磁共振彌散張量成像在超急性與急性缺血性腦梗死鑒別中的診斷價值

劉蘭香

廣州市第一人民醫院放射科，廣東廣州 510180

缺血性腦梗死（ischemic cerebral infarction，CIS）是臨床常見的腦血管疾病。 CIS 具有發病急、進展快、預后差的特點，也是神經內科最主要的急重癥[1]。數據統計顯示CIS 的年死亡率高達15%[2]。 溶栓治療是CIS 治療的關鍵手段，能恢復腦部血供，挽救缺血半暗帶，從而改善患者預后，降低CIS 致死致殘率[3]。 但是溶栓治療對于治療的時間窗有嚴格的時間窗，溶栓治療時間窗對于其療效有重要的意義[4]。 因此及早診斷， 了解發病時間， 明確其病情的具體時相是臨床CIS 治療的關鍵[5]。 磁共振檢查是CIS 等腦血管疾病診斷的重要影像學手段，近年來，出現了彌散加權成像（diffusion-weighted imaging，DWI）、彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）等新磁共振成像技術[6]。DTI 在各種腦損傷疾病診斷中取得了較好的應用效果[7]。 本研究就DTI 技術在超急性CIS 與急性CIS 鑒別診斷中的應用效果進行探討分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年1月至8月廣州市第一人民醫院收治的63 例發病72 h 內CIS 患者作為研究對象，根據其時相分為超急性CIS 組（24 例，發病時間＜6 h）、急性CIS 組（39 例，發病時間6～72 h）。超急性CIS 組中，男13 例，女11 例；年齡43～77 歲，平均（61.5±6.7）歲。急性CIS 組中，男21 例，女18 例；年齡41～79歲，平均（60.3±6.9）歲。兩組患者一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究已經醫院醫學倫理委員會審核批準，所有患者及其家屬均知情同意。 納入標準：①符合超急性CIS、急性CIS 的診斷標準[8]；②發病時間明確；③患者家屬知情同意；④暫未接受過相關治療。 排除標準：①存在心肝腎等嚴重功能障礙；②存在腦部腫瘤、血管畸形等其他神經系統疾病；③存在腦部外傷史。

1.2 方法

所有患者均進行磁共振DTI 檢查。 儀器選用GE公司的Signa HDxt 3.0T 型磁共振成像系統，8 通道頭線圈。檢查時患者取仰臥位，從顱頂向枕骨大孔平面進行矢狀位T1WI， 軸位T1WI、T2WI、DWI 以及FLAIR等常規MR 序列掃描， 然后進行DTI 掃描，TR 為10 000 ms，TE 為112 ms，b 值設置為0 s/mm2、1000 s/mm2，1次采集，矩陣128×128，FOV220～240 mm，層厚和層間距分別設置為3 mm、0 mm，層數44 層，成像時間250 s。 將DTI 掃描相關數據輸入Functool 工作站進行分析，在參數圖上選定病灶及其鏡像對側處為目標區域ROI，記錄其各向異性指數（fractional anisotropy，FA）、容積比各向異性指數（volume ratio anisotropy，VRA）、彌散系數（average diffusion coefficien，DCavg）、衰減指數（exponential attenuation，Exat）等相關參數。由2 名豐富診斷經驗的影像學醫師進行診斷， 存在意見分歧的交由上一級醫師進行確定診斷。

1.3 觀察指標及評價標準

統計兩組患者DTI 檢查的相關參數，對比兩組病灶、 鏡像對側處的DTI 檢查的相關參數的相對值，并分析各項參數相對值鑒別超急性CIS、急性CIS 的診斷效能。 DTI 檢查的相關參數包括病灶處、鏡像對側處的FA、VRA、DCavg、Exat。DTI 檢查的相關參數相對值包括病灶、鏡像對側處的FA 相對值（relative value of frac tional anisotropy，rFA）、VRA 相對值（relative value of volume ratio anisotropy，rVRA）、DCavg 相對值（relative value of average diffusion coefficien，rDCavg）及Exat 相對值 （relative value of exponential attenuation，rExat）。 診斷效能采用受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）進行分析。

1.4 統計學方法

采用SPSS 22.0 統計學軟件進行數據分析， 計量資料用均數±標準差（±s）表示，兩組間比較采用t 檢驗；計數資料采用率表示，組間比較采用χ2檢驗，以P＜0.05 為差異有統計學意義； 診斷效能采用ROC 曲線下面積（area under the curve，AUC）進行表示，取值在0～1，數值越大則代表診斷效能越高，≥0.7 意味著診斷效能良好。

2 結果

2.1 兩組患者病灶處、鏡像對側處的DTI 檢查相關參數的比較

急性CIS 組的病灶處FA、VRA、DCavg 均低于鏡像對側處，Exat 則高于鏡像對側處， 差異有統計學意義（P＜0.05），超急性CIS 組病灶處DCavg 低于鏡像對側處，Exat 則高于鏡像對側處， 差異有統計學意義（P＜0.05），病灶處、鏡像對側的FA、VRA 比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。 超急性CIS 組的病灶處FA、VRA、DCavg 均高于急性CIS 組，差異有統計學意義（P＜0.05）。 兩組的病灶處Exat 以及鏡像對側處的FA、VRA、DCavg、Exat 比較，差異無統計學意義（P＞0.05）（表1）。

