磁共振擴散張量成像在急性腦梗死診治中的應(yīng)用

王玫 馮琪 丁忠祥 王向明

腦梗死是由于局部腦組織的血液供應(yīng)障礙導(dǎo)致的腦缺氧、缺血壞死。腦梗死的并發(fā)癥多、死亡率高，對人類生活質(zhì)量的影響很大[1]。相關(guān)文獻(xiàn)表明，在腦梗死早期及時恢復(fù)缺血區(qū)血供，可以挽救部分可逆性腦梗死區(qū)域，使最終的腦梗死面積減少[2]。在中國，大部分腦梗死患者不能在超急性期得到介入或溶栓治療，可見急性期腦梗死能否進(jìn)行介入或溶栓治療是臨床診治的關(guān)鍵。MRI序列可對急性腦梗死進(jìn)行較好的診斷，但它對梗死范圍及程度的顯示有限。而磁共振擴散張量成像（DTI）是一種基于磁共振彌散成像（DWI）技術(shù)發(fā)展而來的新技術(shù)，能在微觀三維水平上反映水分子的運動方向和擴散能力，可以對腦白質(zhì)纖維束進(jìn)行針對性的追蹤，了解纖維束的走行方向，顯示皮質(zhì)脊髓束與病變的關(guān)系[3-4]。筆者運用DTI技術(shù)對急性腦梗死患者進(jìn)行檢查，以更好地作出診斷與預(yù)后評估，并確定治療計劃，現(xiàn)將22例患者的檢查結(jié)果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2013年12月至2017年6月浙江省人民醫(yī)院收治且在腦卒中發(fā)生6～24h內(nèi)行常規(guī)MRI及DTI序列掃描的22例急性腦梗死患者為研究對象。其中男 13 例，女 9 例；年齡 43～77（55.23±9.91）歲；一側(cè)偏癱5例，肌力下降3例，無肌力改變者14例（首發(fā)癥狀為頭痛、頭昏9例，惡心、嘔吐3例，步態(tài)不穩(wěn)2例）。所有患者及其監(jiān)護(hù)人知情并同意本項研究。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法 使用德國SIEMENS Trio 3.0T磁共振成像機。運用序列T1WI、T2WI、FLAIR、DWI進(jìn)行常規(guī)掃描；然后運用平面回波序列（EPI）進(jìn)行DTI掃描，掃描參數(shù)：TR=6 200ms，TE=96ms，矩陣 128×128，3 次激勵，F(xiàn)OV=23cm×23cm，層厚=3.0mm，層間隔0mm，b值=0mm2/s、b值=1 000mm2/s，擴散敏感梯度方向12個，單次掃描時間250s。

1.2.2 參數(shù)測量及圖像后處理 使用SIEMENS LEONARDO Syngo 2004A工作站對DTI數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到平均擴散系數(shù)（DCavg）圖和各向異性分?jǐn)?shù)（FA）圖，F(xiàn)A圖包括部分各項異性圖和彩色編碼FA圖。在病變側(cè)勾畫多個感興趣區(qū)，分別位于梗死區(qū)中心、梗死區(qū)邊緣及梗死區(qū)周圍正常部分，同時運用鏡像方法在對側(cè)正常區(qū)域復(fù)制這些感興趣區(qū)，并且測定兩側(cè)對稱的各感興趣區(qū)的FA值和DCavg值。最后以一個感興趣區(qū)設(shè)置在橋腦軸位的環(huán)池水平，另一感興趣區(qū)設(shè)置在兩側(cè)內(nèi)囊后肢，得出皮質(zhì)脊髓束圖。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 11.0統(tǒng)計軟件。FA、DCavg值用表示，病灶側(cè)與鏡像側(cè)各感興趣區(qū)的比較采用獨立樣本t檢驗；同側(cè)多個感興趣區(qū)的比較采用單因素方差分析（ANOVA），組內(nèi)兩兩比較采用q檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 圖像觀察及其與臨床關(guān)系 22例患者的急性腦梗死區(qū)處于半卵圓中心區(qū)域10例，內(nèi)囊后肢區(qū)域5例，豆?fàn)詈嘶蛭矤詈藚^(qū)域7例（其中3例局部內(nèi)囊后肢累及）。腦梗死病灶在T2WI、FLAIR、DWI圖像上均顯示高信號，見圖1。腦梗死區(qū)在FA圖上顯示稍低信號，且從彩色編碼的FA圖中可以發(fā)現(xiàn)腦梗死區(qū)域的纖維束顏色、方向部分混雜，病灶側(cè)與鏡像側(cè)不對稱。14例患者梗死區(qū)位置與皮質(zhì)脊髓束無明顯的位置關(guān)系，患者肢體功能無明顯障礙；3例患者梗死區(qū)處于內(nèi)囊后肢穿過但未中斷皮質(zhì)脊髓束，患者一側(cè)肢體乏力；5例患者梗死區(qū)處于內(nèi)囊后肢，中斷皮質(zhì)脊髓束，患者一側(cè)肢體明顯偏癱，見圖2。

