蘇州大學(xué)附屬第三醫(yī)院放射科(江蘇 常州 213003)

邢 飛 邢 偉 盧又燃 陳 杰 邢士軍

腦卒中是一種發(fā)病率、致殘率較高的常見病，關(guān)注腦組織的缺血情況，判斷其再灌注/側(cè)枝循環(huán)的存在與否，對指導(dǎo)臨床治療方案的選擇及疾病預(yù)后的判斷具有重要的參考價(jià)值。MR灌注成像已成為腦卒中患者評估缺血區(qū)血流情況的重要檢查手段,目前常用腦灌注技術(shù)為動態(tài)磁敏感對比(dynamic susceptibility contrast-enhanced,DSC)成像，但由于該方法需団注順磁性對比劑、具有創(chuàng)傷性而存在一定局限性。動脈自旋標(biāo)記技術(shù)則是另一種通過標(biāo)記自體動脈血成像的灌注技術(shù)，近年來，它以其無創(chuàng)、方便、可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn)逐漸應(yīng)用于臨床研究。ASL技術(shù)中反轉(zhuǎn)時(shí)間(inversion time，TI)一般采用單個(gè)參數(shù)進(jìn)行掃描，但隨之帶來的問題，是由于通過時(shí)間延長效應(yīng)的影響，ASL對于檢測側(cè)枝循環(huán)、延遲灌注有限，測量局部腦血流量(regional cerebral blood flow，rCBF)上也會存在偏差[1-3]。筆者通過對32例腦卒中患者行DWI及單、多相位ASL檢查，探討單、多相位ASL技術(shù)在腦卒中的成像特點(diǎn)以及在顯示側(cè)枝循環(huán)、延遲灌注的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 本組包括我院2012年10月至2013年5月經(jīng)臨床和影像學(xué)診斷的31例腦卒中患者(男18例，女13例)，中位年齡65(47～84)歲，接受檢查時(shí)間為發(fā)病后3h～2d。臨床主要癥狀有頭暈頭痛、口齒不清、肢體無力、意識不清等。

1.2 MR檢查方法與掃描參數(shù) 采用全新雙梯度3.0T超導(dǎo)多源發(fā)射MR機(jī)(Philips Achieva 3.0 T TX，Philips Medical Systems)，16通道頭部線圈，對所有患者均行一系列MR檢查，包括矢狀面T1WI、軸面T2WI和T1WI，DWI、3D-TOF MRA、以及單、多相位ASL檢查。其中DWI序列，TR2400ms，TE87ms，b值=0和b值=1000，層厚7mm，間距為0。

ASL采用Philips EPI/灌注單相位(Single phase ASL)及EPI/灌注多相位(Multiphase ASL)進(jìn)行掃描，單相位掃描參數(shù)：TR4000ms，TE20ms，動態(tài)數(shù)量30，TI1800ms，掃描時(shí)間4min08s。多相位掃描參數(shù)：TR250ms，TE16ms，動態(tài)數(shù)量30，相位數(shù)8，相位間隔250ms，掃描時(shí)間4min08s。ASL圖像層厚、層距及掃描基線與DWI相同。

1.3 圖像處理與分析 圖像處理：在Philips專用工作站上進(jìn)行, ASL圖像使用“Image Algebra”軟件包進(jìn)行后處理，將標(biāo)記像與控制像剪影，得到灌注圖像。

圖像分析：所有圖像由兩位資深的MR診斷醫(yī)師共同分析、判斷。分析內(nèi)容包括：單、多相位ASL顯示異常區(qū)域灌注特點(diǎn)，包括低灌注、正常灌注、延遲灌注、高灌注等，是否存在局部高信號，并將2者判斷結(jié)果逐一進(jìn)行比較；在DWI和ASL上確定病變范圍，人工勾畫出DWI圖像、ASL-rCBF圖像異常區(qū)域并測量其面積大小，比較其匹配情況。測量時(shí)，盡量避開血管、鈣化、陳舊性腦梗塞和脫髓鞘病變。

2 結(jié) 果

2.1 單、多相位ASL顯示病變灌注特點(diǎn) 31例患者，23例單、多相位ASL灌注結(jié)果完全一致，其中低灌注14例，低灌注伴局部高信號3例，正常灌注2例，高灌注4例；8例灌注結(jié)果不完全一致，其中2例單相位顯示低灌注，多相位顯示延遲灌注，6例單相位顯示低灌注，多相位顯示低灌注伴局部高信號。9例多相位ASL不同時(shí)相顯示局部高信號，其中2例為后4個(gè)時(shí)相，1例后3個(gè)時(shí)相，5例后2個(gè)時(shí)相，1例為最后1個(gè)時(shí)相。顯然，在顯示延遲灌注、局部高信號方面，多相位ASL(6.7%、30.0%)比單相位ASL(0%、10.0%)更具優(yōu)勢。單相位ASL與多相位ASL灌注表現(xiàn)比較結(jié)果，如表1。

