湖北醫(yī)藥學院附屬人民醫(yī)院磁共振室 (湖北 十堰市 442012)

莫本成 張自力 劉振華 李華菊 楊 凡 楊 麗

動態(tài)磁敏感對比MRI與磁敏感加權成像在急性腦缺血中的應用比較*

湖北醫(yī)藥學院附屬人民醫(yī)院磁共振室 (湖北 十堰市 442012)

莫本成 張自力 劉振華 李華菊 楊 凡 楊 麗

目的探討比較急性腦缺血在動態(tài)磁敏感對比(DSC)MRI與磁敏感加權成像(SWI)上的表現，為臨床治療提供科學有效的影像參考。方法選取經影像及臨床已經確診的且發(fā)病時間為3d內急性腦缺血患者作為觀察對象，共44例。對患者予以常規(guī)MRI、DSC及SWI檢查，觀察影像表現。依據DSC表現具體分成正常灌注、灌注不足、過度及延遲灌注共四種；同時依據SWI影像情況分成靜脈減少或者增多及正常三種。應用Mann-Whitney法對DSC與SWI兩種技術結果進行一致性檢驗分析，在SWI所示病變部位及其對側正常半球鏡像區(qū)選擇三個興趣區(qū)域，并測量信號強度。結果在DSC上表現灌注不足者35例，其中31例在SWI上表現出病灶靜脈減少或者已經消失，其余13例患者，在DSC上表現為灌注不足者4例，過度灌注6例，延遲灌注3例，而在SWI上顯示正常。一致性分析顯示兩種技術間無顯著統(tǒng)計學差異(P＞0.05)，信號強度比值比較亦無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。結論SWI與DSC比較，能夠顯示腦血流動力學狀態(tài)，能夠反映出再灌注損傷情況，與常規(guī)MRI結合，可為治療與預后提供更有價值的參考依據。

急性腦缺血；動態(tài)磁敏感對比；磁敏感加權成像

隨著磁共振技術的快速發(fā)展，急性腦缺血的診斷水平也隨之提升，常規(guī)MRI與磁共振血管成像(MRA)等均能夠在早期對急性腦缺血進行診斷，但對病灶局部的血流灌注卻不能較好地顯示，而血流灌注及組織可存活情況是評估急性腦缺血的重要部分之一[1-2]。DSC動態(tài)磁敏感對比技術目前屬于MRI中的一種功能性技術，有較好的組織分辨及空間分辨能力，可以很好地顯示血流灌注情況，在臨床已經有廣泛性的應用。而磁敏感加權成像(SWI)則是近年研發(fā)的一種技術，其相對于傳統(tǒng)的頭顱常規(guī)MRI等更有優(yōu)勢，對血凝塊、鐵質、脫氧血紅蛋白以及小靜脈血管等順磁性物質有更好的敏感特性，可以為臨床提供更有參考價值的影像資料，對于單一應用DSC或者SWI的研究，在國內目前較為多見[3]，但二者聯用在急性腦缺血中的報道卻鮮見，筆者通過比較急性腦缺血在DSC與SWI上的表現，為臨床合理治療提供更加有價值的思路和參考方案，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2014年1月至2015年2月間在本院經影像及臨床確診的急性腦缺血患者44例作為觀察對象，其中男26例，女18例，平均年齡(64.2±1.5)歲，其中5例高血壓，3例糖尿病，11例有長期吸煙史，17例合并高血脂與高血壓，15例合并糖尿病與高血壓，4例高血脂。前驅癥狀：短暫性肢體麻木感、頭暈無力，就診時患者多出現嘔吐惡心、頭暈無力、意識障礙、失語、偏癱及大小便障礙等。患者納入標準：①無既往缺血性腦卒中或者出血性腦卒中病史；②發(fā)病時間3d內，腔隙性腦梗死需排除；③患者行常規(guī)MR掃描排除路腦損傷、腦腫瘤或者腦血管畸形等疾?。虎芑颊邿o行磁共振檢查等禁忌。均經醫(yī)院倫理委員會批準同意，簽署知情書。

