DWI联合动脉自旋标记技术对急性期脑缺血的诊断价值临床研究*

西南医科大学附属中医医院放射影像科 (四川 泸州 646000)

罗传斌 罗虹宇

急性脑血管病是神经系统疾病在发病率、死亡率均居首位的一组疾病，其中急性脑缺血性疾病约占70%～80%[1]。急性脑缺血中以脑梗死、短暂性脑缺血发作(transient ischemia attack，TIA)较常见，致死率、致残率较高。及早确诊疾病，充分了解病情，对有效治疗的及时实施、改善患者预后有重要意义。MRI软组织分辨率高，在脑血管病诊断中应用广泛，扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)作为一种功能磁共振成像技术，已作为脑缺血的敏感指标广泛应用于临床[2]。脉自旋标记技术(arterial spin labeling，ASL)利用血液中的水作为内源性示踪剂显示脑组织的灌注信息，无创、简便、安全，具有较为广阔的临床应用前景[3]。对此，本研究观察DWI联合ASL在急性期脑缺血诊断中的应用情况，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析对2016年5月至2018年5月我院74例急性期脑缺血患者临床资料。纳入标准：符合《实用内科学》[4]中相关诊断标准者；年龄20～85岁者；发病24h均行常规MRI及DWI、ASL序列检查者；知情同意者。排除标准：MRI平扫示有颅内出血、占位病变及先天发育畸形者；近3个月内头颅外伤、脑梗死或心肌梗死者；临床资料不全者。其中男39例，女35例；年龄50～85岁，平均(64.21±11.74)岁；急性脑梗死63例，其中为6h内超急性期脑梗死27例，36例6～24h，TIA 11例。脑梗死主要临床表现为肢体乏力或瘫痪、头晕、嗜睡、言语不清及视野缺损等；TIA发作主要临床表现短暂发作的晕厥、言语、意识或运动障碍。

1.2 检查方法 采用Philips 1.5T超导型磁共振仪，8通道相控阵头部线圈；先行MRI常规扫描，再行DWI、ASL扫描，DWI扫描参数：重复时间/回波时间(time of repetition/ time of echo，TR/TE)4800ms/780ms，层厚6mm，层间距1.5mm，视野(field of view，FOV)24cm×24cm，矩阵208×130；3D ASL扫描参数：TR/TE 4489ms/10ms，层厚5mm，FOV 24cm×24cm，矩阵512×8。采用AW4．6工作站fuctool软件包进行图像后处理，DWI：选用软件包表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)模块，调节阈值，使全部脑组织覆盖在计算范围内，在DWI图像上划取梗死灶范围，记录所划取区面积，并得到感兴趣区(region of interest，ROI)ADC值，并以脑中线为对称轴，获得对侧镜像区ADC值；进行3次测量，取平均值。ASL：采用软件包中ASL模块，调节阈值，使全部脑组织覆盖在计算范围内，进一步生成脑血流量(cerebral blood flow，CBF)图像，调节图像色差，使梗死区明确显示，利用测量工具划取异常灌注区，得到异常灌注区面积及rCBF值，重复测量3次，取平均值；以脑中线作为对称轴，获得异常灌注区对侧的镜像图形，从而得到对侧大脑半球镜像区正常脑灌注的rCBF值，重复测量3次，取平均值。如果病灶位于脑干区，则不需做镜像区rCBF测量，以脑干区正常rCBF值代替镜像区rCBF。脑梗死面积采用Adamas分类法[5]，脑梗死范围＞3cm2并累及脑解剖部位的2支大血管主干供血区者为大面积脑梗死。

1.3 统计学分析 采用SPSS 19.0软件，ADC、rCBF值等连续性资料以(±s)表示，t检验；分类资料以n(%)表示，采用Fisher精确概率检验；P＜0.05认为有统计学意义。

