不同時期腦出血的磁共振擴散加權成像信號特點及診斷應用

李曉松

河南平頂山市第二人民醫院放射科　平頂山　467000

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不同時期腦出血的磁共振擴散加權成像信號特點及診斷應用

李曉松

河南平頂山市第二人民醫院放射科平頂山467000

【摘要】目的對不同時期腦出血的磁共振擴散加權成像(DWI)的信號特點及其在診斷中的應用進行探討。方法對經CT檢查確診為腦出血67例患者的磁共振圖像進行回顧性分析。以出血時間為參考依據進行分期，分析各期磁共振信號特點，并對血腫內部及健側對應位置的表觀擴散系數(ADC)值進行測量，分析各期ADC值。結果慢性期、亞急性晚期、超急性期血腫的DWI以高信號為主，其中在超急性期血腫的邊緣可見低信號環；亞急性期和超急性期血腫的DWI大部為低信號，再在其邊緣可見高信號環；與健側相比，各期患側的ADC值均明顯下降，其中降幅最大的是亞急性晚期和急性期患者；除慢性期患者以外，各期患者的雙側ADC值均有顯著差異(P<0.05)。結論腦出血患者的各期DWI信號有特征性，與健側相比，血腫中心ADC值更低。DWI可用于臨床早期治療，對腦出血和急性腦梗死進行鑒別。

【關鍵詞】磁共振成像；擴散加權成像；腦出血；表觀擴散系數

腦出血(intracranial hemorrhage)好發于中老年人，尤其高血壓患者，是臨床最常見的疾病之一，致死率和致殘率高[1]。早期診斷對治療有重要意義，而影像學診斷的主要方法是計算機體層成像(computed tomography，CT)。由于腦出血的臨床癥狀與腦梗死相似，部分患者需要在早期診斷接受磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)檢查[2-3]。本研究擬采用磁共振擴散加權成像(diffusion-weighted imaging，DWI)技術，通過對血腫區表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)進行測量，對腦出血患者出血區擴散受限程度進行定量評價并分析其DWI信號特點，探討DWI對腦出血早期診斷的臨床指導意義，為與腦梗死的鑒別診斷提供理論依據。

1資料與方法

1．1一般資料將2014-04—2015-05于我院通過CT檢查確診為腦出血的67例患者納入研究，男38例，女29例；年齡32～80歲，平均61歲。從發病至磁共振檢查時間最短3 h，最長3個月。出血部位：基底節區45例，幕上腦葉17例，腦干3例，小腦2例。出血量10～90 mL，其中<30 mL 36例，30～60 mL 26例，>60 mL 5例。主要臨床癥狀有頭暈、頭痛、嘔吐、偏身肢體障礙及視力下降等。經CT檢查和臨床診斷證實，54例有明確高血壓史，37例采用保守治療，30例采取手術治療，5例死亡。

1．2掃描方法使用磁共振掃描儀(飛利浦1.5T超導型)，應用8通道頭頸聯合線圈，行矢狀位和橫軸位掃描。DWI應用SE-EPI序列，T1WI應用液體反轉回復序列(FLAIR)，T2WI應用快速恢復快速自旋回波序列(FRFSE)。掃描參數：DWI：TR 10 000 ms，TE 112 ms；T1WI：TR 2 280 ms，TE 20 ms，TI 750 ms；T2WI：TR 5 000 ms，TE 120 ms，3個擴散梯度方向，b值為1 000 s/mm2。掃描層厚度6 mm，FOV 24 cm，層間距0.6 mm，平均2～4次。

1．3圖像觀察以患者發病時間和磁共振檢查時間為依據分成5期：慢性期(1個月以上)、亞急性期晚期(8～30 d)、亞急性早期(4～7 d)、急性期(7 h～3 d)、超急性期(6 h內)。圖像分析由2位主治以上醫師采取雙盲法進行，結果需取得一致性意見。以血腫和鄰近或對側正常腦白質信號強度的比較為依據分為低信號、等信號和高信號。

1．4數據處理使用AW 4.4 工作站的Functool軟件處理DWI數據，重建ADC圖，對血腫中心及健側對應位置腦白質ADC值進行測量，選用大小約50 mm2的圓形感興趣區(region of interest，ROI)，每個位置測量3次，最終取其平均值，并對雙側ADC差值進行計算。

