動脈自旋標記在急性腦梗死中的應用

王丹丹 王學建

摘要：目的? 探討動脈自旋標記（ASL）在急性腦梗死中的應用價值。方法? 選取2016年8月～2018年2月我院收治的腦梗死患者29例，所有患者均行擴散加權(quán)（DWI）、ASL及腦血管成像（MRA）掃描。分析急性腦梗死患者的基線ASL數(shù)據(jù)，比較治療前后存在缺血半暗帶（IP）患者DWI高信號區(qū)與周邊低灌注區(qū)CBF患側(cè)、CBF對側(cè)、rCBF以及ASL-CBF。結(jié)果? 29例急性腦梗死患者中，22例患者存在IP，7例患者不存在IP。22例IP患者中，DWI高信號區(qū)CBF患側(cè)血流值低于CBF對側(cè)，周邊低灌注區(qū)3、6、9、12點鐘ROI CBF患側(cè)血流值低于CBF對側(cè)，且高于DWI高信號區(qū)，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。DWI高信號區(qū)與周邊低灌注區(qū)對側(cè)血流值比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。DWI高信號區(qū)治療前后ASL-CBF比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。治療后，周邊低灌注區(qū)3、6、9、12點鐘ROI ASL-CBF均高于治療前，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。結(jié)論? ASL能在一定程度上反映腦低灌注水平，與DWI配合可輔助診斷IP，可提示預后。

關(guān)鍵詞：動脈自旋標記;急性腦梗死;缺血半暗帶;DWI高信號區(qū);周邊低灌注區(qū)

中圖分類號：R445? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.12.031

文章編號：1006-1959（2019）12-0102-03

Abstract：Objective? To investigate the value of arterial spin labeling （ASL） in acute cerebral infarction. Methods? 29 patients with cerebral infarction admitted to our hospital from August 2016 to February 2018 were enrolled. All patients underwent diffusion-weighted （DWI）， ASL and cerebrovascular imaging （MRA） scans. Baseline ASL data were analyzed in patients with acute cerebral infarction， Before and after treatment， patients with ischemic penumbra （IP） had DWI high signal area and peripheral low perfusion area CBF side， CBF contralateral side， rCBF and ASL-CBF. Results? Of the 29 patients with acute cerebral infarction， 22 had IP and 7 had no IP. In 22 patients with IP， the blood flow value of the CBF side of the DWI high signal area was lower than that of the CBF side， and the blood flow value of the ROI CBF side was lower than the CBF side at 3， 6， 9， and 12 o'clock in the peripheral low perfusion area. In the DWI high signal area， the difference was statistically significant （P<0.05）. There was no significant difference in the blood flow value between the DWI high signal area and the surrounding low perfusion area （P>0.05）. There was no significant difference in ASL-CBF between DWI and high signal area before and after treatment （P>0.05）. After treatment， the ROI ASL-CBF at 3， 6， 9 and 12 o'clock in the peripheral hypoperfusion area was higher than that before treatment，the difference was statistically significant （P<0.05）. Conclusion? ASL can reflect the level of cerebral hypoperfusion to a certain extent. Cooperating with DWI can assist in the diagnosis of IP， which may indicate prognosis.

Key words：Arterial spin labeling;Acute cerebral infarction;Ischemic penumbra;DWI high signal area;Peripheral low perfusion area

動脈自旋標記技術(shù)（arterial spin labeling，ASL）是一種利用動脈血內(nèi)水質(zhì)子作為內(nèi)源性標記物的成像方法。它具有無需注射對比劑，無電離輻射等優(yōu)點，是一種無創(chuàng)性的灌注成像方法。早期研究已證明ASL與動態(tài)磁敏感對比增強（dynamic susceptibility contrast，DSC）有很好的一致性，且ASL可得到全腦血流灌注圖像，現(xiàn)已廣泛應用于臨床[1，2]。在腦缺血性疾病的研究中，ASL聯(lián)合彌散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）技術(shù)能夠較早的發(fā)現(xiàn)腦缺血組織的低灌注狀態(tài)，確定ASL-DWI不匹配區(qū)，評估可挽救腦組織狀態(tài)，在臨床應用中具有很大的潛能及實用價值。本文探討動脈自旋標記（ASL）在急性腦梗死中的應用價值，現(xiàn)報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料? 選取2016年8月～2018年2月天津市寶坻區(qū)人民醫(yī)院收治的急性腦梗死患者29例，其中女性12例、男性17例，年齡44～87歲，平均年齡（67.37±11.05）歲。全部急性腦梗死患者均進行復查，復查時間為發(fā)病后15～20 d。

