3D-ASL與DSC-PWI在短暫性腦缺血患者中的應用

申　強　孟繁凱　楊　波　白利民　初國新

(吉林省人民醫院，吉林　長春　130021)

?

3D-ASL與DSC-PWI在短暫性腦缺血患者中的應用

申強孟繁凱楊波白利民初國新

(吉林省人民醫院，吉林長春130021)

〔摘要〕目的對比研究動脈質子自旋標記(ASL)與動態磁敏感對比增強灌注成像(DSC-PWI)在評價短暫性腦缺血(TIA)患者腦部微循環中的應用。方法在DWI正常而短暫性腦缺血發作患者23例，均采用GE 3.0T MR行頭部ASL和DSC-PWI檢查，定性觀察兩種技術在TIA中的灌注表現。而在DSC-PWI中，分別CBF、CBV、MTT及TTP與ASL行陽性率對比，觀察PWI中各項指標與ASL的CBF相關性。結果23 例患者中，ASL 顯示灌注不足18例，灌注過度2 例，灌注正常3例；DSC-PWI 顯示灌注不足16 例，灌注過度2 例，灌注正常5例；兩種方法結果一致15 例，符合率為65.2%。而在DSC-PWI中，與CBF、CBV相比，ASL具有統計學差異(P<0.05)；與MTT,TTP陽性率無明顯統計學差異(P>0.05)，但陽性率偏高。結論無創性ASL在檢測TIA腦血流量灌注異常時與DSC-PWI 具有同樣的效果，敏感性偏高。

〔關鍵詞〕動脈質子自旋標記；動態磁敏感對比增強；短暫性腦缺血發作

第一作者：申強(1977-)，男，副主任醫師，博士，主要從事神經外科疾病研究。

短暫性腦缺血(TIA)發作后90 d，約10%患者出現完全性腦梗死，約25%出現嚴重危險因素，其中包括心肌梗死、無癥狀腦皮層梗死及死亡。而一半以上的上述情況在TIA發作后第1周內出現〔1，2〕。隨著磁共振成像(MRI)新技術的不斷發展，近幾年產生了動脈自旋標記(ASL)灌注成像，它不依賴于造影劑，將動脈血中的水作為內源性示蹤劑的新型灌注技術，因為免于造影劑注射，可用于腎功能不全、造影劑過敏、拒絕造影劑注射等患者的檢查〔3～5〕，明顯擴大適應檢查患者的范圍，對于下一步治療及預后，提供了參考及指導作用。本文比較兩種灌注技術在TIA患者腦部微循環中的應用，評價ASL在診斷和治療TIA應用中的臨床意義。

1對象與方法

1.1研究對象2014年1～12月在吉林省人民醫院行CT檢查后，因考慮為缺血性腦卒中辦理住院，住院后查腎功能未見異常，隨后行MRI檢查，常規序列：T2WI，TlWI，T2FLAIR，DWI，MRA平掃及ASL掃描。DWI未見異常，做完造影劑試敏后，行PWI檢查。符合條件患者共23例。男14例、女9例，年齡41～85歲〔平均(62.0 ±13.5)〕歲，接受檢查時間為發病后1～3 d，其中超急性期4例(發病后6 h內)，急性期19例(6～72 h)。主要臨床癥狀：頭暈頭痛、肢體活動不靈、偏癱、失語、視野缺損、意識模糊等。

1.2MRI使用美國GE Signa Excite 3.0T MRI超導型全身磁共振掃描儀，八通道頭部相控陣線圈。掃描參數：T2WI采用快速自旋回波(FSE)序列，TR 4 400 ms，TE 109.5 ms，FOV 24 cm×18 cm，矩陣448×288，NEX 2.0，層厚6.5mm，間距1.5 mm;TIWI采用T1FLAIR序列，TR 1 966 ms，TE 21.6 ms，視野(FOV)24 cm×18 cm，矩陣320×224,NEX 2.0，層厚6.5 mm，間距1.5 mm：DWI序列，TR 6 000 ms，TE 84 ms，b值=1 500和b值=0，視野(FOV)24 mm×18 mm，矩陣448×288，NEX 2.0，層厚6.5 mm，間距1.5 mm;MRA序列ASL技術選用FAIR，TR 1 000 ms，TE 13.8 ms，TI 2 000 ms，層厚、層距及掃描基線與DWI相同。DSC-PWI掃描參數：采用GR-EPI 序列，TR/TE=1 500 ms/19.2 ms，矩陣128×96，層厚5.0 mm，間隔1.5 mm，FOV 24 mm×24 mm，激勵次數1次。采用對比劑首過法，高壓注射器經肘靜脈注射造影劑(釓噴酸葡胺)0.3 mmol/kg，流速3.5 ml/s，每層面重復采集50次，共1 320層，掃描時間為90 s。

