磁共振弥散加权成像及ADC 在儿童脑梗死诊断中的应用

徐 蓉

（苏州大学附属儿童医院放射科 江苏 苏州 215025）

儿童脑梗死发病率较低，在临床中较为少见，常见病因有以下几种：第一，脑底异常血管网病，容易在10 ～14 岁发病，临床表现为偏瘫、偏盲、偏身感觉异常；第二，脑淀粉样血管病，表现为反复发作的脑梗死；第三，先天性心脏疾病，心脏栓子脱落随血液循环到脑部引起脑梗死，不同的治病因采取的治疗方法不尽相同，因此需要尽早明确病因，尽早治疗，提高患儿生存率。从临床症状来看，部分患儿虽有明显表现，但多不典型，有甚者无症状，给临床诊断带来了困难。磁共振是临床常用的诊断性检查工具，基本原理是利用外部磁场与人体当中的氢原子核，在特定的脉冲频率刺激下产生的共振现象，最终利用专业设备进行成像，其可以应用于身体各个部位的检查，具有图像清晰、可以多方位大视野成像、能够清楚地观察到组织内部细微结构的特点[1-2]；同时，信息丰富，可以多方位、多序列、多参数检查，掌握更多的信息，对多种疾病的定性研究具有明显优势；安全无辐射，不会对人体造成损伤，尤其适合儿童、老人以及体弱患者[3-4]。弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）是磁共振中的一种新型成像技术，也是目前颅脑磁共振成像最常用的序列之一，在多种疾病的诊断中发挥着重要作用。表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）是在弥散成像基础上测量得到，主要用来描述水分子在组织内的弥散运动情况，其与DWI 技术相结合对疾病的诊断、肿瘤良恶性的鉴别具有深远意义。本研究选取2018 年1 月—2023 年5月在苏州大学附属儿童医院就诊的脑梗死患儿62 例为研究对象，分析磁共振DWI 及ADC 在儿童脑梗死诊断中的应用，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选 取2018 年1 月—2023 年5 月 在 苏 州 大 学 附 属儿童医院就诊的脑梗死患儿62 例，其中男32 例，女30 例；年龄1 ～14 岁，平均（4.67±1.43）岁；体重9 ～54 kg，平均（16.78±5.10）kg；从发病到确诊时间1 ～14 d。纳入标准：①患儿由于脑血管狭窄或阻塞使得局部血流中断，供血区域脑组织出现不可逆性缺血性坏死，神经影像学显示有缺血病灶；②首次发病；③无磁共振检查禁忌证。排除标准：①颅内出血、颅内占位性病变、新生儿脑梗死者；②依从性差；③幽闭恐惧症患者；④病情严重，生命垂危者。按照发病时间将患儿分为Ⅰ期（≤3 d）26 例、Ⅱ期（4 ～10 d）30 例和Ⅲ期（＞10 d）6 例。所有患儿均按要求完成常规磁共振以及DWI 检查。

1.2 方法

采用GE Discovery MR750w 3.0T MR 扫描机对患者进行扫描，其中T1加权像（T1WI）采用FFE 序列，参数：TR/TE 和矩阵分别为151 ms/2.3 ms、512×512；T2加权像（T2WI）采用TSE 序列，参数：TR/TE 和矩阵分别为3 000 ms/80 ms、512×512。DWI 采用回波平面成像序列，参数：TR、TE、矩阵、EPI 因子分别为1 955 ms、56 ms、256×256 和57，于X、Y、Z 3 个方向施加弥散梯度，弥散敏感系数b 值为0、1 000 s/mm2。将DWI 图像输入工作站自动计算ADC，参照同层面T1WI、T2WI在ADC 图上病灶内以病灶中心为圆点，在病灶最大层面取1 个感兴趣区（ROI），计算病灶的平均ADC 值，按同样方法计算健侧对应区的平均ADC 值。在测量ADC 时，需要注意避开脑室、脑沟以及脑脊液部分容积效应的影响。

1.3 观察指标

观察患儿DWI 图像特征以及ADC 图情况，并比较病灶侧与健侧平均ADC 值以及不同分期的平均相对ADC（rADC）值差异，rADC=病灶平均ADC 值/对侧平均ADC 值×100%。

1.4 统计学方法

采用SPSS 25.0 统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料采用均数±标准差（±s）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患儿DWI 图像特征以及ADC 图改变

DWI 图像特征：Ⅰ期26 例均为高信号；Ⅱ期28 例高信号、2 例低信号；Ⅲ期1 例为正常信号、1 例高信号、1 例混杂信号、1 例较前减低、2 例低信号。ADC 图情况：Ⅰ期26 例均为低信号；Ⅱ期2 例稍低信号、2 例正常、1 例高信号、25 例低信号；Ⅲ期1 例略高信号、1 例混杂信号、4 例高信号。

2.2 患儿病灶侧与对照侧感兴趣区平均ADC 值比较

不同分期病灶侧与对照侧感兴趣区平均ADC 值比较差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 患儿病灶侧与对照侧感兴趣区平均ADC值比较（±s，×10-3 mm2/s）

表1 患儿病灶侧与对照侧感兴趣区平均ADC值比较（±s，×10-3 mm2/s）

侧别 Ⅰ期（n=26） Ⅱ期（n=30） Ⅲ期（n=6）病灶侧 0.437±0.087 0.657±0.125 1.621±0.242对照侧 0.938±0.212 0.811±0.132 0.759±0.045 t 11.1 48 4.941 8.578 001 ＜0.001 ＜0.001 P＜0.

