磁共振弥散加权成像及灌注加权成像在急性脑梗塞诊断上的应用

付 旷,郭丽丽,李宜立,滕 坤,杨雁萍

(哈尔滨医科大学附属第二医院磁共振成像诊断科,黑龙江哈尔滨 150080)

磁共振弥散加权成像及灌注加权成像在急性脑梗塞诊断上的应用

付 旷*,郭丽丽,李宜立,滕 坤,杨雁萍

(哈尔滨医科大学附属第二医院磁共振成像诊断科,黑龙江哈尔滨 150080)

*通讯作者

脑梗塞是人类致死和致残的常见多发病,尽早发现梗塞,并准确判断病灶中可以恢复或存活组织,积极治疗可以降低死亡和致残率[1-3]。弥散加权成像和灌注加权成像是近年来发展的功能磁共振成像技术,这两种成像技术联合应用的最大优点是不但能在急性期对脑梗塞进行定位、定性,而且还能显示梗塞区脑组织的存活状态。

1 材料与方法

1.1 临床资料 自2009年6月-2010年1月,磁共振平扫及弥散加权成像诊断为急性脑梗塞的病人30例,其中男17例,女13例。年龄47-76岁,平均58岁。从发病到MRI检查时间最短1.5 h,最长23 h。主要临床症状表现为肢体感觉及运动障碍、失语、头痛、意识障碍等。

1.2 MRI检查 30例病人在进行完磁共振平扫及弥散加权成像后加做灌注加权成像。使用西门子Avanto 1.5T超导磁共振,8通道相阵控线圈,轴位扫描,层厚4.5 mm,层距 1.7 mm,FOV 240 mm。扫描程序为:自旋回波T1加权(T1WI):TR/TE 550/8 ms、256×256、2 次采集、反转角90°;自旋回波 T2 加权(T2WI):TR/TE 3800/95 ms、448 ×336、4 次采集 、flip角150°;液体抑制反转恢复(fluid attenuated inversion recovery,FLAIR):TR/TE 900/109 ms、TI 2500、1 次采集 、256×256、反转角 150°;弥散加权成像(DWI):TR/TE 3000/85 ms、128×128、2次采集、b值分别为0、1000;灌注加权成像(PWI):TR/TE 1380/40 ms 、1次采集、EPI 128、角度90°、工作站自动生成脑血容量(cerebral blood volume,CBV)、脑血流量(cerebral blood volume flow,CBF)、平均通过时间(mean transittime,MTT)等血液动力学指标值,造影剂使用钆喷酸葡胺(Gd-DTPA),剂量15 ml,注射速度为 3 ml/s,通过肘静脉注入;全部检查20 min内完成。

1.3 影像分析 由2位放射科医师和1位神经内科医师共同评价。首先判定磁共振平扫即T1WI、T2WI和FLAIR有无梗塞征象及梗塞灶的大小;再判定DWI扫描b值1000时弥散受限病灶的大小及表观弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)图上病灶的大小;最后判定PWI扫描后工作站生成的CBF图像上的异常灌注区的大小并与ADC图上的异常信号区比较。

1.4 统计学分析 使用SPSS 13.0和EXCEL 5.0版专用统计程序分析包。P＜0.05有统计学意义。

2 结果

30例急性脑梗塞病人行PWI扫描后,经工作站生成CBF、CBV 、MTT图,对比双侧改变,确定灌注异常区域,并以CBF图像上的异常灌注区与ADC图上的异常信号区比较,21例(70%)存在差异,即CBF图像上的异常灌注区大于ADC图上的异常信号区(IDR),确定有弥散-灌注不匹配(RDR),即缺血半暗带。

3 讨论

急性期溶栓是治疗脑梗塞的有效方法,但急性期溶栓治疗的重要前提是梗塞区存在着可逆性损伤的脑组织一缺血半暗带。脑梗塞早期,缺血中央区发生的血流中断,即ADC图上的异常信号区,在发生梗塞后几分钟内可致细胞死亡;外周区域由于存在侧支供血,血流低灌注程度较轻,即缺血半暗带,及时恢复供血后脑细胞可以存活,功能可以恢复。

DWI是依据水分子的布朗运动(即弥散)的原理设计的。DWI对水分子的运动特别敏感,弥散快的结构信号衰减大,呈低信号(灰黑色),弥散慢的结构呈高信号(亮白色)[4,5]。当脑梗塞发生时,脑组织缺血缺氧,细胞膜钠-钾离子泵ATP能量代谢异常,钠离子和水向细胞内转移,产生细胞毒性水肿,使局部水分子的弥散运动受到限制,所以在DWI上梗塞区呈现高信号,相反表观弥散系数(ADC)减低,在ADC图像上表现为低信号,这部分异常信号区即为缺血中央区,在发生梗塞后几分钟内可致细胞死亡,即为IDR。

PWI是反映脑组织局部血流分布和灌注情况的磁共振成像技术,其目的是评价CBF、CBV及MTT等血液动力学参数[6]。PWI成像提供的信息反映缺血脑组织的瞬间血液动力学改变,显示了缺血区的血流低灌注改变[7-9]。PWI可以显示梗塞和低灌注区域,异常信号区域常大于DWI,可以显示在脑梗塞早期由于侧支供血而没有发生细胞毒性水肿的外周脑组织,形成了弥散-灌注不匹配现象,即存在RDR。

DWl和PWI联合应用,使活体状态下界定IDR和RDR成为可能。实际上,缺血性脑梗死的过程是一个渐进的发展过程,表现为IDR进行性扩大,RDR进行性缩小的动态演变过程。Pan等发现缺血1 h,脑梗塞面积很小,缺血2-3 h,梗塞面积明显扩大,而缺血3-4 h,梗塞面积与24 h相似[10]。DWI显示的异常信号区,即IDR,呈现快速扩大的趋势,扩大到最后接近PWI所显示的整个低灌注区。故DWl和PWI联合应用,可早期发现RDR并对其进行积极治疗防止梗死区进行性扩大。

综上所述,DWl和PWI联合应用,可以早期判断急性脑梗塞缺血的范围和组织的血流灌注情况,及时发现急性脑梗塞的可逆性损伤区(RDR)并进行及时溶栓,使缺血脑组织恢复血流灌注、缺血区域缩小成为可能,具有重要的临床意义。

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1007-4287(2010)09-1471-02

黑龙江省教育厅课题资助(项目编号:10553041)

2010-03-24)