楊慧強 曹志堅 岑林

磁共振擴散加權成像ADC值測定評價腦梗死灶及周圍缺血改變

楊慧強 曹志堅 岑林

目的 利用磁共振擴散加權成像測定腦梗死核心區(qū)及周圍組織表觀擴散系數（ADC）值，評價腦梗死灶轉歸及周圍組織缺血改變。方法 收集80例急性腦梗死患者作為觀察對象，梗死24h內行MR檢查，40例第3天行MR檢查，梗死區(qū)域為基底節(jié)區(qū)18例，丘腦8例，側腦室旁12例，額葉2例；40例第7天行MR檢查，梗死區(qū)域為基底節(jié)區(qū)16例，丘腦8例，側腦室旁11例，額葉3例，枕葉2例。測量首診和復查的腦梗死患者病灶核心區(qū)及核心區(qū)周圍2cm范圍內和相應層面對側鏡像區(qū)ADC值，比較不同時間ADC值變化；按解剖部位分為基底節(jié)區(qū)組、丘腦組和側腦室旁組，比較各組間ADC值變化。結果 80例急性腦梗死患者3d與7d復查組病灶核心區(qū)ADC值差值差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.001）；病灶周圍ADC值差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.001），ADC值變化與梗死解剖位置差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。結論 ADC值能動態(tài)定量反映梗死核心區(qū)缺血與壞死的轉歸及周圍腦組織缺血改變，有助于梗死灶的預后評價及療效觀察。

腦梗死 磁共振成像 擴散加權成像 ADC值

腦梗死是臨床常見疾病，臨床評價腦梗死最常用影像的檢查方法是磁共振成像（MRI），磁共振不但能發(fā)現超急性期腦梗死，還能用于腦梗死病灶隨訪及預后預測。急性期腦梗死時細胞水腫，水分子擴散受限，MRI的DWI序列病灶呈高信號改變［1］，其表觀擴散系數（ADC）能定量的反映水分子擴散運動［2］，從而反映細胞水腫及壞死狀態(tài)。本資料中利用ADC值定量評價腦梗死后核心區(qū)腦組織轉歸及周圍組織缺血改變特點，為臨床腦梗死治療及療效預測提供參考。

1 臨床資料

1.1 一般資料 收集2011年3月至2016年3月期間在義烏市中醫(yī)院及浙江省中醫(yī)院神經內科住院治療的80例急性腦梗死患者作為觀察對象。梗死24h內行MR檢查。按MRI復查天數分3d組和7d組，每組各40例。3d復查組，其中男24例，女16例；年齡22～86歲，平均年齡（64.43±12.64）歲；梗死區(qū)域，基底節(jié)區(qū)18例，丘腦8例，側腦室旁12例，額葉2例。梗死7d復查組，年齡51～82歲，平均年齡（63.93±8.48）歲；梗死區(qū)域，基底節(jié)區(qū)16例，丘腦8例，側腦室旁11例，額葉3例，枕葉2例。按部位分為基底節(jié)區(qū)組，其中3d復查18例，7d復查16例；丘腦組，其中3d及7d復查各8例）；側腦室旁組，其中3d復查12例，7d復查11例；腦葉組病例數較少不計入部位分組。首診患者多表現為言語不清、頭暈、頭痛、肢體乏力、肢體活動不利及口角歪斜等。所有患者無腦外傷、顱腦手術史，腦腫瘤、動靜脈畸形病史、無嚴重肝、腎疾病、心臟起搏器等磁共振檢查禁忌癥。

1.2 MR檢查 采用3T超導型磁共振掃描儀（德國）和1.5T超導型磁共振掃描儀（德國）。常規(guī)掃描橫斷面快速自旋回波序列（FSE）T1WI，FSE-T2WI；DWI掃描采用單次激發(fā)回波平面成像（SE-EPI）技術。

1.3 圖像分析與數據測量 所有圖像均使用SPIN（SVN Revision 2131）軟件（MRI Institute for Biomedical Research，Detroit，MI）進行處理。由兩位醫(yī)生觀察DWI圖和ADC圖，DWI高信號區(qū)為梗死核心區(qū)，選定DWI顯示的病變最大層面進行ADC值測量，在病灶核心區(qū)及核心區(qū)周圍2cm范圍內和相應層面對側影像區(qū)域分別確定三個感興趣區(qū)，測量核心區(qū)及核心區(qū)周圍2cm范圍內的ADC值，相應層面對側大腦半球的影像區(qū)域ADC值（見圖1）。測量時盡量避開腦溝，取測量數據的平均值。

