常規(guī)行3D-ASL 檢查對(duì)顱腦病變?cè)\斷的初步探討

王偉，徐偉，孟凡然，馮會(huì)玉，徐濤，吳曉靜

（河北省涿州市醫(yī)院 醫(yī)學(xué)影像科，河北 保定 072750）

0 引言

動(dòng)脈自旋標(biāo)記（arterial spin labeling，ASL）技術(shù)是一種以動(dòng)脈血中水質(zhì)子作為示蹤劑，反映組織血流灌注情況的磁共振功能成像（functional MRI，fMRI）技術(shù)[1]。近年來(lái)，ASL 的理論研究及技術(shù)開(kāi)發(fā)不斷創(chuàng)新，在顱腦疾病中的應(yīng)用更加廣泛。本研究主要探討三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)(3D-ASL)在常規(guī)頭顱磁共振檢查中的影像學(xué)特點(diǎn)，分析常規(guī)行3D-ASL 檢查在顱腦疾病診斷中的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取我院常規(guī)顱腦檢查患者60 例。60 例患者中男性37 例，女性23 例；年齡12～85 歲，平均（47.5±17.2）歲。其中體檢15 例，缺血性腦血管病患者36 例（頭暈12 例，急性腦梗死5 例，短暫性腦缺血發(fā)作19 例），腫瘤患者9 例（膠質(zhì)瘤4 例，轉(zhuǎn)移瘤2 例，淋巴瘤2 例，腦膜瘤1 例）。

1.2 數(shù)據(jù)采集方法

使用美國(guó)GE 3.0T Discovery MR 750 MR、GE 3.0T Discocery Silent MR 掃描機(jī)，頭部專用 8 通道線圈。掃描時(shí)患者保持仰臥位，海綿固定頭顱，保護(hù)好患者聽(tīng)力。首先，行常規(guī) MRI 圖像掃描T1WI、T2WI、彌散加權(quán)成像(DWI)(b=0 s/mm2，b=1000 s/mm2)、MRA；隨后行3D-ASL 掃描，視野(field of view，F(xiàn)OV)240mm×240mm，層厚40 mm，層數(shù) 36，矩陣512×512，激勵(lì)次數(shù)（number of excitation，NEX）3，（post label delay，PLD）時(shí)間分別為1.5s、2.5s；腫瘤患者行增強(qiáng)掃描，BRAVO 序列，F(xiàn)OV240mm×240mm，層厚1mm，矩陣256×256，NEX 1。

1.3 數(shù)據(jù)處理與圖像分析

使用GE ADW 4.6 工作站對(duì)3D-ASL 掃描后獲得的原始圖像進(jìn)行處理，得到全腦血流量(cerebral blood flow，CBF)圖。對(duì)3D-ASL 掃描圖像的后處理圖像進(jìn)行分析：圖像分別由2 名主治級(jí)以上醫(yī)師對(duì)局部腦血流量(regional cerebral blood flow，rCBF)進(jìn)行定性和定量分析，觀察并分析所有患者的DWI 及ASL-CBF 圖有無(wú)異常。（1）定性分析：對(duì)腦灌注偽彩圖目測(cè)分析，比較雙側(cè)腦組織灌注情況，觀察是否存在異常灌注區(qū)域。（2）定量分析：對(duì)圖異常灌注區(qū)域選取感興趣區(qū)(ROI)，使用鏡像法測(cè)量健側(cè)腦組織rCBF；計(jì)算異常側(cè)信號(hào)強(qiáng)度平均值/健側(cè)信號(hào)強(qiáng)度平均值的比值，比值超過(guò)20%為異常。選取ROI 時(shí)，應(yīng)注意避開(kāi)腦脊液影響。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

使用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)2 名主治級(jí)以上醫(yī)師分別2 次判斷的檢出率結(jié)果進(jìn)行Kappa 一致性檢，以Kappa 值大于0.75 認(rèn)為可重復(fù)性好。計(jì)數(shù)資料用百分?jǐn)?shù)(%)表示，比較采用χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 體檢患者3D-ASL 特點(diǎn)

體檢患者15 例，13 例患者無(wú)異常發(fā)現(xiàn)，2 例患者顯示局部腦組織灌注減低，與對(duì)應(yīng)MRA 顯示局部血管狹窄，有一致性。

2.2 缺血性腦血管病患者3D-ASL 特點(diǎn)

