波譜成像聯(lián)合彌散成像診斷老年缺血性腦病研究進展

王東軍 侯智通 王曉玲 (牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬二院影像科，黑龍江 牡丹江 157009)

缺血性腦病是指由于心臟驟停、低血壓、失血、低血糖、窒息等原因引起腦血流下降到低于10～15 ml·100 g－1·min－1而引起的腦損傷。缺血性腦病有以下幾種類型:①層狀壞死，大腦皮質(zhì)神經(jīng)元分層壞死、脫失、膠質(zhì)化，使皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞層中斷;②海馬錐體細(xì)胞損傷、脫失、膠質(zhì)化;③邊緣帶梗死，缺血性腦病的臨床癥狀與缺血的嚴(yán)重程度和持續(xù)時間有關(guān)，癥狀輕的患者有一過性精神錯亂，上肢肩帶肌力，感覺減退等癥狀，病情嚴(yán)重的患者可昏迷死亡，成為植物人。使用傳統(tǒng)磁共振成像(MRI)診斷缺血性腦病早期很難被發(fā)現(xiàn)，缺血性腦實質(zhì)的范圍只有在較晚時期當(dāng)血管源性水腫出現(xiàn)時才能被發(fā)現(xiàn)。盡早診斷和治療缺血性腦病具有重要的理論和現(xiàn)實意義。結(jié)合常規(guī)MRI、彌散加權(quán)成像(DWI)可以推斷腦缺血所處的時期，磁共振波譜成像(MRS)能提供腦缺血區(qū)代謝改變，聯(lián)合應(yīng)用兩種成像技術(shù)對缺血性腦病預(yù)測和救治有一定幫助。

1 波譜成像

1.1 波譜成像的概念和機制 MRS是近年來一種新型的高科技影像學(xué)檢查方法，MRS技術(shù)是在MRI技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，比MRI的功能更強，是無創(chuàng)性活體檢測腦組織化學(xué)成分的MRI技術(shù)，屬代謝水平成像。能在分子水平反映生物體內(nèi)或人體內(nèi)病變的信息，明顯提高MRI技術(shù)的診斷特異性，增強了對危險性疾病的早期診斷和監(jiān)控能力〔1〕。MRS能反映分子內(nèi)部自旋核的物理、化學(xué)環(huán)境，MRS技術(shù)將MRI提供的空間信息和MRS提供的波譜信息有機結(jié)合起來。該項檢查方法于1973年首次應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)〔2〕，是分子水平的檢測工具，是分子醫(yī)學(xué)、基因療法等醫(yī)學(xué)前沿的首選監(jiān)控技術(shù)，它可以洞察組織器官的能量代謝狀況〔3〕。

MRS原理是利用人體的代謝物質(zhì)在磁共振儀(MR)中的化學(xué)位移來測定分子組成及空間構(gòu)型的一種檢測方法。不同的腦代謝產(chǎn)物例如N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、肌酸-磷酸肌酸、膽堿類、肌醇、谷氨酰胺-谷氨酸等復(fù)合物在不同化合物中其進動頻率的化學(xué)位移不同MR可以分辨不同的進動頻率，這能反映人體能量代謝的病理生理變化。

1.2 MRS適應(yīng)證及優(yōu)點 MRS診斷應(yīng)用范圍:①MRS可及時準(zhǔn)確地對腦梗死、腦腫瘤、炎癥、變性病等神經(jīng)系統(tǒng)病變進行定位、定性診斷，可發(fā)現(xiàn)早期病變。②可用于診斷心臟病、附壁血栓等心血管疾病。③鑒別和診斷肝癌，肝囊腫等腹部器官尤其是腹膜后的病理診斷。④胸部病變?nèi)缈v隔內(nèi)腫物、淋巴結(jié)及胸膜病變等。⑤對卵巢腫瘤，子宮肌瘤、子宮等盆腔器官定性定位診斷。⑥診斷骨內(nèi)感染病變范圍，對一些細(xì)微改變?nèi)绻谴靷扔休^大價值，此外，對關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨、韌帶及骨髓病變有較高診斷價值。⑦對神經(jīng)、血管、淋巴管、肌肉、結(jié)締組織的腫瘤、感染、變性病等全身軟組織病變的定位、定性的診斷準(zhǔn)確。MRS優(yōu)點:①無放射性損害，②無骨性偽影，③橫斷面、矢狀切面等多方面成像和多參數(shù)成像，④軟組織分辨能力高，⑤顯示血管結(jié)構(gòu)無需使用對比劑等優(yōu)點。

2 彌散成像

2.1 彌散成像的概念和機制

2.1.1 彌散成像的概念 彌散是分子的布朗運動，這是分子的一種微觀、隨機的平移運動。當(dāng)分子運動受邊界約束被限制在一種的介質(zhì)內(nèi)，其彌散受到限制。彌散成像是研究組織內(nèi)水分子微觀運動的成像方法。水分子在不同組織其彌散系數(shù)不同，并且在病理情況下其彌散系數(shù)將發(fā)生變化〔4〕。

