多模態磁共振成像在缺血性腦卒中微出血的應用研究

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(1．南華大學附屬第一醫院放射科，湖南 衡陽 421001；2．南華大學附屬第一醫院神經內科)

·臨床醫學·

多模態磁共振成像在缺血性腦卒中微出血的應用研究

周宏1，羅光華1，謝佩含1，楊娟1，董雨嵐1，卿偉鵬1，游詠2，劉進才1*

(1．南華大學附屬第一醫院放射科，湖南 衡陽 421001；2．南華大學附屬第一醫院神經內科)

目的探討衡陽地區缺血性腦卒中患者腦微出血多模態磁共振成像診斷價值。方法回顧性分析131例初步診斷為缺血性腦卒中患者頭顱多模態磁共振檢查資料，以磁敏感加權成像序列為檢出微出血的標準，對基底節區、丘腦微出血進行分級評價。結果與磁敏感成像序列對比，常規MRI序列、磁共振彌散成像、T2*序列、3D-VISTA序列對缺血性腦卒中伴基底節區、丘腦腦內微出血的檢出的Kappa值分別為0.366，0.521，0.859，0.673，其中T2*序列與磁敏感加權成像序列檢出情況一致性較好。結論多模態MRI成像能夠有效探尋微出血發生情況，優化多模態MRI成像序列的篩查可以為臨床預防、干預缺血性腦卒中患者出現腦出血提供有力的支持。

多模態MRI成像； 腦內微出血； 缺血性腦卒中； 磁敏感加權序列； T2*序列

腦血管病發病急、病程長，致死致殘率高，對社會、家庭以及個人帶來沉重負擔。缺血性腦卒中作為一種常見的腦血管病，容易在治療過程中發生腦出血，且腦出血部位主要集中在基底節區、丘腦。部分患者腦實質發生出血前，可以通過一些影像學檢查發現腦內微出血(Cerebral Microbleeds,CMBs)[1]。顱內CMBs的檢查方式近年來發生了巨大的變革，磁敏感加權成像(Susceptibility Weighted Imaging,SWI)作為檢出CMBs最為優秀的一個檢查方法，已經廣泛應用于臨床[2]。由于湖南地區作為目前腦出血高發區域，預測并且防范腦出血顯得尤為重要，微出血的篩查對于臨床策略的制定起著很關鍵的作用。本研究使用多模態MRI檢測顱內微出血，加入研究組使用T1加權的三維各向同性的高分辨率快速自旋回波(3D-volumetric isotropic T1-weighted acquisition，3D-VISTA)高分辨磁共振技術，對比各種成像序列在基底節區、丘腦微出血的應用，檢測缺血性腦卒中患者微出血情況，選擇CMBs較為優秀的篩查組合，為臨床治療中及治療后出現腦出血提供影像輔助指導。

1 資料與方法

1.1一般資料收集并回顧性分析2014年12月～2016年9月在本院神經內科住院的131例患者的磁共振資料，其中男性84名，女性47名，年齡40～88歲，平均年齡(63.42±10.44)歲，所有入組人員均來自衡陽地區且在衡陽居住生活10年以上。所有患者MRI檢查前均簽署檢查同意書，了解MRI檢查的相關事項以及研究目的，并且通過醫院倫理委員會討論。

1.2納入和排除標準按照2014年中國急性缺血性腦卒中診治指南進行缺血性腦卒篩選：(1)注意起病形式(急性突發)、發病時間；(2)排除腦外傷、腫瘤卒中、腦炎等其他原因引起的腦部病變；(3)進行腦影像學(CT/MRI)檢查，排除出血性卒中，確立缺血性卒中的診斷[3]。

