常規行3D-ASL 檢查對顱腦病變診斷的初步探討

王偉，徐偉，孟凡然，馮會玉，徐濤，吳曉靜

（河北省涿州市醫院 醫學影像科，河北 保定 072750）

0 引言

動脈自旋標記（arterial spin labeling，ASL）技術是一種以動脈血中水質子作為示蹤劑，反映組織血流灌注情況的磁共振功能成像（functional MRI，fMRI）技術[1]。近年來，ASL 的理論研究及技術開發不斷創新，在顱腦疾病中的應用更加廣泛。本研究主要探討三維動脈自旋標記技術(3D-ASL)在常規頭顱磁共振檢查中的影像學特點，分析常規行3D-ASL 檢查在顱腦疾病診斷中的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取我院常規顱腦檢查患者60 例。60 例患者中男性37 例，女性23 例；年齡12～85 歲，平均（47.5±17.2）歲。其中體檢15 例，缺血性腦血管病患者36 例（頭暈12 例，急性腦梗死5 例，短暫性腦缺血發作19 例），腫瘤患者9 例（膠質瘤4 例，轉移瘤2 例，淋巴瘤2 例，腦膜瘤1 例）。

1.2 數據采集方法

使用美國GE 3.0T Discovery MR 750 MR、GE 3.0T Discocery Silent MR 掃描機，頭部專用 8 通道線圈。掃描時患者保持仰臥位，海綿固定頭顱，保護好患者聽力。首先，行常規 MRI 圖像掃描T1WI、T2WI、彌散加權成像(DWI)(b=0 s/mm2，b=1000 s/mm2)、MRA；隨后行3D-ASL 掃描，視野(field of view，FOV)240mm×240mm，層厚40 mm，層數 36，矩陣512×512，激勵次數（number of excitation，NEX）3，（post label delay，PLD）時間分別為1.5s、2.5s；腫瘤患者行增強掃描，BRAVO 序列，FOV240mm×240mm，層厚1mm，矩陣256×256，NEX 1。

1.3 數據處理與圖像分析

使用GE ADW 4.6 工作站對3D-ASL 掃描后獲得的原始圖像進行處理，得到全腦血流量(cerebral blood flow，CBF)圖。對3D-ASL 掃描圖像的后處理圖像進行分析：圖像分別由2 名主治級以上醫師對局部腦血流量(regional cerebral blood flow，rCBF)進行定性和定量分析，觀察并分析所有患者的DWI 及ASL-CBF 圖有無異常。（1）定性分析：對腦灌注偽彩圖目測分析，比較雙側腦組織灌注情況，觀察是否存在異常灌注區域。（2）定量分析：對圖異常灌注區域選取感興趣區(ROI)，使用鏡像法測量健側腦組織rCBF；計算異常側信號強度平均值/健側信號強度平均值的比值，比值超過20%為異常。選取ROI 時，應注意避開腦脊液影響。

1.4 統計學處理

使用SPSS 22.0 統計軟件，對2 名主治級以上醫師分別2 次判斷的檢出率結果進行Kappa 一致性檢，以Kappa 值大于0.75 認為可重復性好。計數資料用百分數(%)表示，比較采用χ2檢驗。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 體檢患者3D-ASL 特點

體檢患者15 例，13 例患者無異常發現，2 例患者顯示局部腦組織灌注減低，與對應MRA 顯示局部血管狹窄，有一致性。

2.2 缺血性腦血管病患者3D-ASL 特點

頭暈患者12 例，分別進行了3D-ASL(PLD=1.5s)與3D-ASL(PLD=2.5s) 檢 查，其 中PLD=1.5s時ASL-rCBF 圖像顯示腦灌注減低的檢出率為33.33%(4/12)，PLD=2.5s 時ASL-rCBF 圖像顯示腦灌注減低的檢出率為50.00%(6/12)；MRA 檢查顯示，2例患者有動脈血管明顯意義狹窄。腦梗死患者5 例，分別進行了3D-ASL(PLD=1.5s)與3D-ASL(PLD=2.5s)檢查，其中PLD=1.5s 時ASL-rCBF 圖像顯示腦灌注減低的檢出率為100%(5/5)，PLD=2.5s 時ASLrCBF 圖像顯示腦灌注減低的檢出率為100%(5/5)；MRA 檢查顯示，5 例患者均有動脈血管明顯意義狹窄。短暫性腦缺血發作患者19 例，分別進行了3D-ASL(PLD=1.5s)與3D-ASL(PLD=2.5s)檢查，其中PLD=1.5s 時ASL-rCBF 圖像顯示腦灌注減低的檢出率為73.68%(14/19)，PLD=2.5s 時ASL-rCBF 圖像顯示腦灌注減低的檢出率為84.21%(16/19)；MRA 檢查顯示，13 例患者動脈血管有明顯意義狹窄。

36 例頭暈、短暫性腦缺血發作、急性腦梗死患者均進行了3D-ASL(PLD=1.5s)、3D-ASL(PLD=2.5s)檢查，腦組織灌注減低的檢出率（PLD=1.5s 時）分別 為33.33%(4/12)、73.68%(14/19)、100%(5/5)，腦組織灌注減低的檢出率（PLD=2.5s 時）分別為50.00%(6/12)、84.21%(16/19)、100%(5/5)。統計顯示：3D-ASL(PLD=1.5 s)對腦組織灌注減低的檢出率高于MRA，差異有統計學意義(P＜0.05)；3D-ASL(PLD=2.5s)對腦組織灌注減低的檢出率高于3D-ASL(PLD=1.5s) 檢查，差異有統計學意義(P＜0.05)。

