MRI動脈自旋標記技術(shù)在腦血管疾病診斷中的應用

1.河南科技大學第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 (河南 洛陽 471003)

2.河南科技大學第一附屬醫(yī)院腫瘤科 (河南 鄭州 450000)

趙 輝1 閆俊強1 張育德1許鈺杰2

腦血管疾病泛指腦部血管的各種疾病，起病急，易復發(fā)，具有極高致殘率與致死率，已成為我國重大公共衛(wèi)生問題[1-2]。早期診斷與準確評估對臨床治療方案選擇具有重要意義。MRI是一種無創(chuàng)性檢查技術(shù)，可以呈現(xiàn)腦血管形態(tài)改變，評估血液動力學變化，在腦血管疾病診斷與預后評估中占有重要地位。動脈自旋標記技術(shù)是一種新興MRI灌注技術(shù)，以動脈血中的水分子作為內(nèi)源性示蹤劑，反映腦組織血流量與分布情況[3]。本研究回顧性分析我院2015年9月至2017年9月155例腦血管疾病患者病歷資料，采用MRI動脈自旋標記技術(shù)，探討其在腦血管疾病診斷中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集我院2015年9月至2017年9月155例腦血管疾病患者的病歷資料，其中急性腦梗死患者94例，短暫性腦缺血發(fā)作患者61例。納入標準：(1)急性腦梗死診斷參考《中國急性缺血性腦卒中診治指南》[4]，短暫性腦缺血診斷參考《短暫性腦缺血發(fā)作的中國專家共識更新版》[5]；(2)首次發(fā)病者，病變局限于單側(cè)；(3)年齡≥18歲；(4)均在我院接受MRI檢查，采用動態(tài)磁敏感對比增強灌注成像技術(shù)(dynamicsusceptibilitycontrast-enhanced，DSC)與動脈自旋標記技術(shù)；(5)患者或其家屬均了解本次研究，簽署知情同意書。排除標準：(1)顱腦外傷或腦出血患者；(2)既往腦血管疾病史；(3)神經(jīng)外科術(shù)后；(4)MRI禁忌證；(5)資料不全者。本組患者男88例，女67例，年齡43～75歲，平均(59.12±10.64)歲；臨床癥狀：肢體無力72例，眩暈頭痛55例，行走不穩(wěn)50例，口齒不清29例，意識不清24例。

1.2 MRI檢查采用美國GE公司Discovery 750 3.0T超導型磁共振掃描儀，8通道頭部矩陣線圈?；颊呷⊙雠P位，用軟墊固定頭部，掃描范圍覆蓋整個頭部。先行MRI平掃，掃描層面包括橫斷面與冠狀面，掃描參數(shù)：T1WI(TR 2000ms，TE 18ms)，T2WI(TR 5000ms，TE 102ms)，層厚5mm，層間距1mm，視野240mm×240mm，矩陣320×256。MRI動脈自旋標記技術(shù)采用偽連續(xù)動脈自旋標記(TR 2500ms，TE 13ms)，反轉(zhuǎn)時間1525ms，層厚5mm，激勵次數(shù)1次，視野240mm×240mm。最后進行DSC掃描，采用高壓注射器經(jīng)肘靜脈快速團注釓噴酸葡胺注射液(國藥準字H20093793，生產(chǎn)單位：上海第一生化藥業(yè)有限公司)0.2mmol/kg，注射速率4ml/s，采用平面回波成像序列(TR 1500ms，TE 19.2ms)，掃描時間為90s。

1.3 圖像分析由2名高年資影像科醫(yī)師共同診斷分析，對病灶區(qū)域達成統(tǒng)一意見。將原始圖像輸送至工作站處理，得到DSC各參數(shù)，包括腦血流量(cerebral blood flow，CBF)、腦血容量(cerebral blood volume，CBV)、平均通過時間(mean transmit time，MTT)、達峰時間(time to peak，TTP)，生成偽彩圖，以正常側(cè)腦組織為參照，DSC-CBF與DSC-CBV病變區(qū)域呈藍色為低灌注，紅色為高灌注；DSC-MTT、DSC-TTP長于對側(cè)為低灌注，DSCMTT、DSC-TTP短于對側(cè)為高灌注。動脈自旋標記技術(shù)圖像經(jīng)工作站處理，獲得偽彩圖，藍色為低灌注，紅色為高灌注。

1.4 統(tǒng)計學分析選用統(tǒng)計學軟件SPSS19.0對研究數(shù)據(jù)進行分析和處理，計數(shù)資料采取率(%)表示，對稱性檢驗采用Bowker值，一致性分析采用Kappa值,Kappa值≥0.75為一致性高，Kappa值在0.4～0.74為一致性良好，以Kappa值＜0.4為一致性差。