1.3利益沖突本研究過程和結果均未受到相關設備、材料、藥品企業的影響。

1.4檢查方法及圖像后處理本研究使用超導核磁共振儀(Achieva3.0T,飛利浦公司，荷蘭)，8通道頭部線圈，用海綿墊固定患者頭部，防止運動偽影。掃描序列信息如下：DWI序列，TR/TE=2 293 ms/87 ms，FOV:230 mm×230 mm×125 mm，矩陣:152×121，層數18，層厚6 mm，內插1 mm； MRA序列，TR/TE=25 ms/3.45 ms，FOV:200 mm×200 mm×100 mm，矩陣:572×290，層數200；T2*序列，TR/TE=785 ms/16 ms，FOV:230 mm×183 mm×119 mm，矩陣:256×163，層數24，層厚4 mm，內插1 mm；3D T1-VISTA序列，TR/TE=500 ms/18 ms，FOV:190 mm×190 mm×56 mm，矩陣:316×317，層數140；SWI序列，TR/TE=30 ms/21 ms，FOV:220 mm×179 mm×90 mm，矩陣:276×223，層數180；FLAIR、T1以及T2均為常規掃描參數，層數為24。掃描時間平均47 min。所有原始數據導入MR Systems Achieva Release 2.6.3.6工作站進行圖像后處理以及分析。

1.5圖像分析三名人員分別在后處理工作站進行圖像評估，存在異議則討論達成一致，評估內容包括圖像信噪比、病變顯示情況、各序列CMBs數目，其中常規序列為聯合判讀;基底節區、丘腦CMBs嚴重程度分級：0級：無；1級：1～3個；2級：4～10個；3級：>10個。基底節區、丘腦CMBs發生情況，以SWI為金標準進行兩兩對比。凡兩個及兩個以上的序列提示基底節區、丘腦微出血，再結合是否存在缺血性腦卒中發生，將其歸入缺血性腦卒中并基底節區、丘腦微出血組，其他歸入對照組。

1.6統計學分析采用SPSS 23.0 for Mac軟件包進行統計分析。采用Kappa一致性檢驗，分別評價SWI與各序列對微出血顯示分級情況一致性分析，Kappa值<0無意義，Kappa≥0.75一致度相當滿意，Kappa≥0.4并且<0.75提示有較好的一致度，Kappa<0.4一致程度不理想，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1多模態MRI掃描序列圖像的篩選所有患者圖像資料根據是否能夠判讀進行篩選，常規MRI序列達到合格以上的有124例，DWI達到合格以上的有120例，T2*序列達到合格以上的有113例，SWI達到合格以上的有105例，3D-VISTA序列達到合格以上的有87例，觀察所有序列的基底節區、丘腦，篩選出均能用于進行統計對比研究的病例數78例。患者一般資料見表1。

表1 缺血性腦卒中伴基底節區、丘腦微出血危險因素的比較(n，%)

2.2患者腦內微出血表現CBMs病灶直徑約小于10 mm， T1WI、T2W、FLAIR、T2*、DWI、SWI及SWI相位圖上的低信號(見圖1)，并且還能結合患者其他影像學資料共同輔助判斷排除鈣化。形態成點狀、條狀、類圓形低信號灶，大小不等,部分病灶融合成小片狀或串珠狀，周邊未見水腫，由于基底節經常發生鈣化，但鈣化的形態較為不規則、且對稱，呈片狀。

圖1 基底節區、丘腦微出血病灶圖A為T1WI圖；B為T2WI圖；C為FLAIR圖；D為SWI圖；E為SWI相位圖；F為T2*圖；G為3D-VISTA圖；H為DWI圖；I為ADC圖。圖中圓圈內為某一相同微出血點，SWI及相位圖中正方形方框為鈣化區域。

2.3三種掃描序列一致性檢驗分析以SWI為標準分別與常規MRI序列、磁共振彌散成像、T2*序列、3D-VISTA序列進行對比，由于選擇基底節區、丘腦為主要觀察區域，78例患者總共156個區域進行一致性判讀。156個分區進行檢測，常規MRI、DWI、T2*、T1-VISTA序列分別在38個、54個、78個、65個分區發現微出血，而SWI則在89個分區發現微出血如果經過兩兩Kappa檢驗SWI序列與T2*序列一致性相當滿意，SWI序列與T1-VSITA以及DWI對于CMBs的顯示也有很好的一致性,常規MRI序列與SWI序列一致性較差(見表2、表3)。

