多模態(tài)磁共振成像在缺血性腦卒中微出血的應(yīng)用研究

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(1．南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，湖南 衡陽 421001；2．南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科)

·臨床醫(yī)學(xué)·

多模態(tài)磁共振成像在缺血性腦卒中微出血的應(yīng)用研究

周宏1，羅光華1，謝佩含1，楊娟1，董雨嵐1，卿偉鵬1，游詠2，劉進(jìn)才1*

(1．南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，湖南 衡陽 421001；2．南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科)

目的探討衡陽地區(qū)缺血性腦卒中患者腦微出血多模態(tài)磁共振成像診斷價(jià)值。方法回顧性分析131例初步診斷為缺血性腦卒中患者頭顱多模態(tài)磁共振檢查資料，以磁敏感加權(quán)成像序列為檢出微出血的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)基底節(jié)區(qū)、丘腦微出血進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)。結(jié)果與磁敏感成像序列對(duì)比，常規(guī)MRI序列、磁共振彌散成像、T2*序列、3D-VISTA序列對(duì)缺血性腦卒中伴基底節(jié)區(qū)、丘腦腦內(nèi)微出血的檢出的Kappa值分別為0.366，0.521，0.859，0.673，其中T2*序列與磁敏感加權(quán)成像序列檢出情況一致性較好。結(jié)論多模態(tài)MRI成像能夠有效探尋微出血發(fā)生情況，優(yōu)化多模態(tài)MRI成像序列的篩查可以為臨床預(yù)防、干預(yù)缺血性腦卒中患者出現(xiàn)腦出血提供有力的支持。

多模態(tài)MRI成像； 腦內(nèi)微出血； 缺血性腦卒中； 磁敏感加權(quán)序列； T2*序列

腦血管病發(fā)病急、病程長，致死致殘率高，對(duì)社會(huì)、家庭以及個(gè)人帶來沉重負(fù)擔(dān)。缺血性腦卒中作為一種常見的腦血管病，容易在治療過程中發(fā)生腦出血，且腦出血部位主要集中在基底節(jié)區(qū)、丘腦。部分患者腦實(shí)質(zhì)發(fā)生出血前，可以通過一些影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)腦內(nèi)微出血(Cerebral Microbleeds,CMBs)[1]。顱內(nèi)CMBs的檢查方式近年來發(fā)生了巨大的變革，磁敏感加權(quán)成像(Susceptibility Weighted Imaging,SWI)作為檢出CMBs最為優(yōu)秀的一個(gè)檢查方法，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床[2]。由于湖南地區(qū)作為目前腦出血高發(fā)區(qū)域，預(yù)測并且防范腦出血顯得尤為重要，微出血的篩查對(duì)于臨床策略的制定起著很關(guān)鍵的作用。本研究使用多模態(tài)MRI檢測顱內(nèi)微出血，加入研究組使用T1加權(quán)的三維各向同性的高分辨率快速自旋回波(3D-volumetric isotropic T1-weighted acquisition，3D-VISTA)高分辨磁共振技術(shù)，對(duì)比各種成像序列在基底節(jié)區(qū)、丘腦微出血的應(yīng)用，檢測缺血性腦卒中患者微出血情況，選擇CMBs較為優(yōu)秀的篩查組合，為臨床治療中及治療后出現(xiàn)腦出血提供影像輔助指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1一般資料收集并回顧性分析2014年12月～2016年9月在本院神經(jīng)內(nèi)科住院的131例患者的磁共振資料，其中男性84名，女性47名，年齡40～88歲，平均年齡(63.42±10.44)歲，所有入組人員均來自衡陽地區(qū)且在衡陽居住生活10年以上。所有患者M(jìn)RI檢查前均簽署檢查同意書，了解MRI檢查的相關(guān)事項(xiàng)以及研究目的，并且通過醫(yī)院倫理委員會(huì)討論。

