磁共振成像技術(shù)對急性缺血性腦血管病的診斷進(jìn)展

王嬌 楊飛 天津市武清區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 （天津 301700）

內(nèi)容提要： 隨著中國人口老齡化加劇及人們飲食結(jié)構(gòu)的改變，腦血管疾病的發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升趨勢，由于腦組織對于氧氣及血液的供應(yīng)要求極高，倘若腦組織出現(xiàn)缺血及缺氧等情況，很快便會出現(xiàn)腦梗死。隨著磁共振成像技術(shù)的不斷進(jìn)步，對于急性缺血性腦病的診斷優(yōu)勢也越發(fā)的凸顯出來，本文將對上述內(nèi)容進(jìn)行綜述，旨在于幫助臨床更好地對患者進(jìn)行診斷及治療。

近年來，腦血管疾病發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升趨勢，由于腦細(xì)胞不可再生，且腦組織對于氧氣及血供的要求較身體其他組織高，所以當(dāng)腦血管出現(xiàn)閉塞，導(dǎo)致腦組織局部出現(xiàn)缺血時(shí)，如果沒有及時(shí)恢復(fù)腦部血供，便會出現(xiàn)腦梗死[1]。近年來，隨著對腦梗死研究的逐步深入，目前已進(jìn)入細(xì)胞和分子水平，隨著缺血性半暗帶概念的提出及磁共振成像技術(shù)的發(fā)展，目前對于腦梗死的檢測越來越精確，為臨床對于腦梗死的診斷提供了更多的影像學(xué)信息[2]。本文將對磁共振成像技術(shù)在急性缺血性腦血管病中的診斷進(jìn)展進(jìn)行綜述，旨在于幫助臨床更好地為缺血性腦血管病的患者制定個(gè)性化治療方案。

1.磁共振血管造影（MRA）

MRA是將血液的流動性和相位改變的特性應(yīng)用于磁共振成像當(dāng)中，在上述特性的基礎(chǔ)上給予射頻脈沖發(fā)放后，進(jìn)行編碼，最終得到血管成像圖案的技術(shù)[3]。目前MRA可分為時(shí)間飛躍（timeofflight，TOF）和相位對比法（phasecontrast，PC）兩種成像方式，而這兩種方法中，每種又分別包括二維成像（2D）、三維成像（3D）及二維三維相結(jié)合的多層三維成像（M3D）三種模式，其中靜脈造影劑Gd—DTPA的使用，可以幫助MRA對更精細(xì)的小血管進(jìn)行顯像，且可提高造影的對比度，更好地對病變及健康部位進(jìn)行區(qū)分及判斷[4]。

MRA到目前為止在臨床當(dāng)中的應(yīng)用已經(jīng)非常熟練，且在應(yīng)用過程中不斷地進(jìn)行改進(jìn)，目前對頸部血管病變，尤其是對頸動脈狹窄及畸形的診斷效果顯著。對于顱內(nèi)動靜脈畸形（AVM）和動脈瘤的診斷，MAR可非常清晰地顯示病變的范圍、大小以及其對應(yīng)的供應(yīng)動脈和引流靜脈，可以幫助臨床醫(yī)生更好地對患者進(jìn)行隨訪[5]。但是對于腦梗死的患者，MRA不是最佳的診斷方法，因?yàn)镸RA在對小動脈的分支顯影程度較差，這可能與MRA的分辨率較低有關(guān)[6]。因此目前MRA可對腦梗死相關(guān)高危人群進(jìn)行檢測及篩查，但不能夠最終進(jìn)行確診，且增強(qiáng)MRA和常規(guī)MRA相結(jié)合的檢查，可以有效地提高M(jìn)RA對于腦血管的顯影能力，在提高動脈瘤及腦動脈畸形的診斷方面具有非常重要的臨床意義[7]。

