1.廣東省珠海市人民醫(yī)院放射科(廣東 珠海 519000)2.廣東省人民醫(yī)院放射科(廣東 廣州 510080)
劉玉濤1 李淑明1 阮 驥2
大腦中動(dòng)脈的狹窄或閉塞是引起缺血性腦血管病變的主要原因[1。2]。一側(cè)大腦中動(dòng)脈出現(xiàn)狹窄或閉塞時(shí),均引起該血管供血區(qū)腦組織的血流發(fā)生變化,若無(wú)側(cè)枝血管的循環(huán)代償,該腦組織區(qū)域會(huì)出現(xiàn)缺血、缺氧等一系列臨床癥狀[3],因此,有效的評(píng)估病變血管供血區(qū)的腦組織是否存在低灌注,可為臨床治療方案的制定提供客觀依據(jù)。本研究采用Fair灌注成像法對(duì)一側(cè)大腦中動(dòng)脈狹窄或閉塞的腦組織血流進(jìn)行定量評(píng)價(jià),結(jié)合彌散成像(DWI)和MRA圖像,并與動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)(dynamic suscepti bilit contrast enhancedMR imaging,DSC MRI)灌注增強(qiáng)對(duì)比,評(píng)估其在一側(cè)大腦中動(dòng)脈狹窄或閉塞病變的臨床應(yīng)用價(jià)值。
1.1 一般材料 收集2010年3月-2010年9月期間我院20例臨床上表現(xiàn)為TIA或懷疑大腦中動(dòng)脈異常的患者,男12例,女8例 ,年齡28-76歲,平均49.8歲。
1.2 檢查方法 使用GE Signa excite HD 1.5TMR , 8NV HEAD A 線圈,梯度場(chǎng)40mT/m ,梯度切換率150T/(m·s),全部患者均行常規(guī)T2 Fair、T1 Fair、T2W I、DWI、MRA、Fair、DSC(動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng))掃描。要求Fair和DSC灌注成像法的掃描層厚、層間距完全一致。
Fair掃描:采用平面回波血流敏感性交替反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(echo planar imaging flow sensitive alterna inversion recovery,EPI Fair)。掃描參數(shù):TR 300ms ,TE9.5ms,TI 1.2s,翻轉(zhuǎn)角90°,激勵(lì)次數(shù)1,視野24cm×24cm,矩陣128×96,層厚5mm,層間距1.5mm。每次掃8層,重建出256幅圖像,需2.24min。
DSC掃描:采用梯度回波平面回波成像。掃描參數(shù):TR 1500ms,TE 80ms,翻轉(zhuǎn)角90°,激勵(lì)次數(shù)1,視野24cm×24cm ,矩陣128×128, 層厚5mm,層間距1.5mm。對(duì)比劑為Gd-DTPA:使用MRI高壓注射器經(jīng)肘靜脈以4ml/s的流率注射,劑量0.2mmol/kg,以相同的流率注射20ml生理鹽水。掃13層,50期,時(shí)間1.15min。
圖1-5 為右顳葉急性腦梗塞患者,分別表現(xiàn)DWI右顳葉高信號(hào),F(xiàn)air右顳葉低灌注,MRA右大腦中動(dòng)脈閉塞,DSC右顳葉CBV減低,MTT延遲,與Fair病變區(qū)一致; 圖6-10 為右陳舊性腦梗塞患者,分別表現(xiàn)DWI正常,F(xiàn)air右顳葉低灌注,MRA大腦中動(dòng)脈和大腦前動(dòng)脈閉塞,有側(cè)枝血流,DSC右顳葉CBV增高,MTT延遲,與Fair病變區(qū)一致。