表1 單相位ASL與多相位ASL灌注表現(xiàn)比較

表2 急性腦卒中DWI異常高信號面積與ASL異常灌注面積比較

2.2 DWI與ASL對對同一病例相同病變顯示面積大小 SDWI＜SASL，n=13；SDWI≈SASL，n=16；DWI陽性而ASL陰性，n=2。測量結(jié)果，如表2。

3 討 論

3.1 ASL原理 ASL技術(shù)是一種無需注射對比劑的MR灌注方法。它將水作為自由彌散的內(nèi)在示蹤劑，利用反轉(zhuǎn)脈沖標(biāo)記上游區(qū)的動脈血，經(jīng)過一個(gè)從標(biāo)記層到成像層的通過時(shí)間，即反轉(zhuǎn)時(shí)間(inversion time，TI)后，血中已標(biāo)記的自旋在成像層毛細(xì)血管區(qū)與組織水自旋交換，引起局部組織縱向弛豫時(shí)間TI的變化，所得的圖像與沒有標(biāo)記的控制像相減就剩下輸送過來的磁化，從而產(chǎn)生灌注加權(quán)CBF圖像。

3.2 ASL在缺血性腦卒中的應(yīng)用與不足 DWI異常信號區(qū)代表梗死核心區(qū)，ASL能夠檢測梗塞中心以及周邊區(qū)域的血流動力學(xué)改變，兩者結(jié)合能夠?qū)δX梗塞情況有較全面的了解與預(yù)后判斷。本研究顯示，2種技術(shù)顯示缺血區(qū)域范圍存在以下幾種形式：(1)SDWI＜SASL，多數(shù)急性腦梗塞為此型。兩者不匹配區(qū)域，即存在缺血半暗帶(ischemic penumbra,IP)[3]，如得到積極有效的溶栓治療后，這部分是可以挽救的，但這種恢復(fù)有著嚴(yán)格的時(shí)間限制。(2)SDWI≈SASL，此型存在3種情況，①ASL為低灌注，見于梗塞面積較大且缺乏有效的側(cè)枝循環(huán)或梗塞晚期；②ASL顯示高灌注。(3)DWI陽性，ASL正常。本組2例與前述4例高灌注患者，頭顱MRA均顯示正常，分析原因可能與腦梗塞病因自行解除或血管部分、完全的自發(fā)性再通有關(guān)，所以表現(xiàn)為灌注正?；蜻^度灌注，而過度灌注可能與再通后血腦屏障破壞有關(guān)[4]。灌注正常與高灌注一般提示預(yù)后良好[3、5]，臨床也無需對此進(jìn)行溶栓治療。

TI在ASL技術(shù)中是最為關(guān)鍵的參數(shù)之一，它涉及到一個(gè)根本的問題，就是動脈內(nèi)的血質(zhì)子從被標(biāo)記后到進(jìn)入毛細(xì)血管與組織進(jìn)行交換這段時(shí)間的判定。理想的TI，是要求能夠獲得高的ASL組織信號強(qiáng)度以及最小血管信號強(qiáng)度，如果TI選擇過短，就會因通過延遲導(dǎo)致灌注不完全，低估了血流狀態(tài)，或者因采集時(shí)標(biāo)記的質(zhì)子正好處于動脈血管內(nèi)呈高信號強(qiáng)度，高估了血流狀態(tài)；如果TI選擇過長，標(biāo)記效果會因?yàn)門1弛豫效應(yīng)而大幅降低，從而影響定量的準(zhǔn)確性[1]。近年一些研究顯示，ASL可以無創(chuàng)性評價(jià)閉塞性腦血管病CBF情況[6、7]，然而，在這些患者中，很大一部分由于梗塞部位側(cè)枝循環(huán)的存在，使得CBF定量分析變得更加復(fù)雜。標(biāo)記的質(zhì)子經(jīng)過動脈Willis環(huán)或軟腦膜動脈冗長的側(cè)枝循環(huán)通路到達(dá)成像層，會使通過時(shí)間明顯延長，結(jié)果導(dǎo)致血流狀態(tài)的低估[1、9]。在Siewert[9]等研究中，發(fā)現(xiàn)TI時(shí)間長達(dá)2400ms才可檢測到側(cè)枝循環(huán)的延遲灌注。因此，利用單參數(shù)TI進(jìn)行ASL圖像采集，往往會因側(cè)枝血流延遲導(dǎo)致ASL圖像信號強(qiáng)度的減低，即 CBF的減少。

