高b值擴(kuò)散加權(quán)成像在腦部急性微梗死病變中的診斷價(jià)值

劉夢(mèng)琦

武 雷3WU Lei

臧秀娟4ZANG Xiujuan

陳志曄1,2CHEN Zhiye

孫藝潔1SUN Yijie

馬 林2MA Lin

高b值擴(kuò)散加權(quán)成像在腦部急性微梗死病變中的診斷價(jià)值

劉夢(mèng)琦1,2LIU Mengqi

武 雷3WU Lei

臧秀娟4ZANG Xiujuan

陳志曄1,2CHEN Zhiye

孫藝潔1SUN Yijie

馬 林2MA Lin

目的評(píng)估高b值擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）在急性腦梗死中的診斷價(jià)值。資料與方法對(duì)7例急性腦梗死患者進(jìn)行腦部MRI常規(guī)影像學(xué)及標(biāo)準(zhǔn)b值（b=1000 s/mm2）及高b值（b=3000 s/mm2）DWI掃描，比較信噪比（SNR）和對(duì)比噪聲比（CNR），并對(duì)影像進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果5例高b值DWI檢出的微梗死灶多于低b值掃描患者，高b值組SNR及CNR顯著高于低b值組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；但高b值組與低b值組間表觀擴(kuò)散系數(shù)值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)論高b值DWI可以敏感地檢出腦部急性微梗死病變，具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

腦梗死；急性??；磁共振成像；擴(kuò)散加權(quán)成像

腦梗死是臨床上常見(jiàn)的急性腦血管事件，及時(shí)診斷及治療對(duì)于預(yù)后具有重要意義。擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）作為急性腦梗死的重要診斷方法已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可，為急性腦梗死的準(zhǔn)確診斷提供了重要的影像學(xué)證據(jù)[1-2]。對(duì)于大面積或較大病變（直徑≥3 mm）的梗死灶，常規(guī)DWI（b=1000 s/mm2）均可以發(fā)現(xiàn)；然而對(duì)于微梗死灶（直徑＜3 mm），常規(guī)MRI及DWI均不易發(fā)現(xiàn)，在臨床上會(huì)造成低估病變，從而延誤診治[3-4]。擴(kuò)散敏感因子b值是DWI的重要參數(shù)，b值越大，越接近于水分子真實(shí)的擴(kuò)散水平。因此，高b值DWI掃描可作為早期檢測(cè)微梗死灶的方法之一。本研究采用臨床上常用的標(biāo)準(zhǔn)DWI（b=1000 s/mm2，即低b值）序列及高b值DWI（b=3000 s/mm2）序列探討DWI在腦部微梗死灶中的診斷價(jià)值，對(duì)于病變的及時(shí)治療及腦血管病的二級(jí)預(yù)防具有重要意義。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 收集2015年12月—2016年8月于解放軍總醫(yī)院海南分院門(mén)診就診的急性腦梗死患者7例，其中男6例，女1例；年齡49～73歲，平均（62.0±9.4）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：所有受試者均符合《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2014》[5]。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往及隨訪過(guò)程中有腦出血、腫瘤等病史；②腦部手術(shù)史；③患者有MRI檢查禁忌證。患者掃描前均簽署知情同意書(shū)。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa 3.0T超導(dǎo)MR儀（GE Medical System，Milwaukee，Wisconsin，USA）和8通道頭顱相控陣列表面線圈進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，掃描設(shè)備梯度場(chǎng)40 mT/m，梯度切換率150 mT/（m·s）。常規(guī)影像學(xué)檢查主要包括橫斷面T2WI（TR 5000 ms、TE 117.2 ms）、T1-FLAIR（TR 2105 ms、TE 26 ms，IR 750）。DWI掃描參數(shù)：TR 6000 ms，TE 69.2 ms，層厚5.0 mm，層間距1.0 mm，視野24 cm×24 cm，矩陣192×192，激勵(lì)次數(shù)1，低b值DWI序列b值為1000 s/mm2，高b值DWI序列b值為3000 s/mm2。

