非強(qiáng)化表觀彌散系數(shù)值對急性腦梗死預(yù)后的研究*

張立濤 崔群生 馬振波 武玉恒 孔慶奎 程 琮

(1.泰山醫(yī)學(xué)院附屬泰山醫(yī)院影像診斷科, 山東 泰安 271000；2.泰山醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，山東 泰安 271016)

急性腦梗死(acute stroke)發(fā)病急，可繼發(fā)一系列神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥狀或發(fā)病短時(shí)間內(nèi)突發(fā)死亡，因此其早期快速、準(zhǔn)確診斷是及時(shí)有效治療的關(guān)鍵。Rose[1]，Sobesky[2]等研究所用DWI與PWI組合模型往往需要注射增強(qiáng)對比劑，參數(shù)不統(tǒng)一，操作較為復(fù)雜、延誤MR檢查時(shí)間等問題，限制了其在臨床的應(yīng)用。DWI有助于對急性腦梗死及時(shí)進(jìn)行正確的診斷[3]。Fiehler等[4]研究表明表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值的降低與血流灌注異常的程度密切相關(guān)，從梗死核心區(qū)到其周圍，ADC值呈逐漸升高，這為應(yīng)用ADC來表征彌散異常提供了依據(jù)。本研究旨在通過對33例急性腦梗死患者的DWI及ADC圖進(jìn)行分析，探討非強(qiáng)化表觀彌散系數(shù)值對急性腦梗死預(yù)后的診斷價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

自2010年3月至2010年11月篩選急診及神經(jīng)內(nèi)科就診并經(jīng)隨診觀察確診為急性腦梗死患者33例(圖像質(zhì)量合格，無明顯運(yùn)動偽影等)。男22例，女11例，平均年齡為(61±11)歲。所有患者在發(fā)病6～12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行磁共振成像，間隔4天后進(jìn)行常規(guī)復(fù)查。所有患者在MR檢查前均行計(jì)算機(jī)斷層(computer tomography，CT)檢查。以前有過梗死史、經(jīng)CT證實(shí)為腦出血、顱內(nèi)腫瘤、動靜脈畸形或蛛網(wǎng)膜下腔出血患者排除在外。根據(jù)在DWI上測量病灶的大小將患者分為病灶擴(kuò)大組(I組)與無擴(kuò)大組(II組)。所有患者均無進(jìn)行降高血壓及抗腦水腫藥物治療。該研究經(jīng)泰安市中心醫(yī)院倫理委員會通過，并獲得所有患者或其家屬的知情同意。

1.2 MR檢查

采用1.5T超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)(SQ，Siemens，Avanto，Germany)，仰臥位，采用頭部8通道線圈行MR檢查，再行多模式MR檢查的成像序列彌散加權(quán)成像檢查，采用多層單發(fā)射回波平面成像(single-shot echo-planar imaging，SS-EPI)序列，采集19層覆蓋全腦，b(彌散敏感系數(shù))值分別為b=0 s/mm2和b=1000 s/mm2，重復(fù)時(shí)間(repetition time，TR)3200 ms，回波時(shí)間(echo time，TE)94 ms，slice=5 mm，視野(field of view，F(xiàn)OV)230 cm×230 cm，矩陣(matrix )190 mm×190 mm，成像時(shí)間38 s。

1.3 影像分析與信號測量

全部病例的MR圖像均由2名放射學(xué)專家采用盲閱法進(jìn)行閱片，觀察和分析DWI上的病灶的影像表現(xiàn)，并與同層對側(cè)相應(yīng)同一層面正常部位影像進(jìn)行比較。選取DWI顯示病變范圍最大層面，手動勾畫出DWI異常區(qū)域的邊緣，并自動得到所勾畫區(qū)域梗死灶的大小(mm2)，同時(shí)在ADC圖上選取并測量病變區(qū)梗死中心及半暗帶ADC值和對側(cè)相應(yīng)區(qū)域正常腦實(shí)質(zhì)ADC值(圖1)。

圖1 DWI與ADC圖

A：DWI圖 B：ADC圖

1：梗死灶 2：對側(cè)相應(yīng)區(qū)域正常腦實(shí)質(zhì) 3：半暗帶

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 病灶擴(kuò)大組與無擴(kuò)大組病灶大小的比較

發(fā)病6～12小時(shí)與間隔4天DWI測得病灶大小(表1)，兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。

表1 DWI圖上病灶大小(mm2)

2.2 病灶擴(kuò)大組ADC均值的比較

發(fā)病6～12小時(shí)內(nèi)病灶中心ADC均值、半暗帶ADC均值明顯低于對側(cè)相應(yīng)區(qū)域正常腦實(shí)質(zhì)ADC均值[(392.3±57.2)×10-6mm2/s vs(807.0±43.6)×10-6mm2/s，(547.0±71.8)×10-6mm2/s vs(807.0±43.6)×10-6mm2/s，P<0.001](圖2)。

2.3 病灶無擴(kuò)大組ADC均值的比較

間隔4天病灶中心ADC均值、半暗帶ADC均值明顯低于對側(cè)相應(yīng)區(qū)域正常腦實(shí)質(zhì)ADC均值[(480.5±61.6)×10-6mm2/s vs(770.3±45.1)×10-6mm2/s，(761.9±33.9)×10-6mm2/s vs(770.3±45.1)×10-6mm2/s，P=0.005](圖2)。

