磁共振弥散加权成像在不同时期脑梗死早期诊断及疗效观察中的应用价值

万传毅，杨晓真，阮丽婷

(郑州市第十五人民医院 放射科，河南 郑州 450041)

脑梗死是由多种因素造成的脑部供血、供氧不足引起的。近年来其发病率、致死率均较高，可严重危害患者生命安全，而早期确诊、早期治疗是改善脑梗死预后的关键，因此关于脑梗死的早期诊断和治疗已成为现代医学研究的热点[1]。目前，临床显示脑梗死的治疗效果与接受治疗时的“时间窗”关系密切，不同时期患者接受治疗需根据其症状和时期制定不同的治疗方案，以提高临床疗效，改善预后，降低疾病致死率[2]。以往脑梗死的早期诊断常规采用CT和磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)，但由于早期脑梗死临床表现不典型，加上脑部神经组织结构复杂，常规影像学诊断脑梗死的难度较大，漏诊率较高[3]。弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)是由MRI发展而来的，不仅可显示病灶部位和大小，而且可在分子水平上反映水分子弥散状况，用于诊断脑梗死的价值较好[4]。基于此，本研究旨在探讨磁共振DWI对不同时期脑梗死的早期诊断价值，以期为今后脑梗死的诊断和治疗提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2021年7—12月在郑州市第十五人民医院接受诊断治疗的137例脑梗死患者作为研究对象，男72例，女65例，年龄40～76(56.28±5.32)岁；发病位置基底节脑梗死69例，脑干梗死15例，左侧额顶叶脑梗死11例，大脑半球广泛脑梗死11例，右侧小脑半球脑梗死7例，枕叶梗死7例，多发脑梗死17例；梗死时期超急性期30例，急性期40例，亚急性期48例，慢性期19例。纳入标准：(1)符合《脑梗死和脑出血中西医结合诊断标准(试行)》[5]中脑梗死诊断标准，经影像学检查确诊；(2)首次脑梗死发病；(3)患者自愿参与研究，并签署知情同意书。排除标准：(1)合并脑瘤等其他脑部疾病；(2)有精神疾病史；(3)心、肝、肾等功能严重异常；(4)免疫功能、凝血功能障碍。本研究经医院医学伦理委员会审核通过。

1.2 检查方法患者入院后先行头颅CT扫描排除脑出血，然后采用GE3.0T核磁共振，扫描序列包括T1WI、T2WI、DWI和T2Flair 4个序列。T1WI采用液体抑制反转恢复序列，T2WI采用FRFSE快速恢复快速自旋回波序列，DWI采用单次激发自旋回波-回波平面序列(b值为0和1 000 s·mm-2)，T2Flair采用黑水序列，其余参数设置见表1。常规扫描结束后，采集图像进行处理和分析。由2位经验丰富的影像学医生对DWI图像进行分析，测量异常区域面积大小，计算参数结果，意见不一致时取协商一致结果。表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)为ln(S0/S1)/(b1-b0)，S0和S1为b0(b=0)和b1(b=1 000 s·mm-2)时的信号强度。所有患者入院后均接受常规治疗，并在接受治疗3个月后来医院复检。

表1 序列参数设置

2 结果

2.1 DWI表现脑梗死发病时间从超急性期、急性期、亚急性期到慢性期，T2WI、T2Flair信号逐渐增高，T1WI、DWI信号逐渐降低。见表2及图1、2。

表2 不同临床分期DWI表现

A、B、C、D分别为急性期T1WI、T2WI、DWI、T2Flair序列图像，DWI可见右侧基底节区高信号，病灶于T1WI序列呈稍低信号，T2WI序列呈稍高信号，T2Flair序列呈稍高信号；E、F、G、H分别为慢性期T1WI、T2WI、DWI、T2Flair序列图像，DWI可见右侧基底节区病灶呈低信号，病灶于T1WI呈明显低信号，病灶于T2WI序列呈明显高信号，T2Flair序列呈高或等或低信号。

2.2 不同时期患侧和健侧脑组织区域ADC值超急性期、急性期、亚急性期、慢性期4组脑梗死患者患侧ADC值比较，差异有统计学意义(P<0.05)，健侧ADC值比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 不同时期患侧和健侧脑组织区域ADC值比较

2.3 初检与复检时ADC值初检时超急性期患侧ADC值均低于健侧，初检、复检时急性期患侧ADC值均低于健侧，亚急性期、慢性期ADC值均高于健侧，差异有统计学意义(P<0.05)，复检时超急性期患侧和健侧ADC值比较，差异无统计学意义(P>0.05)；超急性期、急性期患侧复检时ADC值高于初检时，亚急性期、慢性期复检时ADC值低于初检时，差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 初检与复检时ADC值比较

