多模態(tài)磁共振成像在急性缺血性腦卒中的應(yīng)用價(jià)值

胡永梅　歐陽紅　阮玖根　朱昌華　丁瑤

1月-2021年6月新余市人民醫(yī)院急診及住院收治的60例AIS患者，均行腦三維連續(xù)動(dòng)脈自旋標(biāo)記（3D-ASL）、擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）、三維時(shí)間飛躍法磁共振血管成像（3D-TOF-MRA）檢查以及常規(guī)TWI、TWI、T液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（TFLAIR）檢查。同選取ASL灌注異常區(qū)、DWI梗死區(qū)和兩者不匹配區(qū)缺血半暗帶（IP）、各相應(yīng)對(duì)側(cè)正常腦組織為感興趣區(qū)（ROI），測量各ROI區(qū)的腦血流量（CBF）值及表觀彌散系數(shù)（ADC）值。比較梗死區(qū)及對(duì)側(cè)區(qū)、IP區(qū)及對(duì)側(cè)區(qū)ADC值、CBF值差異，繪制受試者工作特征（ROC）曲線圖，分析3D-ASL、DWI單一與聯(lián)合檢查診斷AIS價(jià)值。結(jié)果：梗死區(qū)ADC值為（433.28±87.12）×10 mm/s、CBF值為（15.52±4.26）mL/（min·100 g），均低于梗死對(duì)側(cè)區(qū)的（678.21±92.15）×10 mm/s、（36.08±6.14）mL/（min·100g），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;IP區(qū)ADC值為（686.65±121.68）×10 mm/s、CBF值為（33.78±3.28）mL/（min·100 g），

均低于對(duì)側(cè)區(qū)的（769.84±134.38）×10-4 mm2/s、（44.40±6.24）mL/（min·100 g），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;3D-ASL聯(lián)合DWI診斷AIS的AUC為0.989[95%CI（0.973，1.000）]，特異度和靈敏度為97.60%、98.70%;3D-ASL診斷AIS的AUC為0.895[95%CI（0.837，0.953）]，特異度和靈敏度為97.60%、82.15%;DWI診斷AIS的AUC為0.962[95%CI（0.926，0.998）]，特異度和靈敏度為97.60%、93.60%。結(jié)論：3D-ASL、DWI可有效辨別IP區(qū)與梗死核心區(qū)CBF值及血流量變化，聯(lián)合檢測能夠提高AIS檢出率。

【關(guān)鍵詞】 急性缺血性腦卒中 三維連續(xù)動(dòng)脈自旋標(biāo)記 擴(kuò)散加權(quán)成像 腦血流量 表觀彌散系數(shù)

Application Value of Multimodal Magnetic Resonance Imaging in Acute Ischemic Stroke/HU Yongmei， OUYANG Hong， RUAN Jiugen， ZHU Changhua， DING Yao. //Medical Innovation of China， 2022， 19（07）： -134

[Abstract] Objective： To investigate the application value of multimodal magnetic resonance imaging in acute ischemic stroke （AIS）. Method： A total of 60 AIS patients admitted to Xinyu People’s Hospital from January 2019 to June 2021 were collected. Three dimensional continuous artery spin labeling （3D-ASL）， diffusion-weighted imaging （DWI）， three dimensional time lapse forensic magnetic resonance angiography （3D-TOF-MRA） examination and conventional TWI， TWI and T fluid attenuation inversion recovery sequence （TFLAIR） examination were performed. The ASL perfusion abnormal area， DWI infarct area and IP （ischemic penumbra） of the two mismatched areas， and each corresponding contralateral normal brain tissue as the area of interest （ROI） were selected at the same time， and the cerebral blood flow （CBF） and apparent diffusion coefficient （ADC） values in each ROI area were measured. The differences in ADC values and CBF values between infarct area and contralateral area， IP area and contralateral area were compared， and receiver operating characteristic （ROC） curves were drawn to analyze the value of single and combined 3D-ASL and DWI examination in diagnosing AIS. Result： The ADC and CBF values in the infarct area were （433.28±87.12） ×10 mm/s and （15.52±4.26） mL/ （min·100 g）， which were lower than （678.21±92.15） ×10 mm/s and （36.08±6.14） mL/ （min·100 g） in the contralateral area， and the differences were statistically significant （P<0.05）; ADC value in IP area was （686.65±121.68） ×10 mm2/s

