磁敏感加权成像在急性缺血性脑卒中的临床应用价值

俞俊杰，顾菁菁，朱菊明，吴建东

(南京医科大学附属江苏盛泽医院放射科，江苏 盛泽 215228)

0 引言

脑卒中分两种，包括缺血性脑卒中和出血性脑卒中，缺血性脑卒中又称脑梗塞，它的发病率占到所有脑卒中的70%。导致脑梗塞的病因众多，目前，冠状动脉粥样硬化性心脏病患者发病率最高，通常是由于心脏瓣膜伴发附壁血栓，房颤发作时，栓子易脱落堵塞脑血管，从而导致缺血性卒中发生。其他发病因素还有高血压、糖尿病、高血脂等慢性病患者，也可导致缺血性卒中发生。总之，脑梗塞的病因大多是由于供血动脉内壁栓子脱落后导致血管栓塞所致。目前临床检查中CT虽然是脑卒中的首选检查，但是，它对于早期缺血性脑卒中的诊断阳性率比较低，文献报道，其阳性率仅为25%-45%，使其严重影响脑卒中患者的早期诊治[1]。弥散加权成像(DWI)，临床上称作“卒中序列”，是目前临床诊断急性缺血性脑卒中的最敏感序列，DWI是利用人体组织中的水分子布朗运动从而进行功能成像的一门技术。DWI对超急性缺血性脑卒中的敏感性特别高，它能在患者发病的半小时内就可以发现异常信号。磁敏感成像(SWI)是利用人体中不同组织的磁敏感度差异产生图像的一种功能成像技术，目前，SWI最明显的优势就是能够清晰显示脑出血，尤其是对一些无症状的微出血灶、出血性脑梗死等方面的病变，具有独特的确诊价值。3D-TOF-MRA是利用射频脉冲后质子运动来显示血流信号以及血管形态的一种成像技术，相对于CTA及DSA来说，它的优势是一种无创性血管成像技术，MRA可观察患者脑梗死后的动脉硬化程度以及观察血管的闭塞程度，它可以作为脑血管显像的首选影像学技术，它对脑血管病变的筛选及一级预防提供重要指导价值，目前也在体检领域广泛推广。3D-ASL利用静态质子和流动质子的自旋程度差异测量成像，它相对于CTP来说，也是一种无创的灌注成像技术，该成像技术无需注射造影剂，便可以了解脑血流灌注情况，用来测量脑梗死后病变区域的低灌注情况，动态监测缺血组织的低灌注情况，从而可以监测临床的治疗效果[2]。弥散加权成像(DWI)、三维-动脉自旋标记(3D-ASL)的应用提供了脑缺血的病理生理信息。SWI技术是一种利用不同神经组织中各成分的磁波敏感度存在差异而产生不同组织影像的一种新影像技术，最近几年才开始广泛应用于临床，作为一种新的辅助影像检查诊断方法，为脑梗塞的临床诊疗工作提供重要信息[3]。本研究利用SWI结合其它序列，如：常规MRI序列、DWI序列、MRA序列等，对患者进行进一步深入研究，旨在评价SWI在急性脑梗死诊断中的临床应用价值。

1 材料与方法

1.1 一般资料

研究对象的选择：(1)研究对象的纳入：①急诊头颅CT确诊脑梗塞，实验期间无生命危险的患者；②经患者及家属同意，积极配合本次实验的患者；③本次实验期间可完成各项磁共振系列检查的患者；④影像资料完整无缺，患者相关数据齐全的患者；⑤无磁共振检查禁忌证的患者(如幽闭症)；(2)研究对象的排除：①合并有恶性肿瘤的患者；②合并有心肺功能衰竭的患者；③严重肝肾功能不全的患者；④不配合实验者；拒绝磁共振检查的患者；⑤检查数据不完整，影像数据无法分析的患者。