2.3 不同时期梗死灶平均rADC 值比较

随着发病时间的延长，梗死病灶平均rADC 值逐渐升高，且两两平均rADC 值比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 不同分期梗死灶平均rADC 值比较（±s，%）

表2 不同分期梗死灶平均rADC 值比较（±s，%）

注：t1/P1 为Ⅰ期与Ⅱ期比较；t2/P2 为Ⅰ期与Ⅲ期比较；t3/P3 为Ⅱ期与Ⅲ期比较。

分期 例数 rADCⅠ期 26 46.59±5.67Ⅱ期 30 81.01±7.38Ⅲ期 6 213.57±14.23 t1/P1 16.097/＜0.001 t2/P2 33.437/＜0.001 t3/P3 45.151/＜0.001

3 讨论

儿童脑梗死是各种原因导致脑供血障碍引起的局部脑组织缺血性坏死，是导致儿童神经功能受损的重要原因之一，一般发生于28 天～18 岁的儿童，近些年发病率有上升趋势[5-6]。由于病因复杂、儿童表达能力较弱、查体不配合等原因容易被误诊或延误诊断，继而耽误了最佳治疗时间。因此，如何提高儿童脑梗死检出率，及时进行有效的治疗以降低致残率和致死率一直是临床研究的热点话题。磁共振是一种常见的影像学检查方法，具有较好的软组织分辨力，能够多平面、多参数成像，可以清晰地显示病灶所在位置、范围以及与邻近脏器的关系[7]。此外无X线辐射、无需对比剂即可进行血管成像，已被用于临床多种疾病的诊断评估。

DWI 是磁共振中的一种特殊成像技术，与常规磁共振不同，主要是了解人体组织细胞、病变组织的水分子运动是否受限，如果检查部位水分子运动受限就会出现不同程度弥散受限情况，使信号增强[8-9]。正常组织和病变组织的弥散受限程度不一样，信号改变也不同，以此可鉴别两者。ADC 值是反映水分子在组织内的弥散能力的指标。ADC 图是表观弥散系数经处理后的图像，病变区域信号与DWI 相反[10]。由于DWI 是应用长TR 和长TE 的平面回波序列产生的，其反映水分子弥散程度的大小受TR、TE 影响，而ADC 图不受TR、TE 影响，因此ADC 图比弥散加权成像更能反映水分子弥散程度[11]。此外，DWI 还受心搏、总体运动、细胞大小、呼吸、微循环等影响，当受检者肢体运动、动脉波动时，弥散作用增强，弥散系数值增加，故而通常采用ADC 来描述在活体弥散成像上观察到的表观作用（ADC 在测得时已考虑到了上述因素）[12]。ADC值越大，水分子弥散运动越强。但ADC 值易受细胞内温度、膜通透性、涡电流等因素影响，从而影响判断。因此本研究不仅测量了病灶侧ADC值，还测量了健侧ADC 值，用rADC 来反映病变状态，以消除个体差异的影响，使ADC 值更加准确化。

本研究显示早期脑梗死患儿DWI 图像呈高信号，ADC 图呈低信号。这是因为，在病变早期脑细胞缺血缺氧导致能量代谢障碍，质膜上钠/钾ATP 酶活性受到抑制，钾离子外流，钙、氯、钠等离子内流，形成细胞内高渗状态，使得细胞外水分子大量内流，引起细胞肿胀-细胞毒性水肿[13]。由于细胞外水分子大量内流，细胞外间隙减小，曲度增大，再加上细胞肿胀，组织总的弥散程度减轻，ADC 和rADC 下降[14]。由于DWI 是将组织内水分子弥散速度以信号强度进行反映，故而其表现为高信号，ADC 图呈低信号。研究显示，早期脑梗死T2WI 无明显变化，说明血脑屏障未被破坏，未出现血管源性水肿，组织内总水量未增加，这也证明了弥散系数异常可能与细胞内外水分子比例改变有关[15-16]。因此，相比常规磁共振T2WI扫描，DWI更能发现超早期脑梗死。本研究结果显示各分期病灶侧与健侧ADC 值差异具有统计学意义（P＜0.05）。提示ADC 值可以为儿童脑梗死诊断提供依据。随着病情发展，病灶侧感兴趣区ADC值增大，可能是因为病灶已进入亚急性期，缺血的脑组织开始坏死，即使重新血流灌注也挽救不了坏死的组织。慢性期的脑梗死病灶组织坏死液化并且被脑脊液代替，而脑脊液的水分子运动不受限制，使得自由弥散增强，因此ADC 直比脑实质高，rADC 大于100%[17]。本研究结果显示，随着时间进展平均rADC 值逐渐升高，可见rADC 与病情进展有一定关系。

综上所述，磁共振DWI 及ADC 在儿童脑梗死诊断中具有一定的价值，同时对人体无辐射，较为安全，可以作为儿童脑梗死诊断的首选影像学检查工具。