3.0T MRI三維動脈自旋標記聯(lián)合磁敏感加權成像在腦梗死診斷中的價值

宮敬　白莉　呂卓

吉林省四平市中心人民醫(yī)院影像科，吉林四平136000

3.0T MRI三維動脈自旋標記聯(lián)合磁敏感加權成像在腦梗死診斷中的價值

宮敬白莉呂卓

吉林省四平市中心人民醫(yī)院影像科，吉林四平136000

目的探討三維動脈自旋標記技術（3D ASL）聯(lián)合應用磁敏感加權技術（SWAN）在腦梗死診療中的應用價值。方法21例腦梗死檢查者均采用常規(guī)MRI、DWI、3D ASL及SWAN序列，并對DWI圖像腦梗死高信號區(qū)的3D ASL腦血流灌注圖（CBF）及SWAN圖像底低信號區(qū)進行對比分析。結果21例腦梗死患者DWI上全部為高信號，在3D ASL腦血流灌注圖上顯示不同程度的灌注缺損及減低區(qū)。SWAN序列檢查特異性發(fā)現(xiàn)腦梗死區(qū)內(nèi)的腦微出血灶。結論3D ASL與SWAN序列聯(lián)合應用應作為腦梗死檢查的常規(guī)序列。

腦梗死；三維動脈自旋標記；磁敏感加權成像；磁共振成像

現(xiàn)代社會中，腦梗死的發(fā)病率逐年升高，是影響人們生活質量的重要疾病因素。MRI是目前腦血栓唯一的無創(chuàng)性檢查設備，且能夠準確評估血栓病情。近年來興起的三維動脈自旋標記技術（3D ASL）及磁敏感加權成像（SWAN）以其獨特的優(yōu)勢在急性腦梗死中的應用越來越廣泛。本文探討聯(lián)合應用3D ASL技術與SWAN在腦梗死中的診斷價值，現(xiàn)報道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料

選取2015年5月～2016年7月我院神經(jīng)內(nèi)科收治的21例腦卒中患者，其中男12例，女9例，年齡39～78歲。主要臨床癥狀為頭暈、口半身不遂等，臨床表現(xiàn)與腦卒中的部位及范圍相關。所有患者均行MRI掃描。

1.2儀器

采用美國通用公司GE 750-3.0T超導MRI磁共振。使用頭部線圈行軸位、矢狀位及冠狀位掃描。掃描參數(shù)T1Flair為TE25 ms，TR2000 ms，矩陣320×256，T2WI為TE110 ms，TR6000 ms，矩陣320×256，T2Flair為TE147 ms，TR8400 ms。

1.3研究方法

所有患者均應用GE 3.0T MRI檢查設備，除掃描橫斷位常規(guī)DWI、T1WI、T2WI及Flair序列外，選取三維動脈自旋標記（three-dimension arterial spin labeling，3D ASL）及SWAN為患者的必查序列，輔查序列腦血管MRA，應用三維時間飛躍法（three dimen sional time of flight，3D TOF）作為補充。其中3D ASL采用梯度混合自旋回波序列，灌注模式為FAIR QII，TR=5 000 ms，TE=36.34 ms，掃描40層，層厚3 mm。SWAN：TR=27 ms，TE=20 ms，顯示視野（FOV）220 mm，掃描層厚選擇1.5 mm或5 mm，相應層間距為0.3 mm或1 mm。且3D ASL圖像經(jīng)工作站分析后得出CBF灌注圖，使用暖色調(diào)紅色表達高灌注區(qū)，以冷色調(diào)黑色表達灌注缺損區(qū)，以綠色和藍色表達低灌注區(qū)。

2　結果

2.1DWI圖像表現(xiàn)

21例腦梗死患者的病灶在DWI序列上均表現(xiàn)為片狀高信號。將梗死區(qū)最大層面面積＞3 cm且累及腦內(nèi)2支以上大血管主干供血區(qū)域者定義為大面積腦梗死（封三圖3、5）。