and CBF value was （33.78±3.28） mL/（min·100 g）， which were lower than （769.84±134.38） ×10-4 mm2/s and （44.40±6.24） mL/（min·100 g） in contralateral area， and the differences were statistically significant （P<0.05）; the AUC of 3D-ASL combined with DWI in the diagnosis of AIS was 0.989 [95%CI （0.973， 1.000）]， and the specificity and sensitivity were 97.60% and 98.70%; the AUC of 3D-ASL in the diagnosis of AIS was 0.895 [95%CI （0.837， 0.953）]， and the specificity and sensitivity were 97.60% and 82.15%; the AUC of DWI in the diagnosis of AIS was 0.962 [95%CI （0.926， 0.998）]， and the specificity and sensitivity were 97.60% and 93.60%. Conclusion： 3D-ASL and DWI can effectively distinguish the changes of CBF value and blood flow between the IP area and infarction core area， and the combined detection can improve the detection rate of AIS.

[Key words] Acute ischemic stroke 3D continuous arterial spin labeling Diffusion weighted imaging Cerebral blood flow Apparent dispersion coefficient

First-author’s address： Xinyu People’s Hospital， Jiangxi Province， Xinyu 338000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2022.07.031

急性缺血性腦卒中（AIS）是我國居民致死、致殘主要疾病之一，不同時(shí)間窗患者的治療方式存在一定差異[1-2]。早期準(zhǔn)確鑒別診斷AIS對(duì)于臨床合理選擇治療方式，改善患者預(yù)后至關(guān)重要。擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）可以早期發(fā)現(xiàn)急性腦梗死，是鑒別AIS的常用手段[3-4]。動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)（ASL）檢查具有可重復(fù)性強(qiáng)、完全無創(chuàng)、操作簡便、無放射性等優(yōu)點(diǎn)，無需引入外源性釓造影劑，以供給大腦的動(dòng)脈血作為內(nèi)源性對(duì)比劑，通過反轉(zhuǎn)射頻脈沖對(duì)血液中的水分子進(jìn)行標(biāo)記，通過磁共振系統(tǒng)獲得腦灌注信息成像技術(shù)，可較準(zhǔn)確地評(píng)估腦血流量[5-6]。本研究旨在分析腦三維連續(xù)動(dòng)脈自旋標(biāo)記（3D-ASL）聯(lián)合DWI成像技術(shù)在AIS中的臨床應(yīng)用，旨在為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)。報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2019年1月-2021年6月新余市人民醫(yī)院急診及住院收治的60例AIS患者，女22例，男38例;年齡41～83歲，平均（63.38±2.14）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》中AIS相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[7];患病24 h內(nèi)完成檢查;可配合檢查者。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并腦出血、血管畸形及腦腫瘤等可能造成結(jié)果發(fā)生偏差的神經(jīng)系統(tǒng)疾病;圖像存在偽影影響診斷;幽閉恐懼癥;意識(shí)模糊、昏迷者;檢查前接受相關(guān)治療者。本研究經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)?；颊呋蚣覍賹?duì)本研究知情同意。

