磁共振3D-ASL灌注成像鑒別急性腦梗死和腦炎的應用價值

胡曉華，朱慶強，王 軍，陳 娟

急性腦梗死、腦炎是臨床常見的神經內科疾病，發病急，病情危重，且變化快，對病人健康和生命造成極大威脅。兩者治療方法不同，因此，早期診斷極為重要。目前，臨床主要應用MRI常規序列、磁共振彌散加權成像(DWI)等檢查診斷，但發病早期兩種疾病臨床癥狀無特異性，早期診斷難度大，易出現誤診、漏診[1]。近年來，隨著臨床影像學技術創新和發展，磁共振三維動脈自旋標記(3D-ASL)技術在臨床逐步應用，應用螺旋K空間采集及偽連續式標記信號讀取法進行診斷，可量化評價顱腦組織再灌注情況，制定臨床治療方案。

本研究主要對蘇北人民醫院收治的50例急性腦梗死和腦炎病人影像學診斷進行分析，探討磁共振3D-ASL灌注成像的臨床診斷價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2017年1月—2018年12月蘇北人民醫院診治的50例神經內科病人，通過臨床病理學、影像學等檢查確診，符合相關診斷標準。急性腦梗死27例，男16例，女11例；年齡45～68(51.6±3.7)歲；發病到入院時間5～26(9.2±1.4)h；臨床表現：四肢無力23例，頭暈17例，頭痛10例，肢體偏癱10例，失語5例。腦炎23例，男14例，女9例；年齡28～61(48.3±3.0)歲；發病到入院時間8～30(10.3±2.0)h；臨床表現：頭暈15例，頭痛11例，發熱4例，肢體功能障礙9例，意識障礙6例。急性腦梗死組與腦炎組臨床資料比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究得到醫院倫理委員會批準，且符合《赫爾辛基宣言》相關標準。

1.2 病例選擇標準

1.2.1 納入標準 所有病人均為首次發病，病程<48 h；病變主要累及頸動脈供血的顱腦灰質區；臨床資料完整；病人及家屬對本研究知情同意。

1.2.2 排除標準 復發性急性腦梗死；先天性心臟病及肝腎功能不全；臨床資料不全；存在MR檢查禁忌證，如佩戴假牙、人工關節等金屬異物無法去除；難以配合檢查。

1.3 方法

1.3.1 影像學檢查 應用美國GE公司生產的MR750型3.0T超導磁共振成像儀及配套頭相專用控陣線圈。掃描序列：MRI、T2WI參數TR、TE分別為4 200 ms、104 ms；T1W1參數TR、TE分別為3 010 ms、25 ms；DWI參數TR設定為3 000 ms，TE設定為65 ms，行仰臥體位，自顱低到顱頂，設定20層，層厚、層間距分別為5.0 mm、1.0 mm；矩陣為320×256，FOV設定為240 mm，信號采集1次以上。3D-ASL參數TR設定為4 844 ms，TE設定為11 ms，層厚、層間距分別為4.0 mm、0 mm，NEX為4，矩陣為512×8。

1.3.2 圖像處理 應用儀器工作站的自帶軟件對原始圖像進行處理，獲取到腦血流圖。通過偽彩色圖選擇感興趣區(ROI)后，測定局部腦血流量(rCBF)。對ROI區選病灶最大層面中心位及rCBF圖灌注均勻處，并有效避開腦室，ROI為1.0 cm2，共測定3次，取平均值。灌注不均病灶，取不同灌注區值計算平均值。由兩名專業影像學醫師操作，行雙盲獨立讀片、分析，并分別記錄病人顱腦影像學表現。若出現不同意見，需協商達成一致。

1.4 觀察指標 測定并計算兩組腦皮層白質、灰質、基底節、丘腦、海馬及島葉部位rCBF，并測定病灶區、對照區rCBF。測定兩組磁共振3D-ASL灌注成像檢出率。

2 結 果

2.1 急性腦梗死和腦炎影像學表現 腦炎常規MRI影像表現為病灶單發或多發，病灶邊界模糊，片狀或斑片狀稍長T1、T2信號，DWI呈等信號或稍高信號，但整體較均勻，詳見圖1。急性腦梗死常規MRI表現為長T1、T2異常信號，邊緣清楚，累及灰白質；DWI為高信號，詳見圖2。腦炎病人3D-ASL灌注成像均為等高灌注；急性腦梗死病人25例3D-ASL灌注成像為低灌注，2例無灌注異常。

圖1 腦炎3D-ASL灌注成像圖(右側顳頂葉皮層高信號，腦回明顯增粗，DWI呈等信號，確診為腦炎)

