急性腦梗死DWI陰性原因分析

魯 奎，鄭 龍

(1. 湖北民族大學醫學部，湖北 恩施 445000；2. 湖北民族大學附屬民大醫院 神經內科, 湖北 恩施 445000)

磁共振的彌散加權成像(diffusion-weighted image，DWI)從1986年開始應用于臨床，能在體外對體內水分子的隨機運動及擴散情況進行無創評估[1]。在急性缺血性腦血管病發生后，病變血管支配區的腦組織出現細胞毒性水腫，受累腦組織水分子擴散障礙，因DWI對水分子的隨機移動能力有很強的敏感性，故出現細胞毒性水腫的缺血腦組織可以通過DWI這一先進技術來檢測[2]。在實際應用中，水分子擴散受限的組織在DWI圖像上表現為高信號。該技術成像速度快、計算結果穩定，在診斷急性腦梗死時敏感度可高達87.3%，特異度達99.0%[3]。在腦卒中實驗模型中，缺血后幾分鐘內DWI就可以顯示出異常信號，而人類腦卒中發生后最早11分鐘DWI就可以顯示出缺血病灶[1]。基于以上特點，臨床醫師在急性腦梗死的診斷上對DWI有很強的依賴性。但是，并不是所有的急性腦梗死患者都能在DWI發現陽性病灶。據現有文獻報道，急性腦梗死DWI陰性率可達6.8%～13.2%[4-5]。鑒于此，本文將從DWI掃描相關因素、急性腦梗死臨床特點相關因素及其他因素來分析急性腦梗死患者DWI陰性的原因，從而提高臨床醫師對急性腦梗死DWI陰性的認識，進而做出正確的診斷和合理的治療。

1 DWI掃描相關因素

1.1DWI掃描時間節點 急性腦梗死起病到初次行DWI掃描的時間長短與是否出現DWI陰性結果密切相關，起病后DWI掃描時間節點越早，越有可能出現DWI陰性的情況。DWI陰性的概率隨著腦梗死發病后時間的推移而逐漸降低，發病后第1、2、3小時出現DWI陰性的概率分別為25%、21%、7%[6]。有研究指出發病6小時內完善頭部DWI檢查，DWI陰性組比例明顯高于陽性組[7]。急性缺血性腦卒中發病24小時以后再行核磁共振成像檢查，DWI序列發現陽性病灶的可能性更大[8]。DWI圖像上的平均信號強度在腦梗死發生后40小時達到最大值，到57天時恢復正常[9]。急性腦梗死患者推遲行DWI掃描發現缺血病灶的概率更高，多數DWI陰性病例在復查后可出現DWI陽性結果[10-12]。入院后第一次DWI序列未發現缺血病灶的腦梗死患者，7天后復查 DWI，陰性的概率由12.82%下降至7.05%[13]。但也有少數DWI持續陰性的報道，如曹樹剛等[14]報道了1例在發病190小時仍沒有發現明確病灶的急性腦梗死患者，Chang等[15]更是報道了1例直到發病336小時才顯示陽性病灶的病例。這說明腦梗死發病至掃描時間短不是引起DWI陰性的唯一因素。

DWI是否出現陽性病灶很大程度上取決于缺血腦組織是否有水分子擴散障礙。腦組織側支循環豐富，在缺血早期可通過側支循環發揮一定的代償作用。在急性腦梗死發病后隨著時間的推移腦血流量逐步減少，當腦血流量低于35 ml/(100g·min)時，可因缺血缺氧而出現腦功能障礙的臨床表現，但此時缺血的腦組織由于側支循環代償尚無細胞毒性水腫及水分子擴散障礙，故DWI表現為正常影像；隨著時間的延長，腦組織側支循環代償作用不足以維持病變血管支配區的血供，腦組織缺血加重，當腦血流量下降至20～25 ml/(100g·min)時，受累腦組織出現細胞毒性水腫，此時行DWI檢查可因水分子彌散受限而出現缺血病灶[16-17]。腦血管一過性痙攣也可使腦組織缺血，引起神經功能障礙的臨床癥狀，一般這種情況腦缺血時間較短，腦血管痙攣恢復前尚未出現細胞毒性水腫，故早期行DWI檢查無陽性病灶；假如腦血管痙攣一直不緩解，久之可出現細胞毒性水腫及水分子擴散障礙，此時DWI出現異常信號[18]。此外，部分患者入院后及時給予了靜脈溶栓、動脈取栓等治療，使得血管再通，腦組織血流很快恢復，也可出現DWI陰性。因此，對于早期DWI陰性的急性腦梗死患者，不能過度依賴影像結果而延誤治療，從而避免神經功能不可逆的損害。

