3D-ASL與DWI聯(lián)合應(yīng)用在急性缺血性腦卒中的臨床價(jià)值

伍彩云，郭天暢，溫運(yùn)雄，姚瑞華

（廣東省東莞市第三人民醫(yī)院 廣東 東莞 523326）

在過(guò)去的20年中，全世界每年發(fā)生腦卒中和腦卒中相關(guān)死亡的人數(shù)一直很多，而且仍在增加。腦卒中己成為目前我國(guó)居民致殘和死亡的首要原因，其中缺血性腦卒中占比高達(dá)70%。急性缺血性腦卒中的診斷和治療非常重要，不同時(shí)間窗的腦梗死，其治療方式不同。如何早期診斷和選擇正確的治療方式，對(duì)預(yù)后至關(guān)重要。隨著影像成像技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛的臨床應(yīng)用，可以為臨床提供更早期、準(zhǔn)確和有效的評(píng)估。如ASL（Arterial spin labeling）技術(shù)可以較準(zhǔn)確地評(píng)估腦血流量，DWI成像可以早期發(fā)現(xiàn)急性腦梗塞。本文筆者通過(guò)回顧性分析，探討3D-ASL聯(lián)合DWI成像技術(shù)在缺血性腦卒中中的臨床應(yīng)用價(jià)值。希望幫助臨床早期診斷并為治療方案的選擇提供更可靠的參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集40例于2017年11月—2019年1月期間我院收治的經(jīng)臨床診斷的缺血性腦卒中的患者為研究對(duì)象，男32例，女8例，年齡42～85歲，平均年齡63.4歲。發(fā)病時(shí)間12小時(shí)內(nèi)，平均發(fā)病時(shí)間為4.81小時(shí)。所有患者均行腦3D-ASL及DWI成像。

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）以《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2010》作為診斷標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)病12小時(shí)內(nèi)完成MR檢查；（2）無(wú)檢查禁忌癥，配合檢查，患者或家屬知情同意；（3）MR檢查前對(duì)本次發(fā)病未行相關(guān)治療。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）檢查發(fā)現(xiàn)合并腦出血、血管畸形及腦腫瘤等神經(jīng)系統(tǒng)疾病，可能導(dǎo)致結(jié)果發(fā)生偏差的患者；（2）圖像存在偽影影響診斷。

1.2 檢查方法

GE SIGNA Creator 1.5T MR行顱腦常規(guī)MR、DWI及3D-ASL掃描，掃描范圍是顱頂至枕骨大孔下緣。常規(guī)MR行橫斷位的T1WI和T2WI以及冠狀FS+FLAIR，DWI行橫斷位掃描，b值分別為0/90/1000，3D-ASL序列采用3D Spiral快速自旋回波技術(shù)，掃描參數(shù)：TR 4548，TE 10.5，DFOV 24cm，標(biāo)記延遲時(shí)間1.5，層厚4mm。

1.3 圖像處理及分析

利用GEMR的ADW4.5版后處理工作站行原始數(shù)據(jù)處理。由兩名高級(jí)職稱(chēng)影像科醫(yī)師經(jīng)協(xié)商一致選取DWI梗死區(qū)、ASL灌注異常區(qū)及兩者不匹配區(qū)以及各相應(yīng)對(duì)側(cè)正常腦組織為感興趣區(qū)（region of interest，ROI），測(cè)量各ROI區(qū)的CBF值及ADC值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

以SPSS19.0軟件行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示，計(jì)量數(shù)據(jù)檢驗(yàn)其正態(tài)分布及方差齊性。用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)來(lái)比較兩組間rCBF的差異，P＜0.05作為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 DWI與3D-ASL表現(xiàn)

