磁共振彌散加權(quán)成像技術(shù)診斷急性腦梗死臨床價(jià)值探討

張 順，王大慧（秭歸縣人民醫(yī)院磁共振室，湖北 宜昌443600）

腦梗死是由于腦動(dòng)脈硬化、高血壓、糖尿病等各種致病因素造成缺血形成腦組織壞死，具有高發(fā)病率、高死亡率、高致殘率及高復(fù)發(fā)率等特點(diǎn)，嚴(yán)重危害人類健康，特別是中老年人的身體健康和生命；并且相當(dāng)一部分患者會(huì)遺留肢體和語(yǔ)言方面的障礙。隨著人們生活水平的不斷提高，腦梗死這一類腦血管病發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)。據(jù)報(bào)道，缺血性腦梗死占腦血管疾病的75%～90%[1]；早期準(zhǔn)確及時(shí)地診斷腦梗死，是及時(shí)有效治療的關(guān)鍵，特別是超急性腦梗死的及時(shí)診斷對(duì)治療及提高患者的生存質(zhì)量具有非常重要的意義。超急性期腦梗死是指發(fā)病時(shí)間短于6 h 的腦梗死，是臨床上溶栓治療的關(guān)鍵時(shí)期；發(fā)病時(shí)間介于7～72 h（3 d）的腦梗死為急性期腦梗死。目前，CT 和常規(guī)磁共振成像（MRI）掃描序列在此階段尚不能及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行診斷。磁共振彌散加權(quán)成像（DWI）技術(shù)是20 世紀(jì)90 年代發(fā)展起來(lái)的并應(yīng)用于臨床診斷的一種新的MRI 技術(shù)；DWI 對(duì)超急性和急性腦梗死具有高度靈敏度、特異度及準(zhǔn)確性，可在細(xì)胞、分子水平早期檢測(cè)水分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)（布朗運(yùn)動(dòng)）受限的程度。DWI 是目前唯一能夠檢測(cè)活體組織中細(xì)胞和水分子不規(guī)則擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的無(wú)創(chuàng)性醫(yī)學(xué)成像方法。本科應(yīng)用超導(dǎo)MRI 系統(tǒng)探討其DWI 掃描技術(shù)對(duì)急性和超急性腦梗死的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2012 年4 月至2014 年5 月在該院急診科及神經(jīng)內(nèi)科高度懷疑、CT 常規(guī)檢查表現(xiàn)為陰性或診斷不明確，并經(jīng)磁共振（MR）常規(guī)序列[T1 液體反轉(zhuǎn)恢復(fù)（T1flair）、T2 加權(quán)成像（T2WI）、T2flair）及DWI序列明確診斷為超急性或急性腦梗死患者65 例，其中男43 例，女22 例；年齡35～83 歲，平均58 歲。根據(jù)起病時(shí)間將其人為分為兩組，第1 組起病時(shí)間6 h 以內(nèi)，屬超急性期腦梗死，共13 例；第2 組為急性期腦梗死，發(fā)病時(shí)間介于6～72 h（3 d），共52 例。所有患者均有完整的臨床病歷資料，包括CT 檢查及MR 常規(guī)掃描（包含T1WI、T2WI、FLAIR）、DWI 檢查序列，以排除腦出血及其他非缺血性腦病所致；部分病例尚進(jìn)行了MR 其他特殊的序列掃描。

