磁共振彌散加權(quán)成像監(jiān)測(cè)急性腦靜脈性血栓形成的實(shí)驗(yàn)研究

劉文源，韓紅光，李磐石，曲紅，秦海明，楊本強(qiáng)，張立波，趙明光

（1.沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院放射診斷科，沈陽(yáng) 1 1 0 0 1 6；2.吉林省磐石市醫(yī)院骨科，吉林 磐石 1 3 2 3 0 0）

隨著磁共振成像技術(shù)的發(fā)展，人們已借助磁共振功能顯像開(kāi)始疾病的病理生理學(xué)研究。腦靜脈性血栓形成后腦實(shí)質(zhì)的病理生理學(xué)改變可以通過(guò)常規(guī)MR成像和磁共振腦靜脈造影（magnetic resonance venography，MRV）直觀地反映，但在評(píng)價(jià)腦靜脈血栓形成的預(yù)后方面存在局限性［1］。本研究即采用磁共振彌散加權(quán)成像（diffusion weight imaging，DWI）監(jiān)測(cè)大鼠靜脈性血栓形成病變發(fā)生發(fā)展的時(shí)間過(guò)程和表現(xiàn)，旨在探索DWI監(jiān)測(cè)對(duì)該病早期診斷、評(píng)價(jià)預(yù)后和指導(dǎo)治療中的意義。

1 材料及方法

1.1 大鼠模型的建立和分組

Wistar大鼠35只（由沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院醫(yī)學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)科提供，雌雄不限），體質(zhì)量250～300 g，隨機(jī)分

1.2 磁共振成像方法

本實(shí)驗(yàn)采用GE Signa CV/i 1.5T Hispeed Plus超導(dǎo)型磁共振掃描儀。該磁共振掃描儀采用直徑為3英寸（7.62 cm）的雙調(diào)諧正交表面線圈，將麻醉的大鼠身體安置為俯臥位，將其頭部固定于雙調(diào)諧正交表面線圈中央。所有大鼠都進(jìn)行常規(guī)T1加權(quán)成像、T2加權(quán)成像及彌散加權(quán)成像。彌散敏感系數(shù)值b選用 1 000 s/mm2和 0 s/mm2，平面回波技術(shù)（echo planar imaging，EPI）用于 DWI。在 T2WI圖像上分別測(cè)量各個(gè)病灶的面積。根據(jù)每個(gè)病灶相對(duì)于整個(gè)層面面積的百分比計(jì)算病灶的大小。彌散加權(quán)成像的原始圖像被發(fā)送到SUN工作站（GE Adw3.1）進(jìn)行圖像的后處理，從而構(gòu)建出每個(gè)掃描層面的表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）圖。將計(jì)算出來(lái)的病灶的ADC值與正常腦組織的ADC值進(jìn)行對(duì)比（b=0 及 b=1 000）［3］。

1.3 大鼠腦梗死灶的測(cè)定

在 0.5，1，3，6，12，24，48 h 對(duì) A 組大鼠進(jìn)行磁共振掃描后將腦組織取出，根據(jù)與MRI對(duì)應(yīng)的冠狀層面，按照每3 mm間隔進(jìn)行切片，37℃恒溫下TTC染色避光溫浴30 min后，再將其放置到10%甲醛液中固定24 h。觀察梗塞灶情況，梗塞組織呈白色，而正常腦組織呈紅色，采用多媒體圖像分析系統(tǒng)對(duì)腦切片尾側(cè)面的梗塞面積進(jìn)行測(cè)量，由此計(jì)算相應(yīng)層面腦組織中TTC失染區(qū)所占的百分比。

1.4 腦含水量測(cè)定

在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)從A組分別提取1只大鼠，處死后取出腦組織，稱取濕重。將該腦組織放置于電熱恒溫干燥箱中，在92℃干燥5 d，至質(zhì)量恒定，然后計(jì)算腦含水量。腦組織含水量（%）=（腦濕重-腦干重）/腦濕重×100%。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)以x±s表示，利用SPSS 13.0軟件進(jìn)行處理，分析方法采用配對(duì)t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 MRI結(jié)果