急性缺血性腦梗死40例，DWI所示梗死區(qū)均顯示為高信號(hào)，ADC圖為低信號(hào)改變；3D-ASL的CBF圖有36例梗死區(qū)觀察到低灌注，2例梗死區(qū)未見(jiàn)明確異常灌注，2例梗死區(qū)域表現(xiàn)出高灌注改變（見(jiàn)圖1），其中2例高灌注改變均為大面積腦梗死病例，2例對(duì)側(cè)大腦半球灌注有所降低。36例梗死區(qū)呈低灌注改變患者中，19例低灌注區(qū)域范圍大于DWI高信號(hào)范圍（見(jiàn)圖2）。17例低灌注區(qū)范圍基本上與DWI的高信號(hào)范圍一致。

圖1A：DWI圖，左側(cè)額葉梗死區(qū)呈大片高信號(hào)；圖1B：ADC圖，梗死區(qū)呈低信號(hào)；圖1C：3D-ASL序列的CBF圖，梗死區(qū)呈大片低灌注，內(nèi)見(jiàn)局部片狀高灌注區(qū)（白粗箭頭示）；圖2A：DWI圖，右側(cè)島葉及枕葉小片狀高信號(hào)梗死區(qū)；圖2B：ADC圖，梗死區(qū)呈低信號(hào)；圖2C：3D-ASL序列的CBF圖，右側(cè)島葉、顳葉及枕葉大片低灌注區(qū)，明顯大于圖2 ADWI所見(jiàn)高信號(hào)范圍，存在理論IP。

2.2 DWI成像ADC值的改變

梗死區(qū)ADC值與對(duì)側(cè)比較明顯減低（P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1 梗死區(qū)ADC值與對(duì)側(cè)比較

2.3 3D-ASL序列CBF值改變

36例梗死區(qū)呈低灌注改變的病例，DWI顯示高信號(hào)區(qū)的CBF值明顯低于對(duì)側(cè)（P＜0.01）；3D-ASL低灌注范圍與DWI不匹配區(qū)CBF值低于對(duì)側(cè)（P＜0.01）；3D-ASL低灌注區(qū)CBF值匹配區(qū)低于不匹配區(qū)，兩者之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），見(jiàn)表2。

表2 梗死區(qū)CBF值與對(duì)側(cè)比較

3 討論

ASL技術(shù)是一種安全、無(wú)創(chuàng)、定量磁共振腦灌注成像技術(shù)，無(wú)需注射外源性造影劑。該技術(shù)利用自身動(dòng)脈血中自由彌散的水質(zhì)子來(lái)作為內(nèi)源性示蹤劑，通過(guò)標(biāo)記成像層面的血液來(lái)改變其自旋弛豫的狀態(tài)，當(dāng)被標(biāo)記的血液流入到組織中后開(kāi)始掃描，同時(shí)獲得既包含組織又包含組織內(nèi)已被標(biāo)記血液的圖像，進(jìn)而得出反映腦灌注的圖。ASL不僅可反映大腦血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，還可定量評(píng)估CBF。有學(xué)者[1]發(fā)現(xiàn)，ASL技術(shù)測(cè)量所得正常人的CBF值與PET腦血流灌注成像測(cè)量的CBF值一致性較高。

本組研究發(fā)現(xiàn)，腦梗死區(qū)呈低灌注的病例，ADC值的降低與CBF值的降低有明顯的一致性，DWI成像所見(jiàn)高信號(hào)區(qū)的CBF值與對(duì)側(cè)CBF值間存在的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這反映了該灌注異常區(qū)的腦細(xì)胞發(fā)生缺血壞死。雖然ASL所測(cè)得的CBF值不完全等同于大腦的生理CBF值，但ASL所反映腦血供的狀態(tài)，與CBF的高低匹配關(guān)系明確，對(duì)比左右腦可發(fā)現(xiàn)腦血流灌注是否存在異常。