1.2納入及排除標準? 納入標準：①依據(jù)2014年中國急性缺血性腦卒中診治指南[3]具有急性腦梗死的臨床癥狀;②首次發(fā)病，且行MRI檢查距離發(fā)病時間不超過72 h;③病灶于DWI呈明顯高信號，于表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）圖呈低信號;④梗死灶為單側(cè)受累;⑤無磁共振檢查禁忌癥，同意行頭顱MRI及ASL檢查者。排除標準：①短暫性腦缺血發(fā)作，MRI檢查陰性者;②既往有腦梗死病史、顱內(nèi)占位、腦炎等顱內(nèi)疾病者;③伴有小腦梗死及幕上深部腦白質(zhì)的梗死者。

1.3檢查方法? 采用GE HDxt 1.5T超導型MRI設備，使用標準8通道相控陣頭線圈進行圖像采集，掃描前患者取仰臥位，頭先進，置于線圈中央。所有患者均接受常規(guī)MRI掃描，包括矢狀位T1WI、軸位T1WI、T2WI、DWI、3D-ASL、MRA。3D-ASL參數(shù)如下：視野=24 cm×24 cm，帶寬=62.5 kHz/pixel，翻轉(zhuǎn)角=90°，重復時間=4.5 s，回波時間=9.8 ms，層厚=4 mm，層間距=0 mm，標記時間=1.6 s，延遲標記時間=1525 ms。

1.4圖像處理和數(shù)據(jù)分析? 使用GE AW4.4工作站Function Tool軟件中自帶pCASL處理軟件進行處理，生成偽彩圖像。

1.4.1基線資料的數(shù)據(jù)分析及測量? 于工作站將基線MRI（首次檢查）的DWI圖像與ASL-CBF圖像融合，定義ASL低灌注區(qū)與DWI高信號區(qū)重合部位為DWI高信號區(qū)，通常ASL-CBF低灌注區(qū)大于DWI高信號區(qū)。在CBF-ASL圖像上勾畫同DWI高信號區(qū)形態(tài)一致的感興趣區(qū)（ROI），并于大腦半球?qū)?cè)鏡像區(qū)域復制同樣大小及形態(tài)的ROI，獲取的ASL-CBF值即為DWI高信號區(qū)的CBF（CBF患側(cè)）和對側(cè)鏡像正常組織的CBF（CBF對側(cè)）。隨后，于DWI高信號區(qū)周圍低灌注區(qū)的3、6、9、12點鐘的位置設置圓形ROI（5個單位像素）并測量CBF值，同時測量對側(cè)鏡像腦組織的CBF值，計算rCBF值=CBF患側(cè)/CBF鏡像，每個數(shù)據(jù)測量3次取平均值。記錄顱內(nèi)血管狹窄或閉塞的部位，并與ASL異常低灌注區(qū)比較，確定二者在解剖學分布上是否具有相關(guān)性。

1.4.2隨訪資料的數(shù)據(jù)分析? ASL-CBF的定量測量：分析層面與基線MRI數(shù)據(jù)同層，測量方法同基線MRI。測量DWI高信號區(qū)、DWI高信號區(qū)周邊低灌注區(qū)3、6、9、12點鐘ROI。

1.5觀察指標? 分析急性腦梗死患者的基線ASL數(shù)據(jù)，比較治療前后存在缺血半暗帶（IP）患者DWI高信號區(qū)與周邊低灌注區(qū)CBF患側(cè)、CBF對側(cè)、rCBF以及ASL-CBF。

1.6統(tǒng)計學方法? 采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件處理數(shù)據(jù)，計量資料以（x±s）表示，采用t檢驗，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2結(jié)果

2.1急性腦梗死患者的基線ASL數(shù)據(jù)? 29例急性腦梗死患者中，4例梗死灶位于右側(cè)額、頂、顳、枕葉，2例梗死灶位于左側(cè)額、頂、顳、枕葉，1例梗死灶位于右側(cè)額、頂、枕葉，5例梗死灶位于右側(cè)額、頂、顳葉，5例梗死灶位于右側(cè)額、顳葉，5例梗死灶位于右側(cè)額、頂葉，1例梗死灶位于左側(cè)顳、枕葉，2例位于左側(cè)額、頂葉，2例梗死灶位于右側(cè)枕葉，1例梗死灶位于左側(cè)顳葉，1例梗死灶位于右側(cè)頂葉。其中2例為多發(fā)梗死，27例為單發(fā)梗死。常規(guī)MRI表現(xiàn)為梗死灶長T1長T2信號;DWI表現(xiàn)為梗死灶高信號，于ADC上呈低信號;ASL顯示梗死部位及周邊低灌注，其中22例存在IP，7例不存在IP，且DWI高信號區(qū)范圍與ASL低信號區(qū)相同;26例于MRA顯示大腦前動脈、大腦中動脈、大腦后動脈不同程度狹窄或閉塞，且病變血管的供血區(qū)與梗死灶位置相符，3例MRA未見血管異常。