1.3圖像分析及數據處理

1.3.1圖像處理ASL原始數據用GEADW 4.2工作站Functool軟件處理。DSC-PWI采用GE后處理站灌注分析軟件計算出相對腦血流量(rCBF)、相對腦血容量(rCBV)、平均通過時間(MTT)及達峰時間(TTP)。

1.3.2定性分析根據ASL和DSC-PWI缺血區域腦灌注表現，ASL分成灌注不足、過度灌注和正常，DSC-PWI分成灌注不足、過度灌注、延遲灌注和正常。3位有經驗的神經放射醫師分別觀察并判斷各灌注參數圖上是否存在灌注異常，記錄灌注異常的部位、形式(低灌注或高灌注)、范圍以及程度。

1.4統計學分析采用SAS9.2軟件，采用對稱性檢驗(Bowker檢驗)分析ASL和DSC-PWI方法對研究對象的灌注不足、正常灌注和高灌注的分類是否一致。并采用加權Kappa系數定量計算兩種方法的一致程度，采用確切概率法對加權Kappa系數是否為零進行檢驗。

2結果

ASL與DSC-PWI兩種方法評價患者缺血情況的結果見表1。ASL與PWI-TTP結果相近，23例患者中僅有3例在兩種方法上的判斷有差別，二者相比無統計學差別(P=0.801 3)，加權Kappa一致性系數為0.682 8，顯示ASL與TTP的一致性較好(P=0.000 8),但低灌注陽性率ASL較TTP略高(78.2% vs 69.5%)。ASL與PWI-MTT的結果也無統計學差異(P=0.510 6)，加權Kappa一致性為0.510 6(P=0.003 9)。但是ASL與CBF或CBV結果中，23例患者中僅有9例兩種判斷結果完全一致，結果差別較大(對稱性檢驗P=0.002 9)，加權的Kappa系數與0沒有統計學差別(P=0.074 4)。ASL圖與TTP吻合15例，吻合率93%(15/16)；與MTT、CBF、CBV吻合率100%；故ASL圖與PWI各參數圖吻合率達97%(38/39)。

表1　ASL與PWI各參數觀察結果對比(n)

3討論

DWI幫助很多有可能發生腦梗死的患者避免了腦梗死，降低了梗死程度〔6～8〕。而DWI結合MRA對TIA患者的敏感度也就30%左右〔6,9,10〕,遠遠低于PWI的敏感度,接近一半左右〔11〕。雖然PWI或者CTP對TIA診斷及治療提供了很多參考及指導信息，但對腎功能不全、造影劑過敏或者不愿意接受有創檢查的患者來說，仍然是限制性檢查〔3～5〕。ASL是一種有效的非侵入性的測量方法，不需要造影劑，是將自體血作為自由彌散的內源性標記，利用翻轉恢復脈沖序列在成像平面的近端標記動脈血中的水質子，標記過的水質子隨血流流入成像平面后，與組織中沒有標記的水質子混合，引起局部組織縱向弛豫時間T1的變化，將所得圖像與沒有標記的圖像相減就可以得到灌注圖像，它的信號強度與成像區域的血流有關〔12〕。

本研究發現雖然DWI正常，MRA未見血管狹窄或者梗阻的患者，出現ASL的灌注異常，以低灌注為主。隨后再行PWI，結果發現絕大部分ASL灌注異常的患者也出現PWI灌注異常。其中PWI也是以低灌注為主灌注異常影。本研究說明ASL與PWI在對TIA患者檢查中有高度相關性，兩種檢查都能反映TIA患者腦血流微循環的缺血情況，并能預測預后〔11〕。所以ASL異常時，應高度懷疑腦血管異常，并結合DWI、MRA、彩超，甚至進一步查PET，給予準確的診斷和及時治療。

