磁敏感加權成像在急性缺血性腦卒中的臨床應用價值

俞俊杰，顧菁菁，朱菊明，吳建東

(南京醫(yī)科大學附屬江蘇盛澤醫(yī)院放射科，江蘇 盛澤 215228)

0 引言

腦卒中分兩種，包括缺血性腦卒中和出血性腦卒中，缺血性腦卒中又稱腦梗塞，它的發(fā)病率占到所有腦卒中的70%。導致腦梗塞的病因眾多，目前，冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者發(fā)病率最高，通常是由于心臟瓣膜伴發(fā)附壁血栓，房顫發(fā)作時，栓子易脫落堵塞腦血管，從而導致缺血性卒中發(fā)生。其他發(fā)病因素還有高血壓、糖尿病、高血脂等慢性病患者，也可導致缺血性卒中發(fā)生。總之，腦梗塞的病因大多是由于供血動脈內壁栓子脫落后導致血管栓塞所致。目前臨床檢查中CT雖然是腦卒中的首選檢查，但是，它對于早期缺血性腦卒中的診斷陽性率比較低，文獻報道，其陽性率僅為25%-45%，使其嚴重影響腦卒中患者的早期診治[1]。彌散加權成像(DWI)，臨床上稱作“卒中序列”，是目前臨床診斷急性缺血性腦卒中的最敏感序列，DWI是利用人體組織中的水分子布朗運動從而進行功能成像的一門技術。DWI對超急性缺血性腦卒中的敏感性特別高，它能在患者發(fā)病的半小時內就可以發(fā)現(xiàn)異常信號。磁敏感成像(SWI)是利用人體中不同組織的磁敏感度差異產生圖像的一種功能成像技術，目前，SWI最明顯的優(yōu)勢就是能夠清晰顯示腦出血，尤其是對一些無癥狀的微出血灶、出血性腦梗死等方面的病變，具有獨特的確診價值。3D-TOF-MRA是利用射頻脈沖后質子運動來顯示血流信號以及血管形態(tài)的一種成像技術，相對于CTA及DSA來說，它的優(yōu)勢是一種無創(chuàng)性血管成像技術，MRA可觀察患者腦梗死后的動脈硬化程度以及觀察血管的閉塞程度，它可以作為腦血管顯像的首選影像學技術，它對腦血管病變的篩選及一級預防提供重要指導價值，目前也在體檢領域廣泛推廣。3D-ASL利用靜態(tài)質子和流動質子的自旋程度差異測量成像，它相對于CTP來說，也是一種無創(chuàng)的灌注成像技術，該成像技術無需注射造影劑，便可以了解腦血流灌注情況，用來測量腦梗死后病變區(qū)域的低灌注情況，動態(tài)監(jiān)測缺血組織的低灌注情況，從而可以監(jiān)測臨床的治療效果[2]。彌散加權成像(DWI)、三維-動脈自旋標記(3D-ASL)的應用提供了腦缺血的病理生理信息。SWI技術是一種利用不同神經組織中各成分的磁波敏感度存在差異而產生不同組織影像的一種新影像技術，最近幾年才開始廣泛應用于臨床，作為一種新的輔助影像檢查診斷方法，為腦梗塞的臨床診療工作提供重要信息[3]。本研究利用SWI結合其它序列，如：常規(guī)MRI序列、DWI序列、MRA序列等，對患者進行進一步深入研究，旨在評價SWI在急性腦梗死診斷中的臨床應用價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

研究對象的選擇：(1)研究對象的納入：①急診頭顱CT確診腦梗塞，實驗期間無生命危險的患者；②經患者及家屬同意，積極配合本次實驗的患者；③本次實驗期間可完成各項磁共振系列檢查的患者；④影像資料完整無缺，患者相關數(shù)據(jù)齊全的患者；⑤無磁共振檢查禁忌證的患者(如幽閉癥)；(2)研究對象的排除：①合并有惡性腫瘤的患者；②合并有心肺功能衰竭的患者；③嚴重肝腎功能不全的患者；④不配合實驗者；拒絕磁共振檢查的患者；⑤檢查數(shù)據(jù)不完整，影像數(shù)據(jù)無法分析的患者。

