磁共振3D-ASL灌注成像技術(shù)在短暫性腦缺血發(fā)作中的應(yīng)用研究

張夢(mèng)雪，王成偉，范 煒

(石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院，新疆 石河子 832008)

短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack，TIA)是常見(jiàn)的缺血性腦血管病。TIA具有高發(fā)病率的特點(diǎn)，在45歲以上的人群中發(fā)病率可達(dá)18%[1]。TIA發(fā)作后，早期易發(fā)生卒中，TIA患者90 d內(nèi)發(fā)生缺血性腦卒中的風(fēng)險(xiǎn)為10%，發(fā)生其他嚴(yán)重并發(fā)癥(猝死、心肌梗死)的風(fēng)險(xiǎn)為25%[2-3]。因此，TIA是卒中的一級(jí)預(yù)警信號(hào)，也是二級(jí)預(yù)防的最佳時(shí)期。在臨床工作中，目前TIA的診斷大多依賴(lài)于臨床ABCD2評(píng)分[4]，其診斷帶有很強(qiáng)的主觀性，臨床醫(yī)生在診斷上很難達(dá)成統(tǒng)一意見(jiàn)。所以，迫切需要神經(jīng)影像學(xué)依據(jù)來(lái)支持TIA患者的診斷。三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記(three dimensioned arterial spin-labeling，3D-ASL)技術(shù)無(wú)需使用對(duì)比劑就能顯示腦組織血流灌注情況。本研究采用3D-ASL技術(shù)分析TIA患者的腦血流灌注，并聯(lián)合MRA探討對(duì)TIA患者的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1研究對(duì)象：收集2015年11月～2017年8月于我院臨床診斷TIA的患者20例，其中男11例，女9例，年齡40～72歲，平均(56.4±9.5)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床癥狀診斷為T(mén)IA；②TIA發(fā)作至MRI檢查的時(shí)間間隔不超過(guò)24 h；③DWI未發(fā)現(xiàn)腦梗死的證據(jù)；④既往無(wú)顱腦手術(shù)史，無(wú)其他顱腦疾病。另外同期選擇20例健康志愿者為對(duì)照組，其中男10例，女10例，年齡37～70歲，平均(53.8±10.1)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①無(wú)腦血管病的臨床癥狀及體征，無(wú)顱腦手術(shù)史，無(wú)其他顱腦疾病；②神經(jīng)系統(tǒng)查體無(wú)陽(yáng)性體征。所有志愿者檢查前均簽訂知情同意書(shū)。兩組間的年齡(t=0.86，P>0.05)及性別(χ2=0.10，P>0.05)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2檢查方法：采用3.0T高場(chǎng)磁共振成像儀(DISCOVERY MR 750)和配套的8通道相控陣頭頸聯(lián)合線(xiàn)圈。常規(guī)掃描序列為：T1WI、T2WI、T2 FLAIR、DWI；3D-ASL掃描參數(shù)：TR=4 632 ms，TE=10.5 ms，層厚4 mm，標(biāo)記后延遲時(shí)間(posted labeling delay，PLD)=1 525 ms，層數(shù)72層，激勵(lì)次數(shù)NEX=3，視野24 cm×24 cm，掃描時(shí)間4 m 29 s。MRA采用三維時(shí)間飛躍法(three-dimensional time of flight，3D-TOF)：TR=25 ms，TE=2.7 ms，F(xiàn)OV 22 cm，重建矩陣320×192。

1.3圖像分析：將所有患者的3D-ASL原始圖像傳輸至GE AW 4.6工作站，用Functool軟件生成腦血流量(cerebral blood flow，CBF)偽彩圖像。在其偽彩圖上分別選取右側(cè)顳葉、額葉、頂葉、枕葉及小腦半球灰質(zhì)區(qū)作為感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，測(cè)量相對(duì)腦血流量(relative cerebral blood flow，rCBF)值，并對(duì)稱(chēng)性測(cè)量對(duì)側(cè)鏡像區(qū)的相對(duì)腦血流量值，以上數(shù)據(jù)各測(cè)量3次，取平均值。計(jì)算rCBF比值，即右側(cè)與左側(cè)rCBF值之比，灌注正常為比值在0.80～1.20之間，灌注減低為rCBF比值>1.20，灌注增高為比值<0.80。對(duì)不正常者，rCBF比值為患側(cè)rCBF值與健側(cè)rCBF值之比。將所有患者的TOF-MRA數(shù)據(jù)傳至工作站，用3D MIP處理得到腦血管圖像，評(píng)價(jià)頸顱動(dòng)脈有無(wú)狹窄。由2名影像診斷醫(yī)師采用雙盲法，分別對(duì)磁共振3D-ASL偽彩圖及MRA血管圖像進(jìn)行分析，并達(dá)成一致意見(jiàn)。

