張 濤,金學(xué)榮,蔡 中,馬小芳
·經(jīng)驗(yàn)交流·
3D-ASL灌注磁共振成像在急性缺血性腦梗死不同亞型中的臨床應(yīng)用
張 濤,金學(xué)榮,蔡 中,馬小芳
目的 探討磁共振三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記成像(3D-ASL)在急性缺血性腦梗死不同亞型中的診斷價(jià)值。方法 對(duì)37例缺血性腦血管病患者行常規(guī)MRI、DWI及ASL序列檢查,比較DWI和ASL兩種技術(shù)顯示病變的陽(yáng)性率及面積大小。根據(jù)Adamas分型法,分為大面積、小面積及腔隙性腦梗死。結(jié)果 大面積腦梗死14例(37.8%),小面積腦梗死6例(16.2%),腔隙性腦梗死17例(46.0%)。病灶顯示陽(yáng)性率:DWI對(duì)大面積、小面積及腔隙性腦梗死的檢出率為100%,ASL-CBF圖大面積腦梗死低灌注顯示率為100%(14/14),小面積腦梗死低灌注顯示率為66.7%(4/6),腔隙性腦梗死低灌注顯示率為5.9%(1/17)。同一病例DWI與ASL-CBF相同病變顯示面積的大?。篠DWI
腦梗死;動(dòng)脈自旋標(biāo)記成像;磁共振成像;Adamas分型
缺血性腦卒中是一種發(fā)病率高、復(fù)發(fā)率高及致殘率高的疾病,嚴(yán)重危害人類(lèi)健康和患者的生活質(zhì)量。準(zhǔn)確評(píng)估急性腦梗死的病灶范圍和缺血半暗帶 (IP),對(duì)指導(dǎo)臨床進(jìn)行及時(shí)有效的干預(yù)治療具有重要的意義。目前,擴(kuò)散-灌注不匹配被視為判斷缺血半暗帶的 “金標(biāo)準(zhǔn)”。3D-ASL具有無(wú)創(chuàng)、不需要外源性對(duì)比劑等優(yōu)點(diǎn),它采用新近改進(jìn)的三維容積掃描,是一種新的研究腦組織血流灌注的方法。目前已初步應(yīng)用于缺血性腦血管病[1-2],并取得了一定的研究成果,但對(duì)急性缺血性腦梗死不同亞型的研究,國(guó)內(nèi)少有報(bào)道。本研究旨在探討3D-ASL在急性缺血性腦梗死不同亞型中的應(yīng)用價(jià)值。
1.1 研究對(duì)象:收集2015年11月-2016年11月我院神經(jīng)內(nèi)科及急診科收治的急性缺血性腦血管病患者37例,均在入院24 h內(nèi)行磁共振檢查。其中男23例,女14例,年齡44~84 歲,平均(66.79±10.96)歲。入組標(biāo)準(zhǔn):① 具有急性腦梗死的臨床癥狀; ② 結(jié)合MRII常規(guī)序列及DWI圖像排除其他改變;③發(fā)病后6~72 h定為急性腦梗死[3]。排除標(biāo)準(zhǔn):既往有癲癇病史,MRI平掃有顱內(nèi)出血、占位病變及先天發(fā)育畸形。
1.2 檢查方法:采用 GE 3.0 T Discovery 750 MRI 掃描儀,32通道頭線(xiàn)圈。掃描序列包括:軸位T1Flair、T2WI、T2Flair、DWI、3D-ASL,矢狀面T1WI,DWI;DWI:TR 3 800 ms、TE 65.4 ms、FOV 24 cm×24 cm、層厚5.0 mm、層間距 1.5 mm,矩陣160×160、NEX 2.0,b值 1 000 s/mm2。3D-ASL:TR 4 844 ms、TE 10.5 ms、FOV 24 cm×24 cm、層厚5.0 mm、層間距 1.5 mm、 矩陣512×8、NEX 1.0,PLD 2.0 s。
1.3 圖像分析與數(shù)據(jù)處理:將3D-ASL原始圖像傳輸至 GE ADW4.6工作站,使用FunctionTool軟件中自帶3D pCASL后處理軟件,選擇閾值后生成PLD=2.0 s全腦血流量(CBF)偽彩圖像,通過(guò)偽彩圖像閾值選取CBF<23 mL /(100 g·min)認(rèn)為低灌注區(qū)域[3]。由一名副主任醫(yī)師和主治醫(yī)師(要求從事MRI診斷≥5年)分別對(duì)DWI和ASL-CBF圖像進(jìn)行判讀,對(duì)判斷有分歧的患者重新協(xié)商后決定。對(duì)DWI和ASL均有異常者,在DWI圖上選取病灶最大層面,采用手動(dòng)勾畫(huà)法分別在DWI及相應(yīng)ASL-CBF圖上測(cè)量梗死面積和灌注異常面積。以DWI圖上病灶面積為標(biāo)準(zhǔn),采用Adamas分型法[4],按梗死灶面積大小分為:大面積梗死(>3 cm2,累及2個(gè)以上腦解剖部位)、小面積梗死(l.5~3 cm2)和腔隙性梗死(≤1.5 cm2)。
