MRI三维动脉自旋标记法对TIA的诊断价值

钱晶晶，吴卿杰，陆忠烈，王琰萍，官俏兵，翟丽萍，刘虎，马静梅，易亚辉，赵宏伟

缺血性脑血管病是指脑血管狭窄或闭塞，导致脑血流阻断而使脑组织发生缺血缺氧，甚至坏死软化，致使脑功能障碍的一类疾病，包括脑梗死及TIA。

脑梗死是最常见的脑卒中类型，占全部脑卒中发病率的60%～80%，具有高发病率、高病死率、高致残率和高复发率等特点，严重危害人类健康和患者的生存质量[1]。因此，临床处理强调早期诊断、早期治疗和早期预防再复发。

TIA是颈动脉或椎-基底动脉系统发生短暂性血液供应不足，引起局灶性脑缺血并导致突发的、短暂性、可逆性神经功能障碍，发作持续数分钟或间断发作，严重者可进展为脑梗死。研究发现，TIA患者1周之内发生脑梗死的概率约为4%～10%；3个月之内脑梗死的概率约为10%～20%(平均为11%)。另外，TIA患者不仅易发生急性脑梗死，也容易出现急性心肌梗死，严重者可发生猝死。3个月之内TIA再发，或频繁发作致脑梗死、急性心肌梗死以及导致死亡的事件，总概率高达25%[2-6]。因此，TIA 是最为重要的卒中预警事件，是二级预防的最佳时机。Cancelli等[7]的研究显示神经内科临床评分量表(ABCD2)评分与TIA的发生率及预后有密切关系，对卒中早期风险可能具有识别能力。急性脑梗死发病6 h，DWI上呈高信号，阳性率可达100%，而超急性期脑梗死和早期TIA 患者常规MRI及DWI往往无阳性发现。研究发现，急性脑梗死患者，DWI未显示病灶，但ASL检查却发现有异常灌注的患者，也有很高的卒中复发风险[8]。近年来，许多研究通过MRI或CT灌注成像发现发病早期的TIA患者存在局部脑组织的灌注异常。周宏伟等[9]报道了36例一侧大脑中动脉狭窄或闭塞的TIA患者，对比DSC法与ASL方法显示患侧脑组织的血流灌注程度，两者差异无统计学意义。可见，MRI ASL成像技术可能为超急性期脑梗死提供有价值的血流灌注信息，同时对TIA诊断也可能具有重要的参考价值。

三维动脉自旋标记法(3D-ASL)是MRI灌注成像的一种，具有无辐射、快速、无创、简便、不需要外源性对比剂、短期内可重复检测的特点，同时采用了改进的三维容积式扫描，较以往ASL技术有明显优势，实现了全脑灌注成像，有较高的空间分辨率，可以更好地反映异常灌注区的部位和范围[10]。除对已知病灶的血流进行判断，还能发现无症状性灌注异常，将治疗时间窗提前。但由于该技术硬件及软件要求较高，目前临床应用相关报道较少。

本研究拟运用3D-ASL技术，结合DWI及时间飞跃法MRA(3D-TOF-MRA)，研究缺血脑组织微循环血流动力学的变化，探讨3D-ASL在TIA的诊断、血流灌注评估等方面的应用价值，为临床超早期诊断、治疗提供更多的理论依据。