圖1 急性腦梗死ADC值測定區(qū)域信號圖［女56歲，右側基底節(jié)區(qū)腦梗死3d（A～D），MR顯示T1WI呈低信號（A），T2WI呈高信號（B），DWI呈明顯高信號（C），ADC值明顯減低（D），測量梗死核心區(qū)、病灶對側（箭）及病灶周圍組織（箭頭）ADC值。女67歲，左側基底節(jié)區(qū)腦梗死7d（E～H），MR顯示T1WI呈低信號（E），T2WI呈高信號（F），DWI呈明顯高信號（G），ADC值稍減低（H），測量方法同上。］

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件。計量資料以（x±s）表示，采用配對t檢驗對卒中后不同時期ADC值反映梗死區(qū)、周圍組織改變的一致性及與解剖部位相關性進行統(tǒng)計分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 腦梗死組首診與復查病灶ADC值 80例急性腦梗死患者，發(fā)現91處梗死灶。3d組48個病灶，7d組43個病灶。見表1。

表1 腦梗死組首診與復查病灶ADC值［×10-6mm2/s，（x±s）］

2.2 基底節(jié)區(qū)組、丘腦組及側腦室旁三組間ADC值方差分析比較 73例急性腦梗死患者，共76個梗死灶，按解剖部位分基底節(jié)區(qū)組，3d復查18個病灶，7d復查16個病灶；丘腦組，3d和7d復查各8個病灶；側腦室旁組，3d復查13個病灶，7d復查13個病灶，測量病灶核心區(qū)、周圍腦組織ADC的改變，其與解剖部位無明顯相關性，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

3 討論

DWI成像理論基礎是組織細胞間水分子存在布朗運動，腦梗死急性期細胞水腫，水分子布朗運動受限，DWI圖像上呈高信號改變而改變，而這種改變會隨著缺血組織腦組織細胞水腫與壞死狀態(tài)而發(fā)生改變，其ADC圖所測得的ADC值在一定程度上反映了水分子的擴散運動［2］。本資料發(fā)現ADC值能更敏感反映梗死后腦組織細胞水腫與壞死狀態(tài)。

腦梗死缺血早期DWI 上表現為高信號［3］，這是由于缺血早期，細胞毒性水腫造成神經元細胞腫脹，細胞外間隙減小，細胞外水分子擴散受阻；而細胞內水分子由于受到細胞膜、細胞器等的阻礙，擴散程度增加不明顯，故缺血組織總的擴散程度減小，因而表現為高信號，而此時ADC值降低［4］。本資料發(fā)現急性腦梗死早期病灶核心區(qū)ADC值降低明顯，核心區(qū)周圍組織ADC值也相應減低，提示除病灶核心區(qū)缺血外，周圍腦組織也存在缺血［5］。而腦梗死核心區(qū)及周圍組織ADC值的演變具有一定規(guī)律性，病灶核心區(qū)ADC 值隨著時間延長由逐漸降低轉變?yōu)橹饾u升高，符合腦組織細胞缺血梗死后水腫逐漸加重原理，水分子擴散受限更加明顯，ADC值逐漸降低；細胞膜性結構崩解及血管性水腫逐漸加重，ADC值逐漸增高；組織液化壞死后ADC值明顯增高的病理過程。梗死核心區(qū)的ADC值隨著病變進展存在一個由低-更低-高的改變過程。因此臨床觀察缺血性卒中ADC值要注意時間窗的改變，在ADC值上升的過程中，有可能會出現假正?；默F象。雖然DWI高信號表現在2周內會逐漸降低，也能觀察細胞水腫壞死狀態(tài)，但這種變化不如ADC值敏感，作者觀察到80例患者梗死灶DWI均為高信號，但3d組和7d組ADC值發(fā)生了改變，這種改變能更敏感定量分析梗死灶的轉歸。梗死核心區(qū)周圍組織ADC值降低，與組織缺血低灌注有一定的關系，這種低灌注具有可變性和可逆性的特點，隨著時間的推移，處于一個動態(tài)變化的過程，如果血流能夠及時恢復，可恢復正常灌注，否則將會導致不可逆性腦損害。