37例急性腦梗死患者中,大面積腦梗死14例(37.8%),小面積腦梗死6例(16.2%),腔隙性腦梗死17例(46.0%)。病灶顯示陽(yáng)性率:DWI對(duì)大面積、小面積及腔隙性腦梗死的檢出率為100%。ASL-CBF圖大面積腦梗死低灌注顯示率為100%(14/14),小面積腦梗死低灌注顯示率為66.7%(4/6),腔隙性腦梗死低灌注顯示率為5.9%(1/17)。14例大面積腦梗死DWI圖上梗死面積為(882.15±450.66)mm2,ASL-CBF圖上低灌注面積為(1 249.38±565.80)mm2(表1),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.36,P<0.05)。6例小面積腦梗死中,2例主要累及皮層灰質(zhì),ASL-CBF圖上低灌注面積為235 mm2;2例病灶位于半卵圓中心白質(zhì)區(qū),ASL-CBF圖顯示不清,2例同時(shí)累及灰質(zhì)和白質(zhì)區(qū),ASL-CBF圖低灌注邊界顯示不清,故而未測(cè)量腦梗死的面積。17例腔隙性腦梗死,其中1例病灶位于豆?fàn)詈?,ASL-CBF圖上低灌注面積為75 mm2,16例病灶位于半卵圓中心、放射冠、內(nèi)囊等白質(zhì)區(qū)域及腦干,ASL-CBF圖顯示不清,故無(wú)法測(cè)量病灶面積。DWI與ASL-CBF對(duì)同一病例相同病變顯示面積的大?。篠DWI
表1 DWI和ASL-CBF圖對(duì)大面積腦梗死病變面積比較
右側(cè)大腦中動(dòng)脈供血區(qū)急性大面積腦梗死,DWI高信號(hào)(1c),ASL-CBF(1d)顯示低灌注面積明顯大于DWI。右側(cè)枕葉急性小面積腦梗死,DWI高信號(hào)(2c),ASL-CBF(2d)顯示低灌注面積大于DWI。左側(cè)豆?fàn)詈饲幌缎阅X梗死,DWI高信號(hào)(3c),ASL-CBF(3d)顯示低灌注。
DWI是目前唯一可以在活體進(jìn)行水分子擴(kuò)散測(cè)量和成像的無(wú)創(chuàng)性方法,對(duì)水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)十分敏感。水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)減弱時(shí),在DWI上表現(xiàn)為高信號(hào),ADC圖顯示為低信號(hào)。Moseley等[5]證實(shí),在大腦中動(dòng)脈阻塞45 min后立即顯示缺血區(qū)范圍。2003年馮曉源等[6]進(jìn)行彌散加權(quán)成像(DWI) 和灌注成像(PI)界定急性腦梗死缺血半影區(qū)研究,發(fā)現(xiàn)左側(cè)大腦中動(dòng)脈栓塞大鼠在線(xiàn)栓栓塞后30 min即出現(xiàn)DWI高信號(hào),最早出現(xiàn)在由栓塞側(cè)大腦中動(dòng)脈供血的基底節(jié)區(qū),ADC值降低;隨著栓塞時(shí)間的延長(zhǎng),異常信號(hào)區(qū)逐步擴(kuò)大,頂枕葉及顳葉皮質(zhì)區(qū)漸次受累,ADC值也進(jìn)一步降低。腦組織急性缺血后,腦供血不足,微循環(huán)灌注障礙,細(xì)胞缺氧,ATP生成減少、耗盡,鈉鉀泵衰竭,K+大量外流,Na+、Cl-、Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)聚集,細(xì)胞內(nèi)滲透壓增高,大量水分進(jìn)入細(xì)胞,產(chǎn)生細(xì)胞毒性水腫,導(dǎo)致水分子彌散運(yùn)動(dòng)減慢,這時(shí)在DWI上表現(xiàn)為異常高信號(hào)[7]。本研究結(jié)果顯示,34例急性缺血性腦梗死患者,大面積腦梗死14例、小面積腦梗死6例、腔隙性腦梗死17例,DWI均顯示為高信號(hào),ADC圖呈低信號(hào),與國(guó)內(nèi)學(xué)者陳耿、劉克等[8-9]的研究結(jié)果相一致,認(rèn)為DWI對(duì)急性腦梗死診斷具有高度準(zhǔn)確性,可用于急性腦梗死的早期檢查、診斷。
