張 順,王大慧(秭歸縣人民醫(yī)院磁共振室,湖北 宜昌443600)
腦梗死是由于腦動脈硬化、高血壓、糖尿病等各種致病因素造成缺血形成腦組織壞死,具有高發(fā)病率、高死亡率、高致殘率及高復發(fā)率等特點,嚴重危害人類健康,特別是中老年人的身體健康和生命;并且相當一部分患者會遺留肢體和語言方面的障礙。隨著人們生活水平的不斷提高,腦梗死這一類腦血管病發(fā)病率呈逐年上升趨勢。據報道,缺血性腦梗死占腦血管疾病的75%~90%[1];早期準確及時地診斷腦梗死,是及時有效治療的關鍵,特別是超急性腦梗死的及時診斷對治療及提高患者的生存質量具有非常重要的意義。超急性期腦梗死是指發(fā)病時間短于6 h 的腦梗死,是臨床上溶栓治療的關鍵時期;發(fā)病時間介于7~72 h(3 d)的腦梗死為急性期腦梗死。目前,CT 和常規(guī)磁共振成像(MRI)掃描序列在此階段尚不能及時準確地進行診斷。磁共振彌散加權成像(DWI)技術是20 世紀90 年代發(fā)展起來的并應用于臨床診斷的一種新的MRI 技術;DWI 對超急性和急性腦梗死具有高度靈敏度、特異度及準確性,可在細胞、分子水平早期檢測水分子不規(guī)則運動(布朗運動)受限的程度。DWI 是目前唯一能夠檢測活體組織中細胞和水分子不規(guī)則擴散運動的無創(chuàng)性醫(yī)學成像方法。本科應用超導MRI 系統(tǒng)探討其DWI 掃描技術對急性和超急性腦梗死的臨床應用價值。
1.1 一般資料 收集2012 年4 月至2014 年5 月在該院急診科及神經內科高度懷疑、CT 常規(guī)檢查表現為陰性或診斷不明確,并經磁共振(MR)常規(guī)序列[T1 液體反轉恢復(T1flair)、T2 加權成像(T2WI)、T2flair)及DWI序列明確診斷為超急性或急性腦梗死患者65 例,其中男43 例,女22 例;年齡35~83 歲,平均58 歲。根據起病時間將其人為分為兩組,第1 組起病時間6 h 以內,屬超急性期腦梗死,共13 例;第2 組為急性期腦梗死,發(fā)病時間介于6~72 h(3 d),共52 例。所有患者均有完整的臨床病歷資料,包括CT 檢查及MR 常規(guī)掃描(包含T1WI、T2WI、FLAIR)、DWI 檢查序列,以排除腦出血及其他非缺血性腦病所致;部分病例尚進行了MR 其他特殊的序列掃描。
1.2 方法 使用本院新購美國GE 公司Brivo1.5T 光纖超導磁共振掃描系統(tǒng),采用頭頸部一體化聯(lián)合線圈。常規(guī)MRI 行橫斷面T1flair、T2WI 和T2flair 掃描,矢狀位采用T1flair 成像序列;DWI 采用單次激發(fā)平面回波序列(EPI),在上下、左右及前后方向上施加彌散敏感梯度場,激發(fā)次數(NEX)=4,掃描時間68 s。橫斷位,從顱底到頭頂,掃描成像16 層。掃描序列及其參數如下:矢狀位T1flair,TR 2 200 ms,TE 24 ms,TI 720 ms,層厚6 mm,間隔1 mm,矩陣288×192;軸位T1flair:TR 1 750 ms,TE 24 ms,TI 750 ms,層厚6 mm,間隔2 mm,矩陣320×256;軸位T2FRFSE:TR 4 000 ms,TE 102 ms,層厚6 mm,間隔2 mm,矩陣320×256;軸位T2flair:TR 8 600 ms,TE 165 ms,TI2 100 ms,層厚6 mm,間隔2 mm,矩陣256×192;軸位DWI:TR 600 ms,TE 最小值,B=1 000,層厚6 mm,間隔2 mm,矩陣128×128。仔細觀察和分析責任病灶在常規(guī)MR 掃描序列和DWI 圖像的影像表現,在DWI 圖像選取責任病灶并測量病變區(qū)的表現擴散系統(tǒng)(ADC)值,同時測量對側相應區(qū)域的ADC值,根據計算公式rADC=病變區(qū)ADC/對側ADC×100%,計算出相應的rADC 值。