1.2 方法 使用本院新購(gòu)美國(guó)GE 公司Brivo1.5T 光纖超導(dǎo)磁共振掃描系統(tǒng)，采用頭頸部一體化聯(lián)合線圈。常規(guī)MRI 行橫斷面T1flair、T2WI 和T2flair 掃描，矢狀位采用T1flair 成像序列；DWI 采用單次激發(fā)平面回波序列（EPI），在上下、左右及前后方向上施加彌散敏感梯度場(chǎng)，激發(fā)次數(shù)（NEX）=4，掃描時(shí)間68 s。橫斷位，從顱底到頭頂，掃描成像16 層。掃描序列及其參數(shù)如下：矢狀位T1flair，TR 2 200 ms，TE 24 ms，TI 720 ms，層厚6 mm，間隔1 mm，矩陣288×192；軸位T1flair：TR 1 750 ms，TE 24 ms，TI 750 ms，層厚6 mm，間隔2 mm，矩陣320×256；軸位T2FRFSE：TR 4 000 ms，TE 102 ms，層厚6 mm，間隔2 mm，矩陣320×256；軸位T2flair：TR 8 600 ms，TE 165 ms，TI2 100 ms，層厚6 mm，間隔2 mm，矩陣256×192；軸位DWI：TR 600 ms，TE 最小值，B=1 000，層厚6 mm，間隔2 mm，矩陣128×128。仔細(xì)觀察和分析責(zé)任病灶在常規(guī)MR 掃描序列和DWI 圖像的影像表現(xiàn)，在DWI 圖像選取責(zé)任病灶并測(cè)量病變區(qū)的表現(xiàn)擴(kuò)散系統(tǒng)（ADC）值，同時(shí)測(cè)量對(duì)側(cè)相應(yīng)區(qū)域的ADC值，根據(jù)計(jì)算公式rADC=病變區(qū)ADC/對(duì)側(cè)ADC×100%，計(jì)算出相應(yīng)的rADC 值。

2 結(jié) 果

本組65 例超急性和急性期腦梗死患者DWI 檢查責(zé)任病灶完全顯示為高信號(hào)，DWI 對(duì)腦梗死的敏感性為100%，所顯示的高信號(hào)與神經(jīng)系統(tǒng)癥狀區(qū)域相吻合。對(duì)急性期多發(fā)的腦梗死病灶，DWI 顯示的病灶比T2WI及T2flair 像全面。第1 組13 例超急性腦梗死病例，T1flair、T2WI 及T2flair 均未發(fā)現(xiàn)異常影像學(xué)改變。第2 組急性期腦梗死52 例，在T2WI 顯示22 例，在T2flair 像顯示49 例。但是DWI 圖像顯示的高信號(hào)比T2WI 及T2flair所表現(xiàn)的高信號(hào)顯示更清晰，對(duì)比度更好，病灶顯示范圍比T2WI 及T2flair 圖像顯示全面。測(cè)出的急性期和超急性期腦梗死灶A(yù)DC 值明顯低于對(duì)側(cè)相應(yīng)部位的ADC 值，梗死區(qū)平均ADC 值與對(duì)側(cè)相應(yīng)部位ADC 值差異顯著。ADC 值在超急性期和急性期腦梗死中明顯下降，且病灶中心ADC 值最低，向外周逐漸升高。

3 討 論

DWI 是在沒(méi)有對(duì)比劑介入的情況下無(wú)創(chuàng)檢測(cè)活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的MR 功能成像序列，是MR 一種新的成像技術(shù)，現(xiàn)已廣泛運(yùn)用于各種疾病的診斷[2]。DWI 作為一種功能成像方法，可以觀察活體水分子的微觀運(yùn)動(dòng)，提供組織的生物學(xué)信息[3]。DWI 對(duì)所有活體細(xì)胞和水分子布朗運(yùn)動(dòng)受限都很敏感；對(duì)腦梗死尤其是急性期、超急性腦梗死特別敏感，DWI 序列是診斷超急性、急性腦梗死最敏感的掃描序列。DWI 技術(shù)是目前能在活體上進(jìn)行水分子擴(kuò)散測(cè)量及成像的唯一方法，能在宏觀成像中反映活體組織中水分子微觀擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，通過(guò)檢測(cè)組織內(nèi)部水分子的無(wú)規(guī)則擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，可對(duì)疾病進(jìn)行早期診斷[4-5]。DWI 對(duì)急性腦梗死的診斷具有較高的敏感性和特異性，能發(fā)現(xiàn)常規(guī)T2 像不能發(fā)現(xiàn)的病灶，其診斷率為100%[6-7]。DWI 對(duì)超急性期腦梗死的診斷價(jià)值為國(guó)內(nèi)外專家及同行所證實(shí)，特別是超急性期，可以敏感發(fā)現(xiàn)30 min 后的腦組織缺血[5]，目前已成為早期腦梗死的主要診斷方法。