磁共振灌注加權(quán)成像(PWI)是一種反映組織微血管分布和血流灌注情況的MRI功能成像技術(shù)。3D-ASL技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的全新的容積灌注成像技術(shù),該技術(shù)依托高保真度和高穩(wěn)定性的射頻平臺(tái),能在約1.5 s內(nèi)完成1 000次以上的準(zhǔn)連續(xù)式標(biāo)記,實(shí)現(xiàn)了大范圍的全腦容積灌注成像,突破了傳統(tǒng)ASL技術(shù)存在的信噪比低及灌注不均勻等缺點(diǎn)。國(guó)外學(xué)者研究證實(shí),采用ASL技術(shù)獲得的腦血流量值與PET一致性很高[10-11]。本研究結(jié)果顯示,34例急性缺血性腦梗死患者,ASL-CBF偽彩圖上,14例大面積腦梗死患者顯示低灌注,其中13例ASL-CBF圖上低灌注面積大于DWI圖上梗死面積,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。張順等[12]進(jìn)行三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記成像在缺血性腦血管病的應(yīng)用研究時(shí)發(fā)現(xiàn),13例急性腦梗死患者,ASL-CBF圖異常灌注面積大于DWI圖的梗死面積,分析其不匹配區(qū)可能存在缺血半暗帶。但是國(guó)外學(xué)者Zaharchuk等[13]的研究認(rèn)為ASL-DWI不匹配可能存在過(guò)度評(píng)估,與PWI-DWI的不匹配相比,ASL不匹配區(qū)除了包括IP,同時(shí)也可能存在良性灌注不足區(qū)[14]。本研究中有1例大面積腦梗死患者ASL-CBF低灌注面積約等于DWI的梗死面積,考慮梗死灶面積較大且缺乏側(cè)枝循環(huán),在發(fā)病早期即發(fā)生不可逆性損傷。6例小面積腦梗死患者4例顯示低灌注,其中2例病灶同時(shí)累及灰質(zhì)和白質(zhì)區(qū),ASL-CBF圖低灌注邊界顯示不清;2例病灶位于半卵圓中心白質(zhì)區(qū),由于病灶與周?chē)X白質(zhì)對(duì)比不明顯,ASL-CBF圖上病灶顯示不清,與國(guó)內(nèi)學(xué)者毛傳萬(wàn)等[15]的研究結(jié)果相似。34例急性腦梗死中有13例僅累及白質(zhì)區(qū)的患者,由于病灶與周邊腦白質(zhì)對(duì)比度不明顯,3D-pcASL難以清楚顯示病灶。17例腔隙性腦梗死患者只有1例顯示低灌注。國(guó)外學(xué)者Kohno N等[16]研究3D-ASL在急性缺血性腦卒中的臨床價(jià)值時(shí),27例腔隙性腦梗死2例發(fā)現(xiàn)低灌注,與本研究結(jié)果相吻合。由此可見(jiàn),ASL對(duì)大面積和小面積腦梗死病變顯示陽(yáng)性率明顯高于腔隙性腦梗死。我們推測(cè)腔隙性腦梗死ASL低灌注敏感性差的原因,主要是因?yàn)榍幌缎阅X梗死多發(fā)生于半卵圓中心、放射冠、內(nèi)囊等白質(zhì)區(qū)域,而腦白質(zhì)血流量少,本身存在生理低灌注,CBF在20~25 mL/100(g·min)。
本研究的不足:①腦梗死樣本量較少,尤其是分組后小面積腦梗死樣本量偏少;②只納入急性腦梗死患者,未對(duì)腦梗死各期進(jìn)行研究,比較不同分期ASL的灌注特點(diǎn);③3D-ASL僅設(shè)置了單個(gè)延遲標(biāo)記時(shí)間,相對(duì)于多個(gè)延遲標(biāo)記時(shí)間,不能全面、真實(shí)地反映實(shí)際灌注血流量。
綜上所述,3D-ASL可反映大面積和小面積急性缺血性腦梗死的血流灌注情況,結(jié)合DWI可初步評(píng)估大面積腦梗死的缺血半暗帶,但對(duì)腔隙性腦梗死的顯示存在較大局限性。
[1] 張水霞,張順,姚義好,等.3D-ASL與DSC-PWI在缺血性腦梗死患者中的對(duì)比研究[J].放射學(xué)實(shí)踐,2014,21(8):901-905.
