高玉杰,王 杰,呂興隆
(內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市醫(yī)院CT室,內(nèi)蒙古 赤峰 024000)
腦微出血于1994年被Offenbacher等[1]首先發(fā)現(xiàn),并定義為在T2WI圖像上呈點(diǎn)狀或圓形的均勻低信號(hào)區(qū),直徑2~5 mm,邊緣無(wú)水腫。多發(fā)的腦微出血被認(rèn)為是一種具有出血傾向的腦微血管病變標(biāo)志。Lee等[2]針對(duì)自發(fā)性腦出血患者出血量與腦微出血的影像學(xué)研究發(fā)現(xiàn),腦葉或殼核出血伴腦微出血患者與不伴微出血病灶的患者比較,出血量可增加2~3倍,提示腦微出血是大量腦出血的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。
1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及藥品 ①Siemens 1.5 T MRI儀及頭部線圈;②精密顱骨鉆(恒諾醫(yī)療器械公司 TSDZ-2A);③100 μL鎖緊式可換針頭微量注射器(上海玻利鴿工貿(mào)有限公司);④醫(yī)用骨蠟(上海強(qiáng)生公司);⑤兔頭、針具固定裝置(泰興市三愛(ài)思實(shí)驗(yàn)儀器廠)。
1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 選用12個(gè)月齡成年新西蘭大白兔40只,體質(zhì)量2 500~3 100 g,雌雄不限,隨機(jī)分成對(duì)照組(5只)、實(shí)驗(yàn)組(35只)。實(shí)驗(yàn)組分別于模型制作成功后1 h(超急性期)、48 h(急性期)、15 d(亞急性期)、35 d(慢性期)行MRI常規(guī)序列掃描,以及隨機(jī)性病理取材。
1.3 腦微出血模型制作方法 腦微出血模型制作采用自體血注射的方法[3],術(shù)前8 h實(shí)驗(yàn)動(dòng)物禁食、禁水、頭部備皮,使用10%水合氯醛溶液(劑量3~5 mL/kg體質(zhì)量)腹腔注射誘導(dǎo)全麻。動(dòng)物麻醉后腹臥位于手術(shù)臺(tái)上,皮膚消毒正中矢狀位切開(kāi)兔額頂部皮膚1~2 cm,按預(yù)實(shí)驗(yàn)獲得的基底節(jié)區(qū)穿刺點(diǎn),取矢狀縫向右旁開(kāi)6 mm,冠狀縫向后5~6 mm,與矢狀面向外成10°~15°角,垂直冠狀面,進(jìn)針11 mm,注入肝素化的自體血40 μL,留針10~15 min,拔針,骨蠟封閉,消毒縫合。對(duì)照組只鉆孔、進(jìn)針,不注血。
1.4 MRI掃描及圖像分析 SWI參數(shù):TE 40 ms,TR 49 ms,矩陣256×256,F(xiàn)OV 18 cm×18 cm,層厚2mm,無(wú)間隔;T1WI(FSE)序列:TE 8ms,TR 1750ms,矩陣320×224,F(xiàn)OV 16 cm×16 cm;T2采用propller序列:TE 98 ms,TR 6 300 ms,矩陣320×320,F(xiàn)OV 16 cm×16 cm。掃描后圖像傳入ADW4.4工作站觀察記錄各序列信號(hào)特點(diǎn)及測(cè)量各序列微出血灶體積值。血腫體積=各層血腫面積(層厚+層距)×1/2。
1.5 病理取材方法 實(shí)驗(yàn)組按預(yù)定時(shí)間點(diǎn)完成MRI規(guī)定序列掃描后,隨機(jī)選取1只,氣體栓塞法處死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物;用甲醛溶液灌注取腦,固定72~96 h;固定好的兔腦先以2~3 mm層厚均勻冠狀面切開(kāi),選取含出血灶的切片行脫水、石蠟包埋、切片、測(cè)量體積、HE染色及鏡下觀察。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件。血腫體積以±s表示,各序列間比較行配對(duì)t檢驗(yàn),多組計(jì)量資料比較用方差分析,檢出率采用四格表資料的χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
實(shí)驗(yàn)組35只,1只術(shù)中麻醉過(guò)量死亡,余均存活。術(shù)后未發(fā)現(xiàn)肢體活動(dòng)障礙等較嚴(yán)重腦出血并發(fā)癥。對(duì)照組5只MRI各序列術(shù)區(qū)未見(jiàn)異常信號(hào)灶,組織病理未見(jiàn)出血灶。
