MR擴散加權成像對腦梗死缺血半暗帶的診斷價值

[摘要] 目的 探討MR擴散加權成像在評價腦梗死缺血半暗帶中的價值及臨床意義。 方法 對首次發病的41例腦梗死患者進行常規 MR及DWI掃描，并在治療后復查MRI。對比分析患側病灶中心區和缺血半暗帶及對側鏡像區的表觀擴散系數及表觀擴散系數比率。 結果 與正常區比較缺血半暗帶ADC值僅輕度下降，病灶中心區ADC值則明顯下降。病灶中心區與缺血半暗帶ADCR值隨發病時間延長均有上升趨勢。超急性期及急性期缺血半暗帶區ADCR值高于病灶中心區，差異有高度統計學意義（P < 0.01）。 結論 DWI、ADC及ADCR可以發現急性期腦梗死和預測缺血半暗帶，為指導患者的治療提供影像學依據。

[關鍵詞] 腦梗死；缺血半暗帶；磁共振成像

[中圖分類號] R743.33；R445.2 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2013）07-0098-02

The value of diffusion-weighted imaging in the diagnosis of ischemic penumbra of the cerebral infarction

JIN Enhao ZHANG Li SHEN Di LIU Huinan JIN Zhehao

Department of Radiology，the Affiliated Hospital of Yanbian University， Yanji 133000，China

[Abstract] Objective To explore the value and clinical significance of diffusion weighted imaging（DWI） in the evaluation of ischemic penumbra of the cerebral infarction. Methods The first episode in 41 cases of cerebral infarction were examined with conventional MRI and DWI scans， and examined MRI again after clinical treatment. Comparative analysis of the apparent diffusion coefficient （ADC） values and the apparent diffusion coefficient ratio （ADCR） in the ipsilateral lesion center， the ischemic penumbra and the mirrored region. Results Compared with the normal area， the ADC value of the ischemic penumbra only slightly decreased， and the ADC values of the infarcted lesion core decreased significantly. The ADCR value of the core and ischemic penumbra has rising trend with time of onset of extension. Hyper acute and acute stage ADCR value of the penumbra was higher than the infarct region， the difference was very significant（P < 0.01）. Conclusion DWI and ADC， ADCR can find in hyper acute and acute stage of cerebral infarction and predict of ischemic penumbra ， for guiding to treat with neuroimaging basis.

[Key words] Cerebral infarction；Ischemic penumbra；Magnetic resonance imaging

隨著人口老齡化及飲食結構的改變，腦卒中已成為我國第一大致殘疾病和第二大致死疾病，而缺血性腦卒中（腦梗死）約占腦卒中發病率的65%。因此腦梗死的早期診斷和早期治療顯得至關重要。腦缺血半暗帶是急性腦梗死中具有潛在恢復和治療可能的腦組織。腦梗死溶栓治療雖然有著嚴格的治療時間窗，但只要能證明半暗帶的存在，還能用其他的神經保護治療來挽救更多潛在可逆性損傷的梗死周邊缺血區。MR擴散加權成像（diffusion-weighted imaging，DWI）及表觀擴散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）廣泛用來評價急性腦梗死和缺血半暗帶[1，2]。本研究通過回顧性分析41例腦梗死患者，通過DWI結合ADC圖及T2加權像（T2 weighted imaging，T2WI）的動態觀察及定量分析，探討常規DWI檢查是否可以快速準確地發現缺血半暗帶和區分可逆性和不可逆性腦組織損傷，以指導臨床選擇最佳治療方案，縮小梗死面積，降低致殘率。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2012年1～9月在我院行常規MRI及DWI的診斷為腦梗死的患者41例，男32例，女9例，年齡52～78（平均66.1±7.2）歲，全部病例在治療后行MRI復查。其中起病至檢查前的時間< 6 h（超急性期）7例，6～24 h（急性期）9例，2～3 d（亞急性期）25例。所有病例臨床上均為首發，主要臨床表現為偏癱、無力、麻木、失語、嘔吐、昏迷、眩暈等。診斷符合1995年全國第四屆腦血管病學會議通過的《各類腦血管疾病診斷要點》。

1.2 檢查方法

MR成像設備為Siemens Avanto 1.5 T超導掃描儀，T1WI、T2WI及DWI掃描。DWI采用單次激發SE-SSEPI序列，TR 3 600 ms TE 102 ms，FOV 23×18 cm，矩陣 164×131，層厚 5 mm。選用2個b值分別為b1 0 s/mm2，b2 1 000 s/mm2，彌散梯度同時加在x、y、z三個方向上。每例患者的每次及每項MRI檢查的定位劃線盡量保持一致，以減少誤差。所有患者兩次檢查的掃描參數相同。

1.3 評價方法

缺血半暗帶定義為發病時DWI與復查時T2WI的病灶大小進行比較，不匹配的腦組織，即發病時DWI呈高信號，而復查時T2WI呈正常信號的腦組織區域或者DWI高信號灶周圍等信號區域在復查T2WI呈高信號的區域；病灶中心區為發病時DWI呈高信號而復查時T2WI亦為高信號的腦組織。在ADC圖上測定患側病灶中心區，缺血半暗帶和對側鏡像區正常腦組織的ADC值，通過計算得出表觀擴散系數比率（apparent diffusion coefficient ratio，ADCR）。為避免測量ADC值產生誤差，測量ADC值時對興趣區（ROI）用直方圖測量其平均值，并注意避開腦溝、腦室部分，避免腦脊液部分容積效應的影響。