1.2 方法 所有患者均行3D-ASL、DWI、三維時(shí)間飛躍法磁共振血管成像（3D-TOF-MRA）檢查以及常規(guī)TWI、TWI、T液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（T2FLAIR）檢查。檢查儀器為Siemens SKyra 3.0 T超導(dǎo)型磁共振掃描儀，24通道相控陣頭顱線圈。叮囑患者檢查前移除摘下身上帶鐵磁性金屬物品，掃描范圍從顱頂?shù)秸砉谴罂紫戮?，保持定位線與胼胝體膝部回來壓部連線平行。3D-ASL掃描2組，標(biāo)記后延遲時(shí)間（PLD）分別為1.5 s和2.5 s，3D-TOF-MRA，最大密度投影（MIP）實(shí)施重建處理，采用西門子專用工作站進(jìn)行圖像后處理。掃描參數(shù)設(shè)置：（1）橫斷面TWIFSE。TR=2 000 ms，TE=8.5 ms，層厚=5.0 mm，層間距=1.5 mm，矩陣=320×256，F(xiàn)OV=220 mm。（2）橫斷面TWIFSE。TR=4 390 ms，TE=103 ms，層厚=5.0 mm，層間距=1.5 mm，矩陣=320×256，F(xiàn)OV=220 mm。（3）橫斷面TWI-FLAIR。TR=7 000 ms，TE=85 ms，TI=2 216 ms，層厚=5.0 mm，層間距=1.5 mm，矩陣=320×256，F(xiàn)OV=220 mm。（4）DWI。TR=5 000 ms，TE=64 ms，層厚=5.0 mm，層間距=1.5 mm，矩陣=208×130，F(xiàn)OV=220 mm。（5）ASL。TR=4 600 ms，TE=16 ms，TI=1 525 ms，層厚=3.0 mm，層間距=1.5 mm，矩陣=512×512，F(xiàn)OV=192。（6）3D-TOF。TR=21 ms。TE=3.4 ms，層厚=0.6 mm，層間距=-0.12 mm，矩陣=320×192，F(xiàn)OV=200 mm。將掃描獲取的圖像傳輸至西門子專用工作站實(shí)施原始數(shù)據(jù)處理。由兩名高級(jí)職稱影像科醫(yī)師共同選取ASL灌注異常區(qū)、DWI梗死區(qū)和兩者不匹配缺血半暗帶（IP）、各相應(yīng)對(duì)側(cè)正常腦組織為感興趣區(qū)（ROI），測量各ROI區(qū)的腦血流量（CBF）值及表觀彌散系數(shù)（ADC）值。

1.3 觀察指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) （1）比較梗死區(qū)及對(duì)側(cè)區(qū)ADC值、CBF值差異;（2）分析IP區(qū)及對(duì)側(cè)區(qū)ADC值、CBF值。（3）繪制受試者工作特征（ROC）曲線圖，分析3D-ASL、DWI單一與聯(lián)合檢查診斷AIS價(jià)值。CBF為0.8～1.2為正常，0.5～0.7為輕度缺血，<0.5為重度缺血;DWI圖像表現(xiàn)為信號(hào)增高，ADC彌散受限為陽性，反之為陰性。3D-ASL、DWI異常區(qū)不匹配達(dá)20%以上表示存在IP，則可判定聯(lián)合診斷為陽性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 21.0軟件分析數(shù)據(jù)，用（x±s）表示計(jì)量資料，用t檢驗(yàn);以率（%）表示計(jì)數(shù)資料，用χ檢驗(yàn)，用Medcalc軟件對(duì)數(shù)據(jù)行ROC曲線分析，曲線下面積（AUC）越接近于1，

說明診斷效果越好，AUC<0.5提示無診斷價(jià)值，0.5～0.6時(shí)提示準(zhǔn)確性較低;0.7～0.9時(shí)提示有一定準(zhǔn)確性;>0.9時(shí)提示準(zhǔn)確性較高，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 梗死區(qū)及對(duì)側(cè)區(qū)ADC值、CBF值比較 梗死區(qū)ADC值、CBF值均低于梗死對(duì)側(cè)區(qū)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表1。

2.2 IP區(qū)及對(duì)側(cè)區(qū)ADC值、CBF值比較 IP區(qū)ADC值、CBF值均低于對(duì)側(cè)區(qū)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表2。

2.3 3D-ASL、DWI單一與聯(lián)合檢查診斷AIS價(jià)值 3D-ASL聯(lián)合DWI診斷AIS的AUC為0.989，高于單一檢查，且診斷靈敏度較高，見表3和圖1。

3 討論

AIS是由各種因素所致的腦組織供血不足，減低腦血流灌注，導(dǎo)致腦組織出現(xiàn)缺氧缺血所致，發(fā)病急驟、病情危重，在有效的時(shí)間窗內(nèi)實(shí)施血管再通是救治患者的重要手段，而早期準(zhǔn)確診斷能夠?yàn)榕R床治療提供更多的寶貴時(shí)間[8-10]。DWI是鑒別AIS的常用手段，能夠經(jīng)施加不同方向的梯度磁場定量檢測組織中水分子彌散運(yùn)動(dòng)情況，因腦卒中對(duì)腦組織中水分子自由運(yùn)動(dòng)形成限制，故DWI能夠反映AIS患者生理與病理改變。DWI還能反映多種細(xì)胞生化反應(yīng)強(qiáng)度，如細(xì)胞毒性神經(jīng)介質(zhì)釋放、神經(jīng)炎癥反應(yīng)所致的細(xì)胞壞死和水腫、水分子彌散受限所致的細(xì)胞機(jī)能障礙與能量代謝衰竭等，其高信號(hào)區(qū)可反映缺血半暗帶和不可逆的壞死中心區(qū)域，有助于臨床判斷患者病情嚴(yán)重程度和病灶范圍[11-13]。本研究中，梗死區(qū)ADC值低于梗死對(duì)側(cè)區(qū)，IP區(qū)ADC值低于對(duì)側(cè)區(qū)，DWI診斷AIS的AUC為0.962[95%CI（0.926，0.998）]，特異度和靈敏度為97.60%、93.60%，提示DWI是鑒別AIS的有效手段。但DWI難以準(zhǔn)確辨別解剖空間和部位，無法準(zhǔn)確顯示出血性病灶位置，對(duì)病情評(píng)估造成一定影響。