圖2 急性腦梗死3D-ASL灌注成像圖(左基底節區急性腦梗死，3D-ASL顯示灌注明顯減少)

2.2 不同腦組織部位rCBF比較 急性腦梗死組顱腦皮層灰質、海馬、島葉部位rCBF均低于腦炎組，差異均有統計學意義(P<0.01)。詳見表1。

表1 兩組不同腦組織部位rCBF比較(±s) 單位：mL/min

2.3 病灶區和對照區rCBF比較 急性腦梗死病人病灶區、對照區rCBF均明顯低于腦炎病人(P<0.05)。詳見表2。

表2 兩組病灶區和對照區rCBF比較(±s) 單位：mL/min

3 討 論

腦炎是一種由病毒、細菌及螺旋體等感染原侵襲腦實質引起炎性疾病的總稱[2-3]。急性腦梗死是常見的急性腦血管疾病，又稱為缺血性腦卒中，是以中老年人為主要發病人群，主要是由多種因素引起腦局部血供障礙，導致局部組織缺血、缺氧壞死[4]。腦缺血發病早期通過肉眼較難觀察，發病數小時后病灶中心開始腫脹變軟，腦皮層灰白質分界模糊，可清晰地觀察到神經細胞壞變，且局部毛細血管明顯擴張。一般發病后4～5 d內腦水腫達到最高值，7～14 d壞死區域組織液化表現為蜂窩狀囊腔，且神經元基本消失，產生大量吞噬細胞、星形細胞[5-6]。既往MRI腦灌注研究，多數采用動態磁敏感增強對比成像技術(DSC)，但該法應用的是外源性含釓對比劑，可能加重腎功能負擔，且少數病人出現過敏反應。3D-ASL是基于血液內水分子作為內源性對比劑，無須應用超額造影劑。有研究發現，3D-ASL診斷范圍大于DSC技術要求[7]。

本研究中3D-ASL灌注法是采用3D螺旋K空間信號采集及偽連續式標記信號讀取方法，實際是脈沖式與(或)連續式有機結合，相較于既往ASL技術磁敏感偽影與運動偽影較少，且圖像信噪相對更高，在缺血性疾病診斷中有突出優勢[8-10]，且該法以血液內水分子為內源性對比劑，不需應用外源性含釓對比劑。本研究結果顯示，急性腦梗死組顱腦皮層灰質、海馬、島葉部位rCBF均低于腦炎組(P<0.01)。急性腦梗死病人DWI序列均表現為高信號，2例為等信號，易漏診，若進行單一性DWI序列評估，無法診斷腦炎和急性腦梗死[11]。本研究27例急性腦梗死病人3D-ASL灌注成像表現低灌注，符合急性腦梗死病人腦組織血供不足，無灌注異常發生，這可能與梗死病灶再灌注代償，梗死病灶較深、腦血流速控制不理想等有關。27例急性腦梗死病人3D-ASL灌注成像是不均勻的高灌注，原因是細菌或病毒等病原生物侵入腦組織引起局部腦實質充血、彌漫性水腫及神經元變性壞死。急性腦梗死病人腦皮層灰質、海馬、島葉rCBF均低于腦炎組。推測原因可能是大腦皮層灰質、島葉病灶是腦組織直接侵犯的區域[14]。急性腦梗死病人病灶rCBF高于腦炎病人，原因可能是急性腦梗死后病變區域血流量降低。以血管炎癥為主要病理表現，血管擴張之后持續充血，因此，急性期有多種血液灌注[12]。白質部位病灶主要是由于病人機體免疫反應，血管炎性反應表現不顯著。受診斷技術和病人體位、病情等影響，急性腦梗死病人病灶均處于中心區，對照區rCBF明顯低于腦炎病人。原因可能是該供血動脈較細小，雖然病人發生炎癥反應早期出現血管擴張，但rCBF變化相對輕，通常不能準確、客觀地顯示病人血液灌注[13-14]。與腦炎相比，急性腦梗死病人除腦皮層灰質和島葉位置病變區域rCBF升高外，海馬病灶血液灌注增加(P<0.05)。有研究發現，急性腦梗死病人大腦皮層灰質、海馬及島葉rCBF顯著高于經鏡像區，對病灶組織再灌注進行定性定量研究[15]。

綜上所述，應用3D-ASL鑒別診斷急性腦梗死和腦炎，急性腦梗死病灶3D-ASL序列均為低灌注，腦炎表現為不均等、高灌注，3D-ASL具有重要的應用價值。本研究存在的不足：樣本量有限，無病原學分析；病例局限于頸內動脈供血區病灶累及大腦灰質，不能全面評估，今后需進一步深入研究。