1.2DWI掃描方法及參數設置 急性腦梗死DWI陰性常與磁共振切片厚度、掃描方向、參數b值的設定等有關。當磁共振切片較厚時，較小的梗死灶常因低于其技術空間分辨率而被磁共振切片遺漏，不能在DWI序列發現缺血病灶[11, 18]。Khaleel等[19]通過研究發現，與層厚為5 mm的標準軸向磁共振切片相比，冠狀位3 mm的薄切片可以更好地識別出非常小的缺血性病變。Ohira等[20]研究指出，在標準軸向DWI陰性的患者中，使用薄層冠狀DWI掃描可以將陽性率提高50%。因此，我們可以通過減小DWI掃描層厚來提高較小梗死灶的檢出率。

DWI陰性情況常常還與掃描方向有關，在腦干梗死時表現更為突出。由于腦干穿孔動脈方向的特殊性，后循環梗死可能被標準軸位DWI遺漏，而冠狀位或矢狀位切面常與腦干穿孔動脈的方向垂直，冠狀位或矢狀位DWI比標準軸位DWI能更清楚地檢測到所有假陰性腦干梗死，我們可以通過改變或增加DWI掃描方向來提高腦干梗死的檢出率[21-22]。

在磁共振運行過程中，b值反映了施加在大腦內水分子上的擴散梯度強度和持續時間，當b值較低時更易出現DWI陰性的情況。臨床上用于檢測腦梗死的b值通常達1 000 s/mm2，增加b值可以提高對低信號病變的檢測率，并改善對比度，從而提高DWI對小梗死灶的敏感性[23]。Ract等[24]研究指出，在3.0 T場強的條件下，b值為2 000 s/mm2比b值為1 000 s/mm2時能檢測出更多的急性缺血性病變，尤其是小的病變和位于腦干的病變。因此，可以通過提高b值來提高急性腦梗死DWI的陽性率。

2 腦梗死臨床特點相關因素

2.1腦梗死嚴重程度 DWI陰性與腦梗死嚴重程度有關，腦梗死程度越輕，越容易出現DWI陰性的情況。美國國立衛生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS)是公認的可以比較準確反映腦梗死嚴重程度的量表，NIHSS評分越高，則病情越嚴重。有研究報道，134例懷疑為DWI陰性的急性腦梗死患者被接納到醫院時，NIHSS評分中位數僅僅為2分[25]。急性腦梗死患者入院時NIHSS評分每增加1分，則DWI陽性的概率增加7%[3]。Zuo等[26]通過對349例急性腦梗死患者回顧性分析發現，在急性腦梗死發病2周時，DWI陽性患者的NIHSS評分顯著高于DWI陰性患者[21]。以上證據表明DWI陰性的缺血性腦卒中患者主要見于輕型卒中。

2.2腦梗死病灶大小 DWI陰性腦梗死以小的梗死灶或腔隙性腦梗死最常見，而且多發生在單一血管病變支配區域[11]。有學者分析了DWI陰性腦梗死的病因學分型，一般來說，DWI陰性的急性腦梗死以小動脈閉塞型為主。劉熒等[27]報道了9例DWI陰性的急性缺血性腦卒中患者，有5例為小動脈閉塞型。另有研究納入了40例DWI陰性的急性腦梗死患者，其中小動脈閉塞型占62.5%[13]。但也有研究指出，除了小動脈閉塞型，大動脈粥樣硬化型腦梗死也可以引起DWI陰性[25]。盡管不同學者報道的DWI陰性腦梗死病因學分型有一定差別，但綜合分析后可以得出小動脈閉塞型占多數。小動脈閉塞型腦梗死常由穿支動脈粥樣硬化或小動脈玻璃樣變所致，臨床表現為腔隙綜合征，這也間接反映了DWI陰性的腦梗死主要見于病灶較小的腦梗死。

2.3腦梗死病灶部位 現有的文獻報道幾乎一致認為，相較于前循環腦卒中，后循環腦梗死的患者在起病后第一次行DWI檢查更難發現陽性病灶，即后循環腦梗死DWI陰性率更高。Arag?o Homem等[11]報道了1例同時累及左側大腦后動脈和左側小腦前下動脈供血區的初始DWI陰性腦梗死患者。另有研究指出，DWI陰性結果與腦干位置的梗死密切相關[3]。Edlow等[4]通過薈萃分析得出結論：后循環缺血性腦卒中的DWI陰性率為前循環的5倍。后循環腦梗死更容易引起DWI陰性的情況，可能主要與后循環供血特點有關。由于后循環由雙側椎動脈供血以及大腦動脈環的存在等原因，后循環的側支循環比前循環更豐富，缺血后代償能力更強，使得后循環對于缺血的耐受能力更強，后循環腦梗死發病后出現細胞毒性水腫的時間更晚，因此出現早期DWI陰性的可能性更大。另外，后循環腦梗死多為小的梗死灶，且腦干穿孔動脈方向較特殊，較小的梗死灶更容易被標準軸位DWI遺漏。因此，當DWI未發現陽性病灶時，我們仍需高度警惕后循環腦卒中的可能性。