[2] Zaharchuk G.Arterial spin labeling for actue stroke:practical considerations[J].Translational Stroke Research,2012,3(2):228-235.
[3] 陳星榮,沈天真.腦梗死的影像學(xué)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志,2000,6(1):2-36.
[4] Adams HP,Bendixen BH,Kappelle LJ,et al.Classification of subtype of acute ischemic stroke[J].Stroke,1993,24(1):35-41.
[5] Moseley ME,Kucharczyk J,Mintorovitch J,et al.Diffusion-weighted Mr imaging of acute stroke:correlation with T2-weighted and magnetic susceptibility-enhanced Mr imaging in Cats[J].American Journal of Neuroradiology,1990,11(3):423-429.
[6] 馮曉源,梁杰,殷信道,等.磁共振彌散加權(quán)成像和灌注成像界定急性腦梗死缺血半影區(qū)[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2003,83(11):60-65.
[7] Guadagno JV,Jones PS,F(xiàn)ryer TD,et al.Local relationships between restricted water diffusion and Oxygen consumption in the ischemic human brain[J].Stroke,2006,37(7):1741-1748.
[8] 陳耿,宦怡,徐俊卿,等.MR擴(kuò)散加權(quán)成像與動(dòng)脈自旋標(biāo)記在缺血性腦血管病診斷中的臨床應(yīng)用[J].實(shí)用放射學(xué)雜志,2010,26(8):1100-1103.
[9] 劉克,陳德基,李志銘,等.磁共振彌散及灌注成像技術(shù)在急性腦梗死早期診斷及療效觀察的應(yīng)用價(jià)值分析[J].中國(guó)CT和MRI雜志,2011,9(3):1-4.
[10] Bokkers RP,Bremmer JP,Van BB,et al.Arterial spin labeling perfusion MRI at multiple delay times:a correlative study with H215O positron emission tomography in patients with symptomatic carotid artery occlusion[J].Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism,2010,30:222-229.
[11] Lim YM,Cho YW,Shamim S,et al.Usefulness of pulsed arterial spin labeling Mr imaging in mesial temporal lobe epilepsy[J].Epilepsy Research,2008,82(2/3):183-189.
[12] 張順,張水霞,姚義好,等.三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記在缺血性腦血管病中的應(yīng)用研究[J].放射學(xué)實(shí)踐,2015,30(2):119-123.
[13] Zaharchuk G,Ei MI,F(xiàn)ischibein NJ,et al.Comparison of arterial spin labeling and bolus perfusion-weighted imaging for detecting mismatch in actue stroke[J].Stroke,2012,43(7):1843-1848.
[14] Heiss WD.The ischemic penumbra:correlates in imaging and implications for treatment of ischemic stroke[J].Cerebrovascular Diseases,2011,32(4):307-320.
[15] 毛傳萬(wàn),付玉川,毛翌婷,等.磁共振3D-pcASL成像技術(shù)在急性缺血性腦卒中的應(yīng)用[J].溫州醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2015,45(5):350-353.
[16] Kohno N,Okada Kazunori,Yamagata S,et al.Distinctive patterns of Three-Dimensional arterial Spin-Labeled perfusion magnetic resonance imaging in subtypes of acute ischemic stroke[J].Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases,2016,25(7):1807-1812.
關(guān)于撰稿的要求
來(lái)稿應(yīng)具先進(jìn)性、科學(xué)性和邏輯性。來(lái)稿應(yīng)做到數(shù)據(jù)可靠、論點(diǎn)明確、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、文字通順。論著、實(shí)驗(yàn)研究、臨床研究、調(diào)查研究等一般不少于6 000字(不包括圖表和參考文獻(xiàn)),經(jīng)驗(yàn)交流不少于4 000字,綜述、講座等不少于5 000字,病例報(bào)告等一般不超過(guò)1 500字(包括圖表和參考文獻(xiàn))。
10.13621/j.1001-5949.2017.07.0642
寧夏人民醫(yī)院放射科,寧夏 銀川 750002
R737
B
2017-01-14 [責(zé)任編輯]王凱榮