2.1 影像表現(xiàn)及組織病理表現(xiàn) 腦微出血各期T2WI呈類圓形低信號(hào)灶(圖1a);T1WI呈等或略低信號(hào)(圖1b);SWI絕大多數(shù)表現(xiàn)為境界清楚的類圓形低信號(hào)(圖1c),少有中心呈等信號(hào)周圍環(huán)繞低信號(hào);相位圖各期均呈密度均勻或不均勻高信號(hào),周圍環(huán)繞低信號(hào)環(huán)(圖1d)。
組織病理:超急性期微出血灶邊界清楚,紅細(xì)胞形態(tài)飽滿,核漿比例適當(dāng),周圍腦組織形態(tài)正常;急性期出血灶紅細(xì)胞變扁,胞漿減少,邊緣可見(jiàn)少量巨噬細(xì)胞吞噬紅細(xì)胞;亞急性期出血灶進(jìn)一步縮小,紅細(xì)胞失去正常形態(tài)并聚集成團(tuán),周圍可見(jiàn)較多巨噬細(xì)胞聚集,出血灶周圍可見(jiàn)含鐵血黃素沉積,鄰近腦組織內(nèi)亦可見(jiàn)吞噬了紅細(xì)胞的巨噬細(xì)胞及小膠質(zhì)細(xì)胞;慢性期出血灶區(qū)僅剩少量條形及斑片狀含鐵血黃素沉積,周圍腦組織可見(jiàn)多發(fā)小膠質(zhì)細(xì)胞聚集。
2.2 SWI與T1WI+T2WI對(duì)出血灶檢出率比較 實(shí)驗(yàn)組34只存活兔,SWI序列檢出34處微出血灶,檢出率100%,T1WI+T2WI序列檢出微出血灶24處,檢出率70.59%,兩者檢出率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.3 實(shí)驗(yàn)組不同時(shí)期各序列及石蠟切片測(cè)量體積對(duì)比(表1) 造模成功后1 h、48 h、15 d、35 d,SWI、T2WI序列及石蠟切片測(cè)量的各出血灶直徑均<5mm,在T2序列未見(jiàn)水腫信號(hào)。
表1 實(shí)驗(yàn)組不同時(shí)期各序列及石蠟切片測(cè)量平均體積對(duì)比(V/mm3,±s)
表1 實(shí)驗(yàn)組不同時(shí)期各序列及石蠟切片測(cè)量平均體積對(duì)比(V/mm3,±s)
時(shí)間點(diǎn) SWI T2WI 石蠟切片1 h 35.27±2.02 30.20±1.04 28.76±0.99 48 h 28.44±1.43 25.25±3.29 23.70±1.72 15 d 23.69±2.66 16.13±1.71 15.12±1.08 35 d 12.69±1.54 6.74±1.07 4.40±0.78平均 25.07±8.73 23.23±7.53 18.10±9.64
各序列間比較采用配對(duì)t檢驗(yàn),SWI所示體積與大體病理所測(cè)體積及T2WI所示體積間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),T2WI所示體積與大體病理所測(cè)體積間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.4 實(shí)驗(yàn)組不同序列影像放大率對(duì)比(表2)
表2 實(shí)驗(yàn)組不同序列影像放大率對(duì)比(±s)
表2 實(shí)驗(yàn)組不同序列影像放大率對(duì)比(±s)
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T2WI與實(shí)際體積比值接近1,不同時(shí)間點(diǎn)放大率無(wú)差別。SWI序列與實(shí)際體積比值隨時(shí)間延長(zhǎng)呈增大趨勢(shì),1 h與48 h比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其余時(shí)間點(diǎn)組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。
3.1 SWI原理及特點(diǎn) SWI是近年來(lái)應(yīng)用于臨床的一種新開(kāi)發(fā)的MRI技術(shù),它利用不同組織間磁敏感性的差異產(chǎn)生信號(hào)對(duì)比,是在T2*加權(quán)梯度回波序列(T2*GRE)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),具有三維、高分辨力、對(duì)微小的順磁性物質(zhì)敏感等諸多優(yōu)點(diǎn)[4]。GE公司也在繼承T2*GRE序列的基礎(chǔ)上發(fā)展了一種新的SWI序列,命名為SWAN(T2star weighted angiography)。
以往將SWI與T2*GRE進(jìn)行對(duì)比的文章較多[5],且結(jié)論相似。本實(shí)驗(yàn)以病理為金標(biāo)準(zhǔn),一方面驗(yàn)證SWI對(duì)微出血檢出的敏感性,另一方面探討磁敏感放大效應(yīng)是否存在。
