多模態MRI功能成像聯合應用診斷急性腦梗死的價值

邢小煒 高鋮鋮 胡成一 錢琦

急性腦梗死（ACI）是臨床常見腦血管疾病，發病快、發病急、預后差的特點嚴重影響人類生命健康［1］。因此，如何進行早期影像診斷，從而指導臨床醫師開展進一步治療尤為關鍵。磁共振擴散加權成像（DWI）作為ACI影像學診斷的金標準［2］，對缺血梗死灶的發現及范圍顯示在臨床上已廣泛應用。三維動脈自旋標記（3D-ASL）技術是目前唯一無需注射外源性對比劑的灌注成像方法，可以無創顯示ACI患者血流動力學改變及缺血區域病理生理情況，是近年來新興的磁共振檢查方法［3］。本文分析DWI和3D-ASL在ACI診斷中成像效能，并探討兩者聯合應用的臨床價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2018年1月至2020年2月本院經臨床診治的急性腦梗死患者68例，其中男39例，女29例；年齡48～91歲，平均（69.35±9.49）歲。診斷標準參照《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》［4］。患者或家屬知情同意，并經醫院倫理委員會批準。（1）納入標準：①首次發病，且行MRI檢查距離發病時間不>24h。②患者單側發病。③圖像質量能清晰顯示病變，參數可以測量。（2）排除標準：①合并有顱腦外傷、腫瘤、感染等其他神經系統疾病者。②嚴重心、肺功能不全者。③體內有金屬植入物及其他MRI檢查禁忌證者。

1.2 檢查方法 采用1.5T高場磁共振成像儀（美國通用公司），使用16通道相控陣頭部線圈進行圖像采集。掃描前患者取仰臥位，頭先進，置于線圈中央。常規掃描T1WI、T2WI軸位及矢狀面；DWI序列：TR=4800 ms，TE=83 ms，b=1000 s/mm2，FOV 24 cm×24 cm，層厚7.5 mm，NEX 2；3D-ASL序列：TR 4545 ms，TE 10.5 ms，FOV 24 cm×24 cm，層厚4 mm，NEX 3，PLD 1525 ms。

1.3 圖像處理方法 數值測定均在磁共振后處理工作站進行，對病變區顯示最大層面手工勾勒感興趣區（ROI），行3次測量后取平均值，且由2名副高級以上神經影像診斷醫師達成一致意見后完成。對比測量DWI異常高信號面積（SDWI）和3D-ASL異常灌注面積（S3D-ASL）。如測得S3D-ASL/SDWI≥1.1，可以認定缺血半暗區（ischemic penumbra，IP）存在；0.9

1.4 統計學方法 采用SPSS 25.0統計軟件。計數資料用%表示，計量資料用（±s）表示，組間比較用配對t檢驗；ADC和CBF值的相關性分析，進行Pearson檢驗。繪制受試者工作特征（ROC）曲線，并通過Logistic回歸分析，比較ADC、CBF值及兩參數聯合檢測對ACI的診斷效能，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 DWI、3D-ASL成像對ACI梗死面積比較 68例ACI患者中，病變區DWI信號均為陽性，其中S3D-ASL/SDWI≥1.1有45例（66.17%）；S3D-ASL≈SDWI23例（33.83%）；無S3D-ASL

2.2 病變區與鏡像區ADC及CBF值比較 病變區對比鏡像區ADC值降低［（0.43±0.12） vs （0.65±0.19）μm2/ms，P<0.05］，CBF值 降 低［（22.15±6.92） vs（44.63±11.40）ml/（100g·min），P<0.05］，見表1、圖1、圖2。此外，相關性散點圖顯示ADC和CBF值兩者呈統計學正相關（r=0.89，P<0.05），見圖3。

表1 病變區與鏡像區ADC及CBF值比較（±s）

表1 病變區與鏡像區ADC及CBF值比較（±s）

參數值 病變區 鏡像區 t值 P值ADC（μm2/ms） 0.43±0.12 0.65±0.19 -11.03 <0.05 CBF［ml/（100g·min）］22.15±6.92 44.63±11.40 -15.32 <0.05