本組研究中，有19例患者的病灶在DWI上所示高信號(hào)面積小于ASL顯示低灌注的面積，兩者不匹配區(qū)的平均CBF值為17.774±3.866ml/（min.100g），兩者匹配區(qū)CBF值與不匹配區(qū)CBF值之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并且不匹配區(qū)與對(duì)側(cè)腦組織的CBF值的差異也同樣具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與丁新生等[2]的結(jié)果一致，他們認(rèn)為當(dāng)CBF＜（18±2）ml/（min.100g）時(shí)，雖然存在較低的腦血氧供應(yīng)，但腦細(xì)胞的損害卻是可逆的；當(dāng)CBF僅為（10±2）ml/（min.100g）時(shí)，腦細(xì)胞已發(fā)生水腫、壞死，此時(shí)壞死已不可逆。兩者不匹配區(qū)即為缺血半暗帶（ischemic penumbra，IP）[3]，可進(jìn)行溶栓治療。但是有國(guó)外學(xué)者[4]研究認(rèn)為，可能過(guò)度評(píng)估了ASL-DWI的不匹配，對(duì)比PWI-DWI的不匹配，ASLDWI的不匹配區(qū)除了存在IP外，可能還存在有良性的灌注不足區(qū)。[5]本組研究2例DWI顯示腦梗死區(qū)無(wú)明顯灌注減低，2例表現(xiàn)出相對(duì)高灌注改變，表明在梗死區(qū)域已經(jīng)有豐富的側(cè)支循環(huán)，以向腦組織供血，側(cè)支循環(huán)的存在使局部腦組織CBF增加，而發(fā)生缺血壞死的腦細(xì)胞和周?chē)茉葱阅X水腫的腦組織DWI仍顯示高信號(hào)，如果對(duì)該患者進(jìn)行溶栓或取栓治療，可能會(huì)導(dǎo)致腦出血。然而，對(duì)于梗死周?chē)鶦BF值的增高，Guo[6]等認(rèn)為這種高灌注改變是預(yù)示預(yù)后良好還是預(yù)示出血演化的風(fēng)險(xiǎn)，仍存在爭(zhēng)議，尚無(wú)定論。Haller[7]認(rèn)為高灌注表明側(cè)支循環(huán)得到很好的代償，預(yù)示預(yù)后良好。而Yu[8]等則根據(jù)他們的研究結(jié)果認(rèn)為梗死區(qū)的高灌注與出血性轉(zhuǎn)化有較高的相關(guān)性。

本研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在腦干、基底節(jié)區(qū)及放射冠區(qū)的單一小面積的急性腦梗死，ASL顯示低灌注范圍與DWI上的面積一致，而發(fā)生在大腦半球的多發(fā)急性梗死病灶，多顯示ASL低灌注范圍大于DWI所見(jiàn)高信號(hào)范圍，存在缺血半暗帶。原因可能是發(fā)生在腦干、基底節(jié)區(qū)及放射冠區(qū)域的小梗死一般是深部小穿支血管堵塞引起，而大腦半球的大面積梗死通常是大血管的慢性狹窄或閉塞引起，由于存在軟腦膜動(dòng)脈和穿通動(dòng)脈等小血管代償增生，雖然腦血流量減少，但腦細(xì)胞仍有部分代償供血而存活。有學(xué)者[9]發(fā)現(xiàn)，對(duì)于大面積的腦梗死，3D-ASL灌注異常與MRA具有較高的一致性；而對(duì)于小面積的梗死，3D-ASL灌注異常與MRA的一致性較低。有學(xué)者認(rèn)為[10]，ASL技術(shù)在TIA的診斷中具有較高的價(jià)值，ASL比傳統(tǒng)影像更易發(fā)現(xiàn)TIA，其價(jià)值甚至優(yōu)于DSC-PWI[11]。

ASL技術(shù)可以用來(lái)評(píng)估腦缺血半暗帶、識(shí)別腦供血?jiǎng)用}的閉塞，亦可以發(fā)現(xiàn)梗死灶周?chē)母吖嘧?，以評(píng)估側(cè)支循環(huán)。因此，ASL與DWI聯(lián)合應(yīng)用于腦卒中有利于為臨床早期治療方案的選擇提供準(zhǔn)確有效的依據(jù)，尤其有助于判斷是否進(jìn)行溶栓及取栓。