宮敬 白莉 呂卓
吉林省四平市中心人民醫(yī)院影像科,吉林四平136000
3.0T MRI三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記聯(lián)合磁敏感加權(quán)成像在腦梗死診斷中的價(jià)值
宮敬白莉呂卓
吉林省四平市中心人民醫(yī)院影像科,吉林四平136000
目的探討三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)(3D ASL)聯(lián)合應(yīng)用磁敏感加權(quán)技術(shù)(SWAN)在腦梗死診療中的應(yīng)用價(jià)值。方法21例腦梗死檢查者均采用常規(guī)MRI、DWI、3D ASL及SWAN序列,并對(duì)DWI圖像腦梗死高信號(hào)區(qū)的3D ASL腦血流灌注圖(CBF)及SWAN圖像底低信號(hào)區(qū)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果21例腦梗死患者DWI上全部為高信號(hào),在3D ASL腦血流灌注圖上顯示不同程度的灌注缺損及減低區(qū)。SWAN序列檢查特異性發(fā)現(xiàn)腦梗死區(qū)內(nèi)的腦微出血灶。結(jié)論3D ASL與SWAN序列聯(lián)合應(yīng)用應(yīng)作為腦梗死檢查的常規(guī)序列。
腦梗死;三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記;磁敏感加權(quán)成像;磁共振成像
現(xiàn)代社會(huì)中,腦梗死的發(fā)病率逐年升高,是影響人們生活質(zhì)量的重要疾病因素。MRI是目前腦血栓唯一的無(wú)創(chuàng)性檢查設(shè)備,且能夠準(zhǔn)確評(píng)估血栓病情。近年來(lái)興起的三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)(3D ASL)及磁敏感加權(quán)成像(SWAN)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在急性腦梗死中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本文探討聯(lián)合應(yīng)用3D ASL技術(shù)與SWAN在腦梗死中的診斷價(jià)值,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1一般資料
選取2015年5月~2016年7月我院神經(jīng)內(nèi)科收治的21例腦卒中患者,其中男12例,女9例,年齡39~78歲。主要臨床癥狀為頭暈、口半身不遂等,臨床表現(xiàn)與腦卒中的部位及范圍相關(guān)。所有患者均行MRI掃描。
1.2儀器
采用美國(guó)通用公司GE 750-3.0T超導(dǎo)MRI磁共振。使用頭部線圈行軸位、矢狀位及冠狀位掃描。掃描參數(shù)T1Flair為T(mén)E25 ms,TR2000 ms,矩陣320×256,T2WI為T(mén)E110 ms,TR6000 ms,矩陣320×256,T2Flair為T(mén)E147 ms,TR8400 ms。
1.3研究方法
所有患者均應(yīng)用GE 3.0T MRI檢查設(shè)備,除掃描橫斷位常規(guī)DWI、T1WI、T2WI及Flair序列外,選取三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記(three-dimension arterial spin labeling,3D ASL)及SWAN為患者的必查序列,輔查序列腦血管MRA,應(yīng)用三維時(shí)間飛躍法(three dimen sional time of flight,3D TOF)作為補(bǔ)充。其中3D ASL采用梯度混合自旋回波序列,灌注模式為FAIR QII,TR=5 000 ms,TE=36.34 ms,掃描40層,層厚3 mm。SWAN:TR=27 ms,TE=20 ms,顯示視野(FOV)220 mm,掃描層厚選擇1.5 mm或5 mm,相應(yīng)層間距為0.3 mm或1 mm。且3D ASL圖像經(jīng)工作站分析后得出CBF灌注圖,使用暖色調(diào)紅色表達(dá)高灌注區(qū),以冷色調(diào)黑色表達(dá)灌注缺損區(qū),以綠色和藍(lán)色表達(dá)低灌注區(qū)。
