3.0T MRI三维动脉自旋标记联合磁敏感加权成像在脑梗死诊断中的价值

宫敬　白莉　吕卓

吉林省四平市中心人民医院影像科，吉林四平136000

3.0T MRI三维动脉自旋标记联合磁敏感加权成像在脑梗死诊断中的价值

宫敬白莉吕卓

吉林省四平市中心人民医院影像科，吉林四平136000

目的探讨三维动脉自旋标记技术（3D ASL）联合应用磁敏感加权技术（SWAN）在脑梗死诊疗中的应用价值。方法21例脑梗死检查者均采用常规MRI、DWI、3D ASL及SWAN序列，并对DWI图像脑梗死高信号区的3D ASL脑血流灌注图（CBF）及SWAN图像底低信号区进行对比分析。结果21例脑梗死患者DWI上全部为高信号，在3D ASL脑血流灌注图上显示不同程度的灌注缺损及减低区。SWAN序列检查特异性发现脑梗死区内的脑微出血灶。结论3D ASL与SWAN序列联合应用应作为脑梗死检查的常规序列。

脑梗死；三维动脉自旋标记；磁敏感加权成像；磁共振成像

现代社会中，脑梗死的发病率逐年升高，是影响人们生活质量的重要疾病因素。MRI是目前脑血栓唯一的无创性检查设备，且能够准确评估血栓病情。近年来兴起的三维动脉自旋标记技术（3D ASL）及磁敏感加权成像（SWAN）以其独特的优势在急性脑梗死中的应用越来越广泛。本文探讨联合应用3D ASL技术与SWAN在脑梗死中的诊断价值，现报道如下。

1　资料与方法

1.1一般资料

选取2015年5月～2016年7月我院神经内科收治的21例脑卒中患者，其中男12例，女9例，年龄39～78岁。主要临床症状为头晕、口半身不遂等，临床表现与脑卒中的部位及范围相关。所有患者均行MRI扫描。

1.2仪器

采用美国通用公司GE 750-3.0T超导MRI磁共振。使用头部线圈行轴位、矢状位及冠状位扫描。扫描参数T1Flair为TE25 ms，TR2000 ms，矩阵320×256，T2WI为TE110 ms，TR6000 ms，矩阵320×256，T2Flair为TE147 ms，TR8400 ms。

1.3研究方法

所有患者均应用GE 3.0T MRI检查设备，除扫描横断位常规DWI、T1WI、T2WI及Flair序列外，选取三维动脉自旋标记（three-dimension arterial spin labeling，3D ASL）及SWAN为患者的必查序列，辅查序列脑血管MRA，应用三维时间飞跃法（three dimen sional time of flight，3D TOF）作为补充。其中3D ASL采用梯度混合自旋回波序列，灌注模式为FAIR QII，TR=5 000 ms，TE=36.34 ms，扫描40层，层厚3 mm。SWAN：TR=27 ms，TE=20 ms，显示视野（FOV）220 mm，扫描层厚选择1.5 mm或5 mm，相应层间距为0.3 mm或1 mm。且3D ASL图像经工作站分析后得出CBF灌注图，使用暖色调红色表达高灌注区，以冷色调黑色表达灌注缺损区，以绿色和蓝色表达低灌注区。

2　结果

2.1DWI图像表现

21例脑梗死患者的病灶在DWI序列上均表现为片状高信号。将梗死区最大层面面积＞3 cm且累及脑内2支以上大血管主干供血区域者定义为大面积脑梗死（封三图3、5）。

2.23D ASL灌注图像表现

21例患者脑梗死病灶在3D ASL脑血流量图上表现不同程度的低灌注影像，其中大面积脑梗死18例，显示为绿色和蓝色的冷色调区域（封三图4、6）。

2.3SWAN图像表现

脑微出血灶在磁敏感序列上表现为边界清晰、点状或卵圆形的直径为2～10 mm大小不等的低信号影，而MR其他序列上均未发现明显的阳性异常信号。脑微出血（CMBs）分布于基底节区10个（29%），颞叶3个（8%），额顶叶10个（29%），枕叶2个（6%），丘脑6个（17%），脑干4个（11%）。且所有病灶在T1Flair、T2WI、T2Flair序列均未见阳性显示（封三图7、8）。