2.磁共振波譜新技術(shù)（MRS）

所謂的MRS，是MRI的補(bǔ)充技術(shù)，主要用于檢測普通MRI無法檢測出以及忽略掉的少量原子核信號，將上述弱小信號通過波譜的方式進(jìn)行表現(xiàn)[8]。與MRI相比，MRS能夠更好地反映出腦細(xì)胞中的物質(zhì)代謝反應(yīng)，當(dāng)患者出現(xiàn)腦梗死后，腦細(xì)胞內(nèi)的酸中毒、能量代謝障礙以及一些關(guān)鍵的物質(zhì)變化等，都可以通過MRS無創(chuàng)的進(jìn)行反應(yīng)，通過MRS，臨床醫(yī)生可以對患者整個(gè)腦梗死的缺血、梗死、以及修復(fù)過程進(jìn)行全面檢測，從而對腦梗死患者的治療方案及預(yù)后情況進(jìn)行全面評估[9]。

腦組織的能量代謝過程中，有兩個(gè)組成成分起到非常關(guān)鍵的作用，分別為三磷酸腺苷（adenosinetriphosphate，ATP）及磷酸肌苷（phosphocreatinine，PCr）。MRS可對腦組織代謝過程中的磷代謝產(chǎn)物進(jìn)行評價(jià)，將測得的峰值曲線高度與正?；€進(jìn)行比較，從而對每一種化合物的含量進(jìn)行判斷。除此之外，MRS還可以對不同時(shí)間段的含磷物質(zhì)的變化進(jìn)行測定，通常可通過峰值曲線下面積的大小來進(jìn)行判定。而腦細(xì)胞內(nèi)的pH值濃度，則可以通過PME、Pi以及ATP的變化來加以判定，特別是Pi的位置變化，對pH濃度的變化具有特異性[10]。

有學(xué)者研究證明，當(dāng)腦細(xì)胞處于急性缺血期的時(shí)候，MRS可見EPCr和ATP下降，Pi升高，此時(shí)pH值變?yōu)樗嵝?，而慢性期MRS表現(xiàn)正常，上述表現(xiàn)與腦梗死的恢復(fù)過程相一致，即梗死灶逐步被組織間液所替代。對于MRS檢查而言，1HMRS敏感性較31PMRS高，可以對乳酸、N乙酰門冬氨酸（Nacetylaspartate，NAA）以及膽堿等成分進(jìn)行檢測，當(dāng)患者出現(xiàn)腦梗死灶后，1h后即可出現(xiàn)乳酸濃度峰值，且有研究表明，腦梗死后患者的乳酸升高水平是持續(xù)的，且升高的程度與患者的預(yù)后息息相關(guān)。雖然腦梗死后導(dǎo)致乳酸升高的原因有很多，但是在急性期是由于葡萄糖的酵解所致。而NAA是神經(jīng)元的主要組成成分，當(dāng)NAA濃度下降時(shí)，則說明神經(jīng)元功能已經(jīng)出現(xiàn)不可逆性確實(shí)，且NAA在梗死灶中分布不均勻，中心區(qū)域較周圍缺血區(qū)域NAA下降更為明顯[11]。

3.DWI在急性腦缺血中的診斷價(jià)值

在對超急性期腦缺血的診斷、定位等方面，DWI的診斷價(jià)值已經(jīng)被臨床所公認(rèn)。有報(bào)道稱，DWI診斷急性腦梗死病灶的速度幾乎可以與腦細(xì)胞出現(xiàn)水腫的速度同步，最快可達(dá)2.7min[12]。超早期急性腦缺血出現(xiàn)的時(shí)候，DWI上可呈現(xiàn)局部高信號，并隨著時(shí)間的推移逐步增加，范圍隨著時(shí)間的推移逐步增大，此時(shí)缺血區(qū)域的水分子下降率約為正常的50%，但是上述情況所形成的病理生理機(jī)制目前還尚不清楚，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為[13]，受損的腦細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞毒性水腫，從而導(dǎo)致水分子的彌散程度受到限制，是導(dǎo)致上述情況出現(xiàn)的最重要的一個(gè)因素。除此之外，當(dāng)細(xì)胞出現(xiàn)水腫時(shí)，會導(dǎo)致細(xì)胞外間隙縮小、扭曲，能量代謝受損，使得細(xì)胞器發(fā)生破壞，產(chǎn)生大量代謝碎片，在細(xì)胞中積累后使得細(xì)胞內(nèi)的黏度增加、細(xì)胞質(zhì)流動受限，流動速度減慢。而腦梗死時(shí)腦部的血供中段或者減少，會使得大腦局部的溫度下降、毛細(xì)血管灌注不足，使得ADC進(jìn)一步下降。這便是DWI的信號產(chǎn)生機(jī)制，DWI的信號產(chǎn)生于ADC的值高低具有直接關(guān)系，ADC的值可通過DWI的相關(guān)參數(shù)直接計(jì)算得出。