1.2納入和排除標(biāo)準(zhǔn)按照2014年中國急性缺血性腦卒中診治指南進(jìn)行缺血性腦卒篩選：(1)注意起病形式(急性突發(fā))、發(fā)病時(shí)間；(2)排除腦外傷、腫瘤卒中、腦炎等其他原因引起的腦部病變；(3)進(jìn)行腦影像學(xué)(CT/MRI)檢查，排除出血性卒中，確立缺血性卒中的診斷[3]。

1.3利益沖突本研究過程和結(jié)果均未受到相關(guān)設(shè)備、材料、藥品企業(yè)的影響。

1.4檢查方法及圖像后處理本研究使用超導(dǎo)核磁共振儀(Achieva3.0T,飛利浦公司，荷蘭)，8通道頭部線圈，用海綿墊固定患者頭部，防止運(yùn)動(dòng)偽影。掃描序列信息如下：DWI序列，TR/TE=2 293 ms/87 ms，F(xiàn)OV:230 mm×230 mm×125 mm，矩陣:152×121，層數(shù)18，層厚6 mm，內(nèi)插1 mm； MRA序列，TR/TE=25 ms/3.45 ms，F(xiàn)OV:200 mm×200 mm×100 mm，矩陣:572×290，層數(shù)200；T2*序列，TR/TE=785 ms/16 ms，F(xiàn)OV:230 mm×183 mm×119 mm，矩陣:256×163，層數(shù)24，層厚4 mm，內(nèi)插1 mm；3D T1-VISTA序列，TR/TE=500 ms/18 ms，F(xiàn)OV:190 mm×190 mm×56 mm，矩陣:316×317，層數(shù)140；SWI序列，TR/TE=30 ms/21 ms，F(xiàn)OV:220 mm×179 mm×90 mm，矩陣:276×223，層數(shù)180；FLAIR、T1以及T2均為常規(guī)掃描參數(shù)，層數(shù)為24。掃描時(shí)間平均47 min。所有原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入MR Systems Achieva Release 2.6.3.6工作站進(jìn)行圖像后處理以及分析。

1.5圖像分析三名人員分別在后處理工作站進(jìn)行圖像評(píng)估，存在異議則討論達(dá)成一致，評(píng)估內(nèi)容包括圖像信噪比、病變顯示情況、各序列CMBs數(shù)目，其中常規(guī)序列為聯(lián)合判讀;基底節(jié)區(qū)、丘腦CMBs嚴(yán)重程度分級(jí)：0級(jí)：無；1級(jí)：1～3個(gè)；2級(jí)：4～10個(gè)；3級(jí)：>10個(gè)?；坠?jié)區(qū)、丘腦CMBs發(fā)生情況，以SWI為金標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行兩兩對(duì)比。凡兩個(gè)及兩個(gè)以上的序列提示基底節(jié)區(qū)、丘腦微出血，再結(jié)合是否存在缺血性腦卒中發(fā)生，將其歸入缺血性腦卒中并基底節(jié)區(qū)、丘腦微出血組，其他歸入對(duì)照組。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 23.0 for Mac軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用Kappa一致性檢驗(yàn)，分別評(píng)價(jià)SWI與各序列對(duì)微出血顯示分級(jí)情況一致性分析，Kappa值<0無意義，Kappa≥0.75一致度相當(dāng)滿意，Kappa≥0.4并且<0.75提示有較好的一致度，Kappa<0.4一致程度不理想，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1多模態(tài)MRI掃描序列圖像的篩選所有患者圖像資料根據(jù)是否能夠判讀進(jìn)行篩選，常規(guī)MRI序列達(dá)到合格以上的有124例，DWI達(dá)到合格以上的有120例，T2*序列達(dá)到合格以上的有113例，SWI達(dá)到合格以上的有105例，3D-VISTA序列達(dá)到合格以上的有87例，觀察所有序列的基底節(jié)區(qū)、丘腦，篩選出均能用于進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比研究的病例數(shù)78例?；颊咭话阗Y料見表1。

表1 缺血性腦卒中伴基底節(jié)區(qū)、丘腦微出血危險(xiǎn)因素的比較(n，%)

