MR3D-ASL聯(lián)合IVIM及高分辨MRA在大面積缺血性腦梗死診斷中的應(yīng)用價(jià)值

劉鳴

(登封市中醫(yī)院 影像科，河南 鄭州 452470)

缺血性腦梗死(ischemic cerebral infarction，ICI)早期起病隱匿，但病情進(jìn)展迅速，短時(shí)間內(nèi)即可造成大面積ICI，導(dǎo)致死亡率升高。大面積ICI僅占ICI的10%～18%[1]。早診斷、早治療有利于改善患者的預(yù)后。高分辨磁共振血管造影(high resolution magnetic resonance angiography，HR-MRA)可以清晰辨別梗死的責(zé)任血管，提高診斷率[2]。磁共振三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記成像(magnetic resonance three-dimensional arterial spin labeling，MR3D-ASL)是一種無(wú)需注射造影劑便可進(jìn)行三維快速腦成像磁共振灌注的新技術(shù)，可以動(dòng)態(tài)測(cè)量腦血流量(cerebral blood flow，CBF)的變化情況；體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)成像(intravoxel incoherent motion，IVIM)是基于DWI成像的技術(shù)，可以量化單純水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和血流灌注情況[3]。本研究探討MR3D-ASL聯(lián)合IVIM及HR-MRA在大面積ICI診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料和方法

1.1 一般資料選取2015年5月至2018年4月登封市中醫(yī)院收治的100例擬診為大面積ICI患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)行MRI、HR-MRA檢查；(2)為多支腦血管病變的大面積ICI患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)臨床資料不完整者；(2)非顱腦病變者。100例患者包括男64例，女36例，年齡36～75歲，平均(57.3±7.2)歲。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(CJYD-20161659J)?；颊呒覍僦獣匝芯?jī)?nèi)容并簽署知情同意書(shū)。

1.2 檢查方法HR-MRI(US. GE HDxt-1.5 T MR)掃描序列包括常規(guī)序列、3DTOF-MRA、MR3D-ASL、IVIM掃描。對(duì)腦梗死面積>3 cm2者，通過(guò)MR3D-ASL掃描經(jīng)數(shù)據(jù)處理后得到CBF，參考常規(guī)DWI判斷缺血半暗帶(ischemic penumbra，IP)，手動(dòng)勾取ROI以獲得局部腦血流量。自動(dòng)鏡像工具以健側(cè)鏡像作為對(duì)照，計(jì)算患側(cè)/健側(cè)相對(duì)CBF值(r-CBF)。IVIM序列利用對(duì)指數(shù)模型擬合后得出假擴(kuò)散系數(shù)(D*)、擴(kuò)散系數(shù)(D)和灌注分?jǐn)?shù)(f)，參考MR3D-ASL勾取ROI獲得IP區(qū)和對(duì)側(cè)鏡像對(duì)照區(qū)的D*、D及f值。3DTOF-MRA后處理重建腦血管圖像。然后通過(guò)IP區(qū)和對(duì)側(cè)鏡像對(duì)照區(qū)的CBFASL與D*、D、f值做對(duì)比，評(píng)估兩者相關(guān)性。采用MR3D-ASL掃描患者后處理得到CBF圖，判斷其與MRA血管圖像的一致性。經(jīng)處理工作站分析MR3D-ASL和IVIM圖像，根據(jù)DWI所示病灶最大徑層面劃取ROI，得到CBF、IVIM數(shù)據(jù)后通過(guò)指數(shù)模型擬合得到對(duì)應(yīng)參數(shù)(ADC、D，D*，f)，并計(jì)算MR3D-ASL、IVIM中CBF、ADC、D、D*、f的相對(duì)值r-CBF、r-ADC、r-D、r-D*、r-f，r=腦梗死區(qū)/健側(cè)鏡像區(qū)。指數(shù)模型：S/S0=(1-f)×exp(-b-D)，通過(guò)線(xiàn)性擬合得到D值，采用Least-Marquardt非線(xiàn)性最小二乘法擬合所有b值，得到f和D*。參照2017年《大腦半球大面積腦梗死監(jiān)護(hù)與治療中國(guó)專(zhuān)家共識(shí)》定義大面積ICI的診斷標(biāo)準(zhǔn)，即CT提示梗死面積≥大腦中動(dòng)脈供應(yīng)區(qū)域的2/3和(或)部分基底節(jié)區(qū)，有或無(wú)同側(cè)大腦前動(dòng)脈或大腦后動(dòng)脈供應(yīng)區(qū)域梗死。