有動物實(shí)驗(yàn)證明[14]，隨著腦組織缺血時(shí)間的推移，缺血腦組織中的ADC可呈現(xiàn)一過性降低、持續(xù)降低以及雙向改變等3種模式，其中雙向改變是指ADC下降后可出現(xiàn)短暫性的恢復(fù)，隨即出現(xiàn)再次下降。上述研究證明，ADC是一個(gè)動態(tài)變化的變量，腦缺血后應(yīng)該通過DWI檢測對ADC的變化進(jìn)行動態(tài)觀察，這有利于臨床上對腦梗死的缺血損傷程度進(jìn)行評估。Yipeng Han等[15]通過對腦梗死的患者進(jìn)行動態(tài)觀察，并將觀察結(jié)果與病理結(jié)果進(jìn)行對照，發(fā)現(xiàn)從缺血中心部到邊緣區(qū)域，ADC的值呈現(xiàn)逐漸上升趨勢。而通過Carlos等[16]研究證明，雖然在患者腦缺血的前10h內(nèi)，ADC的值呈現(xiàn)普遍降低趨勢，但是不同區(qū)域及不同范圍中，ADC的變化并不均勻，呈現(xiàn)不同程度的低、中、高等信號，信號的強(qiáng)弱可能與缺血組織的演變趨勢具有相關(guān)性，并且通過ADC的變化可以推斷出，早期出現(xiàn)ADC下降區(qū)域的缺血組織，最終將演變稱為腦梗死的梗死病灶。因此無論是在動物實(shí)驗(yàn)還是在臨床觀察中，均可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)腦組織出現(xiàn)缺血再灌注損傷時(shí)，有一部分DWI異常的組織可恢復(fù)正常，而在此之前，ADC可更快的恢復(fù)正常，對于腦缺血的患者，在臨床癥狀出現(xiàn)的3h內(nèi)，如果及時(shí)給予患者重組型組織纖溶酶原激活劑（rtPA）進(jìn)行溶栓治療，還可以加快ADC恢復(fù)正常水平的程度，可較常規(guī)治療提前1～2d恢復(fù)。Kentaro等[17]通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，雖然ADC值的下降水平與細(xì)胞內(nèi)發(fā)生水腫的程度呈現(xiàn)線性相關(guān)性，但是對于血管源性腦水腫的患者而言，細(xì)胞中的ADC值卻沒有明顯的變化，根據(jù)此發(fā)現(xiàn)可以有效地對臨床的水腫類型進(jìn)行鑒別。目前在臨床中，對于超級性腦梗死的患者，DWI的敏感性最高，敏感性和特異性分別可以達(dá)到88%～100%和95%～100%，但由于各種檢查都有其影響因素，同樣DWI也會受到各種因素的影響，如擴(kuò)散各相異性和T2成分等，因此，DWI在對超急性腦梗死的診斷時(shí)，需要結(jié)合常規(guī)的T1、加權(quán)圖像和ADC圖等，來與其他一些也會引起DWI異常信號的疾病進(jìn)行鑒別，如腫瘤、多發(fā)性硬化癥等[18]。