2 结 果

2.1 急性脑梗死患者患侧区与镜像区ADC、rCBF值比较 急性脑梗死患者患侧区ADC、rCBF值大于镜像区(P＜0.05)。见表1。

2.2 DWI、ASL诊断急性脑缺血情况 DWI、ASL对大面积脑梗死检出率均为100%。DWI对小面积脑梗死检出率大于ASL(P＜0.05)，ASL对TIA检出率大于DWI(P＜0.05)。见表2。

2.3 急性脑缺血情DWI、ASL图像分析 图1-2为同一患者，男性，58岁，DWI显示右侧额顶叶条片状高信号影(图1)，ASL示右侧额顶叶条片状低灌注区(图2)。图3-4为同一患者，女性，61岁，DWI示右侧放射冠区片状高信号影(图3)，ASL未见明显灌注异常区(图4)。图5-6为同一患者，女性，57岁，DWI未见明显异常信号(图5)，ASL可见右侧颞叶灌注增高区(图6)。

3 讨 论

急性脑缺血是由脑部血流障碍引起供血区域脑组织灌注不足，导致脑组织损伤，进而出现一系列神经功能症状的脑血管疾病，包括脑梗死、TIA等[6]。

DWI是反映组织水分子在体内弥散运动的序列，可在宏观水平反映水分子的微观随机运动，ADC值可定量测量水分子运动的信息[7]。由于DWI主要依赖水分子的扩散运动，仅受生物膜和组织中大分子的影响，MRI能控制水分子的磁化状态，却不影响水分子的扩散过程，因此在MRI序列中，DWI是诊断脑梗死的最敏感序列[8]。文献显示，脑组织发生急性水肿时，DWI即可显示异常高信号，与水肿发生时间几乎同步，而其他序列常无阳性表现[9]。但DWI在诊断TIA方面明显不足，TIA是梗死前病变，未伴发细胞毒性脑水肿，使DWI应用受到一定限制[10]。本研究也显示，DWI对急性脑梗死检出率为100%，对TIA检出率则为0%，于上述研究基本一致。

表1 急性脑梗死患者患侧区与镜像区ADC、rCBF值比较（

表1 急性脑梗死患者患侧区与镜像区ADC、rCBF值比较（

区域 ADC值（μm2/ms） rCBF值（mL·100g-1·min-1）患侧区 0.51±0.10 17.12±3.95镜像区 0.83±0.13 34.14±6.57 t 15.486 17.622 P 0.000 0.000

表2 DWI、ASL诊断急性脑缺血情况比较[n（%）]

图1-2 大面积脑梗死DWI、ASL图像；图3-4 小面积脑梗死DWI、ASL图像；图5-6 TIA DWI、ASL图像。

CBF是大脑活动的标志，目前CBF测量方法包括MRI、CT、正电子发射计算机断层显像(PET)等，MRI相较于其他方法具备无电离辐射的优势，临床应用广泛[11]。MRI测量CBF值方法主要为ASL和动态磁敏感对比增强灌注成像技术(dynamic susceptibility contrast，DSC)，DSC需于静脉内团注顺磁性对比剂，ASL则利用动脉血中的水分子作为内源性对比剂，较DSC更为完全、便捷，重复性更优[12]。ASL技术也存在一些不足，其标记水质子的T1上平均衰减时间约为1.65s，为精确测量脑血流量，需要增加延迟时间，使所有标记水到达脑组织，但延迟时间太久会使信号衰减，故延迟时间不足时，CBF测量值较实际值减低；且ASL对运动伪影更加敏感，图像信噪比较低[13]。本研究中，急性脑梗死患者患侧区ADC、rCBF值大于镜像区，DWI、ASL对大面积脑梗死检出率均为100%，DWI对小面积脑梗死检出率大于ASL，ASL对TIA检出率大于DWI，显示DWI在脑梗死诊断中较ASL具有一定优势，而TIA诊断则需依赖ASL。冷晓明等[14]研究也发现，TIA是指脑动脉或者血流动为学异常引起的可逆性、短暂性神经功能障碍，异常CBF是可监测到的首项事件，因此CBF值可作为诊断TIA的有效指标。不仅如此，张慧勤等[15]研究还发现，DWI可较为准确的显示梗死区面积，但是对于缺血半暗带(ischemic penumbra，IP)面积显示不足，对DWI高信号面积与ASL低灌注面积进行t检验，差异有统计学意义，DWI联合ASL可较好地显示IP范围及灌注特点，对急性脑缺血诊断有一定帮助。

综上所述，DWI、ASL在急性期脑缺血诊断中各有优劣，二者联合运用可显著提升对该疾病的检出率，对评估患者病情、指导临床治疗有重要意义。