3　讨论

3.13D ASL原理及在急性脑梗死中的应用

三维动脉自旋标记（3D ASL）技术是基于快速自旋回波（FSE）的螺旋K（spiral K）空间采集，从而能有效克服平面回波成像（EPI）所带来的运动及磁敏感伪影[1-4]。MR设备可检测出由于流经组织器官的血流自旋状态与组织器官内不同而引起的磁化率改变。3D ASL技术是利用动脉血中水的氢质子作为内源性示踪剂，在扫描平面血液来源区域对氢质子进行反转标记，被标记的氢质子在扫描区引起局部组织的纵向弛豫T1发生变化得到反转氢质子标记图像，并且标记的氢质子流量与脑灌注呈比例从而获得灌注加权的图像即脑血流量CBF图[5，6]。较常规序列，3D ASL序列在降低运动伪影、磁敏感伪影、提高信噪比、降低成像时间方面均有不错的表现，从而实现全脑容积灌注，使扫描范围更大、灌注图像显示更均匀[7，8]。3D ASL序列诊断的原理和基础是脑灌注成像,脑灌注的目的在于将血流内的养分和氧气输送至各处脑组织，与脑组织达到营养和能量交换。而脑灌注成像则可以有效反映脑组织的血流灌注情况[9]。如封三图5、6所示，在DWI序列上未发现明显的高信号影像，而3D ASL序列则表现为左侧大脑实质内大面积缺血区域的低灌注影像。常规MR T1、T2甚至是DWI序列上，超急性期及急性期脑梗死可能未见阳性表现的病例，此时3D ASL序列可提示血流的异常灌注存在，同时伴有DWI序列高信号可评价脑梗死的进展程度，可以较早地了解卒中的程度。3D ASL异常灌注影像区域与DWI高信号区域不相符还可提示存在缺血半暗带[10]。

3.2SWAN序列在脑梗死诊断中的应用

作为一项MR全新影像手段，SWAN较常规T1WI、T2WI及质子加权成像等更具优势。磁敏感加权成像是一种新型磁共振成像技术，是通过组织磁敏感度的不同所得到的图像，其中SWAN序列能够特异性地检测梗死灶中的微出血灶[11]。SWAN成像基础是脑内各组织磁化率的差异性。它对血液流速较缓的静脉血管出血铁钙质的沉积具有较好的敏感性[12]。SWAN序列经后处理生成磁矩图像及相位图像。体内的磁敏感物质在SWAN磁矩图上均无法具体分辨，均成低信号，而在相位图上，能够区分出顺磁性物质（表现为低信号）及抗磁性物质（表现为高信号），故而结合SWAN磁矩图像及相位图像能够鉴别出血和非出血[13]。脑微出血（CMBs）病理学上是一种由颅内微小血管病变而造成的含铁血黄素沉积，颅内的毛细血管或者微小动脉好发本病。脑内毛细血管或微小血管受某些疾病因素作用导致微量血液外渗或少量出血，使含铁血黄素沉积于其周围，破坏局部磁场的均一性改变而造成相位上的差异，在MRI常规T1 Flair、T2WI、T2 Flair序列上无法显示[14]。而脑内梗死灶内有无出血对于梗死的预后至关重要。如果合并出血则是梗死溶栓的禁忌证。常规MRI T1、T2、DWI等序列无法准确判断梗死灶内的微出血灶。SWAN是核磁共振对血液中的含铁血黄素较为敏感的序列，能够特异性地显示非常微小的出血灶。与常规MRI相比，磁敏感序列能够反映脑组织的磁化属性，其通过三维附加完全流动补偿梯度回波以及TE时间延长增加图像对比度，使组织间的磁敏感差异得到最大提高。MRI图像上CMBs呈低信号影像，也可表现为低信号区中心内点状高信号，边界光滑清楚，形态可不规则，不伴有周围水肿[15]。CMBs病灶微小且周围无占位效应，CMBs在SWAN序列上表现为小点状或小圆形、边缘光滑的2～10 mm大小的低信号影，常规MRI序列均无显示。CMBs多好发于皮层-皮层下区，其次是基底节、丘脑、脑干。

因此，联合应用3D ASL序列及SWAN序列在脑梗死诊断中具有重要的实用价值，且应用于脑梗死前期，对预防脑梗死的发生有重要价值。如单纯应用3D ASL序列，虽能较常规序列更早地发现脑实质内的缺血影像，但是无法判断缺血梗死灶内是否有微出血灶，不利于临床溶栓治疗。脑梗死伴出血是缺血性脑卒中溶栓治疗的禁忌证，也是影响溶栓治疗和安全性的严重并发症。而SWAN序列特异性地发现脑梗死灶中的微出血点可鉴别脑梗死后有无出血，对临床治疗具有指导意义。因此，我们建议3D ASL与SWAN序列联合应用应作为脑梗死的常规检查序列。

[1]张水霞，张顺，姚义好，等.3D-ASL与DSC-PWI在缺血性脑梗死患者中的对比研究[J].放射学实践，2014，29（8）：901-905.

