多模態(tài)MRI功能成像聯(lián)合應(yīng)用診斷急性腦梗死的價值

邢小煒 高鋮鋮 胡成一 錢琦

急性腦梗死（ACI）是臨床常見腦血管疾病，發(fā)病快、發(fā)病急、預(yù)后差的特點嚴重影響人類生命健康［1］。因此，如何進行早期影像診斷，從而指導(dǎo)臨床醫(yī)師開展進一步治療尤為關(guān)鍵。磁共振擴散加權(quán)成像（DWI）作為ACI影像學(xué)診斷的金標準［2］，對缺血梗死灶的發(fā)現(xiàn)及范圍顯示在臨床上已廣泛應(yīng)用。三維動脈自旋標記（3D-ASL）技術(shù)是目前唯一無需注射外源性對比劑的灌注成像方法，可以無創(chuàng)顯示ACI患者血流動力學(xué)改變及缺血區(qū)域病理生理情況，是近年來新興的磁共振檢查方法［3］。本文分析DWI和3D-ASL在ACI診斷中成像效能，并探討兩者聯(lián)合應(yīng)用的臨床價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2018年1月至2020年2月本院經(jīng)臨床診治的急性腦梗死患者68例，其中男39例，女29例；年齡48～91歲，平均（69.35±9.49）歲。診斷標準參照《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》［4］。患者或家屬知情同意，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。（1）納入標準：①首次發(fā)病，且行MRI檢查距離發(fā)病時間不>24h。②患者單側(cè)發(fā)病。③圖像質(zhì)量能清晰顯示病變，參數(shù)可以測量。（2）排除標準：①合并有顱腦外傷、腫瘤、感染等其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病者。②嚴重心、肺功能不全者。③體內(nèi)有金屬植入物及其他MRI檢查禁忌證者。

1.2 檢查方法 采用1.5T高場磁共振成像儀（美國通用公司），使用16通道相控陣頭部線圈進行圖像采集。掃描前患者取仰臥位，頭先進，置于線圈中央。常規(guī)掃描T1WI、T2WI軸位及矢狀面；DWI序列：TR=4800 ms，TE=83 ms，b=1000 s/mm2，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，層厚7.5 mm，NEX 2；3D-ASL序列：TR 4545 ms，TE 10.5 ms，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，層厚4 mm，NEX 3，PLD 1525 ms。

1.3 圖像處理方法 數(shù)值測定均在磁共振后處理工作站進行，對病變區(qū)顯示最大層面手工勾勒感興趣區(qū)（ROI），行3次測量后取平均值，且由2名副高級以上神經(jīng)影像診斷醫(yī)師達成一致意見后完成。對比測量DWI異常高信號面積（SDWI）和3D-ASL異常灌注面積（S3D-ASL）。如測得S3D-ASL/SDWI≥1.1，可以認定缺血半暗區(qū)（ischemic penumbra，IP）存在；0.9

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件。計數(shù)資料用%表示，計量資料用（±s）表示，組間比較用配對t檢驗；ADC和CBF值的相關(guān)性分析，進行Pearson檢驗。繪制受試者工作特征（ROC）曲線，并通過Logistic回歸分析，比較ADC、CBF值及兩參數(shù)聯(lián)合檢測對ACI的診斷效能，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 DWI、3D-ASL成像對ACI梗死面積比較 68例ACI患者中，病變區(qū)DWI信號均為陽性，其中S3D-ASL/SDWI≥1.1有45例（66.17%）；S3D-ASL≈SDWI23例（33.83%）；無S3D-ASL

2.2 病變區(qū)與鏡像區(qū)ADC及CBF值比較 病變區(qū)對比鏡像區(qū)ADC值降低［（0.43±0.12） vs （0.65±0.19）μm2/ms，P<0.05］，CBF值 降 低［（22.15±6.92） vs（44.63±11.40）ml/（100g·min），P<0.05］，見表1、圖1、圖2。此外，相關(guān)性散點圖顯示ADC和CBF值兩者呈統(tǒng)計學(xué)正相關(guān)（r=0.89，P<0.05），見圖3。

表1 病變區(qū)與鏡像區(qū)ADC及CBF值比較（±s）

表1 病變區(qū)與鏡像區(qū)ADC及CBF值比較（±s）

參數(shù)值 病變區(qū) 鏡像區(qū) t值 P值A(chǔ)DC（μm2/ms） 0.43±0.12 0.65±0.19 -11.03 <0.05 CBF［ml/（100g·min）］22.15±6.92 44.63±11.40 -15.32 <0.05

