狀新近腦梗死范圍較2天前增大（綠色箭頭）；1D：3DTOF-MRA示右側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈閉塞，右側(cè)大腦中動(dòng)脈主干及分支顯影纖細(xì)，提示供血不足（藍(lán)色箭頭）。

2 結(jié)果

本組35例臨床診斷為急性腦梗死的患者中經(jīng)DWI檢查顯示，33例呈高信號(hào)，確診為急性腦梗死，2例DWI呈陰性，而發(fā)病時(shí)間<6小時(shí)，并且通過隨訪最終發(fā)生了腦梗死，此時(shí)考慮為超急性期腦梗死，進(jìn)一步結(jié)合頭顱及頸部血管成像發(fā)現(xiàn)患側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈或腦血管有不同程度的狹窄。經(jīng)ASL檢查顯示，臨床診斷35例急性腦梗死患者，包括DWI陽性33例（rCBF減少29例，提示局部灌注減低；rCBF增加4例，提示局部灌注增加），DWI陰性2例（rCBF下降，提示呈低灌注）。

對(duì)同一組患者，臨床診斷急性腦梗死且DWI陽性的患者（確診為急性腦梗死）33例，其中SASL明顯大于SDWI的有25例， 占 76%（25/33）；SASL和 SDWI相近的有4例，占12%（4/33）；SASL小于SDWI的有1例，占3%（1/33），另3例SASL顯示欠佳（腦梗死病灶面積較小或病灶位于腦干）。對(duì)于臨床診斷為急性腦梗死但DWI為陰性的患者 （發(fā)病時(shí)間<6小時(shí)，考慮為超急性期腦梗死）2例，DWI未發(fā)現(xiàn)病灶，即 SDWI為 0，而 SASL>0，此時(shí) SASL>SDWI，且病灶側(cè)rCBF下降，提示灌注減低。

3 討論

急性腦梗死的治療中，有效時(shí)間窗是目前影響溶栓治療的主要因素，盡早提供腦梗死的位置、大小、組織代謝、血供等情況尤為重要。本研究結(jié)果說明DWI和3D-ASL對(duì)急性腦梗死的診斷準(zhǔn)確性都較高，但對(duì)于超急性期腦梗死患者，DWI常顯示為陰性，而3D-ASL顯示為陽性，或SASL>SDWI（見圖1），具有較高的診斷敏感性。故3D-ASL在超早期腦梗死的診斷評(píng)價(jià)中可以發(fā)揮重要作用，而DWI容易漏診。

本文提示，急性腦梗死相同病變的DWI和ASL圖像檢出病灶面積76%的患者SASL大于SDWI。當(dāng)SASL>SDWI，較大的動(dòng)脈及其分支閉塞而側(cè)枝循環(huán)未能充分建立，出現(xiàn)可逆性缺血半暗帶。兩種影像學(xué)圖像不匹配區(qū)域即為DWI圖像上未見明顯缺血表現(xiàn)，而ASL圖像上卻有灌注減低表現(xiàn)，此區(qū)域雖然血流灌注減低，但其血流量仍在維持局部組織功能和形態(tài)完整性的閾值內(nèi)，且該部分組織尚未發(fā)生不可逆性損傷，是功能性電活動(dòng)可恢復(fù)區(qū)，即缺血半暗帶區(qū)[4]。缺血半暗帶是ASL與DWI非匹配區(qū)，具有存活能力，也存在壞死風(fēng)險(xiǎn)，立即給予溶栓治療可恢復(fù)該區(qū)域血供，挽救缺血半暗帶的組織活力。當(dāng)SASL≈SDWI有三種可能：（1）梗死灶面積較大且缺乏有效側(cè)枝循環(huán)，在發(fā)病早期即發(fā)生不可逆性損傷；（2）梗死晚期，缺血半暗帶轉(zhuǎn)變?yōu)楣Ｋ涝睿唬?）缺血半暗帶建立有效側(cè)枝循環(huán)或血管再通，腦組織恢復(fù)正常。此時(shí)，需要通過動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)磁共振 （DSC-MRI）或CT灌注檢查（CTP）進(jìn)行鑒別。當(dāng)SASL

在影像學(xué)上，當(dāng)DWI為陽性，而SASL>SDWI時(shí)，可能存在缺血半暗帶，如果rCBF減少，說明灌注減少，應(yīng)積極溶栓，最終半暗帶組織可能被挽救；如果rCBF增加，說明為血流再灌注及過度灌注，若給予溶栓治療，則效果不佳，甚至可能產(chǎn)生過度再灌注而造成的損傷。當(dāng)DWI為陰性時(shí)有兩種情況，即單次急性腦卒中發(fā)生之前，以及進(jìn)展性腦卒中過程中（首發(fā)腦梗死之后、再發(fā)腦梗死之前），通過測(cè)量rCBF并結(jié)合3D-TOF-MRA，可以判斷局部腦血流量的變化并找出灌注異常的原因，從而指導(dǎo)臨床治療。3D-ASL除對(duì)已知病灶的血流進(jìn)行判斷外，還能發(fā)現(xiàn)常規(guī)MRI，包括DWI未能顯示的灌注異常區(qū)域，將治療時(shí)間窗提前，可以進(jìn)行有效的干預(yù)，避免病情進(jìn)一步發(fā)展。

不足之處在于ASL的信噪比較SNR低，對(duì)磁場(chǎng)均勻性要求較高，對(duì)于大血管阻塞或大面積腦組織灌注異常顯示較敏感，而對(duì)較小面積的腦梗死顯示欠佳，可能出現(xiàn)漏診或假陽性，例如本組即出現(xiàn)3D-ASL陰性的3例，由于腦梗死病灶面積較小或病灶位于腦干，ASL成像效果較差的情況，并且3D-ASL中rCBF僅一個(gè)參數(shù)，不能像DSC-MRI一樣提供CBV、MTT及TTP等多發(fā)微循環(huán)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)來全面反映腦組織異常灌注類型和程度，因此3D-ASL對(duì)急性缺血性疾病的診斷需結(jié)合DWI、MRA等序列進(jìn)行綜合分析。