磁共振彌散加權成像對腦梗死的診斷價值*

孫 靜 魚博浪

彌散加權成像（DWI）是一種新的磁共振（MR）功能成像技術，是目前唯一可以在活體內檢測分子彌散運動的方法。目前，該技術已廣泛應用于中樞神經系統，尤其對于缺血造成的腦內梗死性病灶診斷具有重要意義。本文通過觀察78例腦梗死病灶在不同病程時期的變化特點，探討DWI及表觀彌散系數（ADC）值對腦梗死病灶的診斷價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選擇西安交通大學醫學院第一醫院2009年4月—2010年10月神經內科收治的腦梗死患者78例，其中男42例，女36例，年齡49~72歲，均有不同程度的頭暈、行走異常、肢體無力等臨床表現，對其進行常規MRI檢查和DWI檢查。根據發病距檢查時間將患者分為4組：（1）超急性期8例，檢查時間距離發病≤6 h。（2）急性期34例，6 h<檢查時間距離發病時間≤3 d。（3）亞急性期21例，3 d<檢查時間距離發病≤3周。（4）慢性期15例，3周<檢查時間距離發病≤3個月。

1.2 檢查方法 采用荷蘭Philips公司Gyroscan Intera 1.5 Tesla超導型磁共振掃描系統，使用標準頭線圈為發射和接受線圈。每例患者均進行常規MRI檢查，包括橫軸位、矢狀位自旋回波（SE）序列T1WI、橫軸位快速自旋回波（FSE）序列T2WI；DWI檢查采用單次發射平面回波（EPI）序列進行橫軸位掃描，參數為：TR=3 439 ms，TE=95 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，視野（FOV）230 mm，矩陣512×512，采集次數為1，EPI因子為77，彌散敏感梯度依次施加在相位編碼方向（P）、測量編碼方向（M）、頻率編碼方向（S）上，取2個彌散敏感系數（b值），0、1 000 s/mm2，采集時間24.1 s，共掃描22層。掃描結束后，每一層面共獲得5幅圖像，第1幅圖像為b＝0時的圖像，第2~4幅分別為3個方向的圖像，第5幅為3個不同彌散方向平均的各向同性圖像。22個層面總共獲得110幅圖像。

1.3 感興趣區（ROI）繪制及數據收集 根據常規MRI和DWI進行分析，分析梗死病灶的T2WI、DWI信號強度，對DWI信號異常部位依據神經解剖進行標準定位，結合臨床表現明確是否為責任病灶。針對責任病灶，選擇在DWI檢查顯示病變最清晰的層面進行ROI勾畫，繪制ROI時盡量避開腦溝回，ROI勾畫面積根據病灶進行調整但不宜過大或過小，再利用工作站圖像處理軟件復制功能，將繪制的ROI復制到相應層面的ADC圖上，包括b=1 000 s/mm2時P、M、S 3個方向及平均方向的ADC圖像，同時利用鏡像復制到對側腦組織相應部位，保證雙側ROI位置、大小的一致性。測量計算的ADC值主要來自平均方向的ADC圖像。

1.4 統計學分析 采用SPSS 12.0統計軟件進行分析，計量資料以均數±標準差（x ±s）表示，病變區與正常組織平均ADC值比較采用配對t檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 腦梗死病變在不同時期的表現 （1）超急性期。常規MRI檢查中T2WI無明顯影像學改變，在DWI圖上病變呈高信號，見圖1，在ADC圖上呈低信號，病變區ADC值降低，腦白質的ADC值降低較灰質更加明顯。（2）急性期。常規MRI檢查中T1WI呈片狀低信號，T2WI呈高信號；在DWI圖上梗死區呈高信號，較常規MR檢查顯示更清楚，ADC圖為低信號，見圖2。（3）亞急性期。常規MRI檢查中T1WI上14例病變呈楔形、6例呈大片狀、1例呈不規則狀的低信號，T2WI上呈高信號，占位效應明顯；DWI梗死區表現為等信號，ADC圖為等信號，呈現假正常化表現，ADC值與正常腦實質ADC值接近。（4）慢性期。梗死區常規MRI檢查T1WI表現為明顯低信號，T2WI為明顯高信號，在DWI圖上表現為低信號，ADC圖上為類似于腦脊液樣的高信號。