我们收集的30例脑梗死的病例，部位分别位于颞叶16例、小脑6例、枕叶4例、额叶及顶叶各2例；10例脑出血分别位于颞叶6例、小脑2例、枕叶和顶叶各1例。患者男23例，年龄56.0~86.0岁，平均(73.5±2.4)岁；患者女16例，年龄52.0~88.0岁，平均(74.5±2.0)岁。所以患者均无意识障碍，配合MRI检查。头痛眩晕35例，言语障碍18例，肢体乏力25例，偏瘫16例，平衡失调7例。所有患者均行常规T1WI，T2WI，T2 FLAIR扫描、以及DWI、SWI、 MRA扫描。患者均在发病24小时内进行MRI检查。

1.2 MRI检查方法

采用美国通用公司GE discovery3.0t磁共振设备，所有患者均采用头颅线圈，，进行仰卧位扫描。常规系列包括轴位T1WI、T2WI、T1FLAIR、T2FLAIR；以及DWI、3D-TOF MRA序列及SWI序列，见表1。

表1 MRI各序列扫描参数

1.3 SWI图像处理

将SWI原始数据上传到图像后处理工作站，经过functool3.1软件自动进行三维处理，选择18mm的范围内进行最小强度三维投影(minip)，从而算出SWA三维图像。

1.4 影像学分析

由多位主治医师及副主任医师对SWI图像和常规MRI、DWI及MRA图像进行精确诊断，分析判断病灶内有无出血、微出血并测量最大层面病灶面积、病灶信号特点、病灶内代偿扩张血管的显示及脑动脉闭塞情况。SWI序列上判断病灶出血标准：病灶内显示斑点状、小片状、不规则形低信号。出血面积测量用工作站软件进行精确计算。

2 结果

2.1 脑梗死灶内出血的检出

常规MRI序列检出病灶内出血4例，SWI检出16例；常规MRI序列测量的脑梗死灶内出血量 为(230.97±223.65)mm2，SWI测量的出血量为(842.68±850.62)mm2。

2.2 病灶信号特点

常规序列图像上，39例急性脑梗死的病灶均具体表现大片状较长at1及较长at2信号影，DWI表现为高信号。对于常规磁共振序列上4例急性脑梗死中心区内出血的病灶具体表现为T1wi高信号、T1WI稍高信号；SWI序列上，16例急性脑梗死中心区内出血的病灶具体表现为低信号影。

常规MRI序列均未见脑梗死病灶内及周围异常流空血管影。SWI图像上， 6例梗死区内均可见增粗迂曲血管影。

MRA检查结果显示11例脑血栓动脉闭塞患者，当中有5例血栓位于大脑中动脉，2例血栓位于大脑前动脉，3例血栓位于大脑后动脉，1例血栓位于椎动脉。SWI图像上，对MRA显示的11例脑动脉闭塞患者，SWI均见闭塞动脉血栓，表现为条形的沿动脉走行的低信号充盈缺损征象。

男，65岁，左侧肢体无力。T2WI右颞叶可见大片高信号梗死；MRA可见右侧大脑中动脉闭塞(白箭))；SWI右颞叶可见斑点状出血灶及扩张扭曲的血管；并可见右侧大脑中动脉内血栓(白箭))。

3 讨论

急性缺血性脑卒中的病因复杂、多样，如高血糖、高血压、高血脂等三高人群发病率居首。动脉粥样硬化是急性脑梗塞发病的重要病理基础。目前国内外大多学者研究表明，动脉粥样硬化的病理基础是血管壁在损伤后出现的一系列慢性炎性反应过程，其中动脉粥样硬化的发生、发展以及不稳定斑块的形成，是引起脑梗塞发生的重要原因。人体脑组织具有丰富的神经递质(兴奋性谷氨酸)，并且具备高代谢的特点，因此，脑组织在不同环境作用下，特别容易受到损伤。脑梗死发生时，其核心梗死区的周围存在缺血半暗带，具有明显抑制的组织灌注，不足以支持基础ATP水平及氧代谢，但是该区域存在被挽救的可能性，是临床抢救工作的重点。随着时间推移，如临床不积极进行抢救性治疗，梗死核心区扩展到缺血半暗带，则失去了治疗时机，“时间就是大脑”，抢救缺血半暗带是临床治疗成功与否的关键，否则会给患者和家庭带来沉重负担。急性缺血性脑卒中治疗主要集中在降低缺血性损伤部位的大小和挽救早期发生的濒临死亡的脑组织。临床工作中许多研究者试图促进损伤后神经再生和修复，因为梗死发生后相当一段时间内损伤的脑组织可以再生，而且细胞再生是活跃的，这也许会患者带来第二个治疗窗口。神经组织再生是当前世界的一个热点话题，但由于影响脑组织再生的因素众多，并且所涉及的机制也比较复杂，因此临床科研工作一直没有得到实质性进展。