1.2 方法

1.2.1 設備選擇：超導核磁共振掃描儀(GE discover 750 3.0T)，12通道接收線圈。SWI掃描：應用具有高分辨的、三維梯度回波序列，掃描參數：TR與TE分別為30ms與20ms，翻轉角為15°，矩陣為254×512mm，層厚為2.0mm，層數為56層，掃描時間為5min5s。SWI的后處理：原始圖像層厚2.0mm，使用SDMIP技術對所得磁矩圖予以小密度投影重建，從而得到小靜脈血管成像；DSC掃描：應用平面掃描回波成像法，掃描參數：TR與TE分別為1400ms與32ms，翻轉角為90°，掃描范圍為255×257mm，矩陣為254×512mm，層厚為5.0mm，在行DSC掃描時需要應用馬根維顯對比劑，使用劑量：0.1mmol/kg，團注速度以3.5ml/s為宜。

1.2.2 數據分析：應用小密度投影重建minIP圖來實現SWI數據的分析，觀察病灶周圍小靜脈的情況，觀察有無血栓，有無出血病灶，研究主要內容：對比總結患者患側的缺血灶中央、周圍與對側正常小靜脈成像情況，具體包括：①缺血病灶中央小靜脈出現減少或者基本消失，周圍區(qū)域則較正常對側增粗增多；②缺血病灶中央小靜脈輕度的減少，周圍區(qū)域較正常對側有輕度增粗增多現象；③缺血病灶中央小靜脈有輕微減少，周圍區(qū)域與對側比較無顯著改變。

1.2.3 DSC圖像處理：DSC數據被導入工作站后進行后處理，分析腦血容量(rCBV)、腦血流量(rCBF)、達峰時間(TTp)以及平均通過時間(rMTT)，依據DSC結果，將患者患側血流灌注情況分成以下幾種狀態(tài)具體包括：正常灌注；灌注不足；過度灌注與延遲灌注。

1.2.4 DSC與SWI對比分析：應用定性分析法，在確定病灶后，比較病灶在DSC與SWI上的MRI表現，缺血病灶在DSC上的表現共四種情況：正常灌注、灌注不足、延遲與過度灌注，同時觀察相應部位上的SWI信號改變，包括病灶中央及周圍小靜脈的改變，是否出現血栓或者出血，為了能夠更好地分析血流灌注狀態(tài)，將SWI上的小靜脈減少或者消失情況與DSC灌注不足狀態(tài)對應比較。

1.3 統(tǒng)計學方法應用統(tǒng)計學軟件SPSS20.0做統(tǒng)計學處理，研究中使用Mann-Whitney檢驗法對涉及到的SWI及DSC進行定性分析，計量資料則行t檢驗，P ＜0.05表示統(tǒng)計學有顯著差異。

2 結 果

2.1 常規(guī)MRI彌散加權成像(DWI)表現在44例患者中，發(fā)現了80處病灶，主要分布在大腦半球32處、基底節(jié)40處、腦干5處以及小腦半球3處，在病灶區(qū)域及對側正常大腦半球鏡像區(qū)選擇三個興趣區(qū)域，共測量3次ADC值，取平均值，得到梗死區(qū)域平均值為(8.32±0.61)，正常對側的大腦半球鏡像區(qū)平均ADC值為(11.43±0.51)。其中9例患者在治療一周后進行復查，可見DWI信號強度降低，而ADC信號強度有所提升。

2.2 磁敏感加權成像(SWI)表現44例患者中，31例在SWI上表現為小靜脈減少或者基本消失，病灶周圍靜脈較正常對側有不同程度上的增粗增多，其中15例病灶周圍靜脈明顯增粗增多，12例輕度增粗增多，4例病灶小靜脈減少或者基本消失，余13例患者在SWI上的表現無明顯的異常。