本資料中病例經過治療3d組和7d組病灶周圍ADC值均有所恢復，提示病灶周圍缺血狀態(tài)得以恢復。核心區(qū)ADC值低-更低-高的改變預示著核心區(qū)細胞不可逆性的死亡，而周圍缺血組織ADC值隨著血流灌注改善可以逐漸恢復正常，這種改變可以在一定程度上反映組織缺血狀態(tài)，為指導臨床的治療及預后評價提供一定參考。作者觀察基底節(jié)區(qū)、丘腦和側腦室旁腦梗死ADC值的變化，發(fā)現梗死核心區(qū)與周圍組織ADC值變化與上述解剖部位無明確相關性，這可能是由于患者均為深部腦組織梗死患者，其ADC值變化尚無顯著性差異。但本資料患者中腦葉表面梗死相對較少，統(tǒng)計意義不明顯，深部腦組織與淺表腦組織梗死間ADC值變化是否存在差異還需要進一步觀察。另外，由于臨床研究的局限性，難以在1周內對患者進行多次MR檢查，因此選取了兩組不同患者在不同時間點進行觀察，但所得數據能在一定程度上反映腦梗死后核心區(qū)及周圍組織ADC值的變化規(guī)律。

［1］ Padhani AR, Koh DM, Collins DJ. Whole-body diffusionweighted MR imaging in cancer:current status and research directions. Radiology, 2011,261(3):700-718.

［2］ Schwamm LH,Koroshetz WJ,Sorensen AG,et al.Time course of lesion development in patients with acute stroke serial diffusionand hemodynamic-weighted magnetic resonance imaging.Stroke, 1998, 29(11):2268-2276.

［3］ Qiao M, Malisza KL, Del Bigio MR, et al. Transient Hypoxia-Ischemia in Rats: Changes in Diffusion-Sensitive MR Imaging Findings, Extracellular Space, and Na+-K+-Adenosine Triphosphatase and Cytochrome Oxidase Activity1. Radiology, 2002, 223(1): 65-75.

［4］ Rohl L, Ostergaard L, Simonsen CZ, et al. Viability thresholds of ischemic penumbra of hyperacute stroke defined by perfusionweighted MRI and apparent diffusion coefficient. Stroke, 2001, 32(5): 1140-1146.

［5］ Hermier M, Nighoghossian N. Contribution of susceptibilityweighted imaging to acute stroke assessment. Stroke, 2004, 35(8): 1989-1994.

Objective To utilize diffusion weighted imaging to measure ADC values of cerebral infarction core and surrounding tissues，evaluate the outcome of cerebral infarction. Methods 80 cases of acute cerebral infarction patients were collected as the research object，MRI scans were performed at initial diagnosis in 24 hours，40 cases were reviewed with MR scan after 3 days，and others cases were reviewed with MRI scans after 7days. ADC values of infarction core and the tissues to around the core within 2 cm in the initial diagnosis were measured and patients were reviewed，and then ADC values of the corresponding level to the side mirror area were measured. To compare ADC values changes of different time. According to the anatomical site, they were divided into basal ganglia，thalamus and lateral ventricle group and comparison between groups of ADC values change. Results 80 cases of acute cerebral infarction patients ADC values had significant difference in 3 days and 7 days when reviewing the lesion core，with statistical significance（P＜0.001）. The ADC values was of great difference in surrounding tissues with statistical significance（P＜0.001）. The ADC values change with infarction of anatomical differences had no statistical significance（P＞0.05）. Conclusions ADC value can quantitative and dynamic reflect the outcome of Ischemia and necrosis in the infarction area and the surrounding tissues，Could help us to evaluation the infarcts prognosis and curative effect observation.

Cerebral infarction Magnetic resonance imaging Diffusion weighted imaging ADC values

322000 浙江省義烏市中醫(yī)院（楊慧強）

310006 浙江省中醫(yī)院（曹志堅 岑林）