2 結(jié) 果

2.1 急性腦梗死患者動脈自旋標記技術(shù)與DSC灌注結(jié)果比較94例急性腦梗死患者，動脈自旋標記技術(shù)與DSC-CBF、DSC-CBV灌注結(jié)果總符合率均為63.8%(60/94)，Bowker值為26.667，Kappa值為0.345；動脈自旋標記技術(shù)與DSC-MTT灌注結(jié)果總符合率為81.9%(77/94)，Bowker值為10.333，Kappa值為0.614；動脈自旋標記技術(shù)與DSC-TTP灌注結(jié)果總符合率為88.3%(83/94)，Bowker值為7.500，Kappa值為0.742。見圖1～3。見表1。

2.2 短暫性腦缺血發(fā)作患者動脈自旋標記技術(shù)與DSC灌注結(jié)果比較61例短暫性腦缺血發(fā)作患者，動脈自旋標記技術(shù)與DSCCBF、DSC-CBV灌注結(jié)果總符合率均為42.6%(26/61)，Bowker值為24.091，Kappa值為0.139；，動脈自旋標記技術(shù)與DSC-MTT灌注結(jié)果總符合率為65.6%(40/61)，Bowker值為10.800，Kappa值為0.360；動脈自旋標記技術(shù)與DSC-TTP灌注結(jié)果總符合率為77.0%(47/61)，Bowker值為4.571，Kappa值為0.521。見表2。

表1 急性腦梗死患者動脈自旋標記技術(shù)與DSC灌注結(jié)果比較

表2 短暫性腦缺血發(fā)作患者動脈自旋標記技術(shù)與DSC灌注結(jié)果比較

圖1-3均為動脈自旋標記技術(shù)圖像。圖1 腦組織血流灌注正常；圖2 病灶區(qū)域呈低灌注；圖3 病灶區(qū)域呈高灌注。

3 討 論

腦灌注是大腦進行生理活動的基本保障，當腦血管疾病發(fā)生時，腦血流量下降，腦神經(jīng)元蛋白質(zhì)合成受限，神經(jīng)元正常功能喪失甚至發(fā)生不可逆損傷。腦灌注已成為腦功能重要評估指標，DSC是一種首過灌注的成像方法，經(jīng)靜脈血栓快速注入對比劑，利用平面回波成像技術(shù)掃描，觀察MRI信號隨時間的改變，得到血流動力學參數(shù)與腦的局部灌注信息[6-7]。但DSC在注射對比劑過程中可能造成不同程度微血管損傷，另外患者的配合程度也會對DSC檢查結(jié)果產(chǎn)生影響。動脈自旋標記技術(shù)利用動脈血中的水分子作為內(nèi)源性示蹤劑，以反轉(zhuǎn)脈沖標記，水分子與組織交換時信號降低成像，同等條件下采集無反轉(zhuǎn)脈沖圖像，進行圖像剪影分析最終獲取腦灌注圖像[8-9]。本研究選用偽連續(xù)動脈自旋標記技術(shù)，兼具連續(xù)動脈自旋標記與脈沖動脈自旋標記優(yōu)點，利用連續(xù)短射頻脈沖進行標記，縮短脈沖標記時間，同時提高信噪比。本研究顯示，94例急性腦梗死患者與61例短暫性腦缺血發(fā)作患者的動脈自旋標記技術(shù)與DSC-CBF、DSC-CBV結(jié)果差別較大，一致性較差，而與DSC-TTP一致性最高。TTP指注射對比劑至濃度達峰值的時間，在DSC各參數(shù)中是反映腦血管疾病的最敏感指標，當腦血管發(fā)生病變血流動力學異常時，表現(xiàn)為TTP延遲[10]。動脈自旋標記技術(shù)與DSC-TTP存在較高一致性，證實動脈自旋標記技術(shù)在腦血管疾病中的診斷作用。本研究顯示，94例急性腦梗死患者與61例短暫性腦缺血發(fā)作患者經(jīng)MRI動脈自旋標記技術(shù)檢出的低灌注患者分別為70例與46例，陽性率為74.5%與75.4%，腦血管疾病患者管腔狹窄，腦組織區(qū)域血流速度減緩，在MRI灌注技術(shù)上主要呈現(xiàn)為低灌注。動脈自旋標記技術(shù)與DSC各參數(shù)比較，對腦血管疾病患者灌注異常顯示率處于較高水平，主要由于DSC所用對比劑為大分子化合物，經(jīng)過血腦屏障時可能出現(xiàn)一定延遲，而動脈自旋標記技術(shù)以動脈血中的水分子為示蹤劑，相較于DSC反應更加靈敏。本研究中也有部分腦血管疾病患者在動脈自旋標記技術(shù)與DSC上表現(xiàn)為高灌注，可能與病變區(qū)域再灌注或側(cè)支循環(huán)建立等因素相關(guān)。

綜上，MRI動脈自旋標記技術(shù)可以準確反映腦血管疾病患者腦組織血流灌注情況，與DSC技術(shù)比較具有較高一致性。