磁共振DWI對早期腦梗死的診斷價值

付忠

(湖南省郴州市第一人民醫院磁共振室 湖南郴州 423000)

腦梗死是嚴重危害人類健康的常見疾病,它具有高發病率、高死亡率、高致殘率及高復發率等的特點。能否對其進行早期診斷及治療,密切關系到患者的預后。彌散加權像(diffusiorr-weighted imaging,DWI)是近年才發展起來的新技術,主要用于急性腦缺血的診斷及評價[1]。本文擬通過對22例超急性、急性腦梗死DWI及表觀彌散系數圖表(apparent diffu-sion coefficicnt mapping,ADC mapping)和rADC的檢查結果進行分析,初步探討其對超急性、急性腦梗死的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

搜集自2008年1月至2010年6月期間,在我院急診及神經內科就診并經隨診觀察確診為急性腦梗死患者22例。其中3例發病時間<6h,19例發病介于6～24h之間?；颊咧心行?5例,女性7例,年齡41～79歲,平均年齡61歲。所有病例均行CT檢查及常規MRI掃描以排除腦出血及其他非缺血性腦病。

1.2 MR檢查

使用1.5T超導GE機,采用八通道線圈,先行常規T1WI(TR=500ms,TE=8ms)、T2MI(TR=4000ms,TE=98ms),FOV為230mm×230mm層厚5mm檢查。再行DWI檢查,采用EPI序列,b值分別為0S/mm2、500S/mm2、1000S/mm2、平均次數為3次,檢查時間共為48s。擴散加權梯度分別施在S(層面選擇)、P(相位偏碼)、R(頻率偏碼)方向上,獲得層厚5mm,矩陣為128×128,并重建出ADC圖。

1.3 影像分析與信號測量

全部病例的MR圖像均由2名放射學專家采用盲閱法進行閱片,觀察和分析DWI圖上的影像表現,并與同層對側相應正常部位影像進行比較,根據MBI儀所提供的軟件包,在DWI圖上選取并測量病變區的ADC值,同時測量對側相應區域的ADC值,兩者通過相對數計算出相對ADC值(rADC值),rADC=病變ADC/對側ADC×100%,用統計學軟件對病變區ADC值與對側相應部位ADC值進行配對t檢驗,同時列表對分析常規T2WI與DWI發現急性梗死灶的陽性率。

2 結果

2.1 超急性、急性期腦梗死灶ADC與rADC的變化分析

超急性期、急性期腦梗死灶ADC值明顯低于對側相應部位,梗死灶平均ADC值為(0.687+0.103)×10-3mm2/S,對側相應部分ADC值為(0.983+0.159)×10-3mm2/S,差異顯著(P<0.01)。梗死灶rADC值在超急性期、急性期腦梗死中均明顯下降。其中病灶中心rADC值最低,向外周逐漸升高。

2.2 DWI與T2WI的檢查結果(表1)

從表1中可以得出,DWI對于超急性期、急性期腦梗死檢出率為100%(22/22),而T2WI檢出率分別為63.2%(14/22)。T2WI對超急性期(0～6h)腦梗死檢出率均為陰性。

3 討論

3.1 磁共振彌散加權像成像原理

彌散為分子的不規則隨機運動,即布朗運動,是唯一能在活體中評價分子彌散運動的無創性的方法[2]。這種運動在大量水和腦脊液中沒有阻礙,所以彌散速度快,在DWI圖上呈現低信號[3]。組織的彌散系數底于純水,正常腦組織水分子的彌散系數8.61×10-4mm2/S[4]。活體組織的ADC值受細胞內外水的粘滯度、比例、膜通透性、溫度的影響。因此,除了測量絕對ADC值,還要測量相應部位的ADC值rADC值。用rADC值來評價病變狀態,因為rADC可使ADC標準化,不需要對照組,rADC可部分消除絕對ADC值的個體差異。DWI反映水分子的彌散大小受T1、T2效應無關[5]。在DWI圖上,圖像的對比主要取決于組織間的ADC值,彌散快(ADC值高)的結構由于信號衰減大呈灰黑色即相對低信號,彌散慢(ADC值低)的結構由于信號衰減小呈白色即相對高信號[6]。

