3D-ASL灌注技術(shù)在缺血性腦血管疾病中的應(yīng)用價(jià)值

河南科技大學(xué)附屬三門峽市中心醫(yī)院核磁共振室(河南 三門峽 472000)

魏亞軍* 王 婉 徐靖媛 董蘭蘭

腦供血血管閉塞或狹窄等因素可造成缺血性腦血管疾病，其通過阻斷腦血流可使腦組織缺血缺氧，導(dǎo)致其發(fā)生軟化甚至壞死[1]。缺血性腦梗死和短暫性腦缺血發(fā)作屬該病常見類型。相關(guān)研究報(bào)道，腦梗死在全部腦卒中發(fā)病率中占60%～80%，因其具有高致殘率和高死亡率的特點(diǎn)，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量和生命安全[2-3]。椎-基底動(dòng)脈或頸動(dòng)脈出現(xiàn)短暫性血液供應(yīng)不足可造成短暫性腦缺血發(fā)作，導(dǎo)致短暫突發(fā)可逆的神經(jīng)功能障礙，嚴(yán)重可發(fā)生腦梗死。諸多資料顯示，缺血性腦血管疾病發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，病情變化多端，具備發(fā)病率高、死亡率高和復(fù)發(fā)率高等危險(xiǎn)特質(zhì)，對(duì)機(jī)體生存質(zhì)量危害較大[4-5]。對(duì)于如何選擇和評(píng)估缺血性腦血管疾病病灶范圍和缺血程度尤為重要，可為有效防治該病提供重要的臨床意義。影像學(xué)技術(shù)對(duì)診斷缺血性腦血管疾病較為重要，三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記(3D-arterial spin labeling，3D-ASL)為一種先進(jìn)的腦組織血流灌注方式，其采用新型三維容積掃描技術(shù)應(yīng)用于缺血性腦血管疾病中，具備一定效果，國(guó)內(nèi)對(duì)此報(bào)道較少[6]。基于此，本研究選取我院就診的缺血性腦血管疾病患者22例，主要探討3D-ASL灌注技術(shù)在缺血性腦血管疾病中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象選取2018年7月至2019年4月于我院就診的缺血性腦血管疾病患者22例。其中9例女性，13例男性；年齡42～82歲，平均年齡(61.35±11.52)歲；高血壓病史者18例，糖尿病病史者4例；短暫性腦缺血發(fā)作10例，腦梗死12例：小面積腦梗死(梗死面積小于3cm2)8例，大面積腦梗死4例。肢體無力發(fā)作性進(jìn)行，頭暈和走路不穩(wěn)為短暫性腦缺血發(fā)作主要臨床表現(xiàn)。肢體無力、失語和偏癱為腦梗死主要臨床表現(xiàn)。同時(shí)選取同期22例健康正常人為對(duì)照組，其中8例女性，14例男性；年齡42～84歲，平均年齡(62.12±11.03)歲。經(jīng)本研究醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有健康正常人簽署知情同意書。兩組在性別和年齡比較上無差異(P＞0.05)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：無癲癇病史；無顱內(nèi)占位性病變、顱內(nèi)出血或先天發(fā)育畸形者；顱腦未做手術(shù)者；排除標(biāo)準(zhǔn)：陽性神經(jīng)系統(tǒng)查體體征；不配合本研究技術(shù)者；對(duì)腦組織血流有影響的藥物服用者；良好的圖像質(zhì)量，不影響分析診斷的準(zhǔn)確性。

1.2 儀器與方法儀器GE SIGNA Creator 1.5T 8通道相控陣頭頸聯(lián)合線圈，高場(chǎng)磁共振成像儀。掃描序列：T1WI，T2WI，DWI，T2-FLAIR。3D-ASL掃描序列掃描參數(shù)：TE=10ms，TR=4351ms，30層層數(shù)，5mm層厚，NEX=3，192mm視野，4min23s掃描時(shí)間。MRA：三維時(shí)間飛躍法(3D-TOF)，頸動(dòng)脈根部至胼胝體上緣的范圍，平行額葉底部的定位線，TE=3.45ms，TR=216ms，22cm視場(chǎng)，320×192重建矩陣，180層掃描層數(shù)，0.6mm層厚，20%重疊，采集1次信號(hào)，4min 14s掃描時(shí)間。