A組MRI均顯示異常（圖1A），腦組織呈現(xiàn)實(shí)質(zhì)性損害，病灶均局限在上矢狀竇旁皮層和皮層下的腦實(shí)質(zhì)內(nèi)，即限于上矢狀竇的結(jié)扎區(qū)域內(nèi)，各時(shí)間點(diǎn)的病灶大小均不等。T1WI局部腦組織略腫脹，信號(hào)無(wú)明顯變化或表現(xiàn)為略降低，同時(shí)雙側(cè)側(cè)腦室可見(jiàn)不同程度的受壓改變。T2WI表現(xiàn)為病灶局部的不均勻高信號(hào)影。對(duì)于 0.5，1，3 h，CVT、DWI呈現(xiàn)病變的敏感性明顯高于T2WI；0.5 h DWI可見(jiàn)病變，而T2WI未見(jiàn)顯示；1 h T2WI病變雖然呈現(xiàn)，但是由于頂葉皮層區(qū)的異常信號(hào)面積太小，因而并不能進(jìn)行MRI定量分析；3 h DWI、T2WI均可以顯示病變，但是T2WI所顯示的病變范圍比DWI顯示小（P＜0.05，表1）。A組CVT現(xiàn)成后缺血區(qū)的ADC數(shù)值在0.5 h時(shí)即刻降到正常腦組織ADC值的（58.5±3.0）%，隨后開(kāi)始逐漸上升，于48 h時(shí)升高到正常腦組織ADC值的（83.1±4.6）%（圖1B）。而B(niǎo)組和C組大鼠腦組織各時(shí)間點(diǎn)的MRI均未發(fā)現(xiàn)異常。另外對(duì)各組大鼠進(jìn)行MRV檢查，觀察上矢狀竇及其周圍靜脈的血流情況可見(jiàn)，A組大鼠上矢狀竇的后2/3部分表現(xiàn)為限局性的充盈缺損，但B組和C組都未呈現(xiàn)顯著變化。

表1 A組大鼠各時(shí)間點(diǎn)D WI和T 2 WI異常信號(hào)大小的比較（n，x±s，mm2）T a b.1 A b n o r ma l s i g n a l a r e a o f g r o u p Ao n D WI a n d T 2 WI a t e a c h t i me p o i n t（n，x±s，mm2）

2.2 TTC染色結(jié)果

TTC染色結(jié)果與DWI病變的位置以及范圍基本保持一致（圖2），非梗塞區(qū)正常腦組織呈紅染，而缺血區(qū)組織染色逐漸變淡直至蒼白色。

2.3 腦含水量的測(cè)定結(jié)果

A組實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮谏鲜笭罡]閉塞6 h后腦含水量明顯升高，24 h達(dá)到最高值（圖3）。

3 討論

本結(jié)果研究顯示了CVT后生理病理逐步改變的過(guò)程。DWI做為功能成像的一種，其主要特點(diǎn)是區(qū)分細(xì)胞毒性水腫和血管源性腦水腫。ADC值的變化能夠反應(yīng)出水腫的類型。CVT病變?cè)缙谟捎谀芰看x的衰竭，細(xì)胞膜被破壞，表現(xiàn)為細(xì)胞毒性水腫，離子和水分子逐漸進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)之后，自由電子的擴(kuò)散因?yàn)槭艿矫黠@的限制，DWI成像顯示局部信號(hào)增高，ADC值廣泛降低。在最初的觀察點(diǎn)0.5 h，ADC值下降到正常腦組織的（58.5±3.0）%。由于血腦屏障破壞，水分被血管內(nèi)大分子物質(zhì)攜帶進(jìn)入細(xì)胞間隙，產(chǎn)生血管源性腦水腫，DWI成像顯示局部信號(hào)減低，ADC值升高，在結(jié)束觀察點(diǎn)時(shí)達(dá)到（83.1±4.6）%。血管源性水腫逐漸出現(xiàn)并占據(jù)優(yōu)勢(shì)［4］。這種曲線變化與局灶性的腦組織缺血的病理生理學(xué)改變基本相似。

靜脈性腦梗死是腦靜脈閉塞導(dǎo)致的嚴(yán)重缺血結(jié)果［6］。腦水腫指數(shù)是評(píng)定腦靜脈性血栓腦水腫程度的量化指標(biāo)［7］。腦含水量在閉塞后6 h即顯著升高，24 h最為明顯。自由水增多、細(xì)胞毒性水腫及細(xì)胞凋亡是腦缺血后T2WI信號(hào)增高形成的因素，其中自由水增多是最主要原因［8］。臨床實(shí)踐證明，常規(guī)MRI上腦缺血后信號(hào)改變常滯后于腦水腫引起的體積增大，T2WI出現(xiàn)信號(hào)異常之前就可見(jiàn)梗死所引起的腦水腫變化，本研究結(jié)果在一定程度上反映了缺血性腦水腫的病理變化。

綜上所述，腦靜脈血栓形成的早期階段，DWI圖像信號(hào)的增高出現(xiàn)于T2WI信號(hào)變化之前。因此，腦靜脈血栓形成后病情進(jìn)展的情況和治療效果可通過(guò)MR常規(guī)的成像序列聯(lián)合DWI得到更好評(píng)價(jià)，能夠無(wú)創(chuàng)性提供有價(jià)值的信息幫助判定腦實(shí)質(zhì)損害程度及范圍。

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