磁共振弥散加权成像技术在脑梗死诊断中的应用价值

南京军区福州总医院 医学影像中心，福建 福州 350025

磁共振弥散加权成像技术在脑梗死诊断中的应用价值

钱根年，陈自谦，钟群，倪萍，林素琼

南京军区福州总医院 医学影像中心，福建 福州 350025

目的研究磁共振弥散加权成像（DWI）技术在脑梗死诊断中的应用价值。方法应用DWI和常规磁共振成像（MRI）平扫对46例脑梗死患者进行检查，对所得的结果进行总结分析。结果超急性期13例病灶DWI全部显示为明显高信号，T2WI和T2Flair信号强度无明显异常改变；急性期22例脑梗死患者病灶DWI全部显示为高信号，T2WI和T2Flair上也均表现为高或稍高信号，检出率为100%；亚急性期7例DWI表现为稍高信号，较急性期信号下降，T2WI和T2Flair为高信号；慢性期4例DWI表现为等信号或低信号，T2WI上表现为明显高信号。结论DWI对早期脑梗死的诊断准确率高，明显优于常规MRI。

脑梗死；磁共振成像；弥散加权成像；CT灌注成像

随着人们生活水平的提高，脑血管疾病的发生率日益增加，缺血性脑梗死在脑血管疾病中占据较大的比例，是人类死亡、致残和认知障碍的主要原因，对脑梗死患者治疗选择的关键在于早期诊断、快速评估。然而由于早期脑梗死患者临床表现常常不典型，CT平扫常无阳性表现，CT灌注成像虽可诊断早期脑梗死，然而受到诸多因素的影响，有时无法完成此项检查。随着医学影像学的不断进展，MRI（磁共振成像）已广泛应用于脑梗死的诊治过程中，尤其是磁共振弥散加权成像（Diffusion Weighted Imaging，DWI）对超急性期脑梗死的诊断具有独特优势，逐渐被临床医师所关注和认可。本文回顾性研究我院不同时期脑梗死患者的DWI图像信号特点，探讨DWI对脑梗死的诊断价值。

1 材料与方法

1.1 一般资料

收集2009年1月～2012年6月住院部和门急诊的46例脑梗死患者，其中，男30例，女16例，年龄41～83岁，平均年龄63岁。临床症状表现为突发言语不清、意识丧失、同侧上下肢体无力、偏瘫、视觉障碍、头晕、头痛、耳鸣、吞咽困难、恶心、呕吐和共济失调等不同程度的神经系统症状和体征。

1.2 方法和仪器

所有患者均先行头颅CT平扫排除脑出血可能后，进行常规MRI加DWI扫描，设备采用GE 1.5T超导磁共振扫描仪或Siemens Trio Tim 3.0T 超导磁共振扫描仪。扫描参数：GE 1.5T超导磁共振扫描仪T2WI：TR/TE 4200/102；T1WI：TR/TE 1800/24；T2Flair：TR/TE 8500/120，TI：2100；DWI：TR/TE 6000/63，B值：0，1000。Siemens Trio Tim 3.0T MRI扫描仪T2WI：TR/TE 3000/98；T1WI：TR/TE 400/2.5；T2Flair：TR/TE 7000/93，TI：2215；DWI：TR/TE 5100/90，B值：90，1000。

2 结果

（1）病灶分布情况。基底节区19例，额、颞、顶及枕叶16例，丘脑1例，半卵园中心4例，小脑2例，脑干9例，侧脑室旁5例，以基底节区发病为主，其中多发病灶14例，单发病灶28例。

（2）脑梗死不同时期的信号特点。脑梗死患者的T1WI、T2WI、T2Flair及DWI的表现：超急性期13例DWI明显高信号，T2WI和T2Flair上无明显改变（图1～4）；急性期22例，T1WI序列上显示为等或稍低信号，T2WI和T2Flair上均表现为高或稍高信号，且T2Flair序列上病灶比在T2WI上显示较为清楚，但这两种序列上病灶信号强度均不及DWI序列上的信号强度高，部分病灶DWI显示的病灶范围更大，DWI对梗死灶的检出率为100%（图5～8）。亚急性期7例，T2WI及T2Flair序列上病灶信号明显增高，而DWI序列上病灶信号较高，但随着发病时间的加长较急性期信号有所下降。慢性期4例，T1WI表现为低信号，T2WI上均明显为高信号，T2Flair上大部分为高信号，但部分病灶中间变为等或者低信号，DWI序列上病灶呈混杂信号、等信号或低信号（图9～12）。

图1～4：男性患者，70岁。突发头痛、头晕。发病6小时内行急诊MRI检查示：右侧颞顶叶区急性脑梗死。图1～3：T1WI、T2WI和T2Flair均未见异常信号影；图4：DWI表现为右侧颞顶叶区明显的高信号影（白色箭头所示）。