1.3 圖像處理與分析 將圖像傳輸至PACS，放大至相同的倍數(shù)，同步觀察高、低b值組病變的顯示，重點(diǎn)觀察＜3 mm的微小病變。采用GE ADW 4.4工作站Functool軟件計(jì)算生成表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）圖，分別對(duì)高、低b值DWI上相同位置的病變手工勾畫(huà)感興趣區(qū)（ROI）進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量部分包括病變（ROI 1）、病變鄰近正常腦實(shí)質(zhì)（ROI 2）及腦外空氣（ROI 3），ROI 2及ROI 3均由ROI 1復(fù)制生成以保證3個(gè)ROI的大小及形態(tài)完全一致，所有ROI的大小均為30～35 mm2（圖1）；分別記錄ADC值、病變部位信號(hào)強(qiáng)度S1，鄰近正常腦實(shí)質(zhì)信號(hào)強(qiáng)度S2，腦外空氣信號(hào)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差N；共測(cè)量3次，取平均值作為最終值。計(jì)算信噪比（SNR）和對(duì)比噪聲比（CNR）：SNR=S1/N，CNR=（S1－S2）/N。ADC值反映組織中水分子的擴(kuò)散能力，根據(jù)S（b）/S0=exp（－b×ADC）計(jì)算生成ADC圖，其中S（b）為b=1000 s/mm2時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度，S0為b=0 s/mm2時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度，。

圖1 男，60歲，右側(cè)基底節(jié)區(qū)新發(fā)梗死。b=3000 s/mm2圖像（A）和ADC圖（B）

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 18.0軟件，計(jì)量資料采用±s表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)（正態(tài)分布）及Dunnett檢驗(yàn)（非正態(tài)分布），P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 DWI表現(xiàn) 低b值DWI顯示病變邊界模糊，病變與周圍腦組織對(duì)比度欠佳；而高b值DWI顯示病變邊界清楚，與周圍腦組織對(duì)比度好（圖2、3）。其中5例高b值DWI可以發(fā)現(xiàn)微小梗死灶，而常規(guī)影像學(xué)未見(jiàn)明確顯示。

圖2 男，49歲，右側(cè)島葉及顳葉新發(fā)梗死。高b值（b=3000 s/mm2）DWI圖像可見(jiàn)顳葉微小梗死灶（箭，A）；低b值（b=1000 s/mm2）圖像未顯示（B）

圖3 男，55歲，右側(cè)額葉及半卵圓中心多發(fā)梗死。高b值（b= 3000 s/mm2）DWI圖像可見(jiàn)右側(cè)額葉微小梗死灶（箭，A）；低b值圖像（b=1000 s/mm2）未顯示（B）

2.2 ADC值、SNR及CNR的比較 高b值組ADC值低于低b值組，但兩組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；高b值組SNR及CNR顯著高于低b值組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

3 討論

表1 急性腦梗死患者采用不同b值掃描ADC值、SNR及CNR比較（±s）

表1 急性腦梗死患者采用不同b值掃描ADC值、SNR及CNR比較（±s）

注：*非正態(tài)分布，采用Dunnett檢驗(yàn)

分組例數(shù)ADC值（×10－3mm2/s）SNRCNR高b值組50.32±0.092117.57±1289.761439.60±1022.71低b值組20.48±0.15564.13±310.37274.85±144.40t值2.5009.5998.902P值＞0.05＜0.05*＜0.05*

本研究中，隨著b值的升高，S1、S2均呈下降趨勢(shì)，可以用公式S（b）/S0=exp（－b×ADC）來(lái)解釋。盡管圖像信號(hào)強(qiáng)度下降，但病變的SNR及CNR卻顯著升高，因此可以解釋高b值圖像病變邊界清楚，與鄰近正常腦組織對(duì)比度顯著升高，從而更加凸顯了微梗死灶。因此，高b值DWI更有助于微梗死灶的檢出。

