CT灌注成像与磁共振扩散加权成像在急性脑梗死诊断中的应用

林怀雄 刘昌华 彭晋 林建坤 陈思敏

中国人民解放军第一七四医院医学影像科，福建厦门 361003

急性脑梗死即急性缺血性脑卒中，脑血管动脉粥样硬化及血栓形成所致管腔狭窄闭塞、局部脑组织血液循环障碍，是引发脑供血不足、脑组织软化坏死的主要原因[1]。急性脑梗死约占脑血管疾病的3/4，具有较高的致残率、致死率，对社会、家庭及患者自身均有着了严重不良影响。早期明确诊断，对于及时挽救梗死缺血半暗带、降低梗死灶面积、改善患者预后有重要意义[2]。当前临床急性脑梗死影像学主要通过CT和MR[3-4]。此次研究就CT灌注成像（CTPI）与磁共振扩散加权成像（DWI）的参考价值进行回顾性分析，旨在为临床急性脑梗死的早期诊断方法选择提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

筛选2014年9月至2017年3月确诊且发病至入院后检查时间＜12 h急性脑梗死患者，71例入院后同时接受CTPI和DWI检查。患者梗死灶分布：基底节区24例，侧脑室体旁16例，脑干8例，颞叶8例，枕叶5例，其他10例；检查顺序：52例患者先行DWI检查，其余19例患者先行CTPI检查，患者两项检查间隔时间均在30 min内。

1.2 检查方法

1.2.1 CT灌注成像 使用Lightspeed 64排螺旋CT机（美国GE公司），先行常规平扫以确定扫描中心层面[5]，而后经肘静脉注射非离子造影剂优维显（碘普罗胺注射液，德国拜耳公司，规格370 mgI/mL），注射速率为5 mL/s，持续10 s；同时注射生理盐水40 mL。开始注射对比剂时即开始同步动态扫描，扫描参数：电压80 Kv，电流150 mA，层厚5 mm，扫描时间8 s，循环32次，共获取图像256幅。将图像上传至专用工作站并计算相应参数，主要包括[6]：脑灌注、强化峰值（PE）、达峰时间（TTP）、脑血容量（CBV），据此计算相对灌注值（rP）、相对CBV值（rCBV）以及PE差值、TTP差值，rP=梗死脑区灌注值/对侧脑区灌注值，rCBV=梗死脑区CBV值/对侧脑区CBV值，PE差值=梗死脑区PE值-对侧脑区PE值，TTP差值=梗死脑区TTP值-对侧脑区TTP值。

1.2.2 磁共振扩散加权成像 使用1.5T超导型磁共振扫描仪（美国GE公司），先行磁共振平扫以获得轴位T2WI、T1WI图像及冠状位T2 FLAIR图像，而后行DWI检查，检查参数[7]：选用自旋波平面回波成像序列行横轴面扫描，脉冲序列重复时间7000 ms，回波时间79 s，矩阵256×256，层厚4 mm，层间距2 mm，扫描野350 mm×350 mm，扩散敏感系数1000 s/mm2，单次激发，扫描时间24 s，表观扩散系数（ADC）图自动生成。选择感兴趣区（ROI）并上传至专用工作站，取3个ROI测量ADC值并取平均数、计算相对ADC值（rADC），rADC=梗死脑区ADC值-对侧脑区ADC值。

2 结果

2.1 CTPI与DWI检查结果

梗死病灶区脑灌注、PE、CBV均低于对侧健侧脑区，其TTP高于后者，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。rP为（0.32±0.04），rCBV为（0.51±0.06），PE差值为（-2.61±0.42）HU，TTP 差值为（3.63±0.59）s。

表1 梗死病灶区与对侧健侧脑区CTPI参数比较（）

表1 梗死病灶区与对侧健侧脑区CTPI参数比较（）

参数 梗死病灶区 对侧健侧脑区 P值脑灌注（HU） 19.31±4.25 63.24±14.30 ＜0.05 PE（HU） 4.80±0.33 7.41±0.39 ＜0.05 TTP（s） 13.21±1.36 9.58±1.40 ＜0.05 CBV（mL/100 g） 2.35±0.60 4.69±1.25 ＜0.05

梗死病灶区ADC为（5.09±0.63）×10-4mm/s，低于对侧健侧脑区的（8.75±1.24）×10-4mm/s，差异有统计学意义（P＜0.05），其rADC为（-3.67±0.48）×10-4mm/s。

2.2 典型病例

患者，男性，52岁。主诉：左侧肢体麻木、无力8h；查体示：神志清楚，言语流利，左侧肢体肌力0级，左侧巴氏征阳性。CTPI ：脑灌注伪彩图可见梗死区低灌注状态，PE伪彩图强化峰值较对侧健侧脑区降低，TTP较对侧健侧脑区延迟，CBV伪彩图可见患侧血容量减少（图1）。DWI：右侧额颞顶叶可见高信号急性梗塞区（图2）。最终诊断：右侧额颞顶叶脑梗死。

图1 CTPI图像

图2 DWI显示右侧额颞枕叶多发斑片状高信号影

3 讨论

急性脑梗死发病早期尤其是发病6 h以内行窗内溶栓治疗，能够有效恢复梗死区血流灌注、降低神经元损伤，因此，通过影像学技术早期明确急性脑梗死诊断以及梗死灶部位、体积、性质，对于指导临床个体化干预方案的制定有着重要意义[8-10]。

CTPI成像的理论基础为核医学的放射性示踪剂稀释原理以及中心容积定律，通过注入对比剂后得到的动脉及组织时间-密度曲线、血流伪彩灌注图，能够了解器官中对比剂浓度变化、判断活体组织中血流动力学变化，从而明确组织器官灌注状态[11]。本研究患者存在明显脑灌注异常区，检查指标中，脑灌注反映的是ROI强化程度，PE与对比剂注射后引起的增强峰值有关，而CBV可显示ROI内毛细血管、大血管血管床容积变化，上述指标的升高意味着脑内供血动脉发生狭窄或闭塞，此时脑血管自动调节机制激活，并出现狭窄远段血管代谢性扩张、侧支血管开放等代偿性变化，以借助毛细血管的储备能力维持脑血流量[12-13]。TTP是评估对比剂到达峰值时间的重要指标，患者梗死病灶区TTP的延长以及rP、rCBV为正值，均提示脑组织血流下降趋势[14]。因此，CTPI能够客观、准确地反映急性脑梗死发生时脑组织血流动力学变化，为缺血半暗带的判断提供可靠参考。

作为一种功能成像技术，DWI是在活体上进行水分子扩散测量与成像的唯一方法，基于病理状态下细胞外间隙及细胞内水分子的扩散变化，DWI能够为多种疾病的诊断与病情评估提供依据[15-16]。急性脑梗死发生后，梗死病灶区内神经元细胞水肿明显，往往伴随着细胞内水分子增加、细胞外间隙变小，使得水分子布朗运动减弱、ADC值下降并在DWI内显示高信号区[17]。既往研究发现，DWI诊断急性脑梗死的灵敏度超过88%、特异性高达95%，在急性脑梗死诊断中价值确切[18]。本组患者梗死病灶区ADC值明显下降且rADC为负值，说明病灶区域存在因缺血再灌注所致明显神经元损伤，也显现出DWI在显示梗死程度、梗死面积等病理特征中的重要意义。

总体而言，CTPI与DWI在急性脑梗死的早期诊断评估中均有着重要参考意义，前者可反映梗死区血流动力学变化，后者可反映病理特征变化，二者结合能够为个体化临床治疗方案的制定与调整提供客观依据。