本組65 例超急性和急性期腦梗死患者DWI 檢查責任病灶完全顯示為高信號,DWI 對腦梗死的敏感性為100%,所顯示的高信號與神經系統(tǒng)癥狀區(qū)域相吻合。對急性期多發(fā)的腦梗死病灶,DWI 顯示的病灶比T2WI及T2flair 像全面。第1 組13 例超急性腦梗死病例,T1flair、T2WI 及T2flair 均未發(fā)現異常影像學改變。第2 組急性期腦梗死52 例,在T2WI 顯示22 例,在T2flair 像顯示49 例。但是DWI 圖像顯示的高信號比T2WI 及T2flair所表現的高信號顯示更清晰,對比度更好,病灶顯示范圍比T2WI 及T2flair 圖像顯示全面。測出的急性期和超急性期腦梗死灶ADC 值明顯低于對側相應部位的ADC 值,梗死區(qū)平均ADC 值與對側相應部位ADC 值差異顯著。ADC 值在超急性期和急性期腦梗死中明顯下降,且病灶中心ADC 值最低,向外周逐漸升高。
DWI 是在沒有對比劑介入的情況下無創(chuàng)檢測活體組織內水分子擴散運動的MR 功能成像序列,是MR 一種新的成像技術,現已廣泛運用于各種疾病的診斷[2]。DWI 作為一種功能成像方法,可以觀察活體水分子的微觀運動,提供組織的生物學信息[3]。DWI 對所有活體細胞和水分子布朗運動受限都很敏感;對腦梗死尤其是急性期、超急性腦梗死特別敏感,DWI 序列是診斷超急性、急性腦梗死最敏感的掃描序列。DWI 技術是目前能在活體上進行水分子擴散測量及成像的唯一方法,能在宏觀成像中反映活體組織中水分子微觀擴散運動,通過檢測組織內部水分子的無規(guī)則擴散運動,可對疾病進行早期診斷[4-5]。DWI 對急性腦梗死的診斷具有較高的敏感性和特異性,能發(fā)現常規(guī)T2 像不能發(fā)現的病灶,其診斷率為100%[6-7]。DWI 對超急性期腦梗死的診斷價值為國內外專家及同行所證實,特別是超急性期,可以敏感發(fā)現30 min 后的腦組織缺血[5],目前已成為早期腦梗死的主要診斷方法。
DWI 是基于平面回波成像(EPI)或自旋回波(SE)技術研究細胞和水分子布朗運動的成像方法,能夠檢測分子的質子移動,反映自由擴散組織與擴散受限組織間的對比。DWI 是在常規(guī)SE 序列疊加EPI 序列而構成的特殊成像技術,在梯度場作用下彌散分子橫向磁化發(fā)生相位位移,相位位移廣泛擴散,相互干擾導致MRI 信號衰減,形成DWI 上的異常信號[5]。在活體中,DWI 與分子所處的空間幾何結構位置有關,不僅對擴散敏感,對于呼吸、腦脊液及脈搏搏動等生理運動也很敏感,因而常用ADC 來表示活體中測到的擴散。DWI 圖像的獲得通過測量ADC 來完成。在活體組織中,ADC 值受到擴散的各向異性即方向性的影響,因而利用X、Y、Z 軸3 個相互垂直的方向施加擴散梯度場以有效消除各向異性的干擾;當組織中水分子的布朗運動減弱,則彌散運動受限,DWI 呈高信號,ADC 值降低。在DWI 圖像上,正常腦組織的信號低于比正常彌散更慢的腦缺血損傷,彌散運動相對快的區(qū)域(如腦脊液)信號低于正常腦組織。需要注意的是,腦腫瘤、腦血腫、多發(fā)性硬化的活動性病灶等腦組織病變在DWI 圖像上亦表現為高信號,在鑒別診斷時需引起注意。