2.3 顱內腫瘤患者3D-ASL 特點

顱內腫瘤患者9 例，其中低級別膠質瘤患者1例，3D-ASL(PLD=1.5s)與3D-ASL(PLD=2.5s)檢查，ASL-rCBF 圖像顯示腫瘤低灌注；3 例高級別膠質瘤，3D-ASL(PLD=1.5s)與3D-ASL(PLD=2.5s)檢查，ASLrCBF 圖像顯示腫瘤范圍內血供豐富，組織灌注明顯增加；2 例來自肺癌轉移瘤病變（圖1-3），ASLrCBF 顯示病變區域灌注均明顯增加（圖4）；2 例淋巴瘤病變（圖5-7），ASL-rCBF 顯示病變區域呈明顯低灌注征像（圖8）；1 例腦膜瘤病變（圖9-11），ASL-rCBF 顯示病變區域高灌注征像（圖12）。

圖1-4 男，62 歲，肺癌3 年。圖1 T1WI 顯示雙側額葉直回結節樣等信號，圖2 T2WI 顯示雙側額葉病變呈等或稍高信號，圖3 增強T1WI 病變明顯不均勻強化，圖4 3D-ASL 病變區域明顯高腦灌注。病理診斷：符合轉移瘤。

表1 缺血性腦血管病PLD=1.5s 與PLD=2.5s 腦灌注減低的檢出率

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5-8 女，51 歲。圖5 T1WI 顯示雙側枕葉-胼胝體壓部、鄰近顳葉、頂葉不規則形稍低信號；圖6 T2WI 顯示病變呈稍高信號；圖7 增強T1WI 病灶呈明顯不均勻強化；圖8 3D-ASL 顯示病灶呈明顯低灌注。病理診斷：中樞神經系統淋巴瘤。

圖5

圖6

圖7

圖8

圖9-12 男，81 歲。圖9 T1WI 顯示左額部前顱窩底類圓形等信號，圖10 T2WI 病變呈稍高信號，圖11 增強T1WI 病變明顯強化，圖12 3D-ASL 病變呈明顯高灌注。病理結果：腦膜瘤。

圖9

圖10

圖11

圖12

3 討論

3.1 3D-ASL 應用價值

3D-ASL 在顱腦病變中的應用價值較高，其能夠準確地反映腦組織的灌注情況，對顱腦病變的定位定性診斷提供重要信息。3D-ASL 技術可根據腦組織灌注異常對腦血管病變提供準確的診斷信息，亦可評價顱內腫瘤的血管分布及血腦屏障破壞程度，進而對腫瘤的分類、分級提供可靠依據[1]。

3.2 缺血性腦血管病變的應用

缺血性腦血管病是由于低灌注引起的腦組織缺氧缺血改變的一系列疾病，主要是腦供血不足，主要短暫性腦缺血發作、腦梗死。由于腦組織對缺氧缺血非常敏感且耐受性差，一旦腦組織出現低灌注可造成神經元不可逆損傷，尤其是急性腦缺血病變。而臨床上缺乏對有效治療時間的把握，由此產生較重的經濟負擔和社會負擔。3D-ASL 技術，可在無創的條件下，對腦組織進行局部腦血流量(regional cerebral blood flow，rCBF)定性和定量分析，更加準確的評估缺血半暗帶，為臨床治療提供客觀、可靠的依據。有研究認為[2]對于短暫性腦缺血發作、腦梗死患者，3D-ASL 顯示病變位置及病變程度，與MRA 有較高一致性，其臨床癥狀對應的大腦半球投射區與腦組織低灌注區基本一致[3]。3D-ASL 能夠為缺血性腦血管病所致的腦組織灌注異常提供可靠有效的影像依據。

3.3 顱內腫瘤的應用

不同病理類型、不同級別腫瘤的顱內腫瘤臨床診斷及治療方案不同。良性腫瘤一般手術難度低，不易復發；惡性腫瘤一般手術難度高，預后差，且易復發。因此對顱內腫瘤進行分類、分級更為重要。3D-ASL 技術可以定性和定量分析腫瘤組織的局部腦血流量(regional cerebral blood flow，rCBF)，并對照DWI 圖像、增強T1WI 圖像，具有較高的臨床診斷價值。王波[4]對20 例腦腫瘤患者，分別進行磁共振常規掃描、增強掃描、3D-ASL 掃描，將圖像分析處理，得出20 例腫瘤的影像表現及局部相對腦血流量rCBF，經分析顯示均有統計學意義。3D-ASL顯示高級別膠質瘤表現為高灌注，低級別膠質瘤表現為低灌注；轉移瘤強化部分表現為高灌注，中心壞死部分及周圍水腫部分為低灌注；淋巴瘤表現為低灌注；腦膜瘤表現為高灌注。研究顯示：3D-ASL能夠根據rCBF 值準確地對顱內不同腫瘤進行分類及分級。3D-ASL 能評價腫瘤的供血狀況，有助于判斷腫瘤的生長情況及侵襲性，也能根據腫瘤血供改變判斷腫瘤療效復發等情況[5]。

綜上所述，3D-ASL 作為一種全新的組織灌注成像技術，能夠評價腦組織灌注水平，操作簡單、費用低，具有無創性、重復性等優點[6]。3D-ASL 技術能夠快速非侵襲性地提供腦血流灌注信息，評估慢性腦組織缺血程度[7]，為臨床提供早期診斷，減少腦梗死、血管性癡呆的發生，降低患者的致殘、致死率[8]；對顱內腫瘤性病變，3D-ASL 可以顯示腫瘤的血供情況，作為一種評價腦腫瘤的工具[9-10]，其結合常規檢查，有助于對腫瘤性病變的定位定性診斷和鑒別診斷。在可疑缺血性腦血管病或顱內腫瘤性病變時，行MRI 常規檢查，增加3D-ASL 灌注成像，可提供病變的血供信息，提高對疾病的診斷準確率。