2.23D ASL灌注圖像表現(xiàn)

21例患者腦梗死病灶在3D ASL腦血流量圖上表現(xiàn)不同程度的低灌注影像，其中大面積腦梗死18例，顯示為綠色和藍色的冷色調(diào)區(qū)域（封三圖4、6）。

2.3SWAN圖像表現(xiàn)

腦微出血灶在磁敏感序列上表現(xiàn)為邊界清晰、點狀或卵圓形的直徑為2～10 mm大小不等的低信號影，而MR其他序列上均未發(fā)現(xiàn)明顯的陽性異常信號。腦微出血（CMBs）分布于基底節(jié)區(qū)10個（29%），顳葉3個（8%），額頂葉10個（29%），枕葉2個（6%），丘腦6個（17%），腦干4個（11%）。且所有病灶在T1Flair、T2WI、T2Flair序列均未見陽性顯示（封三圖7、8）。

3　討論

3.13D ASL原理及在急性腦梗死中的應用

三維動脈自旋標記（3D ASL）技術是基于快速自旋回波（FSE）的螺旋K（spiral K）空間采集，從而能有效克服平面回波成像（EPI）所帶來的運動及磁敏感偽影[1-4]。MR設備可檢測出由于流經(jīng)組織器官的血流自旋狀態(tài)與組織器官內(nèi)不同而引起的磁化率改變。3D ASL技術是利用動脈血中水的氫質子作為內(nèi)源性示蹤劑，在掃描平面血液來源區(qū)域對氫質子進行反轉標記，被標記的氫質子在掃描區(qū)引起局部組織的縱向弛豫T1發(fā)生變化得到反轉氫質子標記圖像，并且標記的氫質子流量與腦灌注呈比例從而獲得灌注加權的圖像即腦血流量CBF圖[5，6]。較常規(guī)序列，3D ASL序列在降低運動偽影、磁敏感偽影、提高信噪比、降低成像時間方面均有不錯的表現(xiàn)，從而實現(xiàn)全腦容積灌注，使掃描范圍更大、灌注圖像顯示更均勻[7，8]。3D ASL序列診斷的原理和基礎是腦灌注成像,腦灌注的目的在于將血流內(nèi)的養(yǎng)分和氧氣輸送至各處腦組織，與腦組織達到營養(yǎng)和能量交換。而腦灌注成像則可以有效反映腦組織的血流灌注情況[9]。如封三圖5、6所示，在DWI序列上未發(fā)現(xiàn)明顯的高信號影像，而3D ASL序列則表現(xiàn)為左側大腦實質內(nèi)大面積缺血區(qū)域的低灌注影像。常規(guī)MR T1、T2甚至是DWI序列上，超急性期及急性期腦梗死可能未見陽性表現(xiàn)的病例，此時3D ASL序列可提示血流的異常灌注存在，同時伴有DWI序列高信號可評價腦梗死的進展程度，可以較早地了解卒中的程度。3D ASL異常灌注影像區(qū)域與DWI高信號區(qū)域不相符還可提示存在缺血半暗帶[10]。