脑梗死分为四期：包括超急性期、急性期、亚急性期、慢性期。超急性期指发病在6小时之内，影像表现为T1WI、T2WI呈等信号，DWI呈高信号，ADC呈低信号，PWI低灌注；急性期指发病在6小时至3天内，影像表现为T1WI低信号或等信号、T2WI呈高信号，DWI呈高信号，ADC呈低信号，PWI低灌注；亚急性期指发病后3天至3周内，影像表现为T1WI低信号、T2WI呈高信号，DWI呈高信号或等信号，ADC呈低信号或等信号；慢性期指发病后3周至3月内，影像表现为T1WI低信号、T2WI呈高信号，DWI呈低信号，ADC呈高信号。

SWI技术是全球最近几年来逐渐发展起来的一项影像诊断新技术，它主要利用不同人体组织中各成分的磁场在敏感度上的差异而产生回波图像，该技术是一种3D梯度回波序列，可以同时获得各种相位图像和各种幅度图像，它分别具有三维、高分析率辨力、高信噪比的三大特点。当今文献发现，临床上SWI序列应用较多的领域是脑出血、脑胶质瘤、颅脑损伤、烟雾病及脑动静脉畸形等疾病的研究[4-5]。SWI能够清晰显示脑出血，尤其是无症状性微出血灶，SWI可以为脑梗死患者提供更多重要信息，能够早期显示脑梗死灶内的出血，以指导临床溶栓或抗凝治疗，为患者的预后提供重要价值。

急性脑梗死发生后，梗死区缺血半暗带的预后主要取决于是否存在有效的侧枝血流。通常3d-tof-mra不仅对直接显示细小颅内的微动脉效果不佳，更是无法直接显示局部侧枝缺氧代偿的微小颅内血管；SWI在这两个方面也具有着独特的技术优越性，它能发现局部脑梗死病变区侧枝代偿产生扭曲扩张的微小血管，发现位于病变区脑组织内微小血管较对侧正常脑组织丰富，文献学者怀疑这与侧枝循环的缺氧代偿和局部无氧细胞代谢过程中产生的乳酸物质过剩大量堆积从而直接引起血管扩张相关[6-7]。

目前临床上对脑梗死患者闭塞血管的诊断，采用MRA或者CTA检查，而且通常采用CTA或者CTP检查。MRA可以了解受累的血管部位及范围，但受血流的影响MRA对血管腔内改变不敏感。SWI在早期阶段能够检测血管内的血块，这些磁化率变化主要归因于血凝块中高去氧血红蛋白成分[8]。本组11例MRA显示一侧大脑中动脉闭塞患者，均未显示血栓本身的影像，但SWI均清晰显示血管腔内的血栓，表现为条形的沿动脉走行的低信号充盈缺损影，因此，我们认为SWI能够早期明确脑梗死的病变部位及病因，指导临床治疗。

综上所述， SWI对于显示脑梗死伴出血转化、脑梗死区血管构建、显示闭塞动脉血栓，具有常规MRI序列不可比拟的优越性，因此，两者结合观察，对脑梗死诊断更准确，更全面，对临床治疗提高更强的指导意义。