2.3 動態(tài)磁敏感對比(DSC)表現44例患者中，有35例表現血流灌注不足，3例延遲灌注，6例過度灌注，見表1。

表1 44例患者缺血病灶區(qū)DSC灌注與小靜脈改變比較

2.4 DSC與SWI對比結果44例患者中，35例灌注不足，其中31例為DSC與SWI檢查結果保持一致，顯示在DSC上為灌注不足，而在SWI上則表現為小靜脈減少或者基本消失(見圖1)13例兩種技術表現不一致，在SWI上表現為正常但在DSC上則表現出灌注不足4例，延遲灌注3例，過度灌注6例。但兩種技術在病變區(qū)的血流灌注情況上比較無明顯的統(tǒng)計學差異(P=0.301)，兩種技術的患側與正常對側信號強度比值，DSC比值為(0.82±0.25)，SWI比值為(0.93±0.23)，之間無明顯統(tǒng)計學差異(t=3.201，P=0.342)。

圖1 顯示小靜脈減少或者消失（箭頭）。

3 討 論

在MRI中，DSC屬于功能成像技術，有良好的組織分辨及空間分辨率，可以很好地反映出血流灌注異常情況，準確地收集缺血腦卒中患者的生理病理學相關信息，可以量化灌注情況，有學者研究，對PWI與DWI匹配模式研究發(fā)現，二者能夠很好地確定腦缺血中的半暗帶，有助于醫(yī)師對組織可存活性的把握，同時有助于治療時間窗的把握，已經得到臨床的廣泛使用，但在需要快速團注對比劑時，就出現了局限[4-5]。

SWI則是目前新開發(fā)出來的一種具有高分辨率的磁共振成像技術，能夠提高引發(fā)磁敏感效應，并使這種效應與周圍組織形成對比，這一過程是經相位改變來實現的，相位的改變增強了不同磁化屬性組織，從而達到目的[6-7]。一般來說，SWI可以通過三維梯度回波序列以及薄層的掃描技術來采集相位圖與幅值圖，同時對相鄰層面行小密度投影，最后與幅值圖結合形成SWI圖像。此時得到的圖像可以在最大化地顯示出失相位區(qū)的負性信號，最大程度上發(fā)揮出磁敏感效應，有助靜脈血管結構的清晰顯示，明顯超過了傳統(tǒng)的回波技術，相對于傳統(tǒng)的頭顱常規(guī)MRI檢查等，其對鐵質、含鐵血黃素、血凝塊及小靜脈血管等順磁性物質有更加敏感的反應，可以提供更多有價值的參考信息[8-9]。

DSC與SWI對急性腦缺血血流動力學的顯示，急性腦缺血一旦發(fā)生，對病灶血流灌注情況的有效評估對后續(xù)的治療以及預后有十分重要的意義。DSC可以經團注對比劑來快速清晰地顯示出腦組織血流灌注的情況，同時能夠提供有價值信息。DSC生成的參數圖具體包括：腦血容量、腦流量、達峰時間以及平均通過時間，結合起來就可以有效判定腦組織的血流動力學狀態(tài)。多數專家學者認為[10]，腦流量是腦組織存活性預測的最佳灌注指標，而腦血容量上體現的面積異常，與DWI顯示的缺血病灶面積高度有關，達峰時間及平均通過時間對缺血病灶十分敏感，能夠很好地區(qū)分正常腦組織與缺血病灶區(qū)。在分析灌注情況時，可分成四種：灌注不足、正常灌注、延遲灌注以及過度灌注。

在筆者的研究結果中，44例患者病灶區(qū)域血流灌注情況為：35例灌注不足，3例延遲灌注，6例過度灌注。可見在DSC上可以敏感地顯示出腦組織的血流灌注情況，在腦組織出現缺血后，病灶的主要血流灌注異常集中在灌注不足，這可能是因局部血液供應快速降低導致，也是腦組織血流灌注的微觀表現，而延遲及過度灌注可能與周圍的側枝循環(huán)建立，血流量有部分開始恢復有一定關系。