近期一些定量研究顯示急性期缺血性腦卒中患者ASL顯示的低灌注相對CBF值與PWI-MTT、TTP相對值具有較高相關性，與PWI-TTP相關性最高〔13～15〕。本研究顯示對于TIA患者ASL-CBF與PWI-MTT、TTP無明顯差異，與TTP相關性更接近，而且陽性率偏高。這與TTP在PWI各參數中反映缺血最敏感的指標有關。因此更進一步說明了ASL可以作為獨立的檢查，在TIA診斷中可以考慮作為替代PWI的灌注成像。

4參考文獻

1Johnston SC,Gress DR,Browner WS,etal.Short-term prognosis after emergency department diagnosis of TIA〔J〕.JAMA，2000;284:2901-6.

2Johnston SC,Rothwell PM,Nguyen-Huynh MN,etal.Validation and refinement of scores to predict very early stroke risk after transient ischaemic attack〔J〕.Lancet,2007;369:283-92.

3Marckmann P,Skov L,Rossen K.Clinical manifestations of gadodiamide-related nephrogenic systemic fibrosis〔J〕.Clin Nephrol,2008;69:161-8.

4Bardin T,Richette P.Nephrogenic systemic fibrosis〔J〕.Curr Opin Rheumatol,2010;22:54-8.

5HackeW,Donnan G,Fieschi C,etal.Association of outcome with early stroke treatment:pooled analysis of ATLANTIS,ECASS,and NINDS rt-PA stroke trials〔J〕.Lancet,2004;363:768-74.

6Ay H,Arsava EM,Johnston SC,etal.Clinical- and imaging-based prediction of stroke risk after transient ischemic attack:the CIP model〔J〕.Stroke,2009;40(1):181-6 .

7Coutts SB,Eliasziw M,Hill MD,etal.An improved scoring system for identifying patients at high early risk of stroke and functional impairment after an acute transient ischemic attack or minor stroke〔J〕.Int J Stroke,2008;3:3-10.

8Cucchiara BL,Demchuk AM,Johnston SC,etal.Addition of brain infarction to the ABCD2 Score(ABCD2I):a collaborative analysis of unpublished data on 4,574 patients〔J〕.Stroke,2010;41:1907-13.

9Mlynash M,Olivot JM,Tong DC,etal.Yield of combined perfusion and diffusion.MR imaging in hemispheric TIA〔J〕.Neurology,2009;72:1127-33.

10Coutts SB,Simon JE,Eliasziw M,etal.Triaging transient ischemic attack and minor stroke patients using acute magnetic resonance imaging〔J〕.Ann Neurol,2005;57:848-54.

11Greg Z，Jean-Marc O，Nancy J,etal.Arterial spin labeling imaging findings in transient ischemic attack patients:comparison with diffusion- and bolus perfusion-weighted imaging〔J〕.Cerebrovasc Dis,2012;34:221-8.

12張麗雅，高志翔，周旭峰，等.MRA 與ASL 灌注聯合評估TIA 結果分析〔J〕.醫學影像學雜志，2010;20(1)：23.

13Bivard A,Stanwell P，Levi C，etal.Arterial spin labeling identifies tissue salvage and good clinical recovery after acute ischemic stroke〔J〕.J Neuroimaing,2013;23(3):391-6.

14Niibo T,Ohta H,Yonenaga K,etal.Arterial spin-labeled perfusion imaging to predict mismatch in acute ischemic stroke〔J〕.Stroke,2013;44(9):2601-3.

15Nael K,Meshksar A,Liebeskind DS,etal.Quantitative analysis of hypoperfusion in acute stroke arterial spin labeling versus dynamic susceptibility contrast〔J〕.Stroke,2013;44(11):3090-6.

〔2015-07-20修回〕

(編輯曲莉)

通訊作者：初國新(1974-)，男，副主任醫師，碩士，主要從事臨床影像學研究。

基金項目：吉林省衛生科研計劃基金資助項目(20132061)

〔中圖分類號〕R743.31

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2015)22-6374-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2015.22.026