3.2 腦微出血SWI顯示體積與實(shí)際體積對(duì)比 對(duì)微出血血腫體積的研究少有文獻(xiàn)報(bào)道,Belayev等[6]在鼠的右側(cè)紋狀體注入45 μL自體動(dòng)脈血制作微出血模型,在4.7 T MRI觀察腦微出血隨時(shí)間變化(0~1 h、6 h、24 h、72 h、7 d)不同序列的體積變化情況,結(jié)果顯示血腫在不同時(shí)間點(diǎn)體積變化較大,24 h時(shí)血腫體積最小,與本實(shí)驗(yàn)存在差別。本實(shí)驗(yàn)顯示,血腫體積隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸變小,在35 d時(shí)即慢性期體積最?。环治銎湓蚩赡転?組實(shí)驗(yàn)觀察的時(shí)間不同,Belayev等的觀察時(shí)間點(diǎn)主要集中在出血的亞急性早期,此期組織病理顯示僅少量巨噬細(xì)胞聚集,即這段時(shí)間內(nèi)血腫的自身清除機(jī)制尚未發(fā)揮主要作用,體積變化以血腫本身的固縮、脫水等占主導(dǎo)作用,而本實(shí)驗(yàn)觀察時(shí)間較長(zhǎng),亞急性后期腦組織的自身血腫清除機(jī)制占主導(dǎo),血腫慢性期組織病理顯示可辨認(rèn)的紅細(xì)胞已不存在,僅剩巨噬細(xì)胞清除紅細(xì)胞后的少量含鐵血黃素沉積,故體積最小。
Belayev等[6]證明,SWI對(duì)實(shí)際出血灶的顯示可放大5倍左右,24 h時(shí)放大作用最明顯,T2WI測(cè)量的出血灶大小與實(shí)際大小接近。而本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,SWI對(duì)實(shí)際出血灶存在放大作用,在慢性期放大作用最明顯,平均放大2倍以上,而在急性期放大作用不顯著;分析其原因,一方面與場(chǎng)強(qiáng)不同有關(guān),場(chǎng)強(qiáng)的增加會(huì)使磁敏感性及磁敏感放大作用相應(yīng)增加,使具有微弱順磁性物質(zhì)及更小的出血灶顯示出來(lái),與Bian等[7]報(bào)道的7 T MRI的SWI序列比3 T的SWI序列敏感,能夠發(fā)現(xiàn)更多出血灶的結(jié)果相一致。另一方面,出血的慢性期病理結(jié)果顯示,出血灶內(nèi)僅少量含鐵血黃素沉積,含鐵血黃素與去氧血紅蛋白相比具有更強(qiáng)的順磁性,會(huì)在出血灶周圍較大范圍內(nèi)影響磁場(chǎng)的均勻性,所以磁敏感放大作用最顯著。
3.3 腦微出血研究的臨床意義及研究進(jìn)展 微出血與無(wú)癥狀的腦白質(zhì)病變、腔隙性腦梗死、微血管腔隙的擴(kuò)大,均被認(rèn)為是微血管病變的標(biāo)志,是亞臨床損害。它們均與認(rèn)知功能障礙、高血壓、腦出血、缺血性腦卒中、糖尿病、家族性血管畸形等小血管疾病密切相關(guān)[8-11],而這些疾病進(jìn)展到一定程度均可導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙。
研究[12]證明,溶栓治療過(guò)程中腦葉的微出血使發(fā)生出血性轉(zhuǎn)化的概率明顯增加,提示淀粉樣腦血管病可能是溶栓治療發(fā)生腦出血轉(zhuǎn)歸的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。Sun等[13]對(duì)85例煙霧病患者腦微出血進(jìn)行前瞻性研究隨訪2年后發(fā)現(xiàn),與其他區(qū)域相比,深部及室周白質(zhì)的腦微出血與腦室出血具有更高的相關(guān)性,推測(cè)煙霧病患者深部及室周白質(zhì)微出血的出現(xiàn)可能預(yù)示未來(lái)的腦室內(nèi)出血。
綜上所述,SWI對(duì)各期微出血灶檢出率均較高,是微出血相關(guān)疾病的首選檢查方法,其對(duì)超急性期及急性期的腦微出血磁敏感放大作用較弱,對(duì)亞急性期及慢性期的腦微出血存在較強(qiáng)的磁敏感放大作用,結(jié)合病理組織學(xué)表現(xiàn)考慮與強(qiáng)順磁性物質(zhì)含鐵血黃素的沉積有關(guān)。微出血灶各期的SWI表現(xiàn)相似,均呈低信號(hào),相位圖均呈高信號(hào),僅依靠SWI無(wú)法對(duì)微出血灶進(jìn)行分期診斷。
圖1 超急性期(1 h)兔腦微出血模型 圖1a T2WI示右側(cè)基底節(jié)區(qū)類圓形低信號(hào)灶 圖1b T1WI未見(jiàn)異常信號(hào) 圖1c SWI呈均勻低信號(hào),周圍環(huán)繞高信號(hào)環(huán),較圖1a顯示病灶大 圖1d 相位圖呈均勻高信號(hào),周圍環(huán)繞低信號(hào)環(huán)
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