馬炎奇 靳珍怡 溫喜喜 張澍杰 陳財忠 饒圣祥 孫偉

我國急性腦梗死發(fā)病率近年來呈不斷上升趨勢，并且趨于年輕化，引發(fā)較多并發(fā)癥［1］。發(fā)病初期能對急性腦梗死作出正確評估和實施針對性方案，可以提高患者生存率并改善預后［2］。彌散加權(quán)成像（DWI）技術(shù)可以反映水分子彌散特性，對急性腦梗死早期鑒別十分敏感，是早期診斷急性腦梗死最主要的方法［3］?，F(xiàn)在臨床上常用的彌散成像技術(shù)為平面回波（echo planar imaging，EPI）彌散成像，該技術(shù)掃描速度快、圖像信噪比高，但受磁場不均勻性的影響，在組織空腔處易產(chǎn)生磁化率偽影和形變，如顱底、鼻腔、耳蝸等部位，導致無法準確診斷和評估這些位置的疾病。盡量減少以及去除磁敏感偽影一直是DWI的熱點研究方向。我國聯(lián)影公司推出的無變形彌散加權(quán)成像（ARMS DWI）技術(shù)，采用螺旋槳k空間填充技術(shù)實現(xiàn)運動偽影校正的快速自旋回波序列（fast spin echo，F(xiàn)SE）DWI，采集信號并放射狀填充k空間［4-5］，對磁場不均勻性不敏感，可以很好解決傳統(tǒng)彌散圖像的磁化率偽影和形變問題。本研究將ARMS DWI和常規(guī)MS-EPI DWI圖像進行比較，探討ARMS DWI在急性腦梗死顯示方面的價值。

方法

1. 選擇對象

收集2021年5月至2022年3月在本院急診及神經(jīng)內(nèi)科接收診治的急性腦梗死患者40例。所有患者均有惡心嘔吐、頭痛、言語不清等癥狀。其中女12例，男28例，年齡45～90歲，平均（68.83±11.90）歲。本研究經(jīng)復旦大學附屬中山醫(yī)院倫理委員會批準，全體受試者均簽署了知情同意書（批準文號2021-073R2）。納入標準：①符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》［6］中急性腦梗死的診斷標準；②均做ARMS DWI和MS-EPI DWI序列掃描；③臨床資料完整。排除標準：①腦出血、腦腫瘤、腦炎、腦轉(zhuǎn)移瘤、腦血管畸形等疾?。虎诨颊咴陝硬慌浜显斐蓢乐剡\動偽影影響圖像診斷。

2. 檢查方法

40例患者均使用聯(lián)影uMR7903.0 T超導型MR掃描系統(tǒng)，采用頭頸聯(lián)合線圈進行采集。患者采取頭先進，仰臥位，從顱底到頭頂，橫斷面掃描成像。頭顱常規(guī)序列包括橫斷位T2加權(quán)、T2液體抑制反轉(zhuǎn)恢復序列（FLAIR）、T1加權(quán)，并按照隨機次序掃描頭顱MR ARMS DWI與常規(guī)MS-EPI DWI軸位序列，具體參數(shù)如表1所示。

表1 常規(guī)MS-EPI DWI與ARMS DWI序列掃描參數(shù)

3. 圖像分析

由2名具有8年以上工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)師觀察腦梗死病灶在常規(guī)MS-EPI DWI與ARMS DWI序列上的影像表現(xiàn)，并計數(shù)2組序列腦梗死灶的數(shù)量和位置，有爭議時協(xié)商解決。多個病灶融合在一起無法分辨時，可認為屬于同一病灶。本研究將這2組DWI序列的影像表現(xiàn)，結(jié)合臨床癥狀和其他磁共振序列進行綜合研判，作為這2組DWI序列診斷的金標準。對圖像的主觀評價則由這2名醫(yī)生采用雙盲法閱讀后分別評判。對磁敏感偽影評分分級：1分，磁敏感偽影嚴重、無法診斷；2分，圖像有明顯的變形拉伸，顳葉及副鼻竇近額葉區(qū)有偽影，偽影影響診斷；3分，圖像有輕度磁敏感偽影，無明顯的變形拉伸，顳葉及副鼻竇近額葉區(qū)有偽影，偽影不影響腦部診斷；4分，圖像清晰，無變形拉伸，無亮線磁敏感偽影。對病灶邊緣銳利度評分分級：1分，病灶顯示不清；2分，病灶部分顯示，邊緣模糊；3分，病灶顯示良好，邊緣輕度模糊；4分，病灶清晰顯示，邊緣銳利。對腦實質(zhì)解剖結(jié)構(gòu)顯示度評分分級：1分，解剖結(jié)構(gòu)邊緣模糊、無法辨識；2分，解剖結(jié)構(gòu)邊緣顯示一般、可部分辨識；3分，解剖結(jié)構(gòu)邊緣顯示良好，但有小部分辨識不佳；4分，解剖結(jié)構(gòu)邊緣顯示清晰，組織對比清楚。對圖像整體質(zhì)量評分分級：1分，圖像質(zhì)量差，偽影嚴重，難以診斷；2分，圖像質(zhì)量一般，圖像存在偽影，病灶不清晰，診斷較困難；3分，圖像質(zhì)量尚可，圖像存在偽影但尚不影響診斷；4分，圖像質(zhì)量好，無偽影或偽影較輕［7］。