图5～8：男性患者，54岁。 缘于晚9时左右突发右下肢无力，右下肢跛行，神志清楚，右下肢感觉正常。次日凌晨行MRI检查示：左侧基底节区急性脑梗死。图5：T1WI表现为左侧基底节区类圆形稍低信号影（白色箭头所示）；图6：T2WI表现为左侧基底节区类圆形稍高信号影（白色箭头所示）；图7：T2Flair表现为左侧基底节区类圆形稍高信号影（白色箭头所示）；图8： DWI表现为左侧基底节区类圆形明显高信号影（白色箭头所示）。

图9～12：女性患者，77岁。MRI示：右侧额叶陈旧性梗灶。图9、11、12：T1WI、T2Flair和DWI均表现为右侧额叶不规则形低信号影（白色箭头所示）；图10：T2WI表现为右侧额叶不规则形高信号影（白色箭头所示）。

3 讨论

3.1 脑梗死的生物学机制与临床表现

脑组织缺血时（超急性期），细胞无氧糖酵解增加，三磷酸腺苷（ATP）水平下降，乳酸水平升高，细胞膜钠钾泵衰竭，细胞外液中钠、钙离子内流，最终导致细胞内渗透压升高，水分由胞外向胞内转移，形成细胞毒性水肿，表现为水分子扩散受限。发病6 h后局部血脑屏障破坏，血管内的血清蛋白和水进入细胞外间隙，细胞膜离子泵通透性增加，细胞内大分子进入细胞外间隙，导致局部组织总含水量增加，形成血管源性水肿[1]。,脑梗死患者一般情况下急性起病较常见，部分患者以心源性多见，症状可进行性加重或波动[2]。临床主要表现为发病突然、剧烈头痛、眩晕、偏瘫、偏身感觉障碍、失语、偏盲等。

3.2 DWI的原理

弥散是物质的转运方式之一，是分子等微观颗粒由高浓度向低浓度区随机的微观移动，即布朗运动[3]。DWI是唯一能无创性地反映活体组织空间构成及病理生理状态下各成分之间水分子交换功能的成像技术，DWI是利用水分子的弥散运动特征进行成像的。当水分子中的氢质子受到强梯度磁场作用时，不同部位的质子产生不同的共振频率，以致在相位重聚时，质子间失去相位的一致性，从而在T2WI图像上出现信号衰减，而水分子弥散运动减弱的区域常无信号的衰减而呈高信号。脑组织结构几何性不同，弥散呈异向性，如神经纤维的走形区（白质区），神经轴突外包髓鞘，在垂直于轴突方向上弥散受限；而沿轴突方向弥散相对自由。白质的高或低信号依赖于弥散敏感梯度所加方向，为了消除白质各异向性的影响，在上下、前后、左右3个相互垂直的方向上施加弥散敏感梯度场，进而立体地测量3个方向的弥散，可以把脑白质、脊髓白质弥散的各异向性减到最低[4]。

常规MRI扫描的T1WI、T2WI只反映组织中总的含水量的变化，而不能反映水分子弥散变化，而T2Flair序列是通过抑制自由水，使含结合水的病灶与正常脑组织以及脑脊液对比显著增加而呈高信号来检出病灶，仍然依赖于血脑屏障破坏后血管源性水肿；因此在超早期脑梗死区主要改变为细胞毒性水肿，往往无阳性表现，而只有能显示水分子布朗运动的DWI上表现为异常高信号，故在脑梗死超急性期，DWI比常规T1WI、T2WI更能真实地反映脑缺血状态，此时及时干预治疗，该过程可发生逆转[5-6]，本研究收集的超急性期13例患者DWI均表现为明显高信号，T2WI和T2Flair上无明显改变，经及时溶栓治疗效果满意。随着病情的发展，梗死进入急性期，出现血管源性水肿，此时细胞毒性水肿和血管源性水肿同时存在，所以对于急性期的病灶，T2WI、T2Flair、DWI都有很大的显示度，但DWI序列的病灶信号强度仍明显高于其他序列，且早期脑梗死DWI所显示异常高信号区域不仅包括梗死核心也包括周围缺血半暗带，T2WI和T2Flair上高信号代表最终梗死范围[7]。急性期22例患者，T1WI序列上均显示为等或低信号，T2WI和T2Flair上均表现为高或稍高信号，且T2Flair序列上病灶比在T2WI上显示较为清楚，但这两种序列上病灶信号强度均不及DWI序列上的信号强度高，部分病灶DWI显示的病灶范围更大。之后血管源性水肿逐渐占据主导地位，因而限制性弥散减少，而自由弥散增多，进入亚急性期，DWI上病灶信号强度逐渐降低，T2WI和T2Flair序列上信号逐渐升高，T2WI序列和DWI序列无明显信号差别。亚急性期7例患者，T2WI及T2Flair序列上病灶信号均明显增高，而DWI序列上病灶信号较高，但随着发病时间的加长较急性期信号有所下降。慢性期，DWI为等或低信号，T2WI为明显高信号，诊断价值不如T2WI，慢性期4例患者，T1WI表现均为低信号，T2WI上均明显为高信号，T2Flair上大部分为高信号，但部分病灶中间液化成自由水而变为等或者低信号，DWI序列上病灶呈混杂信号、等信号或低信号。