1．5統計學分析將各期雙側ADC值錄入SPSS 13.0統計軟件包進行統計學分析。其中，各期ADC值采用方差分析，雙側ADC值對比采用配對t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2．1各期患者腦出血磁共振信號慢性期DWI以高信號為主，僅1例平掃結果顯示為水樣信號，DWI低信號，T1WI以高信號為主，T2WI全部為高信號(表1)；亞急性晚期DWI以高信號為主，T1WI、T2WI均為高信號(圖1)；亞急性早期DWI以低信號為主，邊緣可見高信號環，T1WI為等信號或高信號，T2WI信號復雜；急性期DWI為混雜低信號或高信號，邊緣可見高信號環；T1WI以等信號或高信號為主，T2WI以等信號或低信號為主(圖2)；超急性期DWI以高信號為主，邊緣可見低信號環，而T1WI和T2WI均為等信號(圖3)。

圖1患者 女，65歲，右側枕葉出血23 dA：T1WI血腫呈中心等信號、邊緣高信號；B：DWI血腫表現均勻高信號；C：ADC血腫表現均勻低信號

圖2患者 男，50歲，右側基底節區出血1 dA：T1WI血腫表現不均勻高信號；B：T2WI血腫表現低信號；C：DWI血腫邊緣見高信號環，中心呈低信號

圖3患者 女，70歲，左側基底節區出血4 hA：T1WI血腫表現等信號；B：T2WI血腫表現等信號，周圍可見少許水腫區域；C：DWI血腫邊緣見低信號環，中心呈不均勻高信號

表 1　各期患者患側血腫T1WI、T2WI、DWI信號表現　(n)

2．2各期患者雙側ADC值比較對各期患者健側正常腦白質ADC值比較差異無統計學意義(P=0.067)；對各期患者患側血腫中心ADC值比較，差異有統計學意義(P=0.022)；與健側正常腦白質ADC值相比，各期患者患側血腫中心ADC值有不同程度降低，其中除慢性期以外，各期雙側ADC值差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表 2　各期患者患側血腫與健側對應位置腦白質ADC值對比

2．3各期患者雙側ADC差值變化規律以出血時間為x軸，以ADC均值為y軸作直方圖(圖4)，圖像顯示與對側相比，各期腦出血患者患側ADC值均有所下降，其中亞急性期和急性期患者ADC值降幅最大，而慢性期和超急性期患者ADC值降幅不明顯?？烧J為腦出血患者血腫中心的ADC值變化有一定規律。

圖4腦出血不同時期患側血腫中心ADC均值、健側正常腦白質ADC均值和雙側ADC差值

3討論

擴散即水分子的隨機不規則運動，也稱布朗運動[4]。而DWI運用布朗運動原理，并以常規MRI為基礎，在x軸、y軸和z軸3個相互垂直的方向上加以擴散敏感梯度，獲得體內水分子進行擴散運動的圖像[5-6]。目前能用于測量活體組織水分子擴散運動的唯一方法是DWI[7]。通常使用ADC值對水分子運動快慢進行測量，其中，當水分子擴散運動受到限制時，其ADC值較低，DWI顯示高信號；而水分子擴散運動較快時，其ADC值較高，DWI顯示低信號。本研究通過對腦出血的血腫中心ADC值進行測量，并衡量不同時期血管外血紅蛋白擴散運動的情況。為保證研究準確性，ROI應置于血腫中心，以避免出血導致的磁敏感偽影。