2.2 急性腦梗死區(qū)與鏡像側(cè)各感興趣區(qū)FA、DCavg值比較 病變側(cè)梗死區(qū)中心、邊緣的FA和DCavg值與鏡像側(cè)對稱區(qū)域的FA和DCavg值進(jìn)行比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。在病變側(cè)梗死區(qū)中心、邊緣與灶周正常區(qū)的FA、DCavg值進(jìn)行比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.01），其中梗死區(qū)中心與邊緣比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），見表 1。

圖1 腦梗死病灶在 T2WI、FLAIR、DWI圖像上顯示高信號（a：T2WI圖像；b：FLAIR 圖像；c：DWI圖像）

圖2 急性腦梗死患者的雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束圖（a：雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束；b：冠狀位顯示的雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束）

3 討論

DTI是一種基于DWI技術(shù)發(fā)展而來的影像學(xué)技術(shù)，不僅能獲得所有DWI數(shù)據(jù)信息，還能在微觀三維水平上反映水分子的運動方向和擴散能力，從而獲取定量信息FA、DCavg值[5-6]。發(fā)生腦梗死時部分梗死區(qū)邊緣側(cè)支血管開放，可以代償一定的局部血供，此區(qū)域的細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整，但喪失了正常的生物電活動，稱為缺血半暗帶。若能早期恢復(fù)血供，可轉(zhuǎn)化為灌注正常的區(qū)域，否則將進(jìn)展為不可逆的梗死區(qū)域[7-8]。但由于各種限制，大部分腦梗死患者不能在超急性期獲得介入或溶栓治療。因此，確定急性期腦梗死患者是否存在明顯缺血半暗帶是臨床診治的關(guān)鍵。本研究運用DTI技術(shù)對22例急性腦梗死患者進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)病變側(cè)梗死區(qū)中心、邊緣的FA和DCavg值與鏡像側(cè)對稱區(qū)域的FA和DCavg值比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義，說明FA和DCavg值對定量診斷急性腦梗死具有研究價值。隨后分別測量病變側(cè)梗死區(qū)中心、邊緣和灶周正常區(qū)的FA、DCavg值，發(fā)現(xiàn)梗死區(qū)中心部分的FA值較灶周正常區(qū)的FA值明顯降低，考慮原因是腦梗死區(qū)中心部分的組織細(xì)胞缺血、缺氧性壞死，破壞了其正常的微觀結(jié)構(gòu)順序，使得梗死區(qū)中心部分的各向異性明顯下降，F(xiàn)A值降低，這與Dai等[9]研究結(jié)果相符。同時還發(fā)現(xiàn)梗死區(qū)中心部分的DCavg值也明顯下降，可能與腦梗死區(qū)中心部分的細(xì)胞外間隙縮小、水分子擴散受限等有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn)有6例急性腦梗死患者梗死區(qū)邊緣部分的FA值高于灶周正常區(qū)，提示這6例急性腦梗死患者的梗死區(qū)邊緣部分可能存在缺血半暗帶，具有及時治療潛在恢復(fù)的可能性[10-11]。然而梗死區(qū)中心與邊緣部分的DCavg值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示急性期腦梗死病灶中心與邊緣部分在水分子擴散受限程度上無明顯差別，對區(qū)別梗死區(qū)與缺血半暗帶的價值有限。

表1 急性腦梗死區(qū)與鏡像側(cè)各感興趣區(qū)FA、DCavg值比較

此外，利用DTI技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)可進(jìn)行大腦白質(zhì)纖維束三維重建，辨認(rèn)大腦的皮質(zhì)脊髓束與急性梗死灶的空間位置關(guān)系[12]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，患者出現(xiàn)肢體癥狀與梗死灶累及皮質(zhì)脊髓束有著密切的關(guān)系[13-14]。本研究22例患者中，無肌力改變14例，其病灶與皮質(zhì)脊髓束無明顯位置關(guān)系，因此患者無肢體乏力癥狀；肌力下降3例，其病灶穿過但未中斷皮質(zhì)脊髓束，經(jīng)系統(tǒng)康復(fù)治療后，肌力大部分或完全恢復(fù)正常；一側(cè)偏癱5例，其病灶中斷皮質(zhì)脊髓束，即使經(jīng)過治療，肢體肌力仍無法恢復(fù)或僅有輕度好轉(zhuǎn)。由此可知，DTI能更直觀地展示皮質(zhì)脊髓束與梗死病灶的位置關(guān)系，了解其形態(tài)的改變有助于更好地判斷預(yù)后[15]，并能揭示急性腦梗死患者經(jīng)康復(fù)治療后腦梗死區(qū)組織恢復(fù)的機制[16]。

綜上所述，本研究應(yīng)用DTI技術(shù)得到結(jié)果圖像及FA、DCavg值，對急性腦梗死的范圍和程度進(jìn)行了顯示和評估。此外，DTI技術(shù)還可以提供白質(zhì)纖維束方向信息、3D重建白質(zhì)纖維束，以便觀察梗死區(qū)與皮質(zhì)脊髓束相對的空間關(guān)系，為診斷、判斷預(yù)后和確定治療手段提供更多有用的信息。但本研究也存在一些不足，比如筆者將急性腦梗死患者病變側(cè)的FA、DCavg值與對側(cè)正常區(qū)進(jìn)行比較，而有證據(jù)表明所謂的鏡像側(cè)并不是真正的“正常側(cè)”，因為此類患者的鏡像側(cè)通常存在不同程度的缺血性改變[17]。

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