1.4 統計學方法

采用SPSS 13.0統計學軟件包進行分析，計量資料以均數±標準差（x±s）表示。腦梗死不同區域ADC值比較采用方差分析，病灶中心區與缺血半暗帶區ADCR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 41例腦梗死患者病變檢出率

DWI全部顯示與臨床癥狀和體征相符的腦梗死灶，檢出率顯著高于T2WI的檢出率85.4%。16例超急性期及急性期患者發病時DWI異常信號的面積與治療后復查T2WI所示最終梗死面積不匹配，其中13例患者呈可逆性改變，即發病時DWI呈高信號而復查時T2WI呈正常信號；3例呈不可逆性改變，即DWI高信號灶周圍等信號區域最終復查T2WI呈高信號。

2.2 腦梗死患者ADC值、ADCR值比較

病灶中心區與對側鏡像區、缺血半暗帶與對側鏡像區ADC值分別為（3.783±1.032）×10-4mm2/s、（7.992±0.828）×10-4 mm2/s、（6.588±0.717）×10-4mm2/s、（8.292±2.046）×10-4mm2/s。經完全隨機分組方差檢驗顯示，四組間 ADC值的均數差異有高度統計學意義（F = 42.057，P < 0.01）。四組數據進行兩兩比較，發現除缺血半暗帶對側鏡像區與病灶中心對側鏡像區ADC值無顯著性差異外，病灶中心區與對側鏡像區、缺血半暗帶與對側鏡像區、病灶中心區與缺血半暗帶ADC值的差異均有高度統計學意義（P < 0.01）。封三圖5示急性期典型病例的缺血半暗帶及病灶中心區的影像學表現及ADC值測量過程。16例超急性期及急性期病灶中心區、缺血半暗帶區ADCR值比較見表1。病灶中心區與缺血半暗帶ADCR值隨發病時間延長有上升趨勢。

表1 16例超急性期及急性期腦梗死的ADCR值（x±s，%）

3 討論

腦梗死的缺血半暗帶由中央梗死區和周圍的由側支循環供血的缺血半暗帶構成。缺血半暗帶位于最嚴重缺血區和正常灌注區之間，其血流已減少到使神經元功能及相應電活動中斷，但尚能維持細胞膜泵和離子梯度的水平。最近研究認為，低灌注區組織內部的低灌注程度存在很大差異，在卒中后最初6 h梗死的灌注閾值呈時間依賴性，通常梗死的低灌注嚴重組織可通過溶栓得到挽救。同時DWI高信號區并不總是演變為梗死，動脈溶栓能挽救一部分DWI核心區，這些區域ADC值的降低程度很可能較小[3]。

如何快速簡便地判定缺血半暗帶的存在及累及范圍是實際工作中經常遇到的問題。平掃CT幾乎無法判斷缺血半暗帶的存在，非增強CT只是在極少數情況下可以判斷半暗帶的存在[4]，但無法滿足臨床需求。雖然通過對CT灌注成像的灌注參數分析，可以鑒別梗死的腦組織與缺血半暗帶，但到目前為止，仍然沒有一個達成共識的、可信度高的閾值[5，6]，而且需要靜脈注射碘對比劑，不適合過敏體質患者。聯合應用磁共振灌注成像和DWI可確定缺血半暗帶，但檢查時間相對過長。

本研究通過對急性腦梗死患者的DWI和T2WI進行動態觀察，確定是否可通過ADC值定量分析的方法在影像上區分病灶的中心壞死區、半暗帶、正常腦組織。結果發現，腦梗死患者病灶中心區ADC值于梗死發生后迅速下降，缺血半暗帶區的ADC值僅輕度下降，復查時可見其信號強度與正常腦組織類似。16例超急性期及急性期患者缺血半暗帶ADCR超過65%，而病灶中心區的ADCR低于50%，缺血半暗帶區ADCR值高于病灶中心區，差異有統計學意義。這可能是由于病灶中心區嚴重缺血，細胞膜及細胞器缺血使細胞外水的彌散能力降低所致[7]。所有超急性、急性、亞急性期腦梗死灶內的ADC值是不均勻的，病灶中心ADCR值最低，從中心往外逐漸升高，病灶中心區與缺血半暗帶ADCR值隨發病時間延長均有上升趨勢。本組病例所測的病灶區ADC值是不一致的，說明DWI信號異常區細胞腫脹的程度是不一樣的。隨缺血時間的延長，神經元死亡的數量逐漸增多，融合后最終全部死亡。缺血半暗帶內部分腦細胞雖有損傷，但仍可恢復正常，這是因為細胞內外離子梯度尚維持正常。本組16例超急性期及急性期患者分別在不同時期的復查發現：發病時首次DWI異常信號的面積與治療后復查T2WI所示最終梗死面積不匹配，其中13例患者呈可逆性改變，證實了及時早期治療，能夠挽救更多的受損腦細胞。同時與缺血半暗帶發展到最終梗死的時間窗可達到24 h，甚至48 h的報道一致[8]。

以上結果顯示MR擴散加權成像及ADC、ADCR的定量分析可快速準確判斷腦梗死病灶的中心區、缺血半暗帶區及正常腦組織，可幫助辨別可逆性與不可逆性腦缺血區的范圍，在治療時間窗內及時地進行溶栓治療，最終可以減少梗死面積。

[參考文獻]

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[8] Touzani O，Roussel S，MacKenzie ET. The ischaemic penumbra[J]. Curr Opin Neurol，2001，14（1）：83-88.

（收稿日期：2013-01-04）