[2]Zaharchuk G.Arterial spin labeling for acute stroke：Practicalconsiderations[J].Transl Stroke Res，2012，3（2）：228-235.

[3]Aharchuk G.Arterial spin label imaging of acute ischemic stroke andtransient ischemic attack[J].Neuroimaging Clin N Am，2011，21（2）：285-301.

[4]孟金雷，孙学进.磁共振灌注成像在高血压脑血管病的应用进展[J].磁共振成像，2011，2（5）：384-387.

[5]罗海龙，黄力.动脉自旋标记的新进展及其在缺血性脑血应用[J].国际医学放射学杂志，2014，37（1）：58-62.

[6]金红瑞，稽鸣，叶春涛.3.0T磁共振ASL技术在缺血性脑血管疾病中的应用研究[J].上海医学影像，2011，20（1）：69-70.

[7]葛敏，董光，耿海，等.ASL在DWI和MRA阴性的TIA中的灌注研究[J].潍坊医学院学报，2014，36（3）：229-231，241.

[8]张顺，张水霞，姚义好，等.三维动脉自旋标记在缺血性脑血管病中的应用研究[J].放射学实践，2015，30（2）：119-123.

[9]徐敏，杨军乐，邬小平，等.ASL与DWI在急性缺血性脑血管病中的诊断价值[J].现代医用影像学，2014，23（5）：461-465.

[10]张国伟，陈锋，李忠维，等.全脑3D-ASL和SWI联合检查在急性大面积脑梗死治疗中的价值[J].医学影像学杂志，2016，（7）:1170-1174.

[11]刘文源，张立波，邹明宇，等.磁共振磁敏感加权成像对脑梗死患者微出血的诊断价值[J].中国医科大学学报，2014，43（12）：1131-1133.

[12]杨昂，张雪林.磁敏感加权成像相位图对脑内顺磁性物质与逆磁性物质的鉴别诊断[J].中华放射学杂志，2009，43（6）：590-594.

[13]余雷，梁晔鑫.磁共振磁敏感加权成像在脑血用[J].现代医药卫生，2013，29（6）：908-909.

[14]沈敏康，庄邹艳，邝思驰.3.0T磁敏感加权成像在脑卒中患者脑微出血中的诊断价值[J].解剖学研究，2014，36（6）：426-429.

[15]魏江漫，潘晶晶，范薇，等.磁敏感加权成像在评估脑卒中方面的临床应用价值[J].中国临床医学影像杂志，2016，27（4）：232-235.

Value of 3.0T MRI three-dimensional arterial spin labeling combined with susceptibility weighted imaging in the diagnosis of cerebral infarction

GONG Jing BAI Li LV Zhuo
Imaging Department,Siping Central People's Hospital in Jilin Province,Siping 136000,China

Objective To discuss the value of 3.0T MRI three-dimensional arterial spin labeling(3D ASL)combined with susceptibility weighted imaging(SWAN)in the diagnosis of cerebral infarction.Methods Routine MRI,DWI,3D ASL and SWAN sequences were given to 21 patients with cerebral infarction and the results of 3D ASL cerebral blood flow perfusion(CBF)in DWI cerebralinfarction high signal area and SWAN low signal area were compared and analyzed. Results All the 21 patients with cerebral infarction were found with high signals on DWI,and perfusion defects and reduction areas in the 3D ASL CBF.Micro-hemorrhage in the cerebral infarction area was found specifically by SWAN sequence examination.Conclusion The combined examination of 3D ASL and SWAN sequence should be applied as the routine sequence in the diagnosis of cerebral infarction

Cerebral infarction；3D arterial spin labeling；Susceptibility weighted imaging；Magnetic resonance imaging

R445.2；R743.3

B

1673-9701（2016）29-0121-03

（2016-08-12）