ADC在急性缺血性卒中缺血半暗带判定中的价值

季 鹏，袁晓毅，王全帮

（安徽省合肥市第三人民医院MR室，安徽 合肥230022）

溶栓治疗是目前公认的急性缺血性卒中最重要、最有效的治疗方法，因此及时确定病灶范围和缺血半暗带（ischemic penu mbra，IP）的有无，并及时进行干预治疗，对预后非常重要。既往多采用PWI和DWI错配（PWI／DWI错配）来作为IP的模型［1］。但该模型仅仅是对IP的粗略估计，另外，PWI检查需注射对比剂，参数不统一，操作较复杂，不适应危急重患者的检查。有研究［2］认为，ADC的测定对确定IP具有较高的敏感度。本研究回顾93例超急性、急性脑梗死患者的资料，对其中33例经随访证实存在IP区域的ADC值进行测定，观察其与梗死核心区及对侧镜像区ADC值之间的差异，旨在探讨ADC值测定在确定IP中的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集我院2011年1月～2012年9月经临床随访证实存在IP的超急性、急性脑梗死患者共33例，男20例，女13例；年龄50～90岁，中位年龄70岁。发病时间2～72 h，其中超急性脑梗死10例，急性脑梗死23例。入组标准：①临床表现符合全国第4届脑血管病学术会议制订的诊断标准；②头颅CT或MRI证实为脑梗死［3］。临床症状主要有不同程度的肢体偏瘫，口角歪斜，头昏伴视物旋转，言语不清，运动性失语等。临床确认脑梗死后立即行CT扫描排除脑肿瘤、出血、血管畸形及蛛网膜下腔出血等病变，随即行MRI检查，发病时间记录不明确的患者排除。所有患者均未行溶栓治疗，在常规神经保护等对症治疗后2～30 d内复查MRI。

1.2 MRI检查方法 采用美国GE公司Signa HDe 1.5 T超导型 MR仪，梯度场强50 mT／m，成像序列包括常规轴位 T1WI FLAIR，FSE序列T2WI Propeller，T2WI FLAIR。DWI采用单次激发EPI序列，TR／TE 4 500 ms／93 ms，矩阵128×128，层厚6 mm，间隔1 mm，NEX 2，启用2个弥散梯度场（b1＝0，b2＝1 000 s／mm2），弥散梯度同时取x、y、z 3个方向。治疗后复查序列及方法同前；血管成像采用 TOF MRA（TR／TE 26 ms／3.3 ms，层厚1.4 mm，无间隔，FOV 24 c m）。1H－MRS采用二维多体素点分辨波谱分析序列（point resolved spectr oscopy，PRESS），TR 2 000 ms，TE 144 ms，以获得代谢信息。

1.3 图像分析 将发病时DWI呈异常高信号、复查时T2WI呈高信号的区域定义为梗死中心区；发病时DWI高信号灶周围等信号区域在复查T2WI时呈高信号的区域定义为IP1区；DWI呈高信号而复查时T2WI呈正常信号的脑组织区域定义为IP2区［4］。在 GE ADW4.4工作站上运用 Functiontool软件对DWI图像及ADC图进行分析，分别测量梗死中心区、IP及对侧镜像区正常脑组织的ADC值，ROI面积10 mm2，计算公式为 ADC＝ln（sn－s1）／（b1－bn），为了消除不同个体、不同脑组织的弥散特性差异，采用相对 ADC（relative ADC，r ADC），即病灶内某点ADC值除以对侧同一脑组织的ADC值。

1.4 统计学处理 采用SPSS 17.0统计软件。计量资料采用±s、中位数表示，采用单因素方差分析，多个样本均数间的两两比较，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MRI表现 33例中，超急性期脑梗死10例，急性期23例，其中4例为大面积脑梗死；MRA显示相应供血血管局部狭窄或远端分支减少8例，颈内动脉或大脑中动脉狭窄或闭塞4例（见图1）。MRI表现为稍长T1、稍长T2信号，FLAIR及DWI为明显异常高信号（见图2），其ADC图呈低信号（见图 3），MRS部分可见倒置乳酸（Lac）峰（见图4）。敏感性显著高于CT及 MRI常规检查，33例均在30 d内复查，其中IP2有2例（见图5，6），位于DWI异常高信号内缘5 mm以内，临床症状明显好转；31例IP1信号变化区域均位于DWI高信号区旁3 mm以内，其中1例大脑中动脉闭塞致供血区大面积脑梗死患者，复查时其T2WI显示高信号区域较原DWI异常高信号区明显增大。

2.2 ADC值测定对IP的定量分析 33例DWI梗死核心区、IP以及对侧正常对照镜像区ADC值，采用方差分析，多个样本均数间采用两两比较，结果见表1。

表1 33例急性、超急性脑梗死不同区域ADC值比较（x±s）

经方差分析显示：梗死中心区与IP、梗死中心区与对侧镜像区之间ADC值差异有统计学意义（P＜0.01），IP与对侧镜像区之间ADC值差异有统计学意义（P＜0.05）。与正常对侧相比，梗死中心区r ADC值平均下降44%（38%～60%），IP区r ADC值平均下降15%（4%～26%），IP区r ADC值高于梗死中心区，两者之间差异有统计学意义（P＜0.01）。