2.1.2 彌散成像的機制 常規(guī)MRI是利用人體各組織的T1和T2弛豫時間的不同，得到具有不同組織對比度的圖像。磁共振彌散成像是測量水分子的運動狀況，顯示分子的位移情況，即反映的是組織的一種對比度，這種對比與組織彌散特性密切相關(guān)，而盡量消除T1、T2弛豫時間和質(zhì)子密度的影響。物質(zhì)彌散特性可由彌散系數(shù)來描述即一個水分子單位時間內(nèi)自由隨機彌散運動的平均范圍〔5〕。

2.2 彌散成像臨床應(yīng)用 彌散成像的臨床應(yīng)用于:①缺血性腦卒中，創(chuàng)傷、感染的診斷與評價;②腦、肝、腎等腫瘤診斷;③細(xì)胞毒性水腫和血管原性水腫等疾病診斷。

3 波譜成像聯(lián)合彌散成像在臨床診斷中的應(yīng)用

3.1 波譜成像在腦病診斷中的應(yīng)用 MRS可以檢測到乳酸(Lac)的水平，Lac是缺氧時能量代謝的產(chǎn)物〔6〕，是腦缺血重要標(biāo)志，能界定缺血半暗帶，而恢復(fù)缺血半暗帶可以達到溶栓治療目的。NAA也是一個與腦梗死重要標(biāo)志。Michaelis等〔7〕研究證明，在Lac異常的早期NAA是正常的，在腦缺血3 h以上時，NAA持續(xù)下降，甚至下降幾乎消失。由于NAA和Lac水平直接與缺血嚴(yán)重程度和細(xì)胞死亡的程度相關(guān)，MRS有足夠的敏感性預(yù)示有可能形成梗死的部位。此外，杜芳等〔8〕研究短暫性腦缺血發(fā)作時，腦局部低灌注可使局部Lac濃度升高，證實該區(qū)是發(fā)展成腦梗死危險地帶，因此MRS對短暫性腦缺血的診斷具有重要意義。

3.2 彌散成像診斷在腦病診斷中的應(yīng)用 劉國艷等〔9〕選擇急性缺血性腦血管病219例均行腦部CT、MRI、DWI，檢查時間為2～8 h。結(jié)果是CT未見病灶;常規(guī)MRI有7例在內(nèi)囊后肢存在T2信號，其余均為陰性;而DWI檢查示顳葉、島葉、枕葉及蒼白球、腦干、小腦均存在彌散的高信號影。這表明DWI可以發(fā)現(xiàn)早期急性腦缺血性腦卒中的病變部位、病變范圍;此外，通過缺血區(qū)的動態(tài)觀察及定量分析，確定可逆及不可逆損害區(qū)，為溶栓治療提供影像學(xué)資料。Gonzalez等〔10〕對疑似腦梗死患者進行CT與DWI掃描，結(jié)果顯示DWI診斷腦梗死的敏感性和特異性很高。Moseley等〔11〕復(fù)制大腦動脈阻塞模型，發(fā)現(xiàn)DWI可診斷早期缺血病灶并可顯示缺血區(qū)的確切范圍。

3.3 彌散成像與波譜成像在缺血性腦病診斷中的應(yīng)用 朱文珍等〔12〕選擇13例發(fā)病時間在2～6 h內(nèi)的超急性腦梗死患者MRI檢查，包括DWI、MRS技術(shù)，并在2～28 d內(nèi)復(fù)查T2WI確定最終梗死范圍。結(jié)果顯示，對梗死中心區(qū)、缺血半暗帶及對側(cè)鏡像區(qū)，測量其擴散變化及代謝改變DWI能反映腦組織損傷的病理狀態(tài)，MRS能反映缺血腦組織的代謝變化，這些信息的綜合應(yīng)用能更全面地評估缺血半暗帶，能夠為溶栓治療采用適當(dāng)?shù)臅r間和措施提供重要依據(jù)。

4 波譜成像聯(lián)合彌散成像的應(yīng)用前景

MRS能夠準(zhǔn)確、及時、動態(tài)地反映腦內(nèi)神經(jīng)生化代謝情況，有利于對損傷腦組織進行活體病理生理研究;但是也有其局限性，如無明確的定位作用，來自水和脂肪的干擾、影響其準(zhǔn)確性等。DWI可以推斷腦缺血所處的時期并對早期缺血病灶進行準(zhǔn)確定位，聯(lián)合應(yīng)用兩種成像技術(shù)對老年人缺血性腦病預(yù)測和救治有一定幫助。當(dāng)然，聯(lián)合應(yīng)用兩種診斷技術(shù)檢查費相對昂貴;但是隨著科學(xué)的發(fā)展，MRS與DWI聯(lián)合應(yīng)用會在腦缺血腦病的診治中發(fā)揮越來越重要的作用。

1 孫 娟.前瞻性比較T2加權(quán)MRI和動態(tài)增強MRI、3D MR波譜成像或擴散加權(quán)MRI在重復(fù)經(jīng)直腸超聲導(dǎo)引下活檢的作用〔J〕.國際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志，2011;33(1):15-7.

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