表2 各掃描序列對CMBs顯示對比

表3 各掃描序列對比的Kappa一致性檢驗結果

2.4多模態MRI優化組合以SWI為金標準，收集各序列對于CMBs病灶現實情況，再結合根據掃描過程中的時間成像時間及顯示率，發現VISTA序列所需的時間為最長的，約465 s，DWI為最短的約50 s。成像篩查率最高的為T2*序列，與SWI序列對比篩查率約87.6%，最低的為常規MRI序列，為41.6%，見表4。

表4 各掃描序列對CMBs篩查所需時間及顯示情況

3 討 論

3.1多模態MRI在缺血性腦卒中伴CMBs的應用CMBs作為腦小血管病的四個常見征象之一，經常發生于腦淀粉樣血管病患者腦實質中。目前自發性腦出血常見于高血壓以及淀粉樣腦血管病，尤其是年齡超過90歲人群，腦出血的同時經常探測到CMBs[4]。本研究選用的多模態、多序列MRI成像基于本研究組前期高分辨管壁成像研究，在研究的同時發現探尋CMBs可以使用其他序列。在缺血性腦卒中應用同時，研究組經過隨訪，發現有4名患者死亡，其中有1名患者發現基底節區出現大面積腦出血。回顧性觀察患者影像資料，該患者顱內發現大量微出血病灶，尤其是基底節區以及腦實質。雖然淀粉樣腦血管病患者微出血較易發生在腦葉實質中，但是隨著高血壓發病率增高，基底節區腦出血便成為缺血性腦卒中合并CMBs患者可能出現的轉歸可能。由此我們提出了應用多模態MRI進行CMBs探查，并找尋缺血性腦卒中合并CMBs的發生的危險因素，旨在為臨床進行缺血性腦卒中的治療過程中，預防遠期可能發生的腦出血可能，提高缺血性腦卒中對于患者生存質量以及降低并發癥發生。

3.2基底節區、丘腦CMBs的影像學篩查腦血管病近年來越來越受到關注，不僅因為其發病率高，更是由于該病能導致認知障礙。腦小血管病的神經影像學表現多樣，其中腔隙性腦梗死與腦白質高信號為常見的表現，影像檢查方式成熟、多樣。但CMBs的探尋方式直到SWI的出現才對CMBs有了進一步的認識。本研究中選用了，常規MRI、DWI、SWI、T2*以及3D-VISTA進行CMBs的檢測，檢測結果和課題組前期研究以及國內外結果類似，但是多模態MRI的檢測過程中，研究組發現雖然SWI作為目前最主要的探尋方式，在某些情況下可能需要其他序列進行結合判斷。3D-VISTA序列作為一個多功能序列，在病因學管壁成像的同時，也能發現MRA成像所能發現的血管狹窄，同時還能部分應用于CMBs的探尋[5]。

在對比各個序列檢測的同時，我們發現基底節區、丘腦應用SWI序列顯示出的微出血的大小與T2*、DWI序列類似，但病灶直接略大過常規MRI、以及3D-VISTA序列。經過仔細分析，考慮為成像序列的原理不同所致。SWI序列顯示微出血更為直觀、簡便，近年國外有學者針對SWI序列的應用進行研究時發現，SWI對CMBs的應用更容易在不同從業經驗的影像科醫生辨識中獲得一致性的評價。本研究在結合SWI序列以及其他多種MRI成像序列，雖然耗時略長，但在完成了缺血性腦卒中的精細化診斷的同時(包含管壁成像、責任血管成像以及腦梗死病變的成像)，也完成了CMBs的篩查[5]。