2 結(jié)果

2.13D-ASL腦血流灌注的改變：20例病例組中灌注減低者13例(65.0%)，灌注正常者7例(35.0%)。20例對(duì)照組中，灌注減低者1例(5.0%)，灌注正常者19例(95.0%)。TIA組的灌注減低者明顯多于對(duì)照組(χ2=13.30，P<0.05)，TIA患者的平均rCBF比值(0.76±0.13)低于健康對(duì)照者(0.97±0.09)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-5.93，P<0.05)。

2.2兩種檢查方法的對(duì)比情況：40例受試者的常規(guī)MR檢查均未發(fā)現(xiàn)異常。病例組中，3D-ASL顯示灌注減低者13例(65.0%)；MRA顯示血管狹窄者11例(55.0%)；兩者聯(lián)合應(yīng)用顯示異常的患者16例(80.0%)。對(duì)照組中，3D-ASL顯示灌注減低者1例(5.0%)；MRA顯示血管狹窄者2例(10.0%)；兩者聯(lián)合應(yīng)用顯示異常者2例(10.0%)。兩者聯(lián)合應(yīng)用檢查相對(duì)于單一檢查方法，TIA診斷的敏感性明顯提高，見(jiàn)表1。

表13D-ASL、MRA及兩者聯(lián)合應(yīng)用的陽(yáng)性率比較[例(%)]

組別例數(shù)3D-ASL陽(yáng)性MRA陽(yáng)性聯(lián)合應(yīng)用陽(yáng)性病例組2013(65.0)11(55.0)16(80.0)對(duì)照組201(5.0)2(10.0)2(10.0)

圖1 患者男，54歲，突發(fā)右側(cè)肢體無(wú)力。A-C.常規(guī)MR檢查未見(jiàn)明顯異常；D.DWI未見(jiàn)明顯高信號(hào)；E.MRA示右側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈部分閉塞，右側(cè)大腦中動(dòng)脈顯影較左側(cè)淡；F.3D-ASL示右側(cè)額頂葉、放射冠大片狀低灌注區(qū)

圖2 患者男，63歲，突發(fā)右側(cè)肢體無(wú)力及言語(yǔ)不清。A-C.常規(guī)MR檢查未見(jiàn)明顯異常；D.DWI未見(jiàn)明顯高信號(hào)；E.MRA示腦動(dòng)脈未見(jiàn)異常；F.3D-ASL示右側(cè)額頂葉、放射冠大片狀低灌注區(qū)

圖3 患者女，50歲，一過(guò)性左眼黑蒙。A-C.常規(guī)MR檢查未見(jiàn)明顯異常；D.DWI未見(jiàn)明顯高信號(hào)；E.MRA示左側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段局部狹窄；F.3D-ASL未見(jiàn)明顯灌注異常區(qū)

2.3兩種檢查方法診斷TIA陽(yáng)性情況：病例組中，3D-ASL陽(yáng)性+MRA陽(yáng)性8例，見(jiàn)圖1；3D-ASL陽(yáng)性+MRA陰性5例，見(jiàn)圖2；3D-ASL陰性+MRA陽(yáng)性3例，見(jiàn)圖3；3D-ASL陰性+MRA陰性4例。對(duì)照組中，3D-ASL陽(yáng)性+MRA陽(yáng)性1例；3D-ASL陽(yáng)性+MRA陰性0例；3D-ASL陰性+MRA陽(yáng)性1例；3D-ASL陰性+MRA陰性18例。

3 討論

2009年6月，美國(guó)卒中協(xié)會(huì)(American stroke association，ASA)發(fā)布了TIA的最新定義，即TIA是由于腦、脊髓或視網(wǎng)膜局灶性缺血所致的未伴發(fā)急性腦梗死的短暫性神經(jīng)功能障礙。新定義強(qiáng)調(diào)了TIA的無(wú)梗死性，而不考慮缺血癥狀持續(xù)時(shí)間，認(rèn)為T(mén)IA的本質(zhì)是在腦組織缺血的基礎(chǔ)上引發(fā)的臨床癥狀，并且新定義更加突出了神經(jīng)影像學(xué)的診斷權(quán)重。在過(guò)去的臨床工作中，DWI陽(yáng)性且臨床可疑的TIA患者稱(chēng)為DWI陽(yáng)性的TIA患者，但是通過(guò)對(duì)TIA新定義的解讀，認(rèn)為DWI陽(yáng)性說(shuō)明細(xì)胞水腫，組織已經(jīng)進(jìn)入不可逆轉(zhuǎn)的缺血壞死期，此類(lèi)患者診斷為急性腦梗死，所以本研究?jī)H分析DWI陰性的TIA患者。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于CT及MRI應(yīng)用于TIA已有大量研究。目前常見(jiàn)的灌注成像技術(shù)有：CT灌注成像(computed tomographic perfusion imaging，CTP)、磁共振動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比成像(dynamic susceptibility contrast perfusion weighted imaging，DSC-PWI)及磁共振動(dòng)脈自旋標(biāo)記(arterial spin labeling，ASL)技術(shù)。三種成像技術(shù)均能較好地分析TIA患者的腦血流灌注情況，對(duì)TIA有較高的診斷價(jià)值。但CTP及DSC-PWI技術(shù)都需注入對(duì)比劑，且CT檢查具有放射性，因而臨床應(yīng)用受到一定限制。ASL技術(shù)無(wú)需外源性對(duì)比劑，是將自體血作為內(nèi)源性示蹤劑的一種成像技術(shù)。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的3D-ASL技術(shù)與以往2D-ASL技術(shù)相比，可提供全腦灌注信息，信號(hào)定位準(zhǔn)確，圖像采集速度及質(zhì)量明顯提高，越來(lái)越受到重視，成為灌注成像的發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外大量研究表明[5-7]，3D-ASL技術(shù)在TIA的診斷中具有較高的敏感性和特異性。本研究3D-ASL診斷TIA灌注異常的敏感性是65.0%，特異性是95.0%。