1.3 圖像處理與圖像分析采用GE ADW4.4工作站,選IVI軟件重建MRA腦血管像;應(yīng)用Functool專用軟件,分別對(duì)DWI、Fair和DSC原始圖像進(jìn)行后處理,得到Fair 灌注功能圖,(Cerebral Blood Flow,CBF)圖;DSC可得到腦血容量(cerebral blood volume ,CBV)圖,平均通過(guò)時(shí)間(mean transit time,MTT)圖和TTP圖。利用偽色彩按紅、黃、橙、藍(lán)、黑分別顯示腦血流灌注的血流高低,采用鏡像法,分別在Fair和DSC各層面的異常顏色區(qū)選取1-3個(gè)興趣區(qū),測(cè)出病變區(qū)腦組織與對(duì)側(cè)對(duì)稱區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度;計(jì)算2種方法同一層面腦組織的相對(duì)腦血流量rCBF 。依據(jù)Peter[4]相對(duì)腦血流量rCBF計(jì)算法:Fair法:rCBF=CBF病變/CBF正常,DSC法:rCBF=(病變CBV/病變MTT)/(正常CBV/正常MTT),將2者結(jié)果以±s表示,進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn),以α=0.05作為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),以P<0.05作為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
表1 32例MR 檢查結(jié)果
2.1 32例患者全部成功完成MRI常規(guī)掃描、DWI、MRA、Fair和DSC成像(表1)。急性腦梗塞9例,陳舊性腦梗塞11例(圖6-10);大腦后動(dòng)脈狹窄5例,閉塞2(圖1-5)例;大腦前動(dòng)脈狹窄1例閉塞3例。
2.2 統(tǒng)計(jì)結(jié)果 Fair顯示陽(yáng)性率80%,DSC為65%。定量分析顯示20例Fair CBF圖中:20例病變血管供血區(qū)灌注較對(duì)側(cè)減低(圖1,2),9例急性腦梗塞病變范圍Fair﹥DWI;32例Fair CBF圖顯示患側(cè)與健側(cè)灌注程度改變對(duì)比t=4.46,P<0.05,雙側(cè)顯示有差異;Fair的rCBF為0.84±0.52,DSC的rCBF為0.79±0.31,二者對(duì)比:t=0.705,P>0.05,無(wú)統(tǒng)計(jì)血差異(表2)。
3.1 MR灌注成像方法及Fair的原理 MR灌注成像主要是顯示腦組織血流灌注情況,反映缺血腦組織微循環(huán)灌注狀態(tài)。其成像有兩種方法:一種是用外源性示蹤劑,團(tuán)注順磁性對(duì)比劑的首次成像方法即DSC;另一種是用內(nèi)源性示蹤劑,使用可自由擴(kuò)散的水質(zhì)子做示蹤劑,即動(dòng)脈自旋標(biāo)記法 (arterial spin labeling, ASL)。Fair又稱交替反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列,是ASL灌注成像脈沖法(PASL)的一種成像技術(shù),該序列使用的是雙曲正切脈沖,通過(guò)射頻波頻率產(chǎn)生一個(gè)絕熱快速翻轉(zhuǎn),作用在一個(gè)相對(duì)比較大的區(qū)域,F(xiàn)air的標(biāo)記也正是在成像區(qū)域進(jìn)行選擇性翻轉(zhuǎn)完成的,其信號(hào)強(qiáng)度與成像區(qū)域血流有關(guān)[5,6]。
表2 14例Fair與DSC方法顯示灌注程度對(duì)比
3.2 Fair在腦灌注的應(yīng)用Fair最大優(yōu)點(diǎn)是利用自體血作為內(nèi)源性示蹤劑的灌注技術(shù),不用注射對(duì)比劑,完全為無(wú)創(chuàng)性的方法,安全、方便。對(duì)于有出血、鈣化或位于顱底的病變,受磁敏感偽影的影響較小,測(cè)量數(shù)據(jù)較穩(wěn)定[5.8]。缺點(diǎn)為:一方面掃描時(shí)間稍長(zhǎng):本機(jī)型GE1.5T每掃8層需2.24min,而DSC全腦灌注掃13層僅需1.15 min;另一方面信噪比低、場(chǎng)強(qiáng)依賴性大、傳輸延遲等。本研究Fair顯示陽(yáng)性率為85%,大于DSC的71%,主要有2例Fair表現(xiàn)為低灌注,DSC表現(xiàn)為灌注延遲,反映了Fair在兼顧各種參數(shù)下,其所使用的反轉(zhuǎn)時(shí)間不夠長(zhǎng),與沒(méi)能探測(cè)到缺血帶的側(cè)支血流有關(guān)[9]。