3.3缺血性腦卒中患者發生CMBs相關的危險因素對于影像學篩查的指導缺血性腦卒中的危險因素包括血壓、血脂、年齡等[6]。而CMBs的危險因素眾多，分為心血管危險因素、APOE基因危險因素以及腦血管病危險因素三部分[7-8]。有學者指出CMBs的發生過程中，高血壓可以引起腦小動脈透明樣變化，進而導致腦內小血管壁發生病理改變，血管管壁變薄，容易破裂產生出血，同時進行鏡下檢查能發現存在腦組織內微小動脈瘤等其他病理改變[9]。另有一些報道表明，降低血壓可以降低CMBs所致認知障礙的發生率，高血壓是作為一種慢性疾病可引起血管損傷[10]。糖尿病作為研究組主要的研究方向，也參與了缺血性腦卒中伴CMBS的主要危險因素之一。抽煙、年齡以及其他因素也可以引起顱內CMBs，加之上述因素同樣也是腦出血的危險因素之一[12-14]。因此在缺血性腦卒中患者尤其是老年、高血壓、糖尿病等中加強使用MRI進行篩查，有助于預防其嚴重并發癥。

3.4 MRI篩查CMBs成像序列的優化選擇優化CMBs篩查手段的目的是為了提高篩查率以及患者檢查成功率。針對CMBs的影像學檢查目前雖然金標準為SWI，但是由于CMBs篩查大部分都與其他疾病同時進行，因此不同疾病、患者狀態可以選擇不同的成效序列。不同序列成像時間以及成像成功率不同，成像推薦組合如下：如果為急性缺血性腦卒中患者，首先在完成常規MRI掃描及DWI序列的同時，應該盡快完成3D-VISTA序列，該序列可以提供血管情況以及CMBs優秀的顯示情況；如果是患者非腦大血管病患者，根據耐受能力不同，耐受能力不佳患者可以選用常規MRI序列加上T2*序列，耐受能力佳患者選擇常規MRI序列加上SWI序列；對于部分懷疑腦血管病患者，推薦使用3D-VISTA在篩查CMBs的同時進行腦血管情況進行篩查。

綜上所述，本研究表明，顱內CMBs探尋的多模態MRI應用具有較高的可靠性，結合項目組一直沿用3D-VISTA序列，能夠多角度、多方向的觀察缺血性腦卒中其他相關的病因。在衡陽地區CMBs人群中，進行多模態MRI檢查，便于對該類疾病的管理和早期針對性干預，也符合當今精準醫學的方向。

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Theapplicationofthemuti-modalitymagneticresonanceimagingindetectingthecerebralmicrobleedsinpatientswithischemicstroke

ZHOU Hong,LIU Jincai,LUO Guanghua，et al

(DepartmentofRadiology,theFirstAffiliatedHospital,UniversityofSouthChina,Hengyang421001,Hunan,China)

ObjectiveTo investigate the application and value of the muti-modality MRI in the detecting the cerebral microbleeds (CMBs) in Hengyang City.Methods131 cases of patients,who were diagnosed with ischemic stroke and underwent muti-modality MRI,were retrospectively analyzed and carefully observed.The susceptibility weighted imaging(SWI) sequence were applied as Golden Standard.ResultsThe Kappa value,which is the sequences of conventional MRI,DWI,T2*sequence,3D-VISTA,was 0.366，0.521，0.859，0.673.It means that the T2* and 3D-VISTA show good consistence with the SWI.ConclusionsThe muti-modality magnetic resonance imaging can effectively detect CMBs If making full use of the muti-modality MRI,it can provide a strong protocol for the prevention and intervention of the cerebral hemorrhage of the ischemic stroke patients with CMBs.

muti-modality Magnetic Resonance Imaging,Cerebral Microbleeds CMBs; ischemic stroke; susceptibility weighted imaging; T2*sequence

10.15972/j.cnki.43-1509/r.2017.04.009

2017-03-26；

2017-06-06

衡陽市科學技術發展計劃項目應用基礎研究計劃(2015KJ40)；湖南省教育廳科學研究重點項目(14A126).

*通訊作者，E-mail：liujincai6353@163.com.

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