頭暈患者12 例，分別進(jìn)行了3D-ASL(PLD=1.5s)與3D-ASL(PLD=2.5s) 檢 查，其 中PLD=1.5s時(shí)ASL-rCBF 圖像顯示腦灌注減低的檢出率為33.33%(4/12)，PLD=2.5s 時(shí)ASL-rCBF 圖像顯示腦灌注減低的檢出率為50.00%(6/12)；MRA 檢查顯示，2例患者有動(dòng)脈血管明顯意義狹窄。腦梗死患者5 例，分別進(jìn)行了3D-ASL(PLD=1.5s)與3D-ASL(PLD=2.5s)檢查，其中PLD=1.5s 時(shí)ASL-rCBF 圖像顯示腦灌注減低的檢出率為100%(5/5)，PLD=2.5s 時(shí)ASLrCBF 圖像顯示腦灌注減低的檢出率為100%(5/5)；MRA 檢查顯示，5 例患者均有動(dòng)脈血管明顯意義狹窄。短暫性腦缺血發(fā)作患者19 例，分別進(jìn)行了3D-ASL(PLD=1.5s)與3D-ASL(PLD=2.5s)檢查，其中PLD=1.5s 時(shí)ASL-rCBF 圖像顯示腦灌注減低的檢出率為73.68%(14/19)，PLD=2.5s 時(shí)ASL-rCBF 圖像顯示腦灌注減低的檢出率為84.21%(16/19)；MRA 檢查顯示，13 例患者動(dòng)脈血管有明顯意義狹窄。

36 例頭暈、短暫性腦缺血發(fā)作、急性腦梗死患者均進(jìn)行了3D-ASL(PLD=1.5s)、3D-ASL(PLD=2.5s)檢查，腦組織灌注減低的檢出率（PLD=1.5s 時(shí)）分別 為33.33%(4/12)、73.68%(14/19)、100%(5/5)，腦組織灌注減低的檢出率（PLD=2.5s 時(shí)）分別為50.00%(6/12)、84.21%(16/19)、100%(5/5)。統(tǒng)計(jì)顯示：3D-ASL(PLD=1.5 s)對(duì)腦組織灌注減低的檢出率高于MRA，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；3D-ASL(PLD=2.5s)對(duì)腦組織灌注減低的檢出率高于3D-ASL(PLD=1.5s) 檢查，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

2.3 顱內(nèi)腫瘤患者3D-ASL 特點(diǎn)

顱內(nèi)腫瘤患者9 例，其中低級(jí)別膠質(zhì)瘤患者1例，3D-ASL(PLD=1.5s)與3D-ASL(PLD=2.5s)檢查，ASL-rCBF 圖像顯示腫瘤低灌注；3 例高級(jí)別膠質(zhì)瘤，3D-ASL(PLD=1.5s)與3D-ASL(PLD=2.5s)檢查，ASLrCBF 圖像顯示腫瘤范圍內(nèi)血供豐富，組織灌注明顯增加；2 例來(lái)自肺癌轉(zhuǎn)移瘤病變（圖1-3），ASLrCBF 顯示病變區(qū)域灌注均明顯增加（圖4）；2 例淋巴瘤病變（圖5-7），ASL-rCBF 顯示病變區(qū)域呈明顯低灌注征像（圖8）；1 例腦膜瘤病變（圖9-11），ASL-rCBF 顯示病變區(qū)域高灌注征像（圖12）。

圖1-4 男，62 歲，肺癌3 年。圖1 T1WI 顯示雙側(cè)額葉直回結(jié)節(jié)樣等信號(hào)，圖2 T2WI 顯示雙側(cè)額葉病變呈等或稍高信號(hào)，圖3 增強(qiáng)T1WI 病變明顯不均勻強(qiáng)化，圖4 3D-ASL 病變區(qū)域明顯高腦灌注。病理診斷：符合轉(zhuǎn)移瘤。

表1 缺血性腦血管病PLD=1.5s 與PLD=2.5s 腦灌注減低的檢出率

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5-8 女，51 歲。圖5 T1WI 顯示雙側(cè)枕葉-胼胝體壓部、鄰近顳葉、頂葉不規(guī)則形稍低信號(hào)；圖6 T2WI 顯示病變呈稍高信號(hào)；圖7 增強(qiáng)T1WI 病灶呈明顯不均勻強(qiáng)化；圖8 3D-ASL 顯示病灶呈明顯低灌注。病理診斷：中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤。

圖5

圖6

圖7

圖8

圖9-12 男，81 歲。圖9 T1WI 顯示左額部前顱窩底類圓形等信號(hào)，圖10 T2WI 病變呈稍高信號(hào)，圖11 增強(qiáng)T1WI 病變明顯強(qiáng)化，圖12 3D-ASL 病變呈明顯高灌注。病理結(jié)果：腦膜瘤。