圖1 超急性期腦梗死

2.2 不同時期病變與正常組織ADC值的比較 除亞急性期外，其余不同時期病變區與對側正常腦組織ADC值比較差異均有統計學意義（P<0.05或P<0.01），見表1。

2.3 不同時期的病變區常規MRI與DWI檢查結果比較 對比各組不同檢查結果，超急性期DWI檢查均為陽性，但隨病程延長，陽性患者所占比例明顯下降，常規MRI陽性患者所占比例提高，見表2。

圖2 急性期腦梗死

表1 各組梗死病變區ADC值對比（×10-3mm2/s，x ±s）

表2 各組常規MR檢查和DWI檢查結果對比 （例）

3 討論

缺血性腦梗死主要由于大腦的大、中動脈粥樣硬化繼發血栓形成，從而導致血管閉塞所致，其中以大腦中動脈最為多見，其次是大腦后動脈及小腦動脈閉塞[1]。梗死發生在6 h內的超急性期病變，如能夠及時診斷并且實施有效治療，對于挽救缺血半暗帶將非常有意義[2]，而DWI應用平面回波成像技術，掃描時間短[3]，對超急性期腦梗死改變非常敏感。

在超急性期，腦組織缺血發生后數分鐘即達到細胞膜衰竭閾值，細胞膜Na+-K+-ATP酶活性下降，導致離子平衡破壞，鈉離子大量外流，鉀、鈣和氯離子向細胞內流動，水也從細胞外間隙向細胞內移動，腦組織發生細胞毒性水腫，細胞外水分子的彌散運動減少，由于細胞外水分子的運動對彌散加權成像的信號起主要作用，因此DWI呈高信號，在ADC圖上呈低信號，而組織的總水含量在此階段并無增加，常規MR成像無異常變化。有動物實驗研究發現，大鼠發生梗死后0.5 h DWI即可表現出高信號，而且ADC值的變化較DWI圖像改變明顯[4]；臨床研究也發現患者DWI的改變可在缺血發生數小時內出現[5]，因此DWI可發現超早期腦梗死。

在急性期，細胞腫脹十分明顯，水分子彌散能力低下，血-腦屏障出現破壞，開始出現血管源性水腫和細胞壞死，局部組織含水量增加導致梗死區DWI信號進一步升高，ADC值降到最低點。常規MR反映的是組織含水增加，由于超急性期細胞水腫不明顯，T2WI信號改變亦不明顯，急性期后細胞水腫越來越明顯，T2WI改變也表現得越來越突出。在亞急性期，隨著血管源性水腫進一步蔓延，細胞損傷發展到細胞內甚至導致整個膜系統崩潰，細胞外間隙水分子逐漸增多，細胞外水分子的彌散速度逐漸加快，直到與腦組織相同（約梗死后10 d），此時梗死區ADC值升高可與腦實質相同，呈現出假正常化的表現。在慢性期，梗死區組織內有形成分液化消失，發生腦軟化，水分子彌散速度明顯增快，其ADC值可升高逐漸接近腦脊液。

通過本研究發現，腦梗死病灶在不同病程DWI信號表現為先高后低，ADC值呈現為2個時相：超急性期的下降、急性期降至最低值和亞急性期、慢性期的升高。隨著磁共振成像技術的發展，目前還有諸如并行采集（ASSET）聯合平面回波彌散加權成像（EPI-DWI）技術、液體衰減反轉恢復彌散加權成像（FLAIR-DWI）等新技術融合到DWI的檢查中，對提高圖像質量、縮短檢查時間，尤其是判斷缺血梗死病灶的病程發展時期都很有價值[6-8]，因此，DWI不僅可用于診斷超早期腦梗死，還可以用于區別梗死病灶的新舊，判斷病程發展。

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