3.2SWAN序列在腦梗死診斷中的應用

作為一項MR全新影像手段，SWAN較常規(guī)T1WI、T2WI及質子加權成像等更具優(yōu)勢。磁敏感加權成像是一種新型磁共振成像技術，是通過組織磁敏感度的不同所得到的圖像，其中SWAN序列能夠特異性地檢測梗死灶中的微出血灶[11]。SWAN成像基礎是腦內(nèi)各組織磁化率的差異性。它對血液流速較緩的靜脈血管出血鐵鈣質的沉積具有較好的敏感性[12]。SWAN序列經(jīng)后處理生成磁矩圖像及相位圖像。體內(nèi)的磁敏感物質在SWAN磁矩圖上均無法具體分辨，均成低信號，而在相位圖上，能夠區(qū)分出順磁性物質（表現(xiàn)為低信號）及抗磁性物質（表現(xiàn)為高信號），故而結合SWAN磁矩圖像及相位圖像能夠鑒別出血和非出血[13]。腦微出血（CMBs）病理學上是一種由顱內(nèi)微小血管病變而造成的含鐵血黃素沉積，顱內(nèi)的毛細血管或者微小動脈好發(fā)本病。腦內(nèi)毛細血管或微小血管受某些疾病因素作用導致微量血液外滲或少量出血，使含鐵血黃素沉積于其周圍，破壞局部磁場的均一性改變而造成相位上的差異，在MRI常規(guī)T1 Flair、T2WI、T2 Flair序列上無法顯示[14]。而腦內(nèi)梗死灶內(nèi)有無出血對于梗死的預后至關重要。如果合并出血則是梗死溶栓的禁忌證。常規(guī)MRI T1、T2、DWI等序列無法準確判斷梗死灶內(nèi)的微出血灶。SWAN是核磁共振對血液中的含鐵血黃素較為敏感的序列，能夠特異性地顯示非常微小的出血灶。與常規(guī)MRI相比，磁敏感序列能夠反映腦組織的磁化屬性，其通過三維附加完全流動補償梯度回波以及TE時間延長增加圖像對比度，使組織間的磁敏感差異得到最大提高。MRI圖像上CMBs呈低信號影像，也可表現(xiàn)為低信號區(qū)中心內(nèi)點狀高信號，邊界光滑清楚，形態(tài)可不規(guī)則，不伴有周圍水腫[15]。CMBs病灶微小且周圍無占位效應，CMBs在SWAN序列上表現(xiàn)為小點狀或小圓形、邊緣光滑的2～10 mm大小的低信號影，常規(guī)MRI序列均無顯示。CMBs多好發(fā)于皮層-皮層下區(qū)，其次是基底節(jié)、丘腦、腦干。

因此，聯(lián)合應用3D ASL序列及SWAN序列在腦梗死診斷中具有重要的實用價值，且應用于腦梗死前期，對預防腦梗死的發(fā)生有重要價值。如單純應用3D ASL序列，雖能較常規(guī)序列更早地發(fā)現(xiàn)腦實質內(nèi)的缺血影像，但是無法判斷缺血梗死灶內(nèi)是否有微出血灶，不利于臨床溶栓治療。腦梗死伴出血是缺血性腦卒中溶栓治療的禁忌證，也是影響溶栓治療和安全性的嚴重并發(fā)癥。而SWAN序列特異性地發(fā)現(xiàn)腦梗死灶中的微出血點可鑒別腦梗死后有無出血，對臨床治療具有指導意義。因此，我們建議3D ASL與SWAN序列聯(lián)合應用應作為腦梗死的常規(guī)檢查序列。

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Value of 3.0T MRI three-dimensional arterial spin labeling combined with susceptibility weighted imaging in the diagnosis of cerebral infarction

GONG Jing BAI Li LV Zhuo
Imaging Department,Siping Central People's Hospital in Jilin Province,Siping 136000,China

Objective To discuss the value of 3.0T MRI three-dimensional arterial spin labeling(3D ASL)combined with susceptibility weighted imaging(SWAN)in the diagnosis of cerebral infarction.Methods Routine MRI,DWI,3D ASL and SWAN sequences were given to 21 patients with cerebral infarction and the results of 3D ASL cerebral blood flow perfusion(CBF)in DWI cerebralinfarction high signal area and SWAN low signal area were compared and analyzed. Results All the 21 patients with cerebral infarction were found with high signals on DWI,and perfusion defects and reduction areas in the 3D ASL CBF.Micro-hemorrhage in the cerebral infarction area was found specifically by SWAN sequence examination.Conclusion The combined examination of 3D ASL and SWAN sequence should be applied as the routine sequence in the diagnosis of cerebral infarction

Cerebral infarction；3D arterial spin labeling；Susceptibility weighted imaging；Magnetic resonance imaging

R445.2；R743.3

B

1673-9701（2016）29-0121-03

（2016-08-12）