我們收集的30例腦梗死的病例，部位分別位于顳葉16例、小腦6例、枕葉4例、額葉及頂葉各2例；10例腦出血分別位于顳葉6例、小腦2例、枕葉和頂葉各1例。患者男23例，年齡56.0~86.0歲，平均(73.5±2.4)歲；患者女16例，年齡52.0~88.0歲，平均(74.5±2.0)歲。所以患者均無意識障礙，配合MRI檢查。頭痛眩暈35例，言語障礙18例，肢體乏力25例，偏癱16例，平衡失調7例。所有患者均行常規(guī)T1WI，T2WI，T2 FLAIR掃描、以及DWI、SWI、 MRA掃描。患者均在發(fā)病24小時內進行MRI檢查。

1.2 MRI檢查方法

采用美國通用公司GE discovery3.0t磁共振設備，所有患者均采用頭顱線圈，，進行仰臥位掃描。常規(guī)系列包括軸位T1WI、T2WI、T1FLAIR、T2FLAIR；以及DWI、3D-TOF MRA序列及SWI序列，見表1。

表1 MRI各序列掃描參數(shù)

1.3 SWI圖像處理

將SWI原始數(shù)據(jù)上傳到圖像后處理工作站，經過functool3.1軟件自動進行三維處理，選擇18mm的范圍內進行最小強度三維投影(minip)，從而算出SWA三維圖像。

1.4 影像學分析

由多位主治醫(yī)師及副主任醫(yī)師對SWI圖像和常規(guī)MRI、DWI及MRA圖像進行精確診斷，分析判斷病灶內有無出血、微出血并測量最大層面病灶面積、病灶信號特點、病灶內代償擴張血管的顯示及腦動脈閉塞情況。SWI序列上判斷病灶出血標準：病灶內顯示斑點狀、小片狀、不規(guī)則形低信號。出血面積測量用工作站軟件進行精確計算。

2 結果

2.1 腦梗死灶內出血的檢出

常規(guī)MRI序列檢出病灶內出血4例，SWI檢出16例；常規(guī)MRI序列測量的腦梗死灶內出血量 為(230.97±223.65)mm2，SWI測量的出血量為(842.68±850.62)mm2。

2.2 病灶信號特點

常規(guī)序列圖像上，39例急性腦梗死的病灶均具體表現(xiàn)大片狀較長at1及較長at2信號影，DWI表現(xiàn)為高信號。對于常規(guī)磁共振序列上4例急性腦梗死中心區(qū)內出血的病灶具體表現(xiàn)為T1wi高信號、T1WI稍高信號；SWI序列上，16例急性腦梗死中心區(qū)內出血的病灶具體表現(xiàn)為低信號影。

常規(guī)MRI序列均未見腦梗死病灶內及周圍異常流空血管影。SWI圖像上， 6例梗死區(qū)內均可見增粗迂曲血管影。

MRA檢查結果顯示11例腦血栓動脈閉塞患者，當中有5例血栓位于大腦中動脈，2例血栓位于大腦前動脈，3例血栓位于大腦后動脈，1例血栓位于椎動脈。SWI圖像上，對MRA顯示的11例腦動脈閉塞患者，SWI均見閉塞動脈血栓，表現(xiàn)為條形的沿動脈走行的低信號充盈缺損征象。

男，65歲，左側肢體無力。T2WI右顳葉可見大片高信號梗死；MRA可見右側大腦中動脈閉塞(白箭))；SWI右顳葉可見斑點狀出血灶及擴張扭曲的血管；并可見右側大腦中動脈內血栓(白箭))。

3 討論

急性缺血性腦卒中的病因復雜、多樣，如高血糖、高血壓、高血脂等三高人群發(fā)病率居首。動脈粥樣硬化是急性腦梗塞發(fā)病的重要病理基礎。目前國內外大多學者研究表明，動脈粥樣硬化的病理基礎是血管壁在損傷后出現(xiàn)的一系列慢性炎性反應過程，其中動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展以及不穩(wěn)定斑塊的形成，是引起腦梗塞發(fā)生的重要原因。人體腦組織具有豐富的神經遞質(興奮性谷氨酸)，并且具備高代謝的特點，因此，腦組織在不同環(huán)境作用下，特別容易受到損傷。腦梗死發(fā)生時，其核心梗死區(qū)的周圍存在缺血半暗帶，具有明顯抑制的組織灌注，不足以支持基礎ATP水平及氧代謝，但是該區(qū)域存在被挽救的可能性，是臨床搶救工作的重點。隨著時間推移，如臨床不積極進行搶救性治療，梗死核心區(qū)擴展到缺血半暗帶，則失去了治療時機，“時間就是大腦”，搶救缺血半暗帶是臨床治療成功與否的關鍵，否則會給患者和家庭帶來沉重負擔。急性缺血性腦卒中治療主要集中在降低缺血性損傷部位的大小和挽救早期發(fā)生的瀕臨死亡的腦組織。臨床工作中許多研究者試圖促進損傷后神經再生和修復，因為梗死發(fā)生后相當一段時間內損傷的腦組織可以再生，而且細胞再生是活躍的，這也許會患者帶來第二個治療窗口。神經組織再生是當前世界的一個熱點話題，但由于影響腦組織再生的因素眾多，并且所涉及的機制也比較復雜，因此臨床科研工作一直沒有得到實質性進展。