CBF在缺血腦血管病中扮演著重要的作用，AIS早期改變即是從CBF降低開始，其改變能夠間接反映腦組織血流量改變，比與常規(guī)MR成像異常更早。缺血部位中心CBF急劇降低，氧耗盡，會(huì)阻礙能量生成，造成細(xì)胞毒性水腫，引起不可逆功能喪失，梗死核心區(qū)域周圍有灌注減低區(qū)域存在，該位置的腦組織處于瀕死狀態(tài)，可挽救，梗死核心區(qū)域會(huì)隨著時(shí)間推移逐漸擴(kuò)大，不可逆損傷區(qū)域逐漸增大，降低溶栓治療效果[14-16]。本研究中，梗死區(qū)CBF值低于梗死對(duì)側(cè)區(qū)，IP區(qū)CBF值低于對(duì)側(cè)區(qū)，3D-ASL診斷AIS的AUC為0.895[95%CI（0.837，0.953）]，特異度和靈敏度為97.60%、82.15%，提示3D-ASL可有效鑒別AIS。但DWI難以準(zhǔn)確辨別解剖空間和部位，出血性病灶位置無法準(zhǔn)確顯示，影響病情評(píng)估。ASL利用射頻脈沖反轉(zhuǎn)動(dòng)脈血液中氫質(zhì)子標(biāo)記，當(dāng)標(biāo)記血達(dá)到感興趣區(qū)開始描述，能夠獲得包含標(biāo)記的血液流量和靜態(tài)組織信號(hào)，準(zhǔn)確獲得感興趣區(qū)內(nèi)CBF信息[17-18]。3D-ASL是新型ASL技術(shù)，檢查時(shí)無需注入外源性示蹤劑，可防止損害腎臟功能，具有耗時(shí)短、無創(chuàng)、可重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn)[19-20]。但3D-ASL檢查難以準(zhǔn)確區(qū)分缺血半暗帶、良性缺血區(qū)和缺血核心區(qū)等病變腦區(qū)，同時(shí)因側(cè)支循環(huán)開放、閉塞動(dòng)脈血管血流速度緩慢等因素影響會(huì)增加血流通過時(shí)間，會(huì)對(duì)病變區(qū)CBF值測量造成影響，干擾病情評(píng)估[21]。本研究中，3D-ASL聯(lián)合DWI診斷AIS的AUC為0.989[95%CI（0.973，1.000）]，特異度和靈敏度為97.60%、98.70%，提示3D-ASL、DWI聯(lián)合檢測能夠提高診斷效能。3D-ASL、DWI可從灌注、彌散不同角度反映AIS發(fā)生后微循環(huán)和細(xì)胞代謝變化，聯(lián)合檢查能夠相互補(bǔ)充，提高診斷效能。

綜上所述，3D-ASL、DWI聯(lián)合檢測能夠提高AIS檢出率，指導(dǎo)臨床開展正確的治療方式，盡可能的改善患者預(yù)后。

參考文獻(xiàn)

[1]邊祥兵，張德康，呂晉浩，等.多模式MRI技術(shù)在急性缺血性腦卒中的臨床應(yīng)用價(jià)值[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2020，17（3）：57-61.

[2]中國中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)急救醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會(huì).中國急性缺血性腦卒中中西醫(yī)急診診治專家共識(shí)[J].中華危重病急救醫(yī)學(xué)，2018，30（3）：193-197.