3 讨论

治疗脑梗死最有效的手段为溶栓治疗、恢复缺血脑组织血流灌注，然而溶栓治疗的时间窗和适应证限制较高，一般在发病6 h内接受治疗才能获得较好效果，而错误溶栓不仅不能获得较好疗效，还可能会对患者的生命造成较大威胁[6-7]。研究显示，在脑组织血流灌注不足导致的神经功能障碍早期，脑神经细胞仍维持正常结构，及时恢复供血可使神经细胞功能恢复正常，但随着时间延长，脑神经细胞会出现不可逆凋亡[8]。因此脑梗死患者的早期诊断意义重大。

弥散又叫布朗运动，是微观物质由高浓度往低浓度区域随机运转的方式之一，在缺血脑组织中，由于缺血缺氧，钠钾泵衰竭，大量钠、钙离子进入细胞内，使细胞出现毒性水肿，从而导致脑组织水分子扩散发生变化[9]。DWI可通过检测脑组织内部水分子弥散进行成像，其在缺血发生早期，可借助磁共振磁场，使质子相位一致性改变，从而在水分子弥散减弱区域DWI呈现高信号，与之相应的ADC值呈现低信号[10]。

本研究中根据脑梗死患者的发病时间将137例患者分为发病时间6 h内的超急性期、发病时间72 h内的急性发病期、发病时间10 d内的亚急性期和发病时间15 d内的慢性期[11]，并分析磁共振DWI对不同时期脑梗死的诊断效果。研究结果显示脑梗死发病时间从超急性期到急性期，到亚急性期，到慢性期，T2WI、T2Flair信号逐渐增高，T1WI、DWI信号逐渐降低；且超急性期的T1WI、T2WI、T2Flair信号均无明显变化，而在DWI出现明显高信号。这是因为常规T1WI、T2WI不能反映水分子弥散状况，只能反映脑组织含水量的变化；T2Flair序列对病灶的检出需依靠血管源性水肿，但在超早期，病灶处细胞主要表现为细胞毒性水肿，因而难以呈现信号异常变化[12]。基于布朗运动的DWI则比T1WI、T2WI、T2Flair能更好地反映出脑组织缺血状态。本研究中急性期脑梗死患者在T1WI序列中表现等或稍低信号，在T2WI、T2Flair序列中表现高或稍高信号，在DWI序列中表现高信号。这是因为急性期时血脑屏障出现变化，出现血管源性水肿，同时细胞毒性水肿减少，导致T2WI、T2Flair序列信号增加，T1WI信号降低，DWI仍呈高信号。本研究中亚急性梗死患者在T1WI序列中表现低信号，在T2WI序列中表现高信号，在DWI序列中表现等或低信号，在T2Flair序列中表现明显高信号。这是细胞毒性水肿明显减少，血管源性水肿逐渐成为主要水肿，自由性弥散成为主导所致的[13]。本研究中慢性期梗死患者在T1WI序列中表现明显低信号，在T2WI序列中表现明显高信号，在DWI序列中表现混杂信号、等信号或低信号，在T2Flair序列中表现高或等或低信号。这是因为血管源性水肿进一步加剧，且部分病灶液化成自由水导致的。

ADC值是由DWI检查量化而来，可较为客观准确地反映梗死区域微观变化[14]。初检时超急性期、急性期患侧ADC值均低于健侧，亚急性期、慢性期ADC值均高于健侧。其原因可能为在超急性期脑梗死刚发生时，组织间隙中大量水分子进入脑细胞，使得脑组织总弥散程度降低，从而ADC值降低；但随着血流灌注不足时间的延长，脑组织缺血、缺氧程度加深，脑细胞受损严重，自然弥散增多，从而ADC值逐渐增加。本研究结果还显示复检时超急性期患侧和健侧差异不明显；超急性期、急性期患侧复检时ADC值高于初检时，亚急性期、慢性期复检时ADC值低于初检时。其原因可能为经过治疗后脑组织恢复了血流灌注，部分脑组织功能恢复，尤其是超急性期患者，ADC值恢复到与健侧差异不明显，但在亚急性期和慢性期，病灶中心脑细胞凋亡，脑组织彻底坏死，血流灌注恢复也无法逆转脑组织损伤[15]。

综上所述，磁共振DWI可显示超急性期、急性期、亚急性期及慢性期脑梗死病灶和缺血半暗带，尤其是超急性期，且可较好评价脑部缺血状态，对脑梗死早期诊断和临床疗效判断有重要意义。然而本研究有一定缺陷，一是研究样本量较小，可能会影响观察结果，二是进行疗效评估的时间较短，次数较少，因此今后需加大样本量进行多角度试验验证。