1.3 分析圖像和處理數(shù)據(jù)GE ADW4.4主機(jī)工作站對(duì)3D-ASL原始圖像進(jìn)行偽彩腦血流量(cerebral blood flow，CBF)圖像處理生成。編號(hào)病例，對(duì)全部病例3D-ASL腦血流量圖像進(jìn)行記錄，盲法完成。之后對(duì)全部病例MRA圖像分析結(jié)果完成記錄，最后將編號(hào)結(jié)果進(jìn)行匹配。選取感興趣區(qū)(region of interest，ROI)于偽彩腦血流量圖像中，包括右側(cè)額葉、頂葉、顳葉、小腦半球灰質(zhì)區(qū)和枕葉、對(duì)相對(duì)腦血流量(relative cerebral blood flow，rCBF)值進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)側(cè)鏡像區(qū)的rCBF值進(jìn)行對(duì)稱性測(cè)量，做到每個(gè)區(qū)域的rCBF值進(jìn)行測(cè)定，從每個(gè)鏡像區(qū)域和每個(gè)異常灌注區(qū)域選擇測(cè)量3個(gè)不同部位，各測(cè)量3次數(shù)據(jù)，平均值選取，rCBF比值(左側(cè)rCBF值：右側(cè)rCBF值)計(jì)算。＜0.80比值為灌注增高，＞1.20rCBF比值為灌注減低，0.80～1.20之間比值為灌注正常。患側(cè)rCBF值：健側(cè)rCBF值為不正常者rCBF 比值。重建處理3D-TOF(使用3D MIP)原始資料，頸顱動(dòng)脈狹窄情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，工作站進(jìn)行彩色圖像生成。2位影像診斷醫(yī)師采用雙盲法分析MRA血管圖像和磁共振3D-ASL偽彩圖，討論以達(dá)成一致意見。診斷一致性是指顯示3D-ASL患側(cè)異常灌注，MRA供血血管狹窄或者兩者顯示均無異常，反之為診斷不一致性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法所有數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件包處理，計(jì)量資料以(±s)表示，采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料通過率/構(gòu)成比描述，采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 3D-ASL腦血流灌注情況及比較由表1可知，3D-ASL腦血流灌注中對(duì)照組20例(90.91%)正常灌注，2例(9.09%)灌注減低，平均rCBF比值為(1.02±1.20)。病例組8例(36.36%)正常灌注，14例(63.64%)灌注減低，平均rCBF比值為(0.49±0.14)。對(duì)照組平均rCBF比值明顯高于病例組(P＜0.05)。

2.2 MRA、3D-ASL或MRA聯(lián)合3D-ASL的陽性率比較常規(guī)進(jìn)行MR檢查的全部患者均未發(fā)現(xiàn)異常情況。由表2可知，對(duì)照組中MRA出現(xiàn)狹窄血管有3例(13.64%)，灌注減低有2例(9.09%)，MRA聯(lián)合3D-ASL出現(xiàn)異常有3例(13.64%)。病例組中MRA出現(xiàn)狹窄血管有12例(54.55%)，灌注減低有14例(63.64%)，MRA聯(lián)合3D-ASL出現(xiàn)異常有18例(81.82%)，提示MRA聯(lián)合3D-ASL診斷的敏感性明顯高于MRA或3D-ASL。

2.3 典型病例分析圖1，患者，女，54歲，突然出現(xiàn)發(fā)作性頭暈，視物體旋轉(zhuǎn)感，7個(gè)月走路不穩(wěn)，加重2天。影響分析結(jié)果見圖1。

3 討 論

腦動(dòng)脈狹窄或硬化為缺血性腦血管疾病的主要發(fā)病機(jī)制，其中急性血栓造成腦血管局部閉塞為最常見原因，臨床早期診斷、治療和和預(yù)防尤為重要[7]。

