3D-ASL與DWI聯合應用在急性缺血性腦卒中的臨床價值

伍彩云，郭天暢，溫運雄，姚瑞華

（廣東省東莞市第三人民醫院 廣東 東莞 523326）

在過去的20年中，全世界每年發生腦卒中和腦卒中相關死亡的人數一直很多，而且仍在增加。腦卒中己成為目前我國居民致殘和死亡的首要原因，其中缺血性腦卒中占比高達70%。急性缺血性腦卒中的診斷和治療非常重要，不同時間窗的腦梗死，其治療方式不同。如何早期診斷和選擇正確的治療方式，對預后至關重要。隨著影像成像技術的不斷發展和廣泛的臨床應用，可以為臨床提供更早期、準確和有效的評估。如ASL（Arterial spin labeling）技術可以較準確地評估腦血流量，DWI成像可以早期發現急性腦梗塞。本文筆者通過回顧性分析，探討3D-ASL聯合DWI成像技術在缺血性腦卒中中的臨床應用價值。希望幫助臨床早期診斷并為治療方案的選擇提供更可靠的參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集40例于2017年11月—2019年1月期間我院收治的經臨床診斷的缺血性腦卒中的患者為研究對象，男32例，女8例，年齡42～85歲，平均年齡63.4歲。發病時間12小時內，平均發病時間為4.81小時。所有患者均行腦3D-ASL及DWI成像。

納入標準：（1）以《中國急性缺血性腦卒中診治指南2010》作為診斷標準，發病12小時內完成MR檢查；（2）無檢查禁忌癥，配合檢查，患者或家屬知情同意；（3）MR檢查前對本次發病未行相關治療。

排除標準：（1）檢查發現合并腦出血、血管畸形及腦腫瘤等神經系統疾病，可能導致結果發生偏差的患者；（2）圖像存在偽影影響診斷。

1.2 檢查方法

GE SIGNA Creator 1.5T MR行顱腦常規MR、DWI及3D-ASL掃描，掃描范圍是顱頂至枕骨大孔下緣。常規MR行橫斷位的T1WI和T2WI以及冠狀FS+FLAIR，DWI行橫斷位掃描，b值分別為0/90/1000，3D-ASL序列采用3D Spiral快速自旋回波技術，掃描參數：TR 4548，TE 10.5，DFOV 24cm，標記延遲時間1.5，層厚4mm。

1.3 圖像處理及分析

利用GEMR的ADW4.5版后處理工作站行原始數據處理。由兩名高級職稱影像科醫師經協商一致選取DWI梗死區、ASL灌注異常區及兩者不匹配區以及各相應對側正常腦組織為感興趣區（region of interest，ROI），測量各ROI區的CBF值及ADC值。

1.4 統計學分析

以SPSS19.0軟件行數據統計分析，計量數據以平均值±標準差來表示，計量數據檢驗其正態分布及方差齊性。用獨立樣本t檢驗來比較兩組間rCBF的差異，P＜0.05作為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 DWI與3D-ASL表現

急性缺血性腦梗死40例，DWI所示梗死區均顯示為高信號，ADC圖為低信號改變；3D-ASL的CBF圖有36例梗死區觀察到低灌注，2例梗死區未見明確異常灌注，2例梗死區域表現出高灌注改變（見圖1），其中2例高灌注改變均為大面積腦梗死病例，2例對側大腦半球灌注有所降低。36例梗死區呈低灌注改變患者中，19例低灌注區域范圍大于DWI高信號范圍（見圖2）。17例低灌注區范圍基本上與DWI的高信號范圍一致。

圖1A：DWI圖，左側額葉梗死區呈大片高信號；圖1B：ADC圖，梗死區呈低信號；圖1C：3D-ASL序列的CBF圖，梗死區呈大片低灌注，內見局部片狀高灌注區（白粗箭頭示）；圖2A：DWI圖，右側島葉及枕葉小片狀高信號梗死區；圖2B：ADC圖，梗死區呈低信號；圖2C：3D-ASL序列的CBF圖，右側島葉、顳葉及枕葉大片低灌注區，明顯大于圖2 ADWI所見高信號范圍，存在理論IP。

2.2 DWI成像ADC值的改變

梗死區ADC值與對側比較明顯減低（P＜0.05），見表1。

表1 梗死區ADC值與對側比較

2.3 3D-ASL序列CBF值改變

36例梗死區呈低灌注改變的病例，DWI顯示高信號區的CBF值明顯低于對側（P＜0.01）；3D-ASL低灌注范圍與DWI不匹配區CBF值低于對側（P＜0.01）；3D-ASL低灌注區CBF值匹配區低于不匹配區，兩者之間的差異有統計學意義（P＜0.01），見表2。