DWI 是基于平面回波成像（EPI）或自旋回波（SE）技術(shù)研究細(xì)胞和水分子布朗運(yùn)動(dòng)的成像方法，能夠檢測(cè)分子的質(zhì)子移動(dòng)，反映自由擴(kuò)散組織與擴(kuò)散受限組織間的對(duì)比。DWI 是在常規(guī)SE 序列疊加EPI 序列而構(gòu)成的特殊成像技術(shù)，在梯度場(chǎng)作用下彌散分子橫向磁化發(fā)生相位位移，相位位移廣泛擴(kuò)散，相互干擾導(dǎo)致MRI 信號(hào)衰減，形成DWI 上的異常信號(hào)[5]。在活體中，DWI 與分子所處的空間幾何結(jié)構(gòu)位置有關(guān)，不僅對(duì)擴(kuò)散敏感，對(duì)于呼吸、腦脊液及脈搏搏動(dòng)等生理運(yùn)動(dòng)也很敏感，因而常用ADC 來(lái)表示活體中測(cè)到的擴(kuò)散。DWI 圖像的獲得通過(guò)測(cè)量ADC 來(lái)完成。在活體組織中，ADC 值受到擴(kuò)散的各向異性即方向性的影響，因而利用X、Y、Z 軸3 個(gè)相互垂直的方向施加擴(kuò)散梯度場(chǎng)以有效消除各向異性的干擾；當(dāng)組織中水分子的布朗運(yùn)動(dòng)減弱，則彌散運(yùn)動(dòng)受限，DWI 呈高信號(hào)，ADC 值降低。在DWI 圖像上，正常腦組織的信號(hào)低于比正常彌散更慢的腦缺血損傷，彌散運(yùn)動(dòng)相對(duì)快的區(qū)域（如腦脊液）信號(hào)低于正常腦組織。需要注意的是，腦腫瘤、腦血腫、多發(fā)性硬化的活動(dòng)性病灶等腦組織病變?cè)贒WI 圖像上亦表現(xiàn)為高信號(hào)，在鑒別診斷時(shí)需引起注意。

腦組織缺血數(shù)分鐘后，細(xì)胞Na＋、K＋等離子泵功能失調(diào)，腦組織能量代謝受到破壞，細(xì)胞外水、Na＋流向細(xì)胞內(nèi)，從而細(xì)胞內(nèi)水分子增加，細(xì)胞內(nèi)外液失衡，發(fā)生細(xì)胞毒性水腫，導(dǎo)致細(xì)胞膜及其內(nèi)質(zhì)改變，使其擴(kuò)散受限，DWI 序列對(duì)這種改變非常敏感[8]。但此時(shí)缺血區(qū)的總含水量并未增加，只是細(xì)胞內(nèi)外的含水量發(fā)生了變化，細(xì)胞內(nèi)含水量增加，細(xì)胞外含水量減少，引起細(xì)胞腫脹，細(xì)胞外間隙減少。因此，CT 及常規(guī)MRI 掃描往往無(wú)陽(yáng)性表現(xiàn)。DWI 可以檢測(cè)活體組織中水分子布朗運(yùn)動(dòng)，從而呈現(xiàn)高信號(hào)。據(jù)報(bào)道，患者發(fā)病30 min 后即可出現(xiàn)DWI 高信號(hào)。臨床工作中，對(duì)于DWI 來(lái)說(shuō)，擴(kuò)散敏感系數(shù)（b值）的選擇非常重要[9]；理論上，DWI 序列b 值越高，水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)越敏感，但組織信號(hào)衰減也更加明顯，DWI 圖像的信噪比減低，檢查時(shí)間延長(zhǎng)；本院DWI 序列常規(guī)采用b 值為1 000。值得注意的是，由于受腦脊液信號(hào)的影響，DWI 序列可能顯示信號(hào)增高，F(xiàn)LAIR 序列可以去除腦脊液信號(hào)的影響，對(duì)于腦缺血的診斷很有幫助[10]。