國(guó)內(nèi)外已有大量研究報(bào)道應(yīng)用CT和MRI影像技術(shù)于缺血性腦血管疾病中[8-9]。磁共振動(dòng)脈自旋標(biāo)記(arterial spin labeling，ASL)、磁共振動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比成像(dynamic susceptibility contrast perfusion weighted imaging，DSC-PWI)和CT灌注成像(computed tomographic perfusion imaging，CTP)技術(shù)為常見的灌注成像技術(shù)。三種成像技術(shù)在缺血性腦血管疾病患者中具備高診斷價(jià)值，對(duì)腦血流灌注情況可有較好分析。CT檢查因有放射性、DSC -PWI 和CTP技術(shù)因需將對(duì)比劑注入等局限性使臨床應(yīng)用該些技術(shù)受到限制[10]。將自體血作為內(nèi)源性示蹤劑的ASL成像技術(shù)，因無需外源性對(duì)比劑注入等優(yōu)勢(shì)使近年來發(fā)展迅速。大量研究證實(shí)，3D-ASL技術(shù)對(duì)缺血性腦血管疾病具有高敏感性[11]。3D-ASL技術(shù)可準(zhǔn)確定位信號(hào)，將提供全腦灌注信息，明顯提高圖像采集速度和質(zhì)量。而無創(chuàng)性血管檢查技術(shù)MRA腦血管圖像通過自身血液流入增強(qiáng)效應(yīng)獲得，對(duì)血管和主要分支走形能清晰顯示。兩者聯(lián)合應(yīng)用對(duì)缺血性腦血管疾病具備更高的敏感性[12-13]。

表1 3D-ASL腦血流灌注情況及平均rCBF比值比較

表2 MRA、3D-ASL或 MRA聯(lián)合3-DASL的陽性率比較[n(%)]

圖1 典型病例1影像圖。1A-1B：DWI左側(cè)顳葉可見低信號(hào)灶，箭頭指示原腦出血后軟化灶形成；MRA右側(cè)大腦中動(dòng)脈分支稍多于左側(cè)；1C：3D-ASL大腦半球血流量右側(cè)多于左側(cè)；1D：復(fù)查患者于入院治療后3天，3D-ASL左側(cè)大腦半球血流量部分恢復(fù)，缺血癥狀減輕。如圖2所示，患者，女，25歲，急發(fā)右側(cè)肢體無力2h。

圖2 典型病例2影像圖。2A-2B：CT平掃箭頭指示左側(cè)大腦中動(dòng)脈外側(cè)裂段動(dòng)脈存在致密征，DWI箭頭指示左側(cè)顳葉皮層局限性高信號(hào)明顯；2C：T2WI異常信號(hào)未見明顯。2D：3D-ASL左側(cè)大腦中動(dòng)脈供血區(qū)血流量廣泛減少；2E：復(fù)查于溶栓治療1天后，3D-ASL基本恢復(fù)原大腦中動(dòng)脈供血血流灌注減低區(qū)，箭頭指示左側(cè)顳葉梗死區(qū)呈現(xiàn)明顯高信號(hào)，說明梗死區(qū)再灌注；2F：復(fù)查于1個(gè)月后進(jìn)行，箭頭指示3D-ASL明顯縮小左側(cè)顳葉梗死灶范圍。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，DA S L腦血流灌注中病例組1 4例(63.64%)灌注減低，可能與病生理改變血流動(dòng)力學(xué)導(dǎo)致腦組織缺血出現(xiàn)有關(guān)。另外本研究發(fā)現(xiàn)病例組有8例(36.36%)正常灌注。分析原因在于：(1)掃描時(shí)機(jī)的原因，可能是患者出現(xiàn)一過性局部腦組織血流量減少，而后緩解，掃描時(shí)恢復(fù)正常腦血流量；(2)3D-ASL自身不足的分辨率的原因，3D-ASL不能準(zhǔn)確顯示輕微改變的血流量或雙側(cè)腦血流量；(3)選取不合適的標(biāo)記后延遲時(shí)間[14-15]。DASL腦血流灌注中22例健康正常組20例(90.91%)正常灌注，2例(9.09%)灌注減低。分析原因在于：(1)與本身輕度減低局部腦血流灌注有關(guān)；(2)缺血性腦血管疾病將來發(fā)生率較高，需進(jìn)行一級(jí)預(yù)防或隨訪觀察；(3)選取不當(dāng)?shù)腜LD，形成假陽性[16]。研究發(fā)現(xiàn)，PLD較短可使缺血病灶檢出率提高，可用于篩查缺血性腦血管疾病。PLD值越短，腦缺血病灶檢出敏感性越高。多個(gè)參數(shù)PLD可使rCBF準(zhǔn)確性提高[17]。