1 对象与方法

1.1 对象 选取2016年8月至2018年10月在嘉兴市第二医院神经内科就诊的TIA患者13例，其中 男8例，女5例，年龄44～75岁，平均(59.46±9.69)岁。TIA患者主要临床症状为发作性肢体无力、头晕、视物旋转、行走不稳等，诊断标准参照《2018中国急性缺血性脑卒中诊治指南》[11]，具体如下：(1)发病突然；(2)有局灶性脑或视网膜功能障碍的症状；(3)持续时间短暂，一般10～15 min，多在1 h内，最长不超过24 h；(4)恢复完全，不遗留神经功能缺损体征；(5)有反复发作的病史。本研究获得被试者知情同意，均签署知情同意书，并经浙江省嘉兴市第二医院伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 扫描方法 应用GE 1.5 T singa MRI，使用8通道相控阵头线圈。扫描参数：T1WI：TE Min full, TR 2 000 ms，层厚6.0，层间距2.0，层数17, 时间1 min 18 s。T2WI：TE 90 ms，TR 3 000 ms，层厚6.0，层间距2.0，层数17，时间54 s。DWI：TR 4 500，TE Min full，层厚6.0，层间距2.0，层数17，时间18 s。3D-TOF-MRA：TR 21，TE Min full，翻转角20°，带宽15.63，层厚1.4，重叠部分的层数8，每个层块的层数32，时间2 min 36 s。3D-ASL：层厚4 mm，层间距0，TR 4 279 ms，NEX 3，Fov 22，时间4 min 8 s。

1.2.2 图像处理及数据分析 将3D-ASL原始图像传输至GE公司SUN ADW 4.6 Advantage work-station工作站，利用Functool 9.4.05 版软件中的3D-ASL模块进行分析，经后处理得到全脑血流量(CBF)图。将时间-信号强度曲线转化为时间-对比剂浓度曲线，获得部分血流动力学参数，对灌注异常区域进行分析。(1)观察所有患者MRA图，分析颅内血管及颈内动脉有无狭窄及异常，比较DWI所示梗死面积(SDWI)和CBF图上灌注异常面积(SASL)的差异，分别计算DWI和3D-ASL对TIA患者的检出率。(2)DWI阳性的TIA患者，分别在DWI、CBF图上勾画测量SDWI和SASL。此步骤中SDWI和SASL的测量由2名有经验的高年资医师(主治及其以上)独立完成，并对二者测量结果取平均值。(3)DWI阴性的TIA患者，选取CBF图有灌注异常的区域作为感兴趣区(ROI)，用镜像方法分别测量病灶侧和对侧相应区域的CBF值的比值(rCBF)，并结合MRA分析造成脑组织血流灌注异常的原因。

1.2.3 统计学方法 (1)对于DWI阳性的TIA患者，比较同一患者SDWI和SASL的差异。(2)计算DWI及3D-ASL对TIA患者的检出率。(3)对于DWI阴性但ASL灌注异常，且MRA(或CTA)显示血管狭窄的患者，计算rCBF，采用Pearson相关系数比较rCBF与入院时(发病24 h内)的NIHSS评分、Glasgow昏迷评分量表(GCS)评分、mRS评分及ABCD2评分、患者发病时间以及一过性脑缺血症状发作持续时间有无相关性，采用Spearman相关分析法分析rCBF与MRA(或CTA)所示血管直径狭窄程度是否存在相关性。

2 结 果

2.1 DWI和ASL检查情况 本组13例TIA患者中，2例DWI阳性，呈高信号，11例阴性。ASL检查显示，13例TIA患者中9例呈低灌注，4例呈阴性。

2.2 DWI和ASL图像对病灶的检出率 通过观察DWI和ASL图像发现，DWI对TIA患者病灶的检出率为15%(2/13)。而ASL对TIA患者病灶的检出率为69%(9/13)。

2.3 同一患者相同病变的DWI和ASL图像检出病灶大小比较 所测面积均以同一层面最大面积计算。对于DWI阳性的TIA患者2例，SASL>SDWI；对于DWI阴性的TIA患者11例，SDWI=0，而SASL>0，且显示灌注减低，可见此时SASL>SDWI(图1)。

图1 TIA患者常规MRI未见明显梗死灶(A、B)，DWI阴性(C、D)，3D-ASL示左侧大脑半球灌注减低(CBF值较对侧下降)(E、F，白色箭头)，3D-TOF-MRA示左侧大脑中动脉M1段狭窄闭塞，远端分支未见显示(G，绿色箭头)