表2 梗死區CBF值與對側比較

3 討論

ASL技術是一種安全、無創、定量磁共振腦灌注成像技術，無需注射外源性造影劑。該技術利用自身動脈血中自由彌散的水質子來作為內源性示蹤劑，通過標記成像層面的血液來改變其自旋弛豫的狀態，當被標記的血液流入到組織中后開始掃描，同時獲得既包含組織又包含組織內已被標記血液的圖像，進而得出反映腦灌注的圖。ASL不僅可反映大腦血流動力學狀態，還可定量評估CBF。有學者[1]發現，ASL技術測量所得正常人的CBF值與PET腦血流灌注成像測量的CBF值一致性較高。

本組研究發現，腦梗死區呈低灌注的病例，ADC值的降低與CBF值的降低有明顯的一致性，DWI成像所見高信號區的CBF值與對側CBF值間存在的差異有統計學意義。這反映了該灌注異常區的腦細胞發生缺血壞死。雖然ASL所測得的CBF值不完全等同于大腦的生理CBF值，但ASL所反映腦血供的狀態，與CBF的高低匹配關系明確，對比左右腦可發現腦血流灌注是否存在異常。

本組研究中，有19例患者的病灶在DWI上所示高信號面積小于ASL顯示低灌注的面積，兩者不匹配區的平均CBF值為17.774±3.866ml/（min.100g），兩者匹配區CBF值與不匹配區CBF值之間的差異具有統計學意義，并且不匹配區與對側腦組織的CBF值的差異也同樣具有統計學意義。與丁新生等[2]的結果一致，他們認為當CBF＜（18±2）ml/（min.100g）時，雖然存在較低的腦血氧供應，但腦細胞的損害卻是可逆的；當CBF僅為（10±2）ml/（min.100g）時，腦細胞已發生水腫、壞死，此時壞死已不可逆。兩者不匹配區即為缺血半暗帶（ischemic penumbra，IP）[3]，可進行溶栓治療。但是有國外學者[4]研究認為，可能過度評估了ASL-DWI的不匹配，對比PWI-DWI的不匹配，ASLDWI的不匹配區除了存在IP外，可能還存在有良性的灌注不足區。[5]本組研究2例DWI顯示腦梗死區無明顯灌注減低，2例表現出相對高灌注改變，表明在梗死區域已經有豐富的側支循環，以向腦組織供血，側支循環的存在使局部腦組織CBF增加，而發生缺血壞死的腦細胞和周圍血管源性腦水腫的腦組織DWI仍顯示高信號，如果對該患者進行溶栓或取栓治療，可能會導致腦出血。然而，對于梗死周圍CBF值的增高，Guo[6]等認為這種高灌注改變是預示預后良好還是預示出血演化的風險，仍存在爭議，尚無定論。Haller[7]認為高灌注表明側支循環得到很好的代償，預示預后良好。而Yu[8]等則根據他們的研究結果認為梗死區的高灌注與出血性轉化有較高的相關性。

本研究發現，發生在腦干、基底節區及放射冠區的單一小面積的急性腦梗死，ASL顯示低灌注范圍與DWI上的面積一致，而發生在大腦半球的多發急性梗死病灶，多顯示ASL低灌注范圍大于DWI所見高信號范圍，存在缺血半暗帶。原因可能是發生在腦干、基底節區及放射冠區域的小梗死一般是深部小穿支血管堵塞引起，而大腦半球的大面積梗死通常是大血管的慢性狹窄或閉塞引起，由于存在軟腦膜動脈和穿通動脈等小血管代償增生，雖然腦血流量減少，但腦細胞仍有部分代償供血而存活。有學者[9]發現，對于大面積的腦梗死，3D-ASL灌注異常與MRA具有較高的一致性；而對于小面積的梗死，3D-ASL灌注異常與MRA的一致性較低。有學者認為[10]，ASL技術在TIA的診斷中具有較高的價值，ASL比傳統影像更易發現TIA，其價值甚至優于DSC-PWI[11]。

ASL技術可以用來評估腦缺血半暗帶、識別腦供血動脈的閉塞，亦可以發現梗死灶周圍的高灌注，以評估側支循環。因此，ASL與DWI聯合應用于腦卒中有利于為臨床早期治療方案的選擇提供準確有效的依據，尤其有助于判斷是否進行溶栓及取栓。