本研究中，健康對(duì)照組中M R A出現(xiàn)狹窄血管有3例(13.64%)，灌注減低有2例(9.09%)，MRA聯(lián)合3D-ASL出現(xiàn)異常有3例(13.64%)。病例組中MRA出現(xiàn)狹窄血管有12例(54.55%)，灌注減低有14例(63.64%)，MRA聯(lián)合3D-ASL出現(xiàn)異常有18例(81.82%)。提示MRA聯(lián)合3D-ASL診斷的敏感性明顯高于MRA或3D-ASL。MRA檢出敏感性相對(duì)較低，分析原因在于MRA不能準(zhǔn)確顯示顱外段血管狹窄和一過性血管痙攣[18]。健康正常組中MRA出現(xiàn)狹窄血管有3例(13.64%)。分析原因在于血管異常，但為正常腦血流量。MRA對(duì)于異常血流灌注不能顯示[19]。3D-ASL對(duì)血流灌注程度和異常范圍能明確顯示，MRA對(duì)血管狹窄程度和部位能明確顯示，兩者聯(lián)合應(yīng)用明顯提高診斷敏感性。

病例分析中3D-ASL顯示大腦半球血流量右側(cè)多于左側(cè)，3D-ASL顯示復(fù)查后部分恢復(fù)左側(cè)大腦半球血流量，減輕缺血癥狀。3D-ASL顯示左側(cè)大腦中動(dòng)脈供血區(qū)廣泛減少血流量。于溶栓治療1天后復(fù)查，3D-ASL顯示基本恢復(fù)原大腦中動(dòng)脈供血血流灌注減低區(qū)，左側(cè)顳葉梗死區(qū)呈現(xiàn)明顯高信號(hào)，于1個(gè)月后進(jìn)行復(fù)查，3D-ASL顯示明顯縮小左側(cè)顳葉梗死灶范圍。3D-ASL技術(shù)對(duì)發(fā)生腦組織梗死前的血流灌注減低狀態(tài)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)，結(jié)合MRA可明確診斷腦梗死，方便治療及時(shí)。3D-ASL短時(shí)間掃描，多次掃描，對(duì)全腦血流灌注狀態(tài)可動(dòng)態(tài)觀察。溶栓治療腦梗死患者后，腦組織血流灌注增高區(qū)和缺血梗死區(qū)的血流灌注恢復(fù)情況可及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可為臨床醫(yī)生調(diào)整治療方案及時(shí)提供指導(dǎo)作用[20]。本研究不足之處在于樣本量較少，未系統(tǒng)分期腦梗死患者，可進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，與常規(guī)MR檢查技術(shù)比較，3D-ASL技術(shù)可發(fā)現(xiàn)其無法發(fā)現(xiàn)的病變，且對(duì)缺血性腦血管疾病血流灌注狀態(tài)可全面反映，可動(dòng)態(tài)觀察血流灌注恢復(fù)狀態(tài)，對(duì)于臨床診斷治和預(yù)后判斷具有重要的指導(dǎo)意義，聯(lián)合應(yīng)用3D-ASL和MRA可使3D-ASL診斷價(jià)值提高。