2.4 病灶擴(kuò)大組與無擴(kuò)大組ADC均值的比較

兩組病灶中心ADC均值之間及兩側(cè)相應(yīng)區(qū)域正常腦實(shí)質(zhì)ADC均值之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[(392.3±57.2)×10-6mm2/s vs(480.5±61.6)×10-6mm2/s，(807.0±43.6)×10-6mm2/s vs(770.3±45.1)×10-6mm2/s，P>0.05]。而病灶擴(kuò)大組半暗帶ADC均值明顯低于病灶無擴(kuò)大組[(547.0±71.8)×10-6mm2/s vs(761.9±33.9)×10-6mm2/s，P<0.001](圖2)。

圖2 組I與組II ADC均值圖

注：1，2，3分別代表病灶中心、半暗帶和對側(cè)相應(yīng)區(qū)域正常腦實(shí)質(zhì)ADC均值。

3 討 論

1977年，Abtrup等[5]通過實(shí)驗(yàn)首次提出缺血半暗帶的概念。1981年，其將缺血半暗帶定義為：腦缺血后壞死周圍的腦組織，其血流灌注水平低于維持正常腦功能的血流水平。近年來，很多研究表明缺血半暗帶內(nèi)ADC值呈中等程度的下降[6]。Hoehn-Berlage等[7]的動物實(shí)驗(yàn)表明腦缺血組織內(nèi)ADC值小于正常側(cè)的70%左右。

人缺血腦組織的梗死中心區(qū)和缺血半暗帶的ADC閾值也尚未統(tǒng)一。在過去，Dardzinski[8]認(rèn)為，ADC很難對腦梗死不可逆損傷區(qū)域作出明確的界定。Schlaug[9]則認(rèn)為梗死病灶中心ADC均值與對側(cè)相應(yīng)區(qū)域正常腦實(shí)質(zhì)ADC均值的比值在0.50～0.78之間，缺血半暗帶不可逆損傷區(qū)域ADC均值與對側(cè)相應(yīng)區(qū)域正常腦實(shí)質(zhì)ADC均值的比值在0.87～0.98之間，缺血半暗帶可逆損傷區(qū)域ADC均值與對側(cè)相應(yīng)區(qū)域正常腦實(shí)質(zhì)ADC均值的比值在0.93之間。Pamela等人最初認(rèn)為半暗帶ADC均值小于584.0×10-6mm2/s，而且半暗帶ADC均值與對側(cè)相應(yīng)區(qū)域正常腦實(shí)質(zhì)ADC均值的比值小于0.8，容易發(fā)展為腦梗死；最初半暗帶ADC均值大于804.0×10-6mm2/s，而且半暗帶ADC均值與對側(cè)相應(yīng)區(qū)域正常腦實(shí)質(zhì)ADC均值的比值大于0.96時(shí)，并沒有演變?yōu)槟X梗死。但是，還有相關(guān)文獻(xiàn)則認(rèn)為僅病灶中心ADC均值、半暗帶ADC均值并不能對腦梗死的預(yù)后作出定論。在Fiehler等[4]研究中，發(fā)現(xiàn)有2例血管再通的患者，最初ADC值比正常值低60%左右，在第7天復(fù)查時(shí)，在T2WI圖像上，病灶較發(fā)病時(shí)減少一半。他們分析認(rèn)為與ADC絕對值沒有關(guān)系，而是與組織自身修復(fù)能力有關(guān)。馬麗、高培毅等[10]研究結(jié)果顯示ADC方法對于判斷缺血半暗帶的存在具有較高的敏感度(88.4%)。在本研究中，組I與組II半暗帶ADC均值之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。組I病人梗死灶中心ADC均值(392.3±57.2)×10-6mm2/s，半暗帶ADC均值(547.0±71.8)×10-6mm2/s ，也就是，梗死灶中心ADC均值、半暗帶ADC均值與對側(cè)相應(yīng)區(qū)域正常腦實(shí)質(zhì)ADC均值[(807.0±43.6)×10-6mm2/s]的比值分別為0.48、0.67。組II梗死灶中心ADC均值(480.5±61.6)×10-6mm2/s，半暗帶ADC均值(761.9±33.9)×10-6mm2/s，相對應(yīng)的ADC均值比值分別為0.62、0.99，這與Pamela等研究結(jié)果基本相似。

本研究的創(chuàng)新點(diǎn)在于通過DWI分析病灶異常區(qū)域的病灶的大小及結(jié)合ADC值來確定病灶預(yù)后。與其它應(yīng)用ADC值判斷缺血半暗帶的研究[11-13]不同，本研究提出了這一全新的解決方案，不僅能夠明顯縮短傳統(tǒng)急性腦梗死病人的MRI檢查時(shí)間，為臨床制定治療方案提供有利時(shí)機(jī)，使得更多的病人獲得治療的機(jī)會，同時(shí)由于不需注射對比劑，能明顯降低醫(yī)療費(fèi)用。

本研究也有局限性，在有的病例中，病灶可能會沿著同一層面向周圍腦組織擴(kuò)大，而有的病灶則是沿著不同的層面向不同的方向同時(shí)擴(kuò)展，因此，ADC值的大小與很多因素有關(guān)，如ADC圖成像條件、ROI'S的大小及所選區(qū)域、數(shù)據(jù)的測量與分析和成像參數(shù)等，而且還與病灶擴(kuò)大方向有密切關(guān)系，這就難免會造成假陽性結(jié)果。因此在本研究中，排除了在不同部位的梗死灶及不同點(diǎn)所測量的誤差較大的ADC值。

綜上所述，由于不需做注射對比劑的檢查，因此ADC值可以作為梗死程度及梗死病變是否可逆的一個(gè)有效指標(biāo)。我們認(rèn)為梗死灶中心及半暗帶的ADC值在急性腦梗死預(yù)后評估及對臨床采用更積極有效的治療方案，從而降低病死率是非常有幫助的。

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