彭秀華,張士玉,顧曉麗,梁宗輝
(上海市靜安區(qū)中心醫(yī)院放射科,上海200040)
缺血性腦卒中占腦卒中的65%~80%[1]。腦細(xì)胞一旦壞死便不可再生,因此,腦卒中致死、致殘率高,常導(dǎo)致患者生活質(zhì)量降低。若能在腦梗死前期提前發(fā)現(xiàn),及時(shí)干預(yù)治療,可降低缺血性腦卒中的發(fā)生率。目前,對腦梗死的診斷多為定性診斷,且均在腦梗死后發(fā)現(xiàn)。自旋標(biāo)記技術(shù)(ASL)能測出局部腦組織的腦血流量(CBF)值,并根據(jù)CBF值判斷該區(qū)域大腦是否存在血流灌注異常,及時(shí)干預(yù),避免腦梗死發(fā)生。本研究探討ASL對CBF的評估能力,以期為提高對腦梗死前期診斷率提供幫助。
1.1 一般資料 選擇我院2016年4—9月收治的缺血性腦卒中患者21例,均行MRI檢查。其中男15例,女 6例;年齡 31~86歲,平均(59.51±5.33)歲。DWI高信號證實(shí)腦卒中19例,其中急性腦卒中(發(fā)?。? d)6例,亞急性腦卒中(發(fā)?。?周)13例。短暫性腦缺血發(fā)作(transinent ischemi attack,TIA)2例。所有患者檢查前均簽署知情同意書。
1.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn) ①TIA組標(biāo)準(zhǔn),TIA發(fā)作者,排除既往大面積腦梗死或處于腦梗死恢復(fù)期、腦出血。②腦卒中組標(biāo)準(zhǔn),為急性期(<3 d)和亞急性期(<2周)的缺血性腦卒中患者。排除大面積腦梗死、腦梗死恢復(fù)期、腦出血、體內(nèi)裝有金屬異物、有幽閉恐懼癥、安裝心臟起搏器及支架者。
1.3 儀器與方法 采用GE Discovery 750 3.0 T MRI掃描儀、頭顱專用的32通道線圈?;颊呷⊙雠P位,頭先進(jìn),耳內(nèi)塞棉花球。采集圖像包括T1WI、T2WI、FLAIR、DWI、ASL、3D-T1和 3D-TOF-MRA 序列圖像,掃描基準(zhǔn)線為前后聯(lián)合連線水平。掃描參數(shù):軸位 T1FLAIR TR 1 902 ms,TE 24 ms,層數(shù) 16,層厚6 mm,層距 2 mm,F(xiàn)OV 24 cm×24 cm,NEX 為 1,矩陣 320×224。 軸位 T1WI TR 9 000 ms,TE 128 ms,層數(shù) 16,層厚 6 mm,層距 2 mm,F(xiàn)OV 24 cm×24 cm,NEX 為 1,矩陣 256×256。 DWI TR 3 800 ms,TE 1 ms,層數(shù) 16,層厚 6 mm,層距 2 mm,F(xiàn)OV 24 cm×24cm,NEX 為 1,矩陣 160×160。 3D-ASL TR 4938ms,TE 10.5 ms,層厚 4 mm,F(xiàn)OV 24 cm×24 cm,NEX 為3,矩陣 320×224。 3D-T1TR 8.2 ms,TE 3.2 ms,層厚1.2 mm,F(xiàn)OV 24 cm×24 cm,NEX 為 1,矩陣 256×256。3D-TOF-MRA:TR 21ms,TE 2.5ms,層厚 1.4mm,F(xiàn)OV 22 cm×19 cm,NEX 為 1,矩陣 320×256。