2.1DWI圖像表現(xiàn)
21例腦梗死患者的病灶在DWI序列上均表現(xiàn)為片狀高信號(hào)。將梗死區(qū)最大層面面積>3 cm且累及腦內(nèi)2支以上大血管主干供血區(qū)域者定義為大面積腦梗死(封三圖3、5)。
2.23D ASL灌注圖像表現(xiàn)
21例患者腦梗死病灶在3D ASL腦血流量圖上表現(xiàn)不同程度的低灌注影像,其中大面積腦梗死18例,顯示為綠色和藍(lán)色的冷色調(diào)區(qū)域(封三圖4、6)。
2.3SWAN圖像表現(xiàn)
腦微出血灶在磁敏感序列上表現(xiàn)為邊界清晰、點(diǎn)狀或卵圓形的直徑為2~10 mm大小不等的低信號(hào)影,而MR其他序列上均未發(fā)現(xiàn)明顯的陽(yáng)性異常信號(hào)。腦微出血(CMBs)分布于基底節(jié)區(qū)10個(gè)(29%),顳葉3個(gè)(8%),額頂葉10個(gè)(29%),枕葉2個(gè)(6%),丘腦6個(gè)(17%),腦干4個(gè)(11%)。且所有病灶在T1Flair、T2WI、T2Flair序列均未見(jiàn)陽(yáng)性顯示(封三圖7、8)。
3.13D ASL原理及在急性腦梗死中的應(yīng)用
三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記(3D ASL)技術(shù)是基于快速自旋回波(FSE)的螺旋K(spiral K)空間采集,從而能有效克服平面回波成像(EPI)所帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)及磁敏感偽影[1-4]。MR設(shè)備可檢測(cè)出由于流經(jīng)組織器官的血流自旋狀態(tài)與組織器官內(nèi)不同而引起的磁化率改變。3D ASL技術(shù)是利用動(dòng)脈血中水的氫質(zhì)子作為內(nèi)源性示蹤劑,在掃描平面血液來(lái)源區(qū)域?qū)滟|(zhì)子進(jìn)行反轉(zhuǎn)標(biāo)記,被標(biāo)記的氫質(zhì)子在掃描區(qū)引起局部組織的縱向弛豫T1發(fā)生變化得到反轉(zhuǎn)氫質(zhì)子標(biāo)記圖像,并且標(biāo)記的氫質(zhì)子流量與腦灌注呈比例從而獲得灌注加權(quán)的圖像即腦血流量CBF圖[5,6]。較常規(guī)序列,3D ASL序列在降低運(yùn)動(dòng)偽影、磁敏感偽影、提高信噪比、降低成像時(shí)間方面均有不錯(cuò)的表現(xiàn),從而實(shí)現(xiàn)全腦容積灌注,使掃描范圍更大、灌注圖像顯示更均勻[7,8]。3D ASL序列診斷的原理和基礎(chǔ)是腦灌注成像,腦灌注的目的在于將血流內(nèi)的養(yǎng)分和氧氣輸送至各處腦組織,與腦組織達(dá)到營(yíng)養(yǎng)和能量交換。而腦灌注成像則可以有效反映腦組織的血流灌注情況[9]。如封三圖5、6所示,在DWI序列上未發(fā)現(xiàn)明顯的高信號(hào)影像,而3D ASL序列則表現(xiàn)為左側(cè)大腦實(shí)質(zhì)內(nèi)大面積缺血區(qū)域的低灌注影像。常規(guī)MR T1、T2甚至是DWI序列上,超急性期及急性期腦梗死可能未見(jiàn)陽(yáng)性表現(xiàn)的病例,此時(shí)3D ASL序列可提示血流的異常灌注存在,同時(shí)伴有DWI序列高信號(hào)可評(píng)價(jià)腦梗死的進(jìn)展程度,可以較早地了解卒中的程度。3D ASL異常灌注影像區(qū)域與DWI高信號(hào)區(qū)域不相符還可提示存在缺血半暗帶[10]。