在MRI影像后處理工作站上，在b=1000 s/mm2DWI圖像中選取直徑＞2 mm的急性腦梗死病灶，對于多個病灶則選取病變區(qū)域最大的，在最大病灶中心區(qū)域測量3次并取平均值而得到病灶區(qū)信號強度，每次測量的感興趣區(qū)（ROI）面積均≥2 mm2，在病灶相同位置測量表觀彌散系數(shù)（ADC）參數(shù)圖，得到病灶ADC值。同樣方法將ROI分別放置在急性腦梗死病灶周邊正常腦實質(zhì)區(qū)域和周邊背景區(qū)域得到腦實質(zhì)信號強度和背景空氣信號強度標準差。病灶周邊正常腦實質(zhì)區(qū)域要避開偽影和腦脊液區(qū)域。將測量的數(shù)據(jù)計算得到2組DWI圖像的對比度（CR）、信噪比（SNR）。SNR=病灶區(qū)信號強度/背景空氣信號強度標準差，CR=病灶區(qū)信號強度/周邊正常腦實質(zhì)信號強度。

4. 統(tǒng)計學分析

使用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計學分析，符合正態(tài)分布的計量數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標準差（±s）表示。對2組DWI序列急性腦梗死的SNR、CR和ADC值進行獨立樣本t檢驗；對2組DWI序列圖像質(zhì)量的主觀評價進行Wilcoxon秩和檢驗，P＜0.05時認為差異具有統(tǒng)計學意義。2名讀片醫(yī)生一致性評價采用Cohen's Kappa分析：κ值在0.81～1.00為顯著一致，0.61～0.80為一致性良好，0.41～0.60為中等性一致，0.21～0.41為一致性較差，＜0.20為不一致。

結(jié)果

1. 病灶數(shù)目和部位

40例患者一共檢出腦梗死病灶289處，其中急性腦梗死133處，陳舊性腦梗死156處。MS-EPI DWI序列檢出急性腦梗死142處（其中12處后被證實為磁敏感偽影）和陳舊性腦梗死156處，未檢出3處急性腦梗死；ARMS DWI序列都正確檢出所有病灶。急性腦梗死病灶部位：腦干8處，基底節(jié)18處，小腦16處，胼胝體7處，側(cè)腦室17處，額頂葉24處，顳葉9處，枕葉16處，島葉7處，丘腦3處，半卵圓中心3處，橋腦3處，放射冠區(qū)2處。MS-EPI DWI序列錯誤診斷及漏檢病灶均出現(xiàn)在腦干、小腦、顳葉等極易出現(xiàn)磁敏感偽影的部位。MS-EPI DWI序列診斷急性腦梗死的靈敏度97.7%、特異度92.9%、準確度95.0%；ARMS DWI序列診斷靈敏度100%、特異度100%、準確度100%。

典型病例的影像特征見圖1至4。

圖1 典型病例1影像男，72歲，患者有固定金屬假牙。A. MS-EPI DWI序列圖像有明顯的變形和拉伸；B. ARMS DWI序列圖像顳葉區(qū)域沒有變形，該處腦部圖像可靠。

圖2 典型病例2影像男，54歲，右側(cè)顳葉和枕葉大面積腦梗死。A.MS-EPI DWI序列圖像右側(cè)顳葉區(qū)域有磁敏感偽影不能準確對病灶大小進行評估；B. ARMS DWI序列無磁敏感偽影，病灶的大小和范圍都清晰顯示。

圖3 典型病例3影像男，45歲，右側(cè)小腦多發(fā)急性腦梗死。A. MS-EPI DWI序列圖像受磁敏感偽影的影響，不能準確對病灶大小和病灶數(shù)量進行評估；B.ARMS DWI序列無磁敏感偽影，病灶的大小和病灶數(shù)量都清晰顯示。

圖4 典型病例4影像女，90歲，小腦多發(fā)急性腦梗死。A. MS-EPI DWI序列圖像受磁敏感偽影的影響，標記處有偽影易誤診為急性腦梗死；B. ARMS DWI序列無磁敏感偽影，標記處清晰顯示無急性腦梗死病灶。

2. 主觀評分

2名觀察者一致性分析結(jié)果顯示，各項評分的κ值均在0.6以上，認為一致性良好。ARMS DWI序列顯示磁敏感偽影、病灶邊緣銳利度、腦實質(zhì)解剖結(jié)構(gòu)顯示度和圖像質(zhì)量評分的分數(shù)都高于MS-EPI DWI（均P＜0.05）。詳見表2。