2.2患者腦內(nèi)微出血表現(xiàn)CBMs病灶直徑約小于10 mm， T1WI、T2W、FLAIR、T2*、DWI、SWI及SWI相位圖上的低信號(hào)(見圖1)，并且還能結(jié)合患者其他影像學(xué)資料共同輔助判斷排除鈣化。形態(tài)成點(diǎn)狀、條狀、類圓形低信號(hào)灶，大小不等,部分病灶融合成小片狀或串珠狀，周邊未見水腫，由于基底節(jié)經(jīng)常發(fā)生鈣化，但鈣化的形態(tài)較為不規(guī)則、且對(duì)稱，呈片狀。

圖1 基底節(jié)區(qū)、丘腦微出血病灶圖A為T1WI圖；B為T2WI圖；C為FLAIR圖；D為SWI圖；E為SWI相位圖；F為T2*圖；G為3D-VISTA圖；H為DWI圖；I為ADC圖。圖中圓圈內(nèi)為某一相同微出血點(diǎn)，SWI及相位圖中正方形方框?yàn)殁}化區(qū)域。

2.3三種掃描序列一致性檢驗(yàn)分析以SWI為標(biāo)準(zhǔn)分別與常規(guī)MRI序列、磁共振彌散成像、T2*序列、3D-VISTA序列進(jìn)行對(duì)比，由于選擇基底節(jié)區(qū)、丘腦為主要觀察區(qū)域，78例患者總共156個(gè)區(qū)域進(jìn)行一致性判讀。156個(gè)分區(qū)進(jìn)行檢測，常規(guī)MRI、DWI、T2*、T1-VISTA序列分別在38個(gè)、54個(gè)、78個(gè)、65個(gè)分區(qū)發(fā)現(xiàn)微出血，而SWI則在89個(gè)分區(qū)發(fā)現(xiàn)微出血如果經(jīng)過兩兩Kappa檢驗(yàn)SWI序列與T2*序列一致性相當(dāng)滿意，SWI序列與T1-VSITA以及DWI對(duì)于CMBs的顯示也有很好的一致性,常規(guī)MRI序列與SWI序列一致性較差(見表2、表3)。

表2 各掃描序列對(duì)CMBs顯示對(duì)比

表3 各掃描序列對(duì)比的Kappa一致性檢驗(yàn)結(jié)果

2.4多模態(tài)MRI優(yōu)化組合以SWI為金標(biāo)準(zhǔn)，收集各序列對(duì)于CMBs病灶現(xiàn)實(shí)情況，再結(jié)合根據(jù)掃描過程中的時(shí)間成像時(shí)間及顯示率，發(fā)現(xiàn)VISTA序列所需的時(shí)間為最長的，約465 s，DWI為最短的約50 s。成像篩查率最高的為T2*序列，與SWI序列對(duì)比篩查率約87.6%，最低的為常規(guī)MRI序列，為41.6%，見表4。

表4 各掃描序列對(duì)CMBs篩查所需時(shí)間及顯示情況

3 討 論

3.1多模態(tài)MRI在缺血性腦卒中伴CMBs的應(yīng)用CMBs作為腦小血管病的四個(gè)常見征象之一，經(jīng)常發(fā)生于腦淀粉樣血管病患者腦實(shí)質(zhì)中。目前自發(fā)性腦出血常見于高血壓以及淀粉樣腦血管病，尤其是年齡超過90歲人群，腦出血的同時(shí)經(jīng)常探測到CMBs[4]。本研究選用的多模態(tài)、多序列MRI成像基于本研究組前期高分辨管壁成像研究，在研究的同時(shí)發(fā)現(xiàn)探尋CMBs可以使用其他序列。在缺血性腦卒中應(yīng)用同時(shí)，研究組經(jīng)過隨訪，發(fā)現(xiàn)有4名患者死亡，其中有1名患者發(fā)現(xiàn)基底節(jié)區(qū)出現(xiàn)大面積腦出血。回顧性觀察患者影像資料，該患者顱內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量微出血病灶，尤其是基底節(jié)區(qū)以及腦實(shí)質(zhì)。雖然淀粉樣腦血管病患者微出血較易發(fā)生在腦葉實(shí)質(zhì)中，但是隨著高血壓發(fā)病率增高，基底節(jié)區(qū)腦出血便成為缺血性腦卒中合并CMBs患者可能出現(xiàn)的轉(zhuǎn)歸可能。由此我們提出了應(yīng)用多模態(tài)MRI進(jìn)行CMBs探查，并找尋缺血性腦卒中合并CMBs的發(fā)生的危險(xiǎn)因素，旨在為臨床進(jìn)行缺血性腦卒中的治療過程中，預(yù)防遠(yuǎn)期可能發(fā)生的腦出血可能，提高缺血性腦卒中對(duì)于患者生存質(zhì)量以及降低并發(fā)癥發(fā)生。