2.3 ADC、CBF及兩參數聯合檢測對ACI診斷效能比較 ROC曲線顯示，ADC截斷值為O.56 μm2/ms，靈敏度為72.10%，特異度為85.30%，曲線下面積（AUC）為0.85；CBF截斷值為33.79 ml/（100 g·min），靈敏度為83.80%，特異度為95.60%，AUC為0.96；聯合ADC和CBF兩個參數靈敏度為92.60%，特異度為92.60%，AUC為0.98，見圖4。

圖1、2 病變區與鏡像區ADC及CBF值分布箱圖

圖3 ADC及CBF值分布散點圖

圖4 ROC曲線圖

3 討論

急性腦梗死是指腦局部血供急劇減少或中斷導致相應區域腦組織缺血缺氧壞死，ACI在進行溶栓治療前，需盡早明確病變位置、大小、發生時間等，早期診斷明確腦梗死部位及范圍大小，對指導臨床診斷及判定預后至關重要。磁共振檢查是首選，而對于ACI病變的精準檢出，DWI檢查是最敏感的序列［2］。DWI成像基于ACI發生時腦組織水分子擴散運動受限，在影像上反映為高信號，ADC圖像為低信號，先于其他常規序列顯示病變［5］。3D-ASL成像對血液中的水分子進行標記，并將其作為內源性示蹤劑，通過施加脈沖得到標記像，在相同條件下與未施加脈沖的對照像剪影處理后，得到最終所需的無需使用對比劑的灌注圖像。對于ACI的診斷，3D-ASL無創、安全，不存在過敏反應，同時得到定量參數CBF評價病變區及周圍區血流動力學情況［6］。

本資料結果顯示，ACI患者中66.17%的患者S3D-ASL/SDWI≥1.1，其機制是腦部大動脈及分支血管血流受阻，而側支循環尚未完全建立，出現不匹配區，即缺血半暗區（IP），該區域在DWI圖像上表現為陰性，而相同層面的3D-ASL圖像上表現為灌注減低，是梗死核心區周圍的缺血組織，損傷可逆但恢復卻有時間限制［7］。因此要準確評價IP存在，給予靜脈溶栓恢復血供，挽救該區域組織活力。本資料中S3D-ASL≈SDWI有23例，出現S3D-ASL≈SDWI可能原因包括：（1）早期大范圍梗死，缺乏有效側支循環，損傷不可逆；（2）晚期病變IP已轉變為梗死灶。對上述兩種情況的鑒別可以通過動態磁敏感對比增強磁共振或CT灌注成像，依賴于外源性對比劑動態檢查［8］。本資料無S3D-ASL

在本組68例患者中，病變區ADC值較對側鏡像區差異有統計學意義，腦組織缺血缺氧，細胞發生毒性水腫，對應間隙減小，水分子擴散受限產生這一改變。3D-ASL圖像上病變區缺血梗死灶表現為低灌注，CBF值較鏡像區降低，血管狹窄、閉塞造成血流灌注減低，引起相應CBF數值變化。同時，ADC和CBF值存在統計學相關，此結果與HU等［10］的研究相符。

DWI和3D-ASL圖像上所有病例病變區均出現了異常信號，表明這兩種序列對ACI都具有一定的診斷價值。根據ROC曲線，ADC對急性腦梗死的診斷效能高于CBF，聯合ADC和CBF兩個參數診斷效能最高（靈敏度為92.60%，特異度為92.60%，曲線下面積為0.98）。在常規MRI基礎上，DWI和3D-ASL進行聯合掃描，從擴散和灌注角度，反映腦組織發生損傷后病理改變，既各自獨立又有相同的基礎。對于ADC和CBF值相關性解釋，LU等［11］研究認為，ADC值同樣可以反映腦組織中部分小血管的灌注信息。

兩種成像技術的聯合診斷，可以互相補充，發揮多模態檢查的優勢。但臨床實際應用過程中，仍存在一定的局限［12］。DWI圖像對于病變區域較小或復雜時成像效果欠佳，3D-ASL圖像信噪比不高且極易受后標記延遲時間的影響等，同時多模態掃描會增加掃描時長和難度。