1.4 圖像分析 運(yùn)用ADW 4.6后處理工作站、Funtool軟件,自動生成ASL-CBF偽彩圖像,利用3D-T1序列與偽彩圖像相匹配,觀察圖像,取病灶最大平面,人工手動勾畫出與灌注異常區(qū)域一致的ROI,由軟件自動測量ROI的CBF值。測量時(shí)應(yīng)盡可能避免大血管、腦溝池及腦室等結(jié)構(gòu),由2位有經(jīng)驗(yàn)的診斷醫(yī)師對所得的CBF、DWI及MRA圖像進(jìn)行分析。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 21.0軟件分析所得數(shù)據(jù),計(jì)量資料以±s表示。病灶中心區(qū)和對側(cè)相應(yīng)區(qū)域兩側(cè)CBF值比較行配對t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
腦卒中19例(圖1,2),其中血管正常4例,頸內(nèi)動脈狹窄、閉塞硬化4例,大腦前動脈狹窄2例,大腦中動脈狹窄閉塞9例。TIA 2例(圖3)。
腦卒中病灶中心區(qū)的CBF平均值為 (24.4±1.81)mL·(min·100 g)-1,對側(cè)相應(yīng)區(qū)的 CBF 平均值為(38.67±3.07)mL·(min·100 g)-1,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.00)。其中17例ASL示病灶面積大于DWI,2例ASL顯示病灶面積小于DWI(圖1,2)。
腦供血的多少可定量的用CBF。CBF是指一定時(shí)間內(nèi)流經(jīng)定量腦組織的血流量。一般正常人CBF值為 50 mL·(min·100 g)-1。 當(dāng) CBF< 正常人的 50%[CBF值 =25 mL·(min·100 g)-1]時(shí),即出現(xiàn)臨床癥狀,當(dāng)CBF>正常人的50%,且又達(dá)不到正常時(shí),盡管局部大腦供血不足,但未出現(xiàn)任何臨床癥狀[2]。TIA是頸動脈或椎-基底動脈系統(tǒng)發(fā)生短暫性血液供應(yīng)不足,引起局灶性腦缺血導(dǎo)致突發(fā)、短暫性、可逆性神經(jīng)功能障礙。有學(xué)者[3]報(bào)道,TIA患者發(fā)生腦卒中的概率比普通人顯著增加。
ASL是通過標(biāo)記成像層面的血液從而使自旋弛豫狀態(tài)發(fā)生改變,等被標(biāo)記血液全部灌注到組織后開始掃描,可得到既包含組織又包含組織內(nèi)標(biāo)記血液的圖像,叫做標(biāo)記像。不對成像層面的血液標(biāo)記進(jìn)行掃描成像,得到包含組織和組織內(nèi)未標(biāo)記血液的圖像,稱為非標(biāo)記像。標(biāo)記像和非標(biāo)記像之間的差值為灌注像,即CBF圖[4]。ASL不僅可反映大腦血流動力學(xué)狀態(tài),分析大腦血流灌注的情況,還可定量評估CBF。ASL不僅能顯示大腦灰質(zhì)和白質(zhì)的灌注不同,還能顯示腦卒中和TIA患者缺血區(qū)與正常區(qū)域的血流灌注不同,有利于確定病灶的部位和大?。?]。有學(xué)者[6]報(bào)道,30例缺血性腦卒中患者分別行動態(tài)磁敏感對比增強(qiáng)灌注成像(DSC-PWI)和ASL掃描,兩者結(jié)果比較,具有一致性。但PWI-CBF比ASL-CBF顯示的面積小,可能是由于ASL以自體血為示蹤劑,磁化標(biāo)記的質(zhì)子T1非常短,導(dǎo)致延遲的動脈易被采集[7-8]。也有學(xué)者[9]研究表明,ASL測量正常人的CBF值與PET腦血流灌注成像所測量的CBF值具有很強(qiáng)的一致性,并認(rèn)為兩者在評估血流灌注是否異常方面的準(zhǔn)確性相同。