3 讨论

3.1 急性脑缺血的基本理论及IP概念 正常情况下脑血流量为50 ml／（100 g·min）；当降至30 ml／（100 g·min）以下时，患者可出现症状；当下降至20 ml／（100 g·min）以下时，神经元活动出现电衰竭，传导功能丧失；当下降至15 ml／（100 g·min）以下时，神经细胞膜离子泵将会衰竭（膜衰竭），细胞将进入不可逆性损害；当下降至10 ml／（100 g·min）以下时，细胞膜将去极化，钙离子内流，细胞最终进入死亡（脑梗死），即缺血阈理论［4］。IP指急性脑缺血的早期血流并未完全中断，梗死中心区周围存在一个缺血边缘区，如血流能即时恢复，该区域内处于电衰竭状态的神经元功能可恢复正常，倘若缺血持续，细胞将进入膜衰竭，则表现为不可逆梗死扩大部分。目前多数学者［5］认为IP的特征为：位于缺血中心区周围的低灌注区脑组织；具有可逆性及可变性。

3.2 DWI对超急性、急性脑梗死的诊断价值DWI是目前唯一能够检测活体细胞内水分子扩散活动的无创性检查方法，可反映脑内细胞的功能状态，其高信号表明为细胞的弥散功能下降。DWI最重要的价值在于可区分细胞毒性水肿和血管源性水肿［6］。当脑组织血流量降低时，病灶中心因缺血而出现膜衰竭，导致钠和大量水分子由细胞外流入细胞内，产生细胞毒性水肿，限制水分子的弥散，加之细胞外间隙游离水分子的减少使ADC值下降，DWI呈明显高信号，而常规MRI检查主要反映组织形态学变化，常常晚于组织功能学变化。赵天平［7］报道DWI在缺血后2.7 min即可发现病灶，几乎与脑组织发生细胞内水肿的时间同步。

3.3 ADC值测定对IP判定的价值 大多数学者［8］认为IP是一个动态变化的区域，会随着梗死区逐渐向四周扩展而缩小，直至最后消失。由于PWI检查相对复杂且尚无统一的阈值，其数学模型仍存在争议［9－10］。Kid well［11］认为 PWI异常区域不仅包括IP，也包括良性灌注不足，因此目前所应用的PWI／DWI错配模型有可能高估了实际的IP。我们采用相对简单方便的ADC值及r ADC值测定来预测IP，本组33例中，梗死中心区及对侧镜像区、梗死中心区与IP之间ADC值差异有统计学意义，提示DWI能及时地反映超急性、急性脑梗死。梗死中心区平均r ADC值下降幅度为44%，而IP区平均r ADC值下降幅度为15%，IP与IP镜像区之间的ADC值差异也具有统计学意义。以上结果与钟高贤［11］研究有所不同，推测原因为本组包括超急性、急性期患者，而其均为超急性脑梗死。另外，本组IP区ADC值高于梗死中心区，两者之间差异有统计学意义，且IP1均位于病灶DWI异常信号旁3 mm内，2例IP2位于病灶 DWI异常信号内缘5 mm以内。因此，我们认为ADC图上位于DWI异常信号区内缘及病灶旁3～5 mm内，当其r ADC值轻度下降（＜26%），且ADC值显著高于梗死核心区域，高度提示IP存在，临床需进一步干预治疗。而r ADC值显著降低38%以上可能为不可逆梗死区，预示将转归为液化、软化灶。研究［12－14］表明，Lac与N－乙酰天门冬氨酸（NAA）的综合分析对于区别梗死不可逆区与IP区有重要价值：Lac升高，但NAA变化不明显的区域可能为IP；而Lac升高同时NAA明显下降的区域为不可逆损伤区。

3.4 IP及时判定对患者预后的意义 高信号的IP存在时间可持续至24～48 h［9］，Medergaard［15］认为有IP长期存在的情况，本组IP可延长至72 h，不同于既往认为的6 h。因此，溶栓治疗时间窗不能限制在6 h以内，应根据个体差异、脑血管侧支循环建立情况及ADC值，尤其是r ADC值的变化综合判断。

综上所述，DWI的ADC值及r ADC值的测定相对方便快捷，能够定量评价病灶中心区及边缘区缺血后的动态变化，可联合MRA评估血管狭窄闭塞及侧支循环情况，有望成为一种简便易行的确定IP及其预后的方法，可为急性缺血性卒中的溶栓治疗争取宝贵时间。

图1 ～4 同一患者，左侧大脑中动脉供血区大面积超急性脑梗死 图1 MRA示左侧大脑中动脉M2段以远变细 图2 DWI示病灶呈明显高信号 图3 梗死核心区ADC值明显下降，病灶旁3 mm等信号区域随访证实为IP1（发病时DWI高信号灶周围等信号区域在复查时T 2 WI呈高信号的区域），ADC值较对侧轻度下降 图4 梗死核心区MRS显示NAA（N－乙酰天门冬氨酸）峰明显降低，并出现明显倒置的Lac（乳酸）峰 图5，6同一患者，左侧侧脑室旁急性脑梗死 图5 T 2 WI显示左侧侧脑室旁急性脑梗死，表现为片状高信号 图6 慢性期，T 2 WI复查（30 d后随访）显示病灶已软化，范围较前变小，证实梗死边缘区存在IP2（DWI呈高信号而复查时T 2 WI呈正常信号的脑组织区域）

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