4.FLAIR序列在腦梗死診斷中的價(jià)值

FLAIR序列也可對腦梗死進(jìn)行診斷，當(dāng)腦梗死發(fā)生后，存在腦軟化期，通常發(fā)生在梗死后4周至幾個(gè)月之內(nèi)，即臨床常說的慢性期，此時(shí)壞死的囊腔液中的自由水含量較高，因此在FLAIR序列當(dāng)中呈現(xiàn)顯著的低信號表現(xiàn)，而由于一些壞死灶的邊緣已經(jīng)出現(xiàn)膠質(zhì)增生，因此在FLAIR序列當(dāng)中呈現(xiàn)高信號表現(xiàn)。由于新發(fā)生的慢性前期的腦梗死病灶存在腦水腫性病變，病變部位中含有大量的結(jié)合水，因此在FLAIR序列當(dāng)中也呈現(xiàn)明顯的高信號表現(xiàn)，但是上述信號的特異性遠(yuǎn)不及DWI，即信號序列的高低遠(yuǎn)不及DWI，且范圍大小也不及DWI大[19]。對于亞急性期至慢性前期的腦梗死患者，F(xiàn)LAIR序列所呈現(xiàn)的信號，較正常明顯增高，且序列表現(xiàn)與T2WI極其相似，但是當(dāng)病變進(jìn)展至腦軟化囊性變的時(shí)候，即慢性后期時(shí)，F(xiàn)LAIR序列當(dāng)中又呈現(xiàn)明顯的低信號變化，即囊性改變，這是由于腦軟化囊變時(shí)，病灶中含有自由水的含量較高。

MRI對于腦梗死的診斷與腦梗死發(fā)生的時(shí)間長短以及所選用的檢查序列關(guān)系密切，通常在腦梗死發(fā)病的6h內(nèi)，即腦梗死超急性期，只有DWI序列圖像可對梗死灶進(jìn)行顯示，且DWI呈現(xiàn)的圖像與真實(shí)梗死灶的范圍及其邊界，因此在腦梗死超急性期的診斷當(dāng)中，DWI序列圖像具有非常獨(dú)特的優(yōu)勢，而此時(shí)FLAIR及T2W1序列均還不能對梗死灶加以顯示，而隨著腦梗死發(fā)病期的不斷進(jìn)展，進(jìn)展到腦梗死病變的亞急性期時(shí)，DWI和FLAIR序列均可以對梗死灶信號加以顯示，但是隨著病情繼續(xù)發(fā)展，進(jìn)入亞急性期后期時(shí)，由于腦細(xì)胞壞死、細(xì)胞膜破裂等，使得DWI的信號強(qiáng)度逐漸下降，出現(xiàn)等信號區(qū)，但此時(shí)FLAIR的優(yōu)越性便顯示出來，且信號強(qiáng)度也很高[20]。當(dāng)腦梗死進(jìn)入慢性期前期時(shí)，即發(fā)病的15～30d，此時(shí)病灶中的FLAIR序列上的信號強(qiáng)度開始明顯下降，病變信號可接近正常或者呈現(xiàn)更低的信號表現(xiàn)，而當(dāng)病情進(jìn)展至慢性后期，最長可至發(fā)病后45d時(shí)，部分病灶可呈現(xiàn)低信號囊性病變，此時(shí)呈現(xiàn)病變的部分是真正的慢性病灶。除此之外，急性期及亞急性期的腦梗死病灶與陳舊性的腦梗死病灶的信號強(qiáng)度在磁共振上呈現(xiàn)的各有不同，因此通過磁共振成像檢查，可以有效地將急性期、亞急性期及慢性期的病灶進(jìn)行區(qū)分。

5.小結(jié)

綜上所述，對于腦梗死的診斷，不同時(shí)期應(yīng)該采取不同的磁共振檢查方式，在超急性期時(shí)可以采用DWI序列掃描，可以較準(zhǔn)確地對腦梗死早期情況進(jìn)行顯示，而在急性期向慢性期演變的過程中，可以采用FLAIR序列進(jìn)行掃描，可以對病灶的動態(tài)變化過程進(jìn)行檢測，且通過強(qiáng)度不同的病灶信號，可對腦梗死病灶的發(fā)病時(shí)間進(jìn)行初步判定，在判定腦梗死病灶以及病灶的新舊程度方面具有非常重要的臨床意義，可以有效地幫助臨床醫(yī)生對疾病進(jìn)行治療。