3.3 單、多相位ASL應(yīng)用價(jià)值本研究選用Philips Achieva 3.0 T TX機(jī)單、多相位ASL，采用平面回波-自由衰減(EPI-FID)序列。單相位(Single phase)ASL與大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道一樣，進(jìn)行一次掃描TI值只能選擇一個(gè)參數(shù)值，本研究TI選擇1800ms，能夠較好的顯示組織的信號強(qiáng)度；而多相位(Multiphase ASL)與單相位ASL不同，它進(jìn)行一次掃描時(shí)可以同時(shí)選擇多個(gè)不同的TI值，本研究多相位ASL，最小TI選擇300ms，最大TI選擇2400ms，相位數(shù)為8，每個(gè)相位之間相差300ms，完成掃描可一次性獲得同一層面8不同TI值的多相位圖像，而掃描時(shí)間與單相位ASL完全相同。

圖1-4 左側(cè)額頂葉及半卵圓區(qū)急性腦梗塞，發(fā)病后2d。單相位ASL示低灌注區(qū)邊緣條形高信號，多相位ASL示TI分別為1500ms、1800ms、2100ms、2400ms顯示高信號條帶影，提示側(cè)枝循環(huán)存在，多相位能夠更準(zhǔn)確的反映側(cè)枝循環(huán)的延遲過程及時(shí)間。SASL＞SDWI，梗塞未進(jìn)展，提示側(cè)枝循環(huán)對于預(yù)后的判斷；圖5-6 左側(cè)顳枕葉急性腦梗塞，發(fā)病后12h，ASL呈低灌注，SASL≈SDWI，不存在IP；圖7-8 左側(cè)基底節(jié)區(qū)及枕葉葉急性腦梗塞，發(fā)病后1d。ASL呈高灌注SASL≈SDWI；圖9-13 左側(cè)額頂葉及基底節(jié)區(qū)多發(fā)腔隙性腦梗塞，發(fā)病后10h，雙側(cè)頸內(nèi)動脈及分支狹窄、閉塞，為煙霧病患者。單相位ASL示雙側(cè)大腦頸內(nèi)動脈分布區(qū)呈低灌注，多相位ASL先顯示灌注區(qū)域?yàn)榛讋用}供血區(qū)()，頸內(nèi)動脈分布區(qū)（TI=300ms、600ms、900ms、1200ms、1500ms、1800ms、2100ms、2400ms）呈延遲灌注（白箭）。

這樣，通過多相位ASL圖，可以根據(jù)不同TI值對梗塞區(qū)域的灌注情況進(jìn)行動態(tài)觀察與分析。本研究32例患者，19例多相位ASL圖8個(gè)不同時(shí)相顯示灌注結(jié)果一致，其中14例均為低灌注，2例為正常灌注，4例為高灌注。11例灌注結(jié)果不完全一致，其中2例前7個(gè)時(shí)相均為低灌注，第8個(gè)時(shí)相顯示正常灌注，提示灌注延遲；9例前4～7個(gè)時(shí)相為低灌注，后1～4個(gè)時(shí)相顯示低灌注周圍出現(xiàn)局部高信號區(qū)，提示存在側(cè)枝循環(huán)。顯然，TI時(shí)間越長，越容易檢測到側(cè)枝循環(huán)、延遲灌注的存在，而這兩者對于患者的預(yù)后判斷具有重要的價(jià)值。Chanlela[3]等認(rèn)為局部高信號是由側(cè)枝循環(huán)導(dǎo)致質(zhì)子留在動脈管腔內(nèi)造成的，呈線條形，匍匐于腦表面，有別于再通后高灌注，可以做為評價(jià)側(cè)枝循環(huán)存在的有用要素，并提示預(yù)后情況較好。Zaharchuk[10]等發(fā)現(xiàn)這種條形高信號一般出現(xiàn)于病灶邊緣區(qū)域、雙側(cè)，本研究9例患者中有6例位于病變區(qū)域的兩側(cè)，3例位于一側(cè)。而單相位ASL對于檢測側(cè)枝循環(huán)、延遲灌注相對有限。所以多相位ASL，在一定程度上克服了通過時(shí)間延長效應(yīng)的影響，而單相位ASL具有較好的圖像信噪比，兩者各有優(yōu)勢。

雖然本研究通過單、多相位ASL腦卒中灌注成像的應(yīng)用和比較，顯示了側(cè)枝循環(huán)、延遲灌注的成像特點(diǎn)，對ASL灌注圖也有了更深刻的理解，不過本研究也存在一些不足。其一，作為回顧性研究，本組研究的樣本量較少；其二，本研究TI值最大選擇2400ms，可能存在還未檢測到的側(cè)枝循環(huán)；其三，與預(yù)后是否存在一定的關(guān)系，有待進(jìn)一步隨訪復(fù)查

總之，ASL能基本反映腦梗死區(qū)的血流灌注情況，多相位ASL在顯示腦卒中延遲灌注、側(cè)枝循環(huán)方面比單相位ASL可能更具優(yōu)勢。ASL與DWI相結(jié)合能夠較好的評價(jià)病變情況，ASL圖中顯示的高灌注、正常、低灌注區(qū)局部高信號以及延遲灌注可能提示預(yù)后較好。

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