DWI对急性脑梗死早期诊断及治疗具有较高的价值，其诊断急性脑梗死高敏感性和准确率，能显示常规MRI序列和其他影像学检查不能发现的早期梗死灶，据文献报道[8-9]，人脑发病后2 h即可在DWI上显示为高信号，在一定程度上可判断并积极抢救缺血半暗带，使该区域脑组织及时恢复功能，并能为治疗效果评估及预后评价提供重要的信息。因此，对临床高度怀疑有急性脑梗死的患者，应及时常规采用DWI序列，若患者发病时间确切，诊断准确，可为临床提供最佳的溶栓灌注治疗时机，及时挽救患者的生命。因此，临床怀疑超急性期脑梗死患者，应首选磁共振弥散加权成像。

[1] 任增光,申林．磁共振DWI在急性脑梗死诊断中的临床应用[J]．中华全科医学,2011,9(11):1794-1795．[2] 蒋伟,陈德．DWI在超急性期脑梗死诊断中的应用[J]．新疆医科大学学报,2012,35(3):383-386．

[3] 崔向军,郑旻．磁共振弥散加权成像（DWI）技术在急性脑梗死中的应用研究[J]．中国社区医师(医学专业),2012,(9):278-280．

[4] 张密堂,刘慧敏,刘震．磁共振DWI技术在超急性期脑梗死诊断中的价值[J]．齐鲁医学杂志,2008,23(1):64-65．

[5] Perkins CJ,Kahya E,Roque CT,et al．Fluid attenuated inversion recovery and diffusion and perfusion weighted MRI abnormalities in 117 consecutive patients with stroke symptoms[J]．Stroke,2001,32(12):2774-2783．

[6] 高连荣,李华,郭春峰．低场磁共振DWI和ADC图在诊断脑梗死中的应用[J]．医药论坛杂志,2010,31(24):71-74．

[7] 李伟,龙晚生,陈曼琼,等．FLAIR、DWI联合MRA在脑梗死中的应用研究[J]．中国医疗器械信息,2011,17(1):49-53．

[8] 刘永久,龚文松,刘于明．弥散加权像在诊断急性脑梗死中的应用[J]．中国航天医药杂志,2003,5(6):67-68．

[9] 付忠．磁共振DWI对早期脑梗死的诊断价值[J]．中外医疗, 2011,(33):176-177．

Value of Magnetic Resonance Diffusion Weighted Imaging in Diagnosis of Cerebral Infarction

QIAN Gen-nian, CHEN Zi-qian, ZHONG Qun, NI Ping, LIN Su-qiong
Medical Imaging Center, Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Command, Fuzhou Fujian 350025, China

ObjectiveTo study the signifcance of the magnetic resonance diffusion weighted imaging (DWI) technology in diagnosis of cerebral infarction.MethodsDWI and conventional MRI (Magnetic Resonance Imaging) scan are applied in examination of 46 patients with cerebral infarction. Then, analysis of the results are made.Results13 hyperacute lesions show signifcantly high signals through DWI with no obvious abnormal changes in T2WI and T2Flair signals. 22 patients who are in the acute phase of cerebral infarction lesions show high signals through DWI with high or slightly high T2WI and T2Flair signals and the detection rate of 100%. 7 subacute cases show slightly high signals through DWI, which are lower than the signal of the acute phase. T2WI and T2Flair of 7 subacute cases show high signal. 4 DWI cases are in the chronic phase and show equal signals or low signals with signifcantly high T2WI signals.ConclusionWith its characteristic of high accuracy, DWI diagnosis of early cerebral infarction is signifcantly superior to conventional MRI.

cerebral infarction; magnetic resonance imaging; diffusion weighted imaging; CT perfusion imaging

R445.2；R743.3

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2013.05.058

1674-1633(2013)05-0149-03

2012-11-12

陈自谦，南京军区福州总医院医学影像中心主任，教授，博士生导师。

作者邮箱：qiangennian@126．com