在本研究中，20例TIA患者中發(fā)現(xiàn)13例存在腦血流灌注減低，原因可能是早期病生理改變致血流動(dòng)力學(xué)改變而引起的腦組織缺血，從而引發(fā)的臨床癥狀；另有7例TIA患者未發(fā)現(xiàn)腦血流灌注異常，分析原因可能是：①由于3D-ASL自身分辨率的不足，當(dāng)同時(shí)有雙側(cè)腦血流量改變或血流量改變輕微時(shí)，3D-ASL不能準(zhǔn)確顯示；②或與掃描時(shí)機(jī)有關(guān)，部分患者出現(xiàn)一過(guò)性腦血管痙攣等原因?qū)е乱贿^(guò)性的局部腦組織血流量下降，而后緩解，掃描時(shí)腦血流量恢復(fù)正常；③標(biāo)記后延遲時(shí)間(PLD)的選取不合適造成的假陰性。20例健康對(duì)照者中發(fā)現(xiàn)1例灌注減低，可能是本身存在局部腦血流灌注輕度減低，但未引起相應(yīng)臨床癥狀，考慮其將來(lái)發(fā)生TIA及其他缺血性腦血管病的可能性較高，應(yīng)積極隨訪(fǎng)觀察或行一級(jí)預(yù)防；也可能是由于PLD選取不當(dāng)而造成的假陽(yáng)性。有研究顯示[8]，選擇較短PLD可提高對(duì)缺血病灶的檢出率，適用于TIA患者的篩查，PLD值越短對(duì)腦缺血病灶檢出的敏感性越高，而PLD值越長(zhǎng)對(duì)腦缺血病灶檢出的特異性越高。為了避免因PLD的不同造成誤診，使用多個(gè)PLD參數(shù)可以提高rCBF的準(zhǔn)確性。

3D-TOF MRA是一種無(wú)創(chuàng)性血管檢查技術(shù)，利用自身血液流入增強(qiáng)效應(yīng)而獲得腦血管圖像，MRA能清晰顯示血管及主要分支的走形[9]。本研究MRA診斷TIA的敏感性為55.0%。有研究顯示，3D-TOF MRA診斷TIA的敏感性在50%左右,本研究與其結(jié)果[10]類(lèi)似。3D-TOF MRA診斷TIA的敏感性相對(duì)不高，分析原因可能是：①部分患者無(wú)明顯動(dòng)脈狹窄或閉塞，通常為一過(guò)性的血管痙攣或微小栓子脫落，或者是狹窄發(fā)生在3級(jí)以下小血管，MRA不能準(zhǔn)確顯示；②顱外段血管狹窄無(wú)法顯示。20例健康對(duì)照者中2例發(fā)現(xiàn)血管狹窄，原因可能是其本身血管存在異常，但側(cè)支循環(huán)建立致腦血流量正常，從而未引起臨床癥狀。MRA僅能發(fā)現(xiàn)血管的狹窄情況，而不能顯示血流灌注的異常情況。將3D-ASL與MRA聯(lián)合應(yīng)用于TIA的診斷，相對(duì)于單一的3D-ASL技術(shù)或MRA技術(shù)，其診斷敏感性明顯提高。3D-ASL能幫助了解患者血流灌注的異常范圍及程度，MRA又能明確責(zé)任血管的部位及狹窄程度。

本研究的主要不足之處：樣本量較少，3D-ASL技術(shù)中PLD只選取了1 525 ms一個(gè)參數(shù)，而未進(jìn)行多參數(shù)的組間對(duì)照研究，在未來(lái)的研究中，還有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，3D-ASL可以發(fā)現(xiàn)TIA患者常規(guī)MR檢查中無(wú)法發(fā)現(xiàn)的病變，對(duì)于TIA患者的診斷及預(yù)后評(píng)估具有重要價(jià)值，且3D-ASL技術(shù)無(wú)創(chuàng)、無(wú)需對(duì)比劑、簡(jiǎn)便易行、可重復(fù)性高，可以作為診斷TIA的常規(guī)掃描序列予以推廣。同時(shí)，MRA可以評(píng)估TIA患者的病變血管情況，幫助確定TIA的發(fā)作病因。兩種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，其診斷效能更高，能更好地為臨床治療方案的制定提供幫助。