在本組中，44例患者的DSC與SWI上小靜脈表現進行比較發(fā)現，這兩種技術有31例檢查結果表現一致。在DSC上表現出的灌注不足，在SWI上則顯示出病灶靜脈減少或者基本消失，而周圍小靜脈有不同程度的增粗與增多，DSC上顯示灌注不足4例，延遲灌注3例，過度灌注6例。通過定性分析顯示，兩種技術表現出的病灶區(qū)及周圍局部血流灌注情況，二者比較無顯著統(tǒng)計學差異，小靜脈血管顯示的粗度及多少則可能與血管內的脫氧血紅蛋白含量提升有關。發(fā)生腦缺血后，因為局部代謝率的降低，病灶周圍血管的血流速度開始變慢，脫氧血紅蛋白含量有所上升，血氧飽和度有所降低。SWI對脫氧血紅蛋白有著高敏特性，會增強靜脈血管與周圍組織的對比性，充分顯示小靜脈。小靜脈的清晰顯示，則表明了側枝循環(huán)的建立較好，血液供應已經得到了一定恢復，在及時的干預后，已經轉變?yōu)檎＝M織，預后也較好。但這種結果還需要大樣本的研究來證實[11-12]。對于DSC，目前還需要快速的團注對比劑，而這種情況需要較大的費用，應用上有一定局限，而SWI則不需要對比劑，技術要求較DSC低，因此，SWI可以在無創(chuàng)的情況下清晰顯示出缺血狀態(tài)下的腦灌注情況，有較大的選擇性，但在顯示延遲與過度灌注時，作用較小，因此還需要DSC來配合共同作用下進行評估。

綜上述，SWI具有高敏感特性，在檢測動靜脈血栓及微出血病灶方面有較大優(yōu)勢，且無創(chuàng)，能夠為早期腦卒中的診斷提供較多的信息，但在血流延遲灌注及過度灌注方面較欠缺，還需要與DSC進行配合。

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(本文編輯:郭吉敏)

Dynamic Susceptibility Contrast MRI and Magnetic Susceptibility Weighted Imaging in Cerebral Ischemia Compare*

MO Ben-cheng, ZHANG Zi-li, LIU Zhen-hua,et al．, Department of MRI, Renmin Hospital, Hubei University of Medicine, Shiyan 442000, Hubei Province, China

ObjectiveTo explore acute cerebral ischemia in dynamic susceptibility contrast (DSC) MRI performance and susceptibility weighted imaging (SWI) on scientific and effective image reference for clinical treatment．MethodsTo choose have been confirmed and the onset time of acute cerebral ischemia in patients with 3D as the object of observation, a total of 44 cases． For patients treated with routine MRI, DSC and SWI examination, imaging observation． Based on the DSC specific into normal perfusion, hypoperfusion, excessive and delayed perfusion in a total of four, at the same time on the basis of the SWI image into vein reduced or increased and normal． Using Mann Whitney method of differential scanning calorimetry (DSC) and SWI two techniques results consistency test analysis, in the SWI shown in lesion and in the contralateral normal brain image area in three regions of interest, and measure the signal strength．ResultsDSC performance hypoperfusion in 35 cases, including 31 cases showed lesions on SWI vein reduced or have disappeared, and the remaining 13 patients, showed hypoperfusion in 4 cases in the DSC, hyperperfusion six cases, three cases of delayed perfusion, and the display properly on SWI． Consistency between the two technology analysis shows no significant difference (P＞0．05), and there was no signal intensity ratio statistically significant difference (P＞0．05)．ConclusionSWI and DSC comparison, can show cerebral hemodynamic status, it can reflect reperfusion injury, combined with conventional MRI, can provide valuable reference for the treatment and prognosis．

Acute Cerebral Ischemia; Dynamic Susceptibility Contrast; Susceptibility Weighted Imaging; Reperfusion Injury

R743.31

A

湖北省教育廳科學技術研究項目(D20112103)

10.3969/j.issn.1672-5131.2017.01.008

2016-12-05

張自力