董云飛 付鳳麗 翟利浩 喬松 張建軍
[摘要]目的 初步探討體素內(nèi)不相干運動(intravoxel incohere motion,IVIM)技術(shù)在短暫性腦缺血發(fā)作(transient is-chemic attack,TIA)中的應用價值。方法 收集19例經(jīng)臨床診斷為TIA的患者及19例健康志愿者(對照組)作為研究對象,所有病例均進行MRI彌散加權(quán)成像(diffusionweightedimaging,DWI)及MM掃描。所得數(shù)據(jù)經(jīng)過后處理得到標準彌散系數(shù)(standard apparentdiffusion coefficient,standard ADC)、慢擴散系數(shù)(slow apparentdiffusion coefficient,slow ADC)、快彌散系數(shù)(fast apparentdiffusion coefficient,fast ADC)。分別測量TIA組及對照組兩側(cè)大腦半球的standard ADC值、slow ADC值及fast ADC值。采用兩獨立樣本t檢驗進行統(tǒng)計學分析。結(jié)果 19例TIA患者隨訪MRI檢查結(jié)果顯示,8例患者DWI序列顯示進展為新發(fā)腦梗死。與對照組比較,TIA組fastADC值降低,兩者差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),standardADC值、slow ADC值差異無統(tǒng)計學意義。結(jié)論 IVIM成像能夠反映彌散信息及局部腦組織微循環(huán)灌注的變化,有望為TIA的早期診斷提供一種新的影像學檢查方法。
[關(guān)鍵詞]體素內(nèi)不相干運動;磁共振成像;短暫性腦缺血發(fā)作
中圖分類號:R743;R814 文獻標識碼:A 文章編號:1009-816x(2016)05-0363-03
短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemicattack,TIA)是神經(jīng)內(nèi)科比較常見的一種臨床病癥,研究認為TIA與腦梗死的發(fā)生密切相關(guān),TIA后24h內(nèi)發(fā)生腦梗死的風險為5.1%,7天以內(nèi)高達11.1%,因此,TIA是需緊急干預的卒中預警事件,同時也是二級預防的最佳時機。體素內(nèi)不相干運動(intravoxel incohere mo-tion,IVIM)是一種無創(chuàng)、不需注射對比劑的多b值DWI成像技術(shù),不僅能提供腦組織內(nèi)微結(jié)構(gòu)的水分子彌散信息,還能提供腦組織內(nèi)微循環(huán)的灌注信息。本研究擬通過分析TIA患者及健康對照組的IVIM相關(guān)參數(shù)的變化特點,初步探討IVIM成像技術(shù)在TIA診斷中的應用價值。
1資料與方法
1.1一般資料:收集2011年12月至2015年10月期間經(jīng)我院神經(jīng)內(nèi)科確診為TIA的思者19例作為研究對象,其中男10例,女9例,年齡46~86歲,平均(59.01±8.52)歲。納入標準:①臨床癥狀及影像學檢查符合TIA的診斷標準;⑦均進行MRI隨訪。排除標準:①顱內(nèi)血腫、腦腫瘤、脫髓鞘病及腦血管畸形者;②嚴重肝、心、腎功能不全;③幽閉恐懼癥;④有精神系統(tǒng)疾患病史及家族史者。本研究經(jīng)院倫理委員會批準,均簽署知情同意書。選擇年齡、性別、健康狀況良好的志愿者19例作為對照組,其中男12例,女7例,年齡50~80歲,平均(60.05±6.02)歲。
1.2檢查方法:采用Philips Achieva 3.0T超導型磁共振掃描儀,頭顱16通道矩陣線圈。單次激發(fā)平面回波序列EPI-DWI,常規(guī)掃描包括T2WI、T1WI、T2-Flair。多b值共采用10個b值:0,5,10,20,50,100,200,400,800,1200,1500s/mm2。常規(guī)掃描主要參數(shù):彌散加權(quán)成像:TR 1884ms,TE 51ms,F(xiàn)OV 30mm×230mm,矩陣124×96,激勵次數(shù)3。層厚6mm,間隔1mm,掃描時間1分30秒。橫軸位快速自旋回波(TSE)序列T2WI:TR 3000ms,TE 80ms,F(xiàn)OV 176mm×230mm,矩陣336×512,激勵次數(shù)1。層厚5mm,間隔lmm,掃描時間1分30秒。橫斷面自旋回波(SE))序列T1WI:TR280ms,TE 3ms,flip angle 90°,F(xiàn)OV 168mm×256mm,矩陣201×230,激勵次數(shù)2,層厚6mm,間隔1mm,掃描時間2分30秒。
1.3圖像處理及分析:所有數(shù)據(jù)均使用GE AW4.4后處理工作站進行分析。IVIM模型的各項參數(shù)使用工作站Functiontool中MADC軟件進行計算結(jié)合T2-Flair序列,在b值為800s/ram2的DWI上手動勾畫感興趣區(qū)(region of interest,ROI)。選取基底節(jié)至其上方側(cè)腦室體部水平的四個層面作為感興趣層面(腦組織微循環(huán)灌注降低時,該區(qū)域較腦皮層更易受缺血影響),一側(cè)大腦半球放置4個ROIs,避開大血管、腦脊液及明顯的壞死、出血和囊變區(qū),以腦中線為鏡像,在對側(cè)半球等距離處做出對側(cè)的ROIs。在勾畫完ROI之后,軟件可以自動生成IVIM模型相關(guān)的參數(shù):(1)標準擴散系數(shù)(standard apparentdiffusion coefficient,standard ADC):用b=0,及b≥200的b值數(shù)據(jù)擬合計算的ADC值。(2)慢擴散系數(shù)(slow apparentdiffusion coeflqcient,slow ADC):代表體素內(nèi)單純的水分子擴散效應。(3)快彌散系數(shù)(fast apparentdiffusion coeffi-cient,fast ADC):代表體素內(nèi)微循環(huán)灌注相關(guān)擴散效應。重復測量3次取4個層面IVIM模型相關(guān)的參數(shù)的平均值并記錄。