目前，缺血性腦梗死的溶栓治療能明確改善其預(yù)后，但必須在3～6 h 內(nèi)完成治療，這就使缺血性腦梗死的早期診斷顯得尤其重要。隨著神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是介入治療及神經(jīng)保護(hù)藥物的臨床應(yīng)用，腦梗死的早期治療呈現(xiàn)光輝的前景，MR DWI 技術(shù)為其提供早期準(zhǔn)確的診斷是科學(xué)治療的前提和基礎(chǔ)，為臨床治療贏得時(shí)間，也為神經(jīng)科醫(yī)生研究急性腦梗死的病理生理變化及早期藥物療效的判斷提供了有力的治療依據(jù)[7]。常規(guī)MR 掃描及CT 對(duì)超急性腦梗死敏感性低，容易錯(cuò)過(guò)治療的最佳時(shí)機(jī)，而DWI 則在超急性腦梗死的早期診斷中體現(xiàn)了其優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，DWI 對(duì)超急性和急性腦梗死的診斷靈敏度高，在顯示急性和超急性腦梗死方面優(yōu)于常規(guī)MR掃描及CT 掃描，能快速、準(zhǔn)確地顯示超急性和急性腦梗死病灶，并能明確定位，為超急性腦梗死的溶栓治療提供了確鑿、個(gè)體化的影像診斷學(xué)依據(jù)，也為患者的及時(shí)治療贏得了寶貴時(shí)間。

[1] 蔡建新，冀旗玲，那旭，等. 皮層下梗死遠(yuǎn)隔皮層重塑VBM初步研究[J]. 臨床放射學(xué)雜志2014，33（9）：1309-1313.

[2] 周婷婷，王建良，沈紀(jì)芳，等.MR 擴(kuò)散加權(quán)成像在早期前列腺癌診斷中的價(jià)值[J]. 臨床放射學(xué)雜志，2014，33（7）：1035-1039.

[3] 劉敏，劉萬(wàn)花，王瑞，等.3.0T MR 擴(kuò)散加權(quán)成像不同b 值條件下乳腺病灶信噪比及信號(hào)強(qiáng)度比的變化[J]. 中華放射學(xué)雜志，2014，48（3）：189-192.

[4] Chen W，Jian W，Li HT，et al.Whole-body diffusion-weighted imaging vs. FDG-PET for the detection of non-small-cell lung cancer.How do theymeasure up?[J].Magn Reson Imaging，2010，28（5）：613-620.

[5] 張華文，周欣，梁浩然，等.DWI 對(duì)腦出血的診斷及鑒別診斷[J].實(shí)用放射學(xué)雜志，2014，30（9）：1443-1446.

[6] 鄭維民，國(guó)志義，宋向巍. 磁共振彌散加權(quán)成像在急性腦梗死診斷中的應(yīng)用[J]. 蚌埠醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，34（1）：55-56.

[7] 薛文俊，潘廷甫. 磁共振彌散成像在超急性期腦梗死診治中的應(yīng)用價(jià)值[J]. 中國(guó)實(shí)用神經(jīng)疾病雜志，2006，9（2）：75-76.

[8] 彭雯佳，王鶴，陸建平，等. 拉伸指數(shù)模型DWI 對(duì)大鼠急性腦缺血的研究[J]. 放射學(xué)實(shí)踐，2012，27（7）：706-712.

[9] 楊正漢，馮逢，王霄英. 磁共振成像技術(shù)指南——檢查規(guī)范、臨床策略及新技術(shù)應(yīng)用[M]. 北京：人民軍醫(yī)出版社，2011：2.

[10] 劉玥，張玥，彭蕓，等. 磁敏感加權(quán)成像及FLAIR 序列在兒童創(chuàng)傷性顱內(nèi)出血診斷中的價(jià)值[J]. 放射學(xué)實(shí)踐，2014，29（8）：872-876.