2.3 ADC、CBF及兩參數(shù)聯(lián)合檢測對ACI診斷效能比較 ROC曲線顯示，ADC截斷值為O.56 μm2/ms，靈敏度為72.10%，特異度為85.30%，曲線下面積（AUC）為0.85；CBF截斷值為33.79 ml/（100 g·min），靈敏度為83.80%，特異度為95.60%，AUC為0.96；聯(lián)合ADC和CBF兩個參數(shù)靈敏度為92.60%，特異度為92.60%，AUC為0.98，見圖4。

圖1、2 病變區(qū)與鏡像區(qū)ADC及CBF值分布箱圖

圖3 ADC及CBF值分布散點圖

圖4 ROC曲線圖

3 討論

急性腦梗死是指腦局部血供急劇減少或中斷導(dǎo)致相應(yīng)區(qū)域腦組織缺血缺氧壞死，ACI在進行溶栓治療前，需盡早明確病變位置、大小、發(fā)生時間等，早期診斷明確腦梗死部位及范圍大小，對指導(dǎo)臨床診斷及判定預(yù)后至關(guān)重要。磁共振檢查是首選，而對于ACI病變的精準檢出，DWI檢查是最敏感的序列［2］。DWI成像基于ACI發(fā)生時腦組織水分子擴散運動受限，在影像上反映為高信號，ADC圖像為低信號，先于其他常規(guī)序列顯示病變［5］。3D-ASL成像對血液中的水分子進行標記，并將其作為內(nèi)源性示蹤劑，通過施加脈沖得到標記像，在相同條件下與未施加脈沖的對照像剪影處理后，得到最終所需的無需使用對比劑的灌注圖像。對于ACI的診斷，3D-ASL無創(chuàng)、安全，不存在過敏反應(yīng)，同時得到定量參數(shù)CBF評價病變區(qū)及周圍區(qū)血流動力學(xué)情況［6］。

本資料結(jié)果顯示，ACI患者中66.17%的患者S3D-ASL/SDWI≥1.1，其機制是腦部大動脈及分支血管血流受阻，而側(cè)支循環(huán)尚未完全建立，出現(xiàn)不匹配區(qū)，即缺血半暗區(qū)（IP），該區(qū)域在DWI圖像上表現(xiàn)為陰性，而相同層面的3D-ASL圖像上表現(xiàn)為灌注減低，是梗死核心區(qū)周圍的缺血組織，損傷可逆但恢復(fù)卻有時間限制［7］。因此要準確評價IP存在，給予靜脈溶栓恢復(fù)血供，挽救該區(qū)域組織活力。本資料中S3D-ASL≈SDWI有23例，出現(xiàn)S3D-ASL≈SDWI可能原因包括：（1）早期大范圍梗死，缺乏有效側(cè)支循環(huán)，損傷不可逆；（2）晚期病變IP已轉(zhuǎn)變?yōu)楣Ｋ涝?。對上述兩種情況的鑒別可以通過動態(tài)磁敏感對比增強磁共振或CT灌注成像，依賴于外源性對比劑動態(tài)檢查［8］。本資料無S3D-ASL

在本組68例患者中，病變區(qū)ADC值較對側(cè)鏡像區(qū)差異有統(tǒng)計學(xué)意義，腦組織缺血缺氧，細胞發(fā)生毒性水腫，對應(yīng)間隙減小，水分子擴散受限產(chǎn)生這一改變。3D-ASL圖像上病變區(qū)缺血梗死灶表現(xiàn)為低灌注，CBF值較鏡像區(qū)降低，血管狹窄、閉塞造成血流灌注減低，引起相應(yīng)CBF數(shù)值變化。同時，ADC和CBF值存在統(tǒng)計學(xué)相關(guān)，此結(jié)果與HU等［10］的研究相符。

DWI和3D-ASL圖像上所有病例病變區(qū)均出現(xiàn)了異常信號，表明這兩種序列對ACI都具有一定的診斷價值。根據(jù)ROC曲線，ADC對急性腦梗死的診斷效能高于CBF，聯(lián)合ADC和CBF兩個參數(shù)診斷效能最高（靈敏度為92.60%，特異度為92.60%，曲線下面積為0.98）。在常規(guī)MRI基礎(chǔ)上，DWI和3D-ASL進行聯(lián)合掃描，從擴散和灌注角度，反映腦組織發(fā)生損傷后病理改變，既各自獨立又有相同的基礎(chǔ)。對于ADC和CBF值相關(guān)性解釋，LU等［11］研究認為，ADC值同樣可以反映腦組織中部分小血管的灌注信息。

兩種成像技術(shù)的聯(lián)合診斷，可以互相補充，發(fā)揮多模態(tài)檢查的優(yōu)勢。但臨床實際應(yīng)用過程中，仍存在一定的局限［12］。DWI圖像對于病變區(qū)域較小或復(fù)雜時成像效果欠佳，3D-ASL圖像信噪比不高且極易受后標記延遲時間的影響等，同時多模態(tài)掃描會增加掃描時長和難度。