3.2基底節(jié)區(qū)、丘腦CMBs的影像學(xué)篩查腦血管病近年來越來越受到關(guān)注，不僅因?yàn)槠浒l(fā)病率高，更是由于該病能導(dǎo)致認(rèn)知障礙。腦小血管病的神經(jīng)影像學(xué)表現(xiàn)多樣，其中腔隙性腦梗死與腦白質(zhì)高信號(hào)為常見的表現(xiàn)，影像檢查方式成熟、多樣。但CMBs的探尋方式直到SWI的出現(xiàn)才對(duì)CMBs有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。本研究中選用了，常規(guī)MRI、DWI、SWI、T2*以及3D-VISTA進(jìn)行CMBs的檢測，檢測結(jié)果和課題組前期研究以及國內(nèi)外結(jié)果類似，但是多模態(tài)MRI的檢測過程中，研究組發(fā)現(xiàn)雖然SWI作為目前最主要的探尋方式，在某些情況下可能需要其他序列進(jìn)行結(jié)合判斷。3D-VISTA序列作為一個(gè)多功能序列，在病因?qū)W管壁成像的同時(shí)，也能發(fā)現(xiàn)MRA成像所能發(fā)現(xiàn)的血管狹窄，同時(shí)還能部分應(yīng)用于CMBs的探尋[5]。

在對(duì)比各個(gè)序列檢測的同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)基底節(jié)區(qū)、丘腦應(yīng)用SWI序列顯示出的微出血的大小與T2*、DWI序列類似，但病灶直接略大過常規(guī)MRI、以及3D-VISTA序列。經(jīng)過仔細(xì)分析，考慮為成像序列的原理不同所致。SWI序列顯示微出血更為直觀、簡便，近年國外有學(xué)者針對(duì)SWI序列的應(yīng)用進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，SWI對(duì)CMBs的應(yīng)用更容易在不同從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)生辨識(shí)中獲得一致性的評(píng)價(jià)。本研究在結(jié)合SWI序列以及其他多種MRI成像序列，雖然耗時(shí)略長，但在完成了缺血性腦卒中的精細(xì)化診斷的同時(shí)(包含管壁成像、責(zé)任血管成像以及腦梗死病變的成像)，也完成了CMBs的篩查[5]。

3.3缺血性腦卒中患者發(fā)生CMBs相關(guān)的危險(xiǎn)因素對(duì)于影像學(xué)篩查的指導(dǎo)缺血性腦卒中的危險(xiǎn)因素包括血壓、血脂、年齡等[6]。而CMBs的危險(xiǎn)因素眾多，分為心血管危險(xiǎn)因素、APOE基因危險(xiǎn)因素以及腦血管病危險(xiǎn)因素三部分[7-8]。有學(xué)者指出CMBs的發(fā)生過程中，高血壓可以引起腦小動(dòng)脈透明樣變化，進(jìn)而導(dǎo)致腦內(nèi)小血管壁發(fā)生病理改變，血管管壁變薄，容易破裂產(chǎn)生出血，同時(shí)進(jìn)行鏡下檢查能發(fā)現(xiàn)存在腦組織內(nèi)微小動(dòng)脈瘤等其他病理改變[9]。另有一些報(bào)道表明，降低血壓可以降低CMBs所致認(rèn)知障礙的發(fā)生率，高血壓是作為一種慢性疾病可引起血管損傷[10]。糖尿病作為研究組主要的研究方向，也參與了缺血性腦卒中伴CMBS的主要危險(xiǎn)因素之一。抽煙、年齡以及其他因素也可以引起顱內(nèi)CMBs，加之上述因素同樣也是腦出血的危險(xiǎn)因素之一[12-14]。因此在缺血性腦卒中患者尤其是老年、高血壓、糖尿病等中加強(qiáng)使用MRI進(jìn)行篩查，有助于預(yù)防其嚴(yán)重并發(fā)癥。