[3]崔勇，鄭智艷，黃玲，等.磁共振彌散加權(quán)成像和三維時(shí)間飛躍法血管成像及三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記在老年人缺血性腦血管病中的應(yīng)用[J].中華老年醫(yī)學(xué)雜志，2018，37（8）：847-850.

[4]劉洋，戴真煜，董從松，等.磁共振3D-pcASL灌注成像結(jié)合DWI鑒別超急性與急性缺血性腦梗死[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2017，27（11）：2049-2052.

[5]黃文明，聞彩云，支海鴦.3D-pcASL在超急性與急性缺血性腦梗死鑒別及預(yù)后評(píng)估中的應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2020，30（4）：691-694.

[6]韓廣，于秀英，范欣.三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)的腦血流量絕對(duì)值在急性缺血性腦卒中的應(yīng)用價(jià)值[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2018，28（2）：196-199.

[7]中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)分會(huì)，中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)分會(huì)腦血管病學(xué)組.中國急性缺血性腦卒中診治指南2018[J].中華神經(jīng)科雜志，2018，51（9）：666-682.

[8]鄧得峰，吳英，郭瑞，等.多模式MRI在急性缺血性腦卒中溶栓中的研究[J].實(shí)用放射學(xué)雜志，2020，36（1）：5-8.

[9]蔣代彬，楊清，張國靖，等.磁共振3 D-pCASL成像技術(shù)在急性缺血性腦卒中臨床診斷中的應(yīng)用價(jià)值[J].川北醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，34（4）：437-440.

[10]郝敬波，鹿彩鑾，時(shí)宏娟，等.三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記成像在缺血性腦梗死患者中的應(yīng)用研究[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2017，27（10）：112-116.

[11]溫宏峰，金迪，李繼來，等.3D ASL-DWI與FLAIR-DWI雙MISMATCH技術(shù)對(duì)不明發(fā)病時(shí)間急性腦梗死患者再灌注治療評(píng)估[J].中風(fēng)與神經(jīng)疾病，2018，35（8）：695-698.

[12]梁慧.磁共振ASL及DWI成像在急性缺血性腦卒中患者中的應(yīng)用[J].中國CT和MRI雜志，2019，17（1）：34-36.

[13]李瑞，崔惠勤，羅雪.3D-ASL、MRA及DWI技術(shù)在診斷急性腦梗死缺血半暗帶中的應(yīng)用[J].廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，36（5）：819-822.

[14]龐堅(jiān)信，季文斌，楊艷，等.三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記成像聯(lián)合DWI在急性腦缺血病變中的應(yīng)用[J].心腦血管病防治，2019，19（2）：127-129.

[15]戴真煜，陳飛，姚立正，等.磁共振擴(kuò)散張量成像和三維偽連續(xù)動(dòng)脈自旋標(biāo)記在鑒別超急性與急性缺血性腦梗死中的聯(lián)合應(yīng)用[J].中華醫(yī)學(xué)雜志，2018，98（17）：1327-1332.

[16]趙文超，宋雨，唐晨虎，等.磁共振三維準(zhǔn)連續(xù)式動(dòng)脈自旋標(biāo)記成像在急性腦梗死患者中的應(yīng)用[J].磁共振成像，2020，11（12）：1156-1158，1166.

[17]胡含明.DWI聯(lián)合3D-PCASL成像在急性缺血性腦卒中患者診斷中的應(yīng)用價(jià)值[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué)，2019，25（15）：175-176.

[18]楊民，李海歌，吳亞紅，等.聯(lián)合磁共振彌散加權(quán)成像和三維偽連續(xù)動(dòng)脈自旋標(biāo)記對(duì)急性缺血性腦卒中的研究[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2017，27（8）：1428-1431，1436.

[19]李楊飛，朱雪琴，丁建榮，等.DWI結(jié)合3D-pcASL在急性腦梗死中的臨床應(yīng)用及比較分析[J].心腦血管病防治，2017，17（6）：458-460.

[20]潘銘智，李揚(yáng).3D PC-ASL技術(shù)對(duì)急性缺血性腦卒中的診斷價(jià)值及臨床應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2019，29（6）：1040-1042.

[21]黃榮慧，鄧?yán)?，鄭興友，等.3D ASL與SWI對(duì)急性缺血性腦卒中缺血半暗帶的評(píng)估差異比較[J].醫(yī)學(xué)臨床研究，2020，37（3）：357-360.

（收稿日期：2021-08-13） （本文編輯：占匯娟）