另外,與DSC相比參考參數(shù)單一。Fair只有一個(gè)參數(shù)指標(biāo)CBF圖;而DSC可同時(shí)獲得多個(gè)腦血流灌注參數(shù)圖 :CBV圖,MTT圖和TTP圖,后者可顯示缺乏灌注和低灌注。當(dāng)然,并不影響Fair在腦血管病變方面的應(yīng)用,本研究14例患者:病變側(cè)/健側(cè)Fair rCBF與DSC rCBF分別為0.84±0.52和0.79±0.31,兩種灌注法對(duì)比t值為t=0.705,P>0.05,無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,與John等[4]研究的數(shù)據(jù)基本相符,說(shuō)明Fair能夠評(píng)價(jià)腦動(dòng)脈狹窄或閉塞病變后的CBF。
Fair的CBF圖,不僅以勾畫病變異常顏色范圍,與DWI對(duì)比評(píng)估有無(wú)缺血半暗帶;而且可測(cè)量病變區(qū)的CBF信號(hào)強(qiáng)度,與對(duì)側(cè)對(duì)比,進(jìn)行定量評(píng)估缺血的嚴(yán)重程度。
缺血半暗帶的評(píng)估:多數(shù)學(xué)者認(rèn)為DWI異常區(qū)代表不可逆梗死區(qū),灌注圖顯示的低灌注區(qū)大于DWI異常區(qū)部分就是缺血半暗帶。通過(guò)閾值調(diào)節(jié),可用偽彩色顯示正常血流區(qū)域與異常區(qū)域,勾畫Fair CBF圖病變異常顏色范圍與DWI對(duì)比,評(píng)估有無(wú)缺血半暗帶,為急性腦梗塞患者進(jìn)行介入栓塞治療提供客觀的影像學(xué)依據(jù)[3]。
3.3 信號(hào)強(qiáng)度的定量評(píng)估測(cè)量Fair病變區(qū)中心與正常區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度,可計(jì)算出病變區(qū)與健側(cè)的信號(hào)強(qiáng)度差值,定量評(píng)估缺血的嚴(yán)重程度。本研究在大腦中動(dòng)脈狹窄或閉塞的基礎(chǔ)上,以所屬供血區(qū)DWI是否有高信號(hào)為依據(jù),來(lái)評(píng)價(jià)急性或亞急性腦缺血與陳舊性梗塞的Fair信號(hào)強(qiáng)度差別,結(jié)果顯示DWI顯示高信號(hào)時(shí),健側(cè)區(qū)與病變區(qū)的Fair信號(hào)差為11.49±4.55,DWI顯示為低信號(hào)或無(wú)異常信號(hào)時(shí)為18.23±7.31。前者與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致[4],相當(dāng)于急性或亞急性梗塞,存在缺血半暗帶;但后者與文獻(xiàn)報(bào)道有所差異[4],筆者考慮該機(jī)Fair序列所使用的反轉(zhuǎn)時(shí)間是不是不夠長(zhǎng),沒(méi)能探測(cè)到缺血帶側(cè)支血流有關(guān)[8],特別對(duì)于陳舊性梗塞,DWI為正常信號(hào)顯示,而Fair呈低灌注表現(xiàn),DSC為灌注延遲。因此,定量分析時(shí)還需結(jié)合MRA和DWI一起評(píng)估,以免誤判。
總之,F(xiàn)air作為一種無(wú)創(chuàng)和相對(duì)經(jīng)濟(jì)安全的檢查技術(shù),其Fair-CBF圖在可結(jié)合DWI定量評(píng)估大腦中動(dòng)脈狹窄或閉塞引起的急性或亞急性腦梗塞確定缺血半暗帶;同時(shí)結(jié)合MRA評(píng)判大腦中動(dòng)脈狹窄或閉塞時(shí)腦組織血流灌注情況,將有助于早期臨床治療方案的確定,是一種有效和有發(fā)展前景的技術(shù),可作為臨床腦動(dòng)脈病變的常規(guī)序列。
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