從超急性期到慢性期，腦出血血腫的主要成分為脫氧血紅蛋白(deoxyhemoglobin，DeoxyHb)、含氧血紅蛋白(oxyhemoglobin，OxyHb)、細胞內高鐵血紅蛋白(metoxyhemoglobin，MetHb)、細胞外MetHb、含鐵含鐵血黃素(hemosiderin，H-S)及鐵蛋白(ferritin)。由于各期血紅蛋白的形狀和形式不一致，在磁共振各種序列圖像上會表現出完全不同的信號。超急性期血腫內含血凝塊，而細胞內OxyHb基本不具有順磁性，不能影響血腫T1和T2的弛豫時間，故表現為等信號；而血凝塊的存在對水分子擴散運動造成限制，致使DWI中心表現為高信號，而邊緣則表現為低信號。急性期血凝塊開始收縮，細胞內DeoxyHb有順磁性，不影響T1時間，但能顯著縮短T2時間，故血腫中心T1WI表現為等信號，T2WI表現為等信號或低信號；胞內外磁場不均導致DWI表現混雜低信號而在邊緣可見高信號環。亞急性期血腫成分經歷了由DeoxyHb到MetHb的轉變，這種轉變從血腫邊緣開始，逐漸擴散至血腫中心；MetHb能縮短T1時間并延長T2時間，導致雙高信號出現；早期紅細胞保持完整，血腫中心的DeoxyHb使DWI保持低信號，晚期紅細胞開始破裂溶解，其擴散運動受到限制，最終DWI表現為高信號。慢性期血腫T1WI和T2WI表現與亞急性晚期相似，血腫大小對其持續時間有重要影響；H-S的沉積使局部磁場不均，T2WI血腫周圍出現低信號環；而DWI仍表現為高信號，但范圍略有縮小。血腫完全軟化后，其內的MetHb被吸收，其信號表現為長T1長T2，而DWI轉變為低信號。

本研究中血腫各期DWI中心信號常表現不均勻，僅少數為混雜信號，與此前研究報道的結果一致；5例急性期患者出現DWI高信號，與此前研究報道的結果不一致，原因主要在于本研究的出血急性期劃分較早(>7 h)，此時段尚有部分血腫處于OxyHb階段。超急性期血腫出現邊緣低信號，原因可能在于血腫外周存在少量具有順磁性作用的DeoxyHb；急性期及亞急性早期血腫邊緣出現高信號，原因可能在于血腫周圍有水腫形成。研究表明，腦出血DWI信號高低，原因不僅在于由紅細胞病變引起的磁場不均勻，而且在于組織的T2值。當出現病理變化的組織T2值增加時，DWI圖像上出現明顯的T2圖像對比，即T2穿透效應。以此現象為依據，本研究通過測量血腫中心的ADC值對腦出血水分子擴散情況進行定量評價，結果顯示，與健側正常腦白質相比，腦出血各期血腫中心ADC值降低，其中，除慢性期以外，雙側ADC值差異均有統計學意義。由于慢性期中1例為軟化灶，所以與正常腦白質相比，其ADC值升高；急性期及亞急性期的ADC值降幅較顯著，對應DWI表現出高信號的病例顯著增多，說明血腫中心ADC值的降低不僅可以體現在DWI信號上，還與腦出血臨床分期有關。

腦卒中可分為缺血型和出血型。目前DWI診斷急性腦梗死的應用價值已獲得認可，尤其超急性期，可以發現30 min以后的腦組織供血情況且靈敏度較高，已作為臨床急診的常規檢查方法在臨床上得到推廣使用。除了提供腦細胞病理信息，DWI圖像還可以反映水分子擴散運動的信號比例。細胞毒性水腫是早期腦梗死的主要表現，細胞腫脹導致細胞內外擴散運動受限，ADC圖像呈低信號，在DWI圖上表現為明顯的高信號。腦出血磁共振表現復雜，急性期和超急性期腦出血普遍應用CT檢查，另外，應用DWI可獲得血腫內部分子擴散運動的信息，與腦出血各期的主要病理變化有關，一定程度上優于CT檢查。水分子擴散運動受限是腦出血DWI圖像上出現高信號的主要原因，但低信號不僅受擴散方式影響，也受血腫內成分順磁性效應影響。研究表明，單純ADC測量并不能用于對2種腦卒中的辨別與鑒定，但在ADC圖上，血腫低信號中心周圍常出現不規則高信號環；而腦梗死的低信號中心則相對均勻且邊緣不出現高信號。另外，出血性腦梗死DWI雖然亦表現為高信號，但其信號相對較混雜，且出血時間以2周左右為主，和急性腦出血的辨別和鑒定較容易進行。腦出血DWI中與急性腦梗死DWI信號特點顯著不同的特征信號是鑒別二者最有應用價值的序列之一。在日常工作中，可以DWI的信號特點為依據，結合ADC值，對早期腦出血和急性腦梗死進行快速而準確的鑒別診斷。

4參考文獻

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(收稿2015-07-12)

【中圖分類號】R814.43

【文獻標識碼】A

【文章編號】1673-5110(2016)15-0029-03