1.4統(tǒng)計學處理:利用SPSS18.0版統(tǒng)計學軟件,計量資料以(x±s),TIA組與對照組局部腦組織的standard ADC、slow ADC和fast ADC參數(shù)采用獨立樣本t檢驗進行分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2結(jié)果
2.1 MRI檢查結(jié)果:19例TIA組患者的起病時間最短5rain,最長12h,平均5h(見封三圖1)。所有病例均進行MRI隨訪,其中8例患者7~14d進行MRI隨訪,DWI序列顯示新發(fā)腦梗死。
2.2兩組患者IVIM結(jié)果比較:與對照組比較,TIA組患者的fast ADC值明顯降低,兩者差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),standard ADC值和slow ADC值差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。
3討論
TIA是由于某種因素造成的腦動脈一過性或短暫性供血障礙,導致相應供血區(qū)局灶性神經(jīng)功能缺損指伴有大腦局灶性或區(qū)域性短暫的腦血液循環(huán)障礙。隨著時間的推移,腦微循環(huán)灌注下降到不同的閾值會導致腦細胞不同程度的功能及形態(tài)改變,大約1/3TIA患者出現(xiàn)腦缺血損害,形成不可逆的腦損傷,可有對應部位腦梗死。MRI彌散加權(quán)成像(diffusion weighted im aging,DWI)序列對腦組織缺血缺氧最為敏感,是目前常用的影像學檢查方法,能夠識別細胞毒性損害并能夠顯示梗塞的部位,可以提供常規(guī)MRI方法無法獲得的微觀結(jié)構(gòu)信息。因此,基于DWI序列的成像優(yōu)點,美國心臟病與卒中協(xié)會建議重新界定TIA,即癥狀不超過1h,且DWI序列無陽性病灶顯示,推薦使用DWI序列觀察TIA患者有無神經(jīng)組織的損傷,并以此作為與腦梗死的重要鑒別指標。
以往研究報道部分TIA患者存在無梗塞核心區(qū)的缺血帶區(qū)域,認為灌注異??梢宰鳛門IA的客觀指標。而傳統(tǒng)的單指數(shù)DWI模型所得到的ADC同時受到組織內(nèi)水分子擴散和微循環(huán)灌注兩種成分的影響,不能更好地反映病變內(nèi)部的變化情況。隨著MRI硬件和序列技術(shù)的發(fā)展,DWI成像的圖像質(zhì)量得到極大地提升,研究者們也開始進一步關(guān)注包含在擴散數(shù)據(jù)中的多成分的微觀結(jié)構(gòu)信息。IVIM由Le Bihan等在1986年首次提出,基于多組b值(一般7~15個k值),將組織中分別反映水分子擴散和微循環(huán)灌注的兩種成分分別進行研究。在IVIM各參數(shù)中,ADC值由傳統(tǒng)的單指數(shù)模型計算;slow ADC值是采用雙指數(shù)模型擬合得到,代表體素內(nèi)單純的水分子擴散效應;fast ADC是一種假性擴散系數(shù),代表血液在不規(guī)則毛細血管網(wǎng)內(nèi)的流動,類似于水分子的不規(guī)則運動,與血流速度與毛細血管的長度,能夠反映組織微血管灌注信息。
大量研究證實IVIM能夠定量獲得腦組織的灌注信息。有學者發(fā)現(xiàn)fast ADC與傳統(tǒng)灌注中的平均通過時間呈反相關(guān),而與腦血管量呈正比,提出TVIM獲得的灌注參數(shù)及傳統(tǒng)灌注參數(shù)之間存在線性關(guān)系。CBF反映缺血腦組織內(nèi)氧及葡萄糖的輸送率,能夠更直接的反映腦缺血組織病理生理狀態(tài)。Hu等發(fā)現(xiàn)缺血腦組織的fast ADC與CBF之間具有明顯相關(guān)性,CBF的減低引起fast ADC的降低,fast ADC可以反映腦組織的灌注狀態(tài)。本研究結(jié)果顯示TIA組的fast ADC值低于對照組,說明TIA患者整個腦組織的微循環(huán)灌注與正常人相比,均有不同程度的減低,并且fast ADC值的降低與是否出現(xiàn)腦梗死有一定的關(guān)聯(lián),筆者在隨訪中發(fā)現(xiàn),8例TIA患者在出院7~14d后臨床癥狀惡化,隨訪MRI檢查顯示新發(fā)局灶性的腦梗死,這與Prabhakaran等的研究結(jié)果相一致,說明盡管TIA后患者的臨床癥狀可以完全或者幾乎完全緩解,仍有一部分患者處于持續(xù)的腦組織低灌注狀態(tài),及時挽救TIA患者可逆性的腦組織損傷對臨床治療及預后起到了重要的作用。由于本研究樣本量較小,缺乏臨床預后的相關(guān)資料,如NIHSS或mRS評分,僅用影像學結(jié)果對TIA患者及對照組的IVI腦組織微灌注進行描述,缺乏明確持續(xù)性的DWI隨訪結(jié)果與臨床預后之間的關(guān)系,需要更多的病例數(shù)及更多次的隨訪,進一步評估fast ADC值在TIA疾病早期診斷中的確切診斷效能。
綜上所述,IVIM作為一項無創(chuàng)性檢查方法,既能顯示彌散信息,又能反映局部的微循環(huán)灌注,能夠從微觀水平對TIA患者的腦組織功能狀態(tài)進行評估,有助于TIA的早期診斷。