3.2SWAN序列在腦梗死診斷中的應(yīng)用
作為一項(xiàng)MR全新影像手段,SWAN較常規(guī)T1WI、T2WI及質(zhì)子加權(quán)成像等更具優(yōu)勢(shì)。磁敏感加權(quán)成像是一種新型磁共振成像技術(shù),是通過(guò)組織磁敏感度的不同所得到的圖像,其中SWAN序列能夠特異性地檢測(cè)梗死灶中的微出血灶[11]。SWAN成像基礎(chǔ)是腦內(nèi)各組織磁化率的差異性。它對(duì)血液流速較緩的靜脈血管出血鐵鈣質(zhì)的沉積具有較好的敏感性[12]。SWAN序列經(jīng)后處理生成磁矩圖像及相位圖像。體內(nèi)的磁敏感物質(zhì)在SWAN磁矩圖上均無(wú)法具體分辨,均成低信號(hào),而在相位圖上,能夠區(qū)分出順磁性物質(zhì)(表現(xiàn)為低信號(hào))及抗磁性物質(zhì)(表現(xiàn)為高信號(hào)),故而結(jié)合SWAN磁矩圖像及相位圖像能夠鑒別出血和非出血[13]。腦微出血(CMBs)病理學(xué)上是一種由顱內(nèi)微小血管病變而造成的含鐵血黃素沉積,顱內(nèi)的毛細(xì)血管或者微小動(dòng)脈好發(fā)本病。腦內(nèi)毛細(xì)血管或微小血管受某些疾病因素作用導(dǎo)致微量血液外滲或少量出血,使含鐵血黃素沉積于其周?chē)茐木植看艌?chǎng)的均一性改變而造成相位上的差異,在MRI常規(guī)T1 Flair、T2WI、T2 Flair序列上無(wú)法顯示[14]。而腦內(nèi)梗死灶內(nèi)有無(wú)出血對(duì)于梗死的預(yù)后至關(guān)重要。如果合并出血?jiǎng)t是梗死溶栓的禁忌證。常規(guī)MRI T1、T2、DWI等序列無(wú)法準(zhǔn)確判斷梗死灶內(nèi)的微出血灶。SWAN是核磁共振對(duì)血液中的含鐵血黃素較為敏感的序列,能夠特異性地顯示非常微小的出血灶。與常規(guī)MRI相比,磁敏感序列能夠反映腦組織的磁化屬性,其通過(guò)三維附加完全流動(dòng)補(bǔ)償梯度回波以及TE時(shí)間延長(zhǎng)增加圖像對(duì)比度,使組織間的磁敏感差異得到最大提高。MRI圖像上CMBs呈低信號(hào)影像,也可表現(xiàn)為低信號(hào)區(qū)中心內(nèi)點(diǎn)狀高信號(hào),邊界光滑清楚,形態(tài)可不規(guī)則,不伴有周?chē)[[15]。CMBs病灶微小且周?chē)鸁o(wú)占位效應(yīng),CMBs在SWAN序列上表現(xiàn)為小點(diǎn)狀或小圓形、邊緣光滑的2~10 mm大小的低信號(hào)影,常規(guī)MRI序列均無(wú)顯示。CMBs多好發(fā)于皮層-皮層下區(qū),其次是基底節(jié)、丘腦、腦干。
因此,聯(lián)合應(yīng)用3D ASL序列及SWAN序列在腦梗死診斷中具有重要的實(shí)用價(jià)值,且應(yīng)用于腦梗死前期,對(duì)預(yù)防腦梗死的發(fā)生有重要價(jià)值。如單純應(yīng)用3D ASL序列,雖能較常規(guī)序列更早地發(fā)現(xiàn)腦實(shí)質(zhì)內(nèi)的缺血影像,但是無(wú)法判斷缺血梗死灶內(nèi)是否有微出血灶,不利于臨床溶栓治療。腦梗死伴出血是缺血性腦卒中溶栓治療的禁忌證,也是影響溶栓治療和安全性的嚴(yán)重并發(fā)癥。而SWAN序列特異性地發(fā)現(xiàn)腦梗死灶中的微出血點(diǎn)可鑒別腦梗死后有無(wú)出血,對(duì)臨床治療具有指導(dǎo)意義。因此,我們建議3D ASL與SWAN序列聯(lián)合應(yīng)用應(yīng)作為腦梗死的常規(guī)檢查序列。
[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,2014,29(8):901-905.