表1 DWI與T2WI對22例超急性、急性期腦梗死檢查結果比較

3.2 急性期腦梗死時彌散的表現

DWI對超急性、急性期腦缺血改變非常敏感,尤其是超急性期腦梗塞。腦組織急性缺血后,由于缺血、缺氧,Na+、K+-ATP酶泵功能降低,導致鈉水潴留,首先引起細胞毒性水腫,導致分子彌散運動減慢,因此在ADC圖表現為低信號,ADC值明顯減低。由于彌散速度減慢,DWI圖與ADC圖相反,病變部位顯示細胞內受限的水分子產生高信號[3]。這種信號變化在血流阻斷后30min即可被DWI發現,ADC值在8～32h到達最低點[7]。由于T2WI對細胞水腫不敏感,因此在超急性期腦梗死的T2WI上病變一般無顯影。隨著梗死時間的推移,細胞水腫開始壞死,細胞膜破裂后,細胞梗內水分子游離出細胞成為游離水,這個時期就由細胞毒性水腫轉變為血管源性水腫。此時,由于游離水運動不受限,因此在DWI圖上病灶的部分高信號逐漸上降直至正常。而ADC值也由于彌散運動能力增加,低信號逐漸升高直至正常。同時腦組織水腫逐漸加重,局部組織水總量明顯增加,使T2WI信號開始增強[3],但DWI所顯示的病灶要比T2WI上的邊界清晰。DWI能發現常規T2WI所不能發現的病變,本組有8例在T2WI顯示陰性而在DWI上出現界限清晰的局限性高信號。說明彌散加權像對超急性、急性期腦缺血改變診斷的敏感性遠大于常規T1WI和T2WI。因此,筆者認為DWI與T2WI相結合可以對腦梗死的期齡做出簡便的判斷。當T2WI顯示陰性而DWI清晰顯示病灶,并且病變側ADC值較對側明顯降低時,可認為腦梗死處于超急性期或急性早期(＜12h);當T2WI可以顯示出病灶,但輪廓模糊,DWI顯示依然清晰,并且病變側ADC值較對側明顯降低但比前一期有所升高,這時可認為腦梗死處于急性晚期(12～24h);前T2WI可以顯示病灶輪廓清晰,可認為腦梗死處于非急性期(＞24h)。

3.3 磁共振彌散加權像對判斷缺血半暗帶的意義

急性腦梗死病灶是由中心壞死區及周圍的缺血半暗帶組成。中心壞死區由于嚴重的完全性缺血致腦細胞死亡。而缺血半暗帶內因側支循環存在,可獲得部分血液供應,尚有大量可活的神經元,如果血流迅速恢復,損傷仍為可逆的,腦代謝障礙可得以恢復,神經細胞仍可存活并恢復功能[8]。缺血半暗帶是否存在及存在的長短(治療時間窗)對指定治療方案、判斷治療效果及預后均有很重要的作用。不管是可逆的功能性還是不可逆的器質性,缺血的后果與梗死的時間密切相關。因此,確認缺血半暗帶和在第一時間進行治療疾病對預后起著決定性作用。急性腦梗死病變區的中心周圍部分ADC值不同。中心區的ADC值不同程度低于周邊區,ADC下降越少提示預后較好,ADC下降明顯或持續下降,提示預后不良[7]。動物實驗表明,ADC較對側明顯減低(75%～90%)的區域代表不可逆性梗死灶,而ADC輕度下降(40%～60%)的區域就代表可逆性損傷區[9]。因此,同一層面的T1WI、T2WI、DWI及ADC圖相比較就有可能判斷出缺血半暗帶。在我們對部分病人進行隨診時發現,在有效時間窗內進行溶栓治療后,部分病灶周圍部分(原來ADC值下降不明顯)恢復為正常信號,也就是T2WI上病變范圍有所縮小,說明這部分腦組織已恢復正常血供。

從上述結果中可分析得出,DWI對于急性期腦梗死的診斷有著很高的敏感度和準確率。據有關文獻報道,在人腦發病后2h即可見DWI上發現陽性病變[10],而T2WI上尚無信號變化,計算ADC平均值為(0.687+0.103)×10-3mm2/S,rADC為69.8%,較對側明顯下降。因此,DWI圖像采用EPI序列,采集時間短,本室儀器完成所有彌散序列只需1.5min,而且自動呈現DWI和ADC圖,有利于急重病人及不能很好配合患者的檢查。并且其無創性,對急性期腦梗死的診斷有著很高價值。在超急性期DWI所見高信號灶往往代表梗死核心區,早期診斷、及時治療可以挽救缺血半暗帶,減少梗死面積。通過ADC值的測量,DWI技術能為腦缺血疾病的早期診斷提供重要信息,對于改善病人的預后,指導溶栓治療方案有著不可忽視的價值。

[1]張在沛.超急性腦梗死的影像診斷[J].CT理論與應用研究雜志,2003,12(4):31～35.

[2]黃力,王秀河,劉斯潤.DWI,ADC圖對急性期腦梗塞診斷的應用及病理生理基礎[J].中國病理生理雜志,2002,18(6):687～689.

[3]崔冰,胡秋根,王巖.磁共振DWI和FLAIR序列對判斷腦梗死期齡的作用[J].影像診斷與介入放射學,2002,11(4):198～200.

[4]丁慶國,陳振湖,陳玨.急性腦缺血磁共振彌散加權成像及灌注加權成像[J].中國CT和MRI雜志,2006:24～25.

[5]謝敬霞,王建立,韓鴻賓,等.核磁共振新技術研究與臨床應用[M].北京:北京醫科大學的出版社,2001:78～93.

[6]龔良庚,肖新蘭,邢萍萍,等.彌散加權像對超急性腦梗塞的診斷價值探討[J].實用臨床醫學,2004,5(6):110～114.

[7]李天飛,魏冰巖.彌散加權像在超急性腦梗死和高血壓腦病診斷中的作用[J].中國CT與MRI雜志,2005,3(1):8～10.

[8]王維治,羅祖明.神經病學[M].北京:人民衛生出版社,2001,9:131.

[9]喻朋輝,高燕霞,方鵬,等.MRI對急性腦梗死的診斷價值[J].醫學信息,2004,17(4):198～199.

[10]劉永久,龔文松,劉于明.彌散加權像在診斷急性腦梗死中的應用[J].中國航天醫藥雜志,2003,5(6):67～68.