微梗死灶常見(jiàn)于無(wú)癥狀的腦梗死患者，神經(jīng)病理學(xué)上通常稱為“靜息”態(tài)的病理學(xué)過(guò)程，通常會(huì)演變?yōu)榍幌缎怨Ｋ兰鞍踪|(zhì)病變，是癡呆發(fā)病的主要危險(xiǎn)因素[6-8]。微梗死灶可以分為皮層及皮層下2種，皮層的病變多見(jiàn)于早老性癡呆[9]、淀粉樣腦血管病[10]等，而皮層下微梗死灶如殼核，多見(jiàn)于高血壓及高血壓性腦病[11-12]。微梗死灶的早期發(fā)現(xiàn)，對(duì)于病變的及時(shí)治療和預(yù)后具有重要意義。本研究中，盡管大部分梗死灶面積相對(duì)較大，但是對(duì)于同時(shí)發(fā)生在皮層及皮層下的微梗死灶，高b值組的檢出率明顯多于低b值組。因此，高b值DWI對(duì)于微梗死灶的早期發(fā)現(xiàn)具有重要價(jià)值。

微梗死灶由于起病的隱匿性及病變微小的特點(diǎn)，常規(guī)MRI及DWI很難發(fā)現(xiàn)；同時(shí)由于微梗死灶會(huì)在幾天內(nèi)體積縮小或空腔形成，最終形成白質(zhì)病變，甚至與周圍正常組織無(wú)法區(qū)分[13]。其演變速度灰質(zhì)快于白質(zhì)，小病變快于大病變，輕度缺血快于嚴(yán)重缺血[14]。而高b值DWI序列由于其具有較高的SNR及CNR，可以顯著提高微小DWI高信號(hào)病變的檢出能力。因此，結(jié)合本研究病例可以認(rèn)為高b值DWI可以在有限的時(shí)間窗內(nèi)檢出微梗死病變，優(yōu)于低b值DWI序列。

基于高b值DWI序列的微梗死灶的檢出，對(duì)于腦卒中的早期診斷及早期治療具有重要價(jià)值，縮短了治療時(shí)間，同時(shí)為患者提供了早期的預(yù)警信息。對(duì)于進(jìn)一步尋找微梗死病因，早期積極進(jìn)行腦血管病二級(jí)預(yù)防至關(guān)重要。高b值DWI上微小高信號(hào)病變的鑒別診斷主要包括：①微小出血灶。對(duì)于微小出血灶，通常T1WI為高信號(hào)影，而微梗死灶為低信號(hào)影。②炎性脫髓鞘病變。對(duì)于急性期的炎性脫髓鞘病變，DWI通常也可表現(xiàn)為高信號(hào)影，但通常增強(qiáng)掃描會(huì)強(qiáng)化，而微梗死灶一般無(wú)強(qiáng)化。

本研究的不足之處：①由于本研究是初步研究，樣本量相對(duì)較少，需要進(jìn)行大樣本研究驗(yàn)證結(jié)果；②本研究患者大部分梗死面積較大，故在后續(xù)研究中需要納入僅有微梗死灶的患者，如淀粉樣腦血管病[15]及常染色體顯性遺傳病合并皮質(zhì)下梗死和白質(zhì)腦病[16]。

總之，高b值DWI可以敏感地檢出腦部急性微梗死病變，具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。

[1] 王軼群, 李心國(guó), 臧培卓. 擴(kuò)散加權(quán)磁共振成像在急性腦梗死患者中的診斷價(jià)值研究. 實(shí)用心腦肺血管病雜志, 2016, 24(6): 139-140.

[2] 陳馨, 莫云海. 1.5T磁共振成像較高b值擴(kuò)散加權(quán)成像序列在急性腦梗死診治中的應(yīng)用價(jià)值探討. 實(shí)用醫(yī)學(xué)影像雜志, 2016, 17(1): 35-37.

[3] Smith EE, Schneider JA, Wardlaw JM, et al. Cerebral microinfarcts: the invisible lesions. Lancet Neurol, 2012, 11(3): 272-282.

[4] Gass A, Ay H, Szabo K, et al. Diffusion-weighted MRI for the "small stuff". The details of acute cerebral ischaemia. Lancet Neurol, 2004, 3(1): 39-45.

[5] 中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)分會(huì), 中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)分會(huì)腦血管病學(xué)組. 中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2014. 中華神經(jīng)科雜志, 2015, 48(4): 246-257.