3.4 MRI篩查CMBs成像序列的優(yōu)化選擇優(yōu)化CMBs篩查手段的目的是為了提高篩查率以及患者檢查成功率。針對(duì)CMBs的影像學(xué)檢查目前雖然金標(biāo)準(zhǔn)為SWI，但是由于CMBs篩查大部分都與其他疾病同時(shí)進(jìn)行，因此不同疾病、患者狀態(tài)可以選擇不同的成效序列。不同序列成像時(shí)間以及成像成功率不同，成像推薦組合如下：如果為急性缺血性腦卒中患者，首先在完成常規(guī)MRI掃描及DWI序列的同時(shí)，應(yīng)該盡快完成3D-VISTA序列，該序列可以提供血管情況以及CMBs優(yōu)秀的顯示情況；如果是患者非腦大血管病患者，根據(jù)耐受能力不同，耐受能力不佳患者可以選用常規(guī)MRI序列加上T2*序列，耐受能力佳患者選擇常規(guī)MRI序列加上SWI序列；對(duì)于部分懷疑腦血管病患者，推薦使用3D-VISTA在篩查CMBs的同時(shí)進(jìn)行腦血管情況進(jìn)行篩查。

綜上所述，本研究表明，顱內(nèi)CMBs探尋的多模態(tài)MRI應(yīng)用具有較高的可靠性，結(jié)合項(xiàng)目組一直沿用3D-VISTA序列，能夠多角度、多方向的觀察缺血性腦卒中其他相關(guān)的病因。在衡陽地區(qū)CMBs人群中，進(jìn)行多模態(tài)MRI檢查，便于對(duì)該類疾病的管理和早期針對(duì)性干預(yù)，也符合當(dāng)今精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的方向。

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Theapplicationofthemuti-modalitymagneticresonanceimagingindetectingthecerebralmicrobleedsinpatientswithischemicstroke

ZHOU Hong,LIU Jincai,LUO Guanghua，et al

(DepartmentofRadiology,theFirstAffiliatedHospital,UniversityofSouthChina,Hengyang421001,Hunan,China)

ObjectiveTo investigate the application and value of the muti-modality MRI in the detecting the cerebral microbleeds (CMBs) in Hengyang City.Methods131 cases of patients,who were diagnosed with ischemic stroke and underwent muti-modality MRI,were retrospectively analyzed and carefully observed.The susceptibility weighted imaging(SWI) sequence were applied as Golden Standard.ResultsThe Kappa value,which is the sequences of conventional MRI,DWI,T2*sequence,3D-VISTA,was 0.366，0.521，0.859，0.673.It means that the T2* and 3D-VISTA show good consistence with the SWI.ConclusionsThe muti-modality magnetic resonance imaging can effectively detect CMBs If making full use of the muti-modality MRI,it can provide a strong protocol for the prevention and intervention of the cerebral hemorrhage of the ischemic stroke patients with CMBs.

muti-modality Magnetic Resonance Imaging,Cerebral Microbleeds CMBs; ischemic stroke; susceptibility weighted imaging; T2*sequence

10.15972/j.cnki.43-1509/r.2017.04.009

2017-03-26；

2017-06-06

衡陽市科學(xué)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃(2015KJ40)；湖南省教育廳科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(14A126).

*通訊作者，E-mail：liujincai6353@163.com.

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秦旭平)