2.2 IP患者首次ASL-CBF檢查? 22例IP患者中，DWI高信號區(qū)CBF患側(cè)血流值低于CBF對側(cè)，周邊低灌注區(qū)3、6、9、12點鐘ROI CBF患側(cè)血流值低于CBF對側(cè)，且高于DWI高信號區(qū)，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。DWI高信號區(qū)與周邊低灌注區(qū)CBF對側(cè)血流值比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），見表1。

2.3急性腦梗死患者治療前后的ASL比較? DWI高信號區(qū)治療前后ASL-CBF比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。治療后，周邊低灌注區(qū)3、6、9、12點鐘ROI ASL-CBF均高于治療前，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表2。7例無IP查患者復查：3例DWI高信號區(qū)縮小，4例DWI高信號區(qū)擴大，周邊低灌注區(qū)與DWI高信號區(qū)范圍一致。

3討論

腦缺血性疾病的發(fā)病機制主要是腦血流量不斷減少，使腦組織處于不同程度的低灌注狀態(tài)，早期的、短暫的缺血不會造成神經(jīng)元細胞死亡，可恢復。但腦血流量持續(xù)性減低，使神經(jīng)元細胞死亡，造成腦組織不可逆性損傷。因此，早期發(fā)現(xiàn)、及時治療對于治療腦缺血性疾病具有重要意義。DWI-MRI是診斷該病的首選方法，而3D-ASL聯(lián)合DWI技術(shù)能夠更早期發(fā)現(xiàn)腦組織的低灌注情況，不匹配區(qū)IP可作為制定治療方案的評估依據(jù)。

ASL最早于1992年由Williams等人提出，ASL是一種磁共振灌注成像技術(shù)，利用動脈血中水質(zhì)子作為內(nèi)源性示蹤劑，在掃描平面血液來源區(qū)域?qū)滟|(zhì)子進行反轉(zhuǎn)標記，被標記的氫質(zhì)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(zhuǎn)氫質(zhì)子標記圖像[4]。ASL不需注射對比劑，具有無創(chuàng)性、可重復性、操作簡便等優(yōu)點。根據(jù)其標記方式的不同分為偽連續(xù)性動脈自旋標記和連續(xù)性動脈自旋標記。目前，ASL主要應用于腦部疾病的研究中，包括腦缺血性疾病、腦腫瘤等，而對于急性腦梗死患者治療前后CBF值變化的研究較少。Yu Y[5]等研究結(jié)果表明，在灌注成像得到的參數(shù)中，rCBF對梗死中心區(qū)范圍的診斷更具有敏感性和特異性。DWI高信號區(qū)與rCBF閾值一直存在爭議。最新研究提出，以rCBF≤0.3作為梗死中心區(qū)的最佳閾值[5]。本研究中，DWI高信號區(qū)CBF患側(cè)血流值低于CBF對側(cè)本，rCBF為（0.25±0.09）ml/（100 g·min），與上述結(jié)論相符。

有研究表明，ASL與DSC兩者方法具有較好的一致性[1，6]。本研究直接應用ASL評估IP及其預后情況，結(jié)果顯示DWI高信號區(qū)治療前后ASL-CBF比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。治療后，周邊低灌注區(qū)3、6、9、12點鐘ROI ASL-CBF均高于治療前，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。這說明腦梗死發(fā)生后，腦組織的血流速度減慢，導致在ASL ROI進行掃描時，標記的血液還未來得及流入ROI層面，導致采集信號的減低[2]。有3例首診時無IP，但復查時，梗死灶范圍變小，而周邊低灌注區(qū)血流量無明顯變化。這說明梗死早期即建立了側(cè)支循環(huán)。多數(shù)學者的研究均發(fā)現(xiàn)，早期梗死灶周邊側(cè)支循環(huán)的建立，其預后較好[9，10]。

綜上所述，ASL能夠顯示急性腦梗死的低灌注區(qū)，與DWI結(jié)合可以提示IP的存在，并可以根據(jù)CBF提示預后。本研究存在著一定不足：①收集病例的樣本量小;②收集的病例以老年人為主，患者自身腦血管情況不佳，造成數(shù)據(jù)有一定的誤差;③入組患者未進行溶栓治療;④未建立NIHSS評分表。因此，后續(xù)有待進一步完善該研究內(nèi)容。

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收稿日期：2019-2-18;修回日期：2019-2-28

編輯/杜帆