表1 兩組患者病灶處、鏡像對側處DTI 檢查相關參數比較（±s）

表1 兩組患者病灶處、鏡像對側處DTI 檢查相關參數比較（±s）

注 與急性CIS 組同處比較，aP<0.05；CIS：缺血性腦梗死；FA：各向異性指數；VRA：容積比各向異性指數；DCavg：彌散系數；Exat：衰減指數

組別 FA（×10-3mm2/s）VRA（×10-3mm2/s）DCavg（×10-4mm2/s）Exat（×10-3mm2/s）超急性CIS 組（n=24）病灶處鏡像對側處t 值P 值急性CIS 組（n=39）病灶處鏡像對側處t 值P 值0.35±0.07a 0.36±0.08 0.504 0.616 0.18±0.03a 0.19±0.04 1.055 0.295 2.55±0.34a 4.07±0.42 14.955＜0.001 0.63±0.08 0.44±0.05 12.234＜0.001 0.30±0.04 0.40±0.05 8.292＜0.001 0.10±0.02 0.18±0.04 9.103＜0.001 2.02±0.27 3.98±0.25 29.314＜0.001 0.64±0.09 0.45±0.10 7.601＜0.001

2.2 兩組患者DTI 檢查病灶處、 鏡像對側處相對值比較

超急性CIS 組的病灶處、鏡像對側處的rFA、rVRA及rDCavg 均高于急性CIS 組，差異有統計學意義（P＜0.05），兩組的rExat 比較，差異無統計學意義（P＞0.05）（表2）。

表2 兩組患者DTI 檢查病灶、鏡像對側相對值的比較（±s）

表2 兩組患者DTI 檢查病灶、鏡像對側相對值的比較（±s）

注 CIS：缺血性腦梗死；rFA：各向異性指數相對值；rVRA：容積比各向異性指數相對值；rDCavg：彌散系數相對值；rExat：衰減指數相對值

組別 rFA rVRA rDCavg rExat超急性CIS 組（n=24）急性CIS 組（n=39）t 值P 值0.97±0.08 0.75±0.06 11.652＜0.001 0.95±0.07 0.56±0.05 14.088＜0.001 0.63±0.07 0.51±0.06 7.232＜0.001 1.43±0.14 1.42±0.15 0.263 0.793

2.3 DTI 鑒別超急性CIS、急性CIS 的效能分析

ROC 曲線分析顯示rFA、rVRA 及rDCavg 鑒別超急性CIS、 急性CIS 的AUC 分別為0.953、0.971、0.832，最佳截斷值分別為0.850、0.884、0.552（表3，圖1，封三）。

表3 DTI 鑒別超急性CIS、急性CIS 的效能分析

3 討論

CIS 的致殘致死率在各類疾病中排名首位，嚴重危害中老年人群的身體健康[9]。早期診斷，及時治療是CIS 治療的關鍵。磁共振檢查是CIS 診斷的常用手段。DWI 成像提高了CIS 早期診斷的效果，但是對于超急性期的CIS 病灶診斷缺乏定量評判指標[10]。 DTI 是在DWI 序列基礎上增加采集方向專門針對白質纖維束的彌散運動進行三維成像的高級功能成像技術。DWI能反映出體內水分子彌散運動的能力和方向等具體狀況，還能對觀測到的數據進行三維重建，從而顯示出腦白質纖維束的微結構損傷進行檢測[11]。 其中FA和VRA 是各向異性的敏感指標， 反映出白質纖維束的完整性和致密性，DCavg 和Exat 則能體現出水分子彌散的能力，但二者變化方向相反[12]。 研究顯示DTI成像能為CIS 患者的病情分期和預后評估提供參考[13]。 本研究采用DTI 進行了急性CIS、 超急性CIS的鑒別診斷， 結果顯示兩組的病灶處DCavg 均低于鏡像對側處，Exat 則高于鏡像對側處， 急性CIS 組病灶處FA、VRA 也低于鏡像對側處， 差異有統計學意義（P<0.05），但超急性CIS 組病灶處FA、VRA 與鏡像對側處比較，差異無統計學意義（P>0.05），結果與秦劍鋒等[14]研究中兩組CIS 患者變化趨勢基本一致。分析可能是由于超急性CIS 的缺血損傷較輕，腦組織微結構完整性暫未發生明顯的損傷， 且存在細胞毒性水腫有關[15]。 而隨著缺血損傷加重，出現血管源性水腫，神經細胞膜受損破裂，微觀結構正常順序喪失， 因此急性期的彌散各向異性指標FA、VRA 出現明顯降低[16]。 超急性CIS 組的病灶、鏡像對側的rFA、rVRA 及rDCavg 均高于急性CIS 組，差異有統計學意義（P<0.05），兩組的rExat 比較，差異無統計學意義（P>0.05）。 結果提示rFA、rVRA 及rDCavg 在急性CIS、超急性CIS 中存在明顯的區別。 而ROC 曲線分析rFA、rVRA 及rDCavg 鑒別超急性CIS、急性CIS 的ROC 面積分別為0.943、0.971、0.832， 結果與湯奉瓊等[17]的研究結論一致，顯示DTI 參數相對值對兩者鑒別有較好的效果，能為無法明確發病時間的CIS 患者的時相判斷提供較高的參考價值[18]。不過本次研究組中納入的樣本量較少， 因此患者的DTI 檢查參數的診斷效能分析可能不夠準確， 還需擴大樣本量進行進一步研究。

綜上所述，超急性與急性缺血性CIS 患者在DTI檢查參數中存在一定的差異，DTI 相關參數能為兩者鑒別診斷提供較好的參考價值。