3 其他因素

3.1血漿滲透濃度 正常人的血漿滲透濃度為300 mmol/L，Aiba等[28]研究發現，DWI陽性病例的血漿滲透濃度(305.3 mmol/L)顯著高于DWI陰性病例(301.3 mmol/L)，也就是說，較低的血漿滲透濃度更容易導致DWI陰性。血漿滲透濃度是急性腦梗死預后的獨立預測因子，當血漿滲透濃度大于297 mmol/L時，腦梗死的預后更差[29]。血漿滲透濃度>300 mmol/L時機體處于脫水狀態，此時可認為機體為血漿高滲狀態，腦組織可因灌注不足而發生腦梗死的風險增加，而且梗死程度更嚴重，預后更差[30-31]。因此我們推斷，較高的血漿滲透濃度常合并脫水，發生缺血性腦卒中的風險越大，病情越重；反之，較低的血漿滲透壓腦梗死程度越輕，更易導致DWI陰性。

3.2卒中模擬病(stroke mimics，SM) 有些疾病的臨床癥狀可與腦卒中的表現相似，常被稱為SM。因為其不是真正的腦卒中，故DWI呈現陰性。有研究報道了226例懷疑為缺血性腦卒中的患者，最后確診為該病的只有71.7%[32]。該研究還指出，SM可分為神經科疾病和非神經科疾病，常見的神經科疾病有：顱內腫瘤、腦神經麻痹、癲癇發作、偏頭痛、外傷性顱內出血等；常見的非神經科疾病為：心血管事件(如主動脈夾層、心肌梗死、心力衰竭)、低血糖、低鈉血癥、中毒、周圍性眩暈、周圍神經病變、精神心理障礙、脊髓病變、全身感染等。當我們在臨床中遇到疑似腦梗死但DWI陰性的患者時，需仔細辨別是真正的腦卒中還是SM。一般而言， SM發病年齡更小，且合并腦血管疾病危險因素(如高血壓、糖尿病、心房纖顫等)的可能性更小[33]。SM除了有類似腦卒中的癥狀，也或多或少合并其他不同于腦卒中的臨床表現或體征。因此，在識別SM時，除了頭顱磁共振成像或頭頸部血管等相關檢查，詳細的病史詢問及體格檢查尤為重要。

3.3合并腦白質疏松癥 有文獻報道了1例持續5天DWI陰性的急性腦梗死患者，該患者合并有嚴重的腦白質疏松癥，由此推斷合并嚴重的腦白質疏松癥可能是急性腦梗死DWI陰性的原因之一[34]。腦組織的血流量分布不均衡，通常腦白質的血流量低于灰質。Turk等[35]研究顯示，缺血性腦白質疏松癥的患者大腦中動脈血流速度明顯變慢。疏松的腦白質相對于其他腦組織血供較少，長期處于缺血狀態，對缺血耐受程度較好，從而抑制了細胞毒性水腫的發展，而大腦組織對缺血的耐受是由于缺血后微循環的延遲改善所致，因此合并腦白質疏松癥的急性腦梗死患者可出現DWI陰性的情況。目前關于腦白質疏松癥與DWI陰性腦梗死關系的文獻報道較少，尚需更多的病例研究及文獻報道來證實。

綜上所述，在臨床工作中，對于出現急性腦血管病的臨床表現而DWI陰性的患者，臨床醫師應仔細分析引起DWI陰性的原因，即使DWI未見陽性病灶也不能輕易排除急性腦梗死的診斷，特別是發病時間短、臨床癥狀輕、后循環受累、血漿滲透濃度較低、合并腦白質疏松癥的患者，不能過度依賴DWI來診斷急性腦梗死。同時，應綜合臨床癥狀、體征及相關輔助檢查，考慮是否有SM的可能。對于DWI陰性的急性腦梗死患者，可通過復查DWI、減小磁共振掃描層厚、調節參數b值的設定、結合冠狀位和矢狀位DWI等方法來提高DWI陽性率。在排除SM后，對該類患者應采取積極的抗栓治療，并給予規范化的二級預防策略，以防止腦卒中復發，改善預后。