腦梗死分為四期：包括超急性期、急性期、亞急性期、慢性期。超急性期指發(fā)病在6小時之內，影像表現(xiàn)為T1WI、T2WI呈等信號，DWI呈高信號，ADC呈低信號，PWI低灌注；急性期指發(fā)病在6小時至3天內，影像表現(xiàn)為T1WI低信號或等信號、T2WI呈高信號，DWI呈高信號，ADC呈低信號，PWI低灌注；亞急性期指發(fā)病后3天至3周內，影像表現(xiàn)為T1WI低信號、T2WI呈高信號，DWI呈高信號或等信號，ADC呈低信號或等信號；慢性期指發(fā)病后3周至3月內，影像表現(xiàn)為T1WI低信號、T2WI呈高信號，DWI呈低信號，ADC呈高信號。

SWI技術是全球最近幾年來逐漸發(fā)展起來的一項影像診斷新技術，它主要利用不同人體組織中各成分的磁場在敏感度上的差異而產生回波圖像，該技術是一種3D梯度回波序列，可以同時獲得各種相位圖像和各種幅度圖像，它分別具有三維、高分析率辨力、高信噪比的三大特點。當今文獻發(fā)現(xiàn)，臨床上SWI序列應用較多的領域是腦出血、腦膠質瘤、顱腦損傷、煙霧病及腦動靜脈畸形等疾病的研究[4-5]。SWI能夠清晰顯示腦出血，尤其是無癥狀性微出血灶，SWI可以為腦梗死患者提供更多重要信息，能夠早期顯示腦梗死灶內的出血，以指導臨床溶栓或抗凝治療，為患者的預后提供重要價值。

急性腦梗死發(fā)生后，梗死區(qū)缺血半暗帶的預后主要取決于是否存在有效的側枝血流。通常3d-tof-mra不僅對直接顯示細小顱內的微動脈效果不佳，更是無法直接顯示局部側枝缺氧代償?shù)奈⑿★B內血管；SWI在這兩個方面也具有著獨特的技術優(yōu)越性，它能發(fā)現(xiàn)局部腦梗死病變區(qū)側枝代償產生扭曲擴張的微小血管，發(fā)現(xiàn)位于病變區(qū)腦組織內微小血管較對側正常腦組織豐富，文獻學者懷疑這與側枝循環(huán)的缺氧代償和局部無氧細胞代謝過程中產生的乳酸物質過剩大量堆積從而直接引起血管擴張相關[6-7]。

目前臨床上對腦梗死患者閉塞血管的診斷，采用MRA或者CTA檢查，而且通常采用CTA或者CTP檢查。MRA可以了解受累的血管部位及范圍，但受血流的影響MRA對血管腔內改變不敏感。SWI在早期階段能夠檢測血管內的血塊，這些磁化率變化主要歸因于血凝塊中高去氧血紅蛋白成分[8]。本組11例MRA顯示一側大腦中動脈閉塞患者，均未顯示血栓本身的影像，但SWI均清晰顯示血管腔內的血栓，表現(xiàn)為條形的沿動脈走行的低信號充盈缺損影，因此，我們認為SWI能夠早期明確腦梗死的病變部位及病因，指導臨床治療。

綜上所述， SWI對于顯示腦梗死伴出血轉化、腦梗死區(qū)血管構建、顯示閉塞動脈血栓，具有常規(guī)MRI序列不可比擬的優(yōu)越性，因此，兩者結合觀察，對腦梗死診斷更準確，更全面，對臨床治療提高更強的指導意義。