[2]Zaharchuk G.Arterial spin labeling for acute stroke:Practicalconsiderations[J].Transl Stroke Res,2012,3(2):228-235.
[3]Aharchuk G.Arterial spin label imaging of acute ischemic stroke andtransient ischemic attack[J].Neuroimaging Clin N Am,2011,21(2):285-301.
[4]孟金雷,孫學(xué)進(jìn).磁共振灌注成像在高血壓腦血管病的應(yīng)用進(jìn)展[J].磁共振成像,2011,2(5):384-387.
[5]羅海龍,黃力.動(dòng)脈自旋標(biāo)記的新進(jìn)展及其在缺血性腦血應(yīng)用[J].國(guó)際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志,2014,37(1):58-62.
[6]金紅瑞,稽鳴,葉春濤.3.0T磁共振ASL技術(shù)在缺血性腦血管疾病中的應(yīng)用研究[J].上海醫(yī)學(xué)影像,2011,20(1):69-70.
[7]葛敏,董光,耿海,等.ASL在DWI和MRA陰性的TIA中的灌注研究[J].濰坊醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2014,36(3):229-231,241.
[8]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.
[9]徐敏,楊軍樂(lè),鄔小平,等.ASL與DWI在急性缺血性腦血管病中的診斷價(jià)值[J].現(xiàn)代醫(yī)用影像學(xué),2014,23(5):461-465.
[10]張國(guó)偉,陳鋒,李忠維,等.全腦3D-ASL和SWI聯(lián)合檢查在急性大面積腦梗死治療中的價(jià)值[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2016,(7):1170-1174.
[11]劉文源,張立波,鄒明宇,等.磁共振磁敏感加權(quán)成像對(duì)腦梗死患者微出血的診斷價(jià)值[J].中國(guó)醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2014,43(12):1131-1133.
[12]楊昂,張雪林.磁敏感加權(quán)成像相位圖對(duì)腦內(nèi)順磁性物質(zhì)與逆磁性物質(zhì)的鑒別診斷[J].中華放射學(xué)雜志,2009,43(6):590-594.
[13]余雷,梁曄鑫.磁共振磁敏感加權(quán)成像在腦血用[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2013,29(6):908-909.
[14]沈敏康,莊鄒艷,鄺思馳.3.0T磁敏感加權(quán)成像在腦卒中患者腦微出血中的診斷價(jià)值[J].解剖學(xué)研究,2014,36(6):426-429.
[15]魏江漫,潘晶晶,范薇,等.磁敏感加權(quán)成像在評(píng)估腦卒中方面的臨床應(yīng)用價(jià)值[J].中國(guó)臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2016,27(4):232-235.
Value of 3.0T MRI three-dimensional arterial spin labeling combined with susceptibility weighted imaging in the diagnosis of cerebral infarction
GONG Jing BAI Li LV Zhuo
Imaging Department,Siping Central People's Hospital in Jilin Province,Siping 136000,China
Objective To discuss the value of 3.0T MRI three-dimensional arterial spin labeling(3D ASL)combined with susceptibility weighted imaging(SWAN)in the diagnosis of cerebral infarction.Methods Routine MRI,DWI,3D ASL and SWAN sequences were given to 21 patients with cerebral infarction and the results of 3D ASL cerebral blood flow perfusion(CBF)in DWI cerebralinfarction high signal area and SWAN low signal area were compared and analyzed. Results All the 21 patients with cerebral infarction were found with high signals on DWI,and perfusion defects and reduction areas in the 3D ASL CBF.Micro-hemorrhage in the cerebral infarction area was found specifically by SWAN sequence examination.Conclusion The combined examination of 3D ASL and SWAN sequence should be applied as the routine sequence in the diagnosis of cerebral infarction
Cerebral infarction;3D arterial spin labeling;Susceptibility weighted imaging;Magnetic resonance imaging
R445.2;R743.3
B
1673-9701(2016)29-0121-03
(2016-08-12)