2.4 相关性分析 rCBF与入院时(发病24 h内)的NIHSS评分、GCS评分、mRS评分及ABCD2评分的分值均无相关性(r=-0.312，P=0.299；r=0.158，P=0.606；r=-0.056，P=0.857；r=-0.311，P=0.301)；rCBF与患者发病时间无相关性(r=0.328，P=0.273)；rCBF与一过性脑缺血症状发作持续时间无相关性(r=0.206，P=0.499)；rCBF值与MRA(或CTA)所示血管直径狭窄程度呈负相关关系(rs=-0.679，P=0.011)。

3 讨 论

本研究通过观察DWI和ASL图像发现，3D-ASL与DWI相比，对TIA的诊断敏感性较高，对TIA的检出率明显高于DWI。对于DWI阳性的TIA患者，同一患者相同病变的DWI和ASL图像检出病灶大小比较发现异常灌注面积 SASL> 梗死面积 SDWI，可见3D-ASL对TIA的诊断敏感性高于DWI。

DWI图像上未见明显缺血梗死表现而3D-ASL图像上却有灌注减低或 SASL> SDWI时，此区域虽然血流灌注减低，但其血流量仍在维持局部组织功能和形态完整性的阈值内，且该部分组织尚未发生不可逆性损伤，是功能性电活动可恢复区[12]。但这种恢复有着一定的时间限制[13]，若没有得到有效的治疗下一步有发生脑梗死的风险。而此时进一步分析脑血管MRA或颈部血管CTA发现，部分患者已经有较大的动脉及其分支血管狭窄，但由于有侧支循环的建立暂时还未造成脑组织不可逆的缺血坏死表现，这时倘若能把这些缺血脑组织的灌注信息及早地提供给临床，或许可以预防脑梗死的发生。

本研究中用到的神经认知评估量表，包括NIHSS评分、GCS评分、用于评估伤残等级的mRS评分以及用于TIA早期卒中风险预测的ABCD2评分。对于DWI阴性但ASL灌注异常，且MRA(或CTA)显示血管狭窄的患者，病灶侧和对侧相应区域的CBF值的比值rCBF，与入院时(发病24 h内)的NISS评分、GCS评分、mRS评分及ABCD2评分的分值均无相关性，与患者发病时间以及一过性脑缺血症状发作持续时间无相关性，而与MRA(或CTA)所示血管直径狭窄程度呈中度负相关，即责任血管狭窄程度越重，相应脑组织rCBF下降越明显，可见rCBF可从一定程度上了解患者发病原因的严重程度，从而提示临床积极治疗。

总之，运用3D-ASL技术对脑血流灌注异常程度进行定性、定量分析，结合DWI及3D-TOF-MRA，可能对早期TIA诊断和评估发挥重要作用。3D-ASL除对已知病灶的血流进行判断，还能发现无症状性灌注异常区域及血管狭窄等隐匿性的致病因素，从而提示临床进行积极的干预和及时合理的治疗，这样或许可减少复发或避免病情进展。3D-ASL技术可与DWI、MRA等序列一起，作为TIA的急诊检查方法之一，为临床治疗提供科学依据，值得进一步推广。

本研究的不足之处在于，由于ASL的信噪比低，对磁场均匀性要求较高，对于大血管阻塞或大面积脑组织灌注异常显示较敏感，而对较小面积的脑梗死显示欠佳，因此3D-ASL对TIA的诊断需结合DWI、MRA等序列综合分析，以免造成假阳性。由于只有CBF一个参数，不能像DSC-MRI一样提供更多的微循环血流动力学参数，全面反映脑组织异常灌注类型和程度，但可对脑灌注情况进行初步评估，作为急诊检查方法更简单方便。另外，本研究比较的是病灶的面积，下一步在样本量扩大的基础上进一步比较病灶体积，相信效果更佳。