2 結(jié)果

2.1 診斷效能經(jīng)金標(biāo)準(zhǔn)確診為大面積ICI 50例，非大面積ICI 50例。IVIM診斷大面積ICI的靈敏度和特異度分別為72.0%、64.0%，MR3D-ASL診斷大面積ICI的靈敏度和特異度分別為88.0%、84.0%，MR3D-ASL聯(lián)合IVIM及HR-MRA診斷大面積ICI的靈敏度和特異度分別為100.0%、100.0%。3種檢查方式對(duì)大面積ICI的靈敏度、特異度比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 不同檢查方式對(duì)大面積ICI的診斷結(jié)果(n)

注：ICI—缺血性腦梗死；IVIM—體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)成像；MR3D-ASL—磁共振三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記成像；HR-MRA—高分辨磁共振血管造影。

2.2 MR3D-ASL、IVIM參數(shù)腦梗死區(qū)CBF低于健側(cè)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。腦梗死區(qū)ADC、D及f值均低于健側(cè)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。腦梗死區(qū)D*與健側(cè)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2 腦梗死區(qū)MR3D-ASL與IVIM診斷參數(shù)與健側(cè)比較

注：與健側(cè)比較，aP<0.05；IVIM—體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)成像；MR3D-ASL—磁共振三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記成像；CBF—腦血流量。

2.3 MR3D-ASL、IVIM診斷參數(shù)相關(guān)性分析Pearson相關(guān)性分析顯示r-ADC、r-D、r-f與r-CBF呈正相關(guān)(r=0.425、0.382、0.341，P=0.016、0.037、0.024)。

3 討論

CBF動(dòng)態(tài)反映腦組織血流灌注量的改變。本研究結(jié)果表明，腦梗死區(qū)MR3D-ASL提示腦血流灌注下降，IVIM參數(shù)顯示腦梗死區(qū)ADC、D及f值均低于健側(cè)。這提示腦血流灌注減少與DWI圖像的異常有關(guān)。通過(guò)計(jì)算腦梗死區(qū)與健側(cè)比值，利用Pearson相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)r-ADC、r-D、r-f與r-CBF呈正相關(guān)。磁共振常規(guī)序列中DWI診斷腦缺血、腦梗死及腦出血的敏感性最高。MR3D-ASL是一種基于MRA發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，可以準(zhǔn)確測(cè)量ICI的腦血流灌注量。MR3D-ASL聯(lián)合MRA可以進(jìn)一步評(píng)估側(cè)支血管灌注情況。MR3D-ASL與MRI對(duì)r-CBF的診斷結(jié)果有較高的一致性[4]。這與本研究結(jié)果基本一致。MR3D-ASL可以被用于患者術(shù)后復(fù)查及監(jiān)測(cè)腦血流灌注等方面，但其劣勢(shì)在于對(duì)低血流灌注區(qū)域或小梗死灶的敏感性較低。本研究利用指數(shù)多b值模型擬合，可以得到更多診斷參數(shù)，通過(guò)對(duì)比D、D*、CBF值可以更加準(zhǔn)確顯示局部腦組織灌注與擴(kuò)散信息，進(jìn)而判斷腦組織缺血中心區(qū)。通過(guò)比較大面積ICI患者IVIM與MR3D-ASL聯(lián)合掃描結(jié)果，證實(shí)兩者在判定局部腦灌注水平上具有很好的一致性，可以更加準(zhǔn)確地判斷腦組織低灌注區(qū)，為臨床治療提供指導(dǎo)。

綜上所述，MR3D-ASL聯(lián)合IVIM及HR-MRA可以準(zhǔn)確評(píng)估大面積ICI患者的腦梗死低灌注區(qū)域。