[6] Matthews FE, Brayne C, Lowe J, et al. Epidemiological pathology of dementia: attributable-risks at death in the medical research council cognitive function and ageing study. PLoS Med, 2009, 6(11): e1000180.

[7] Vermeer SE, Longstreth WT Jr, Koudstaal PJ. Silent brain infarcts: a systematic review. Lancet Neurol, 2007, 6(7): 611-619.

[8] Debette S, Markus HS. The clinical importance of white matter hyperintensities on brain magnetic resonance imaging: systematic review and meta-analysis. BMJ, 2010, 341(7767): c3666.

[9] Miklossy J. Cerebral hypoperfusion induces cortical watershed microinfarcts which may further aggravate cognitive decline inAlzheimer's disease. Neurol Res, 2003, 25(6): 605-610.

[10] Haglund M, Passant U, Sj?beck M, et al. Cerebral amyloid angiopathy and cortical microinfarcts as putative substrates of vascular dementia. Int J Geriatr Psychiatry, 2006, 21(7): 681-687.

[11] Arboix A, Ferrer I, Marti-Vilalta JL. Clinico-anatomopathologic analysis of 25 patients with lacunar infarction. Rev Clin Esp, 1996, 196 (6): 370-374.

[12] Lee VH, Wijdicks EF, Manno EM, et al. Clinical spectrum of reversible posterior leukoencephalopathy syndrome. Arch Neurol, 2008, 65(2): 205-210.

[13] Potter GM, Doubal FN, Jackson CA, et al. Counting cavitating lacunes underestimates the burden of lacunar infarction. Stroke, 2010, 41(2): 267-272.

[14] Mu?oz Maniega S, Bastin ME, Armitage PA, et al. Temporal evolution of water diffusion parameters is different in grey and white matter in human ischaemic stroke. J Neurol Neurosurg Psychiatry, 2004, 75(12): 1714-1718.

[15] Kimberly WT, Gilson A, Rost NS, et al. Silent ischemic infarcts are associated with hemorrhage burden in cerebral amyloid angiopathy. Neurology, 2009, 72(14): 1230-1235.

[16] Gobron C, Viswanathan A, Bousser MG, et al. Multiple simultaneous cerebral infarctions in cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy. Cerebrovasc Dis, 2006, 22(5-6): 445-446.

（本文編輯 周立波）

Diagnosis of Acute Cerebral Microinfarcts by Diffusion Weighted Imaging with High b Value

PurposeTo evaluate the diagnostic value of diffusion weighted imaging with high b value in acute cerebral microinfarcts.Materials and MethodsConventional MRI and diffusion weighted imaging with standard b value (b=1000 s/mm2) and high b value (b=3000 s/mm2) were performed in the 7 patients with acute cerebral infarction, and all the images were evaluated. The signal to noise ration (SNR) and contrast to noise ration (CNR) were measured.ResultsFive patients were detected much more microinfarcts in high b value as HB group than that in standard b value as SB group. The SNR and CNR were signi fi cantly higher in high b value group than that in standard b value group (P＜0.05), but the apparent diffusion coef fi cient value showed no signi fi cant difference between the two groups (P＞0.05).ConclusionDWI with high b value could sensitively detect acute cerebral microinfarcts with high clinical value.

Brain infarction; Acute disease; Magnetic resonance imaging; Diffusion weighted imaging

1. 解放軍總醫(yī)院海南分院放射科 海南三亞572013

2.解放軍總醫(yī)院放射科 北京 100853

3. 解放軍總醫(yī)院海南分院神經(jīng)內(nèi)科 海南三亞 572013

4. 寧夏回族自治區(qū)第五人民醫(yī)院放射科 寧夏石嘴山 753000

馬 林

Deapartment of Radiology, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China

Address Correspondence to:MA Lin

E-mail: cjr.malin@vip.163.com

中國(guó)博士后科學(xué)基金特別資助項(xiàng)目（2014T70960）；三亞市醫(yī)療衛(wèi)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目（2016YW37）。

R445.2；R743.3

2017-01-09

修回日期：2017-02-18

中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2017年 第25卷 第5期：340-343

Chinese Journal of Medical Imaging

2017 Volume 25 (5): 340-343

10.3969/j.issn.1005-5185.2017.05.005