圖9

圖10

圖11

圖12

3 討論

3.1 3D-ASL 應(yīng)用價(jià)值

3D-ASL 在顱腦病變中的應(yīng)用價(jià)值較高，其能夠準(zhǔn)確地反映腦組織的灌注情況，對(duì)顱腦病變的定位定性診斷提供重要信息。3D-ASL 技術(shù)可根據(jù)腦組織灌注異常對(duì)腦血管病變提供準(zhǔn)確的診斷信息，亦可評(píng)價(jià)顱內(nèi)腫瘤的血管分布及血腦屏障破壞程度，進(jìn)而對(duì)腫瘤的分類、分級(jí)提供可靠依據(jù)[1]。

3.2 缺血性腦血管病變的應(yīng)用

缺血性腦血管病是由于低灌注引起的腦組織缺氧缺血改變的一系列疾病，主要是腦供血不足，主要短暫性腦缺血發(fā)作、腦梗死。由于腦組織對(duì)缺氧缺血非常敏感且耐受性差，一旦腦組織出現(xiàn)低灌注可造成神經(jīng)元不可逆損傷，尤其是急性腦缺血病變。而臨床上缺乏對(duì)有效治療時(shí)間的把握，由此產(chǎn)生較重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和社會(huì)負(fù)擔(dān)。3D-ASL 技術(shù)，可在無(wú)創(chuàng)的條件下，對(duì)腦組織進(jìn)行局部腦血流量(regional cerebral blood flow，rCBF)定性和定量分析，更加準(zhǔn)確的評(píng)估缺血半暗帶，為臨床治療提供客觀、可靠的依據(jù)。有研究認(rèn)為[2]對(duì)于短暫性腦缺血發(fā)作、腦梗死患者，3D-ASL 顯示病變位置及病變程度，與MRA 有較高一致性，其臨床癥狀對(duì)應(yīng)的大腦半球投射區(qū)與腦組織低灌注區(qū)基本一致[3]。3D-ASL 能夠?yàn)槿毖阅X血管病所致的腦組織灌注異常提供可靠有效的影像依據(jù)。

3.3 顱內(nèi)腫瘤的應(yīng)用

不同病理類型、不同級(jí)別腫瘤的顱內(nèi)腫瘤臨床診斷及治療方案不同。良性腫瘤一般手術(shù)難度低，不易復(fù)發(fā)；惡性腫瘤一般手術(shù)難度高，預(yù)后差，且易復(fù)發(fā)。因此對(duì)顱內(nèi)腫瘤進(jìn)行分類、分級(jí)更為重要。3D-ASL 技術(shù)可以定性和定量分析腫瘤組織的局部腦血流量(regional cerebral blood flow，rCBF)，并對(duì)照DWI 圖像、增強(qiáng)T1WI 圖像，具有較高的臨床診斷價(jià)值。王波[4]對(duì)20 例腦腫瘤患者，分別進(jìn)行磁共振常規(guī)掃描、增強(qiáng)掃描、3D-ASL 掃描，將圖像分析處理，得出20 例腫瘤的影像表現(xiàn)及局部相對(duì)腦血流量rCBF，經(jīng)分析顯示均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。3D-ASL顯示高級(jí)別膠質(zhì)瘤表現(xiàn)為高灌注，低級(jí)別膠質(zhì)瘤表現(xiàn)為低灌注；轉(zhuǎn)移瘤強(qiáng)化部分表現(xiàn)為高灌注，中心壞死部分及周圍水腫部分為低灌注；淋巴瘤表現(xiàn)為低灌注；腦膜瘤表現(xiàn)為高灌注。研究顯示：3D-ASL能夠根據(jù)rCBF 值準(zhǔn)確地對(duì)顱內(nèi)不同腫瘤進(jìn)行分類及分級(jí)。3D-ASL 能評(píng)價(jià)腫瘤的供血狀況，有助于判斷腫瘤的生長(zhǎng)情況及侵襲性，也能根據(jù)腫瘤血供改變判斷腫瘤療效復(fù)發(fā)等情況[5]。

綜上所述，3D-ASL 作為一種全新的組織灌注成像技術(shù)，能夠評(píng)價(jià)腦組織灌注水平，操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低，具有無(wú)創(chuàng)性、重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)[6]。3D-ASL 技術(shù)能夠快速非侵襲性地提供腦血流灌注信息，評(píng)估慢性腦組織缺血程度[7]，為臨床提供早期診斷，減少腦梗死、血管性癡呆的發(fā)生，降低患者的致殘、致死率[8]；對(duì)顱內(nèi)腫瘤性病變，3D-ASL 可以顯示腫瘤的血供情況，作為一種評(píng)價(jià)腦腫瘤的工具[9-10]，其結(jié)合常規(guī)檢查，有助于對(duì)腫瘤性病變的定位定性診斷和鑒別診斷。在可疑缺血性腦血管病或顱內(nèi)腫瘤性病變時(shí)，行MRI 常規(guī)檢查，增加3D-ASL 灌注成像，可提供病變的血供信息，提高對(duì)疾病的診斷準(zhǔn)確率。