表2 40例患者的MS-EPI DWI和ARMS DWI主觀評分比較

3. 定量指標評價

ARMS DWI中的SNR低于MS-EPI DWI（P＜0.05），但CR高于MS-EPI DWI（P＜0.05）；ARMS DWI序列的腦梗死ADC值高于MS-EPI DWI序列（P＜0.05）。詳見表3。

表3 40例患者的MS-EPI DWI和ARMS DWI定量參數(shù)比較

討論

DWI是一種無創(chuàng)性檢測腦內(nèi)水分子隨機彌散運動的技術(shù)，其不僅能對腦內(nèi)新舊梗死灶進行鑒別診斷，還能區(qū)分急性和亞急性期患者腦梗死灶新鮮程度，為臨床治療提供個體化的影像信息［8］。傳統(tǒng)的DWI大多采用單次激發(fā)平面回波（single shot echo planar imaging，SS-EPI）脈沖，該技術(shù)快速切換讀出梯度方向，連續(xù)采集回波信號填充整個k空間，故該技術(shù)回波鏈長度（echo train length，ETL）都較長，一般為128～256。在組織交界面或B0場不均勻的區(qū)域，該技術(shù)會產(chǎn)生額外相位累積，繼而產(chǎn)生磁化率偽影和形變。對于上述問題，對EPI數(shù)據(jù)采集方法進行了部分改進，本文常規(guī)DWI采用了MS-EPI技術(shù)，激發(fā)后只選擇相對較短的部分相位編碼步（如ETL=16～80）進行采集，能一定程度降低B0相關的偽影（如金屬、正流和渦流）和形變。但MS-EPI對運動徑向數(shù)據(jù)采樣極為敏感，掃描時，振蕩梯度電源和梯度線圈相連，切換梯度時會發(fā)生輕微振動并產(chǎn)生相位的極端差異性，即使是微小的，不可重復的運動，也會導致MS-EPI產(chǎn)生重要的運動偽影，造成圖像質(zhì)量下降。對于前面提到的種種問題，ARMS DWI都能得到有效解決。首先，該技術(shù)采用放射狀采集（周期性旋轉(zhuǎn)重疊平行線與增強重建）方法填充k空間，可以改善運動對數(shù)據(jù)采集造成的影響。其次，該技術(shù)采集的信號是快速自旋回波信號，多次射頻脈沖激發(fā)后，施加多個180°回聚脈沖獲取回波信號填充k空間。由于B0場不均勻帶來的自旋失相位會被回聚脈沖重聚，因此不會產(chǎn)生圖像畸變［9］。目前，有研究用刀鋒偽影校正（BLADE）技術(shù)聯(lián)合FSE DWI對內(nèi)耳膽脂瘤患者進行術(shù)前評估，發(fā)現(xiàn)FSE DWI能清晰檢測到直徑2 mm的膽脂瘤［10］。還有學者將該技術(shù)應用于垂體腺瘤的檢查，發(fā)現(xiàn)BLADE DWI能顯著提高鞍區(qū)病變檢出率，垂體小病變（≥12 mm）都能被清晰發(fā)現(xiàn)［11］。本研究圖像也證實，ARMS DWI比MS-EPI DWI序列具有更少的磁敏感偽影。

本研究中ARMS DWI圖像的病灶邊緣銳利度、腦實質(zhì)解剖結(jié)構(gòu)顯示度、圖像整體質(zhì)量評分及磁敏感偽影得分均優(yōu)于MS-EPI DWI。有的患者有固定金屬假牙，MS-EPI DWI在顳葉處圖像有明顯的變形和拉伸，磁敏感偽影嚴重不能用于診斷該處腦部。而ARMS DWI圖像的磁敏感偽影范圍則要小得多，提供更多該處腦部信息（圖1）。特別在顱底、鼻咽、耳蝸等處，ARMS DWI序列比MS-EPI DWI序列具有更少的磁敏感偽影，能更好地顯示病灶的大小和范圍（圖2、3）。在圖像定量比較中，ARMS DWI圖像的SNR低于MS-EPI DWI，而CR高于MS-EPI DWI（均P＜0.05）。這與以往顱腦［12］、膽脂瘤［10］的研究結(jié)果一致。影響SNR的因素有很多，比如本研究中ARMS DWI的激勵次數(shù)低于MS-DWI；TE時間的不同；ARMS DWI序列回波間隙延長也會造成圖像SNR下降［13］等。在急性腦梗死ADC值的測量中，雖然ARMS DWI序列腦梗死病灶ADC值高于MS-DWI（P＜0.05），但并未超出急性腦梗死的范圍，因此可認為ARMS DWI序列在急性腦梗死ADC的測量方面仍準確可行。

本研究尚存在一些局限性：納入病例數(shù)較少；其次，ARMS DWI序列掃描時間偏長，對于一些幽閉恐懼患者以及意識不清不能配合的患者，會有一定的應用受限。

綜上所述，ARMS DWI技術(shù)是一種沒有變形的彌散成像技術(shù)，在臨床診斷中能很好地彌補傳統(tǒng)EPI DWI技術(shù)在空腔部位的圖像磁化率偽影和形變問題，可以作為急性腦梗死常規(guī)影像診斷方法。