腦組織缺血數分鐘后,細胞Na+、K+等離子泵功能失調,腦組織能量代謝受到破壞,細胞外水、Na+流向細胞內,從而細胞內水分子增加,細胞內外液失衡,發(fā)生細胞毒性水腫,導致細胞膜及其內質改變,使其擴散受限,DWI 序列對這種改變非常敏感[8]。但此時缺血區(qū)的總含水量并未增加,只是細胞內外的含水量發(fā)生了變化,細胞內含水量增加,細胞外含水量減少,引起細胞腫脹,細胞外間隙減少。因此,CT 及常規(guī)MRI 掃描往往無陽性表現。DWI 可以檢測活體組織中水分子布朗運動,從而呈現高信號。據報道,患者發(fā)病30 min 后即可出現DWI 高信號。臨床工作中,對于DWI 來說,擴散敏感系數(b值)的選擇非常重要[9];理論上,DWI 序列b 值越高,水分子擴散運動越敏感,但組織信號衰減也更加明顯,DWI 圖像的信噪比減低,檢查時間延長;本院DWI 序列常規(guī)采用b 值為1 000。值得注意的是,由于受腦脊液信號的影響,DWI 序列可能顯示信號增高,FLAIR 序列可以去除腦脊液信號的影響,對于腦缺血的診斷很有幫助[10]。
目前,缺血性腦梗死的溶栓治療能明確改善其預后,但必須在3~6 h 內完成治療,這就使缺血性腦梗死的早期診斷顯得尤其重要。隨著神經影像學技術的迅猛發(fā)展,特別是介入治療及神經保護藥物的臨床應用,腦梗死的早期治療呈現光輝的前景,MR DWI 技術為其提供早期準確的診斷是科學治療的前提和基礎,為臨床治療贏得時間,也為神經科醫(yī)生研究急性腦梗死的病理生理變化及早期藥物療效的判斷提供了有力的治療依據[7]。常規(guī)MR 掃描及CT 對超急性腦梗死敏感性低,容易錯過治療的最佳時機,而DWI 則在超急性腦梗死的早期診斷中體現了其優(yōu)勢。
綜上所述,DWI 對超急性和急性腦梗死的診斷靈敏度高,在顯示急性和超急性腦梗死方面優(yōu)于常規(guī)MR掃描及CT 掃描,能快速、準確地顯示超急性和急性腦梗死病灶,并能明確定位,為超急性腦梗死的溶栓治療提供了確鑿、個體化的影像診斷學依據,也為患者的及時治療贏得了寶貴時間。
[1] 蔡建新,冀旗玲,那旭,等. 皮層下梗死遠隔皮層重塑VBM初步研究[J]. 臨床放射學雜志2014,33(9):1309-1313.
[2] 周婷婷,王建良,沈紀芳,等.MR 擴散加權成像在早期前列腺癌診斷中的價值[J]. 臨床放射學雜志,2014,33(7):1035-1039.
[3] 劉敏,劉萬花,王瑞,等.3.0T MR 擴散加權成像不同b 值條件下乳腺病灶信噪比及信號強度比的變化[J]. 中華放射學雜志,2014,48(3):189-192.
[4] Chen W,Jian W,Li HT,et al.Whole-body diffusion-weighted imaging vs. FDG-PET for the detection of non-small-cell lung cancer.How do theymeasure up?[J].Magn Reson Imaging,2010,28(5):613-620.
[5] 張華文,周欣,梁浩然,等.DWI 對腦出血的診斷及鑒別診斷[J].實用放射學雜志,2014,30(9):1443-1446.
[6] 鄭維民,國志義,宋向巍. 磁共振彌散加權成像在急性腦梗死診斷中的應用[J]. 蚌埠醫(yī)學院學報,2009,34(1):55-56.
[7] 薛文俊,潘廷甫. 磁共振彌散成像在超急性期腦梗死診治中的應用價值[J]. 中國實用神經疾病雜志,2006,9(2):75-76.
[8] 彭雯佳,王鶴,陸建平,等. 拉伸指數模型DWI 對大鼠急性腦缺血的研究[J]. 放射學實踐,2012,27(7):706-712.
[9] 楊正漢,馮逢,王霄英. 磁共振成像技術指南——檢查規(guī)范、臨床策略及新技術應用[M]. 北京:人民軍醫(yī)出版社,2011:2.
[10] 劉玥,張玥,彭蕓,等. 磁敏感加權成像及FLAIR 序列在兒童創(chuàng)傷性顱內出血診斷中的價值[J]. 放射學實踐,2014,29(8):872-876.