本研究灌注異常區(qū)CBF平均值為(24.42±1.81)mL·(min·100g)-1,對側(cè)為(38.67±3.07)mL·(min·100 g)-1,兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這可能是由于灌注異常區(qū)腦細(xì)胞缺血壞死,CBF值較健側(cè)明顯降低[10]。 生理學(xué)研究[11]認(rèn)為正常 CBF值 > 50 mL·(min·100 g)-1;當(dāng) CBF值 < (18±2)mL·(min·100 g)-1時(shí),腦血氧供應(yīng)水平較低,腦細(xì)胞損害具有可逆性。當(dāng) CBF 為(10±2) mL·(min·100 g)-1時(shí),腦細(xì)胞已發(fā)生水腫、壞死,壞死不可逆[12]。ASL所測量的CBF值與大腦的生理CBF雖存在不同,但ASL可反映腦血流的狀態(tài),與CBF的高低具有明確的匹配關(guān)系,根據(jù)大腦左右兩側(cè)的對比可反映出腦血流灌注是否存在異常。
本研究中,17例病灶在DWI上的面積比ASL灌注異常區(qū)面積小,說明這些區(qū)域的血供降低,但腦細(xì)胞還能代償存活,未發(fā)生缺血、缺氧壞死,即缺血半暗帶(ischemic penumbra,IP)[13]。 本研究 17 例存在IP,而根據(jù)MRA顯示的血管狹窄對溶栓進(jìn)行評估是不準(zhǔn)確的,即使血管硬化狹窄,但也可能有豐富的側(cè)支循環(huán)提供大腦的供血,所以血管狹窄未必會引起腦細(xì)胞缺血、缺氧壞死。若MRA顯示局部有硬化、狹窄、閉塞,對應(yīng)的ASL顯示的CBF值降低,且CBF降低區(qū)的面積>DWI的面積,則說明存在IP,可進(jìn)行溶栓治療;若ASL顯示的CBF值無變化甚至增加,且CBF降低區(qū)的面積≤DWI的面積,則說明不存在IP,不能進(jìn)行溶栓治療,否則有可能導(dǎo)致腦出血。本研究2例亞急性期腦卒中ASL所顯示的面積比DWI上的小,考慮原因是腦卒中發(fā)生后,及時(shí)的治療、溶栓再通及側(cè)支循環(huán)形成導(dǎo)致的再灌注,使得局部CBF逐漸增加,且IP開始減少,而缺血壞死的腦細(xì)胞和周圍血管源性水腫在DWI上仍表現(xiàn)為高信號,從而導(dǎo)致DWI面積大于ASL,此時(shí)若進(jìn)行溶栓治療,則腦出血的可能性增加。因此,ASL聯(lián)合DWI和MRA提高了腦卒中的診斷和早期治療的準(zhǔn)確性,有助于治療方案的選擇,尤其是有助于判斷是否進(jìn)行溶栓。
本研究的不足:由于急性腦卒中發(fā)病時(shí)間短,很難在有效時(shí)間內(nèi)監(jiān)測到,因此本研究的樣本量較少,且TIA僅2例,無法通過大樣本數(shù)據(jù)預(yù)測具體的CBF臨界值。部分患者已進(jìn)行治療干預(yù),對研究結(jié)果可能會有一定影響。
圖1 男,64歲,急性腦卒中 圖1a DWI示右側(cè)額頂葉斑片狀高信號影 圖1b,1c 自旋標(biāo)記技術(shù)-腦血流量圖(ASL-CBF)及ASL與3D-T1匹配圖像,ASL可見右側(cè)額頂葉灌注較左側(cè)明顯減低 圖1d MRA示右側(cè)大腦中動脈遠(yuǎn)段以及右側(cè)前交通動脈局部血管血栓形成,管腔狹窄(箭頭)
圖2 男,50歲,亞急性腦卒中 圖2a DWI示右側(cè)側(cè)腦室旁大片稍高信號影 圖2b,2c ASL-CBF及ASL與3D-T1匹配圖像,ASL可見右側(cè)半卵圓區(qū)較左側(cè)灌注明顯減低 圖2d MRA示右側(cè)大腦中動脈管腔稍細(xì),顯影較左側(cè)欠佳(箭頭)
圖3 女,48歲,短暫性腦缺血發(fā)作 圖3a DWI未見異常表現(xiàn) 圖3b,3c ASL-CBF及ASL與3D-T1匹配圖像,ASL示左側(cè)額頂葉白質(zhì)區(qū)灌注較右側(cè)明顯減低區(qū) 圖3d MRA可見左右側(cè)大腦中動脈M1段血栓形成,管腔狹窄,周圍多發(fā)小吻合血管(箭頭)