陳鵬 譚璨 李燕華 李瑞雄 楊維珍

急性缺血性腦卒中 （acute ischemic stroke，AIS）是嚴(yán)重影響人們健康及生活質(zhì)量的疾病，發(fā)病急、癥狀重，及時(shí)的診治可減少殘疾發(fā)生和改善預(yù)后。擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）可早期檢出腦梗死、評(píng)估預(yù)后[1-4]，并對(duì)臨床癥狀體征與AIS相似的其他疾病也能作出鑒別診斷，在A(yíng)SI的影像診斷方面發(fā)揮了重要的作用。但常規(guī)掃描參數(shù)不適用于重癥及不合作病人，不能廣泛應(yīng)用于篩查ASI病人進(jìn)行溶栓治療的效果。因此，本研究旨在探討掃描參數(shù)優(yōu)化后的DWI對(duì)AIS病人的應(yīng)用價(jià)值，即在滿(mǎn)足影像診斷要求的前提下，盡量縮短掃描時(shí)間，從而更有效地應(yīng)用于A(yíng)IS病人的檢查。

1 資料與方法

1.1 一般資料 前瞻性連續(xù)納入2016年1月—2017年6月期間梧州市人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治的50例AIS病人，男34例，女16例，年齡47～97歲，平均年齡（66.8±11.9）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合2014年中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南診斷標(biāo)準(zhǔn)；②發(fā)病時(shí)間＜3 d，經(jīng)初步治療后需復(fù)查頭顱MR影像。排除有MR檢查禁忌證者。研究得到醫(yī)院學(xué)術(shù)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，掃描前病人或家屬簽署知情同意書(shū)。

1.2 設(shè)備與方法 采用GE公司的Signa HDe 1.5 T超導(dǎo)型MR設(shè)備，8通道頭頸聯(lián)合線(xiàn)圈。所有病人均進(jìn)行4種參數(shù)的橫斷面DWI檢查并獲得4組影像，采用單次激發(fā)平面回波（single shot EPI，SS-EPI）序列，分別在層面選擇、相位編碼和頻率編碼方向施加擴(kuò)散敏感梯度，擴(kuò)散梯度因子（b值）均為1 000 s/mm2，各組掃描方案及參數(shù)見(jiàn)表1。

1.3 影像客觀(guān)評(píng)價(jià) 在GE AW4.4工作站上采用Funtool軟件進(jìn)行影像后處理。由1位醫(yī)師在病灶、正常腦白質(zhì)、背景噪聲（左側(cè)額部旁FOV內(nèi)的空氣區(qū)域）上勾畫(huà)興趣區(qū)（ROI），ROI大小為 30 mm2，每個(gè)ROI各選取3次，計(jì)算其平均值。分別測(cè)量4組影像的病灶、正常腦白質(zhì)的信號(hào)強(qiáng)度（SI），分別記為SI病灶、SI腦白質(zhì)，并測(cè)量背景噪聲（SD背景），計(jì)算信噪比（SNR）=SI病灶/SD背景、對(duì)比噪聲比（CNR）=（SI病灶-SI腦白質(zhì)）/SD背景、信號(hào)強(qiáng)度比（SIR）=SI病灶/SI腦白質(zhì)。 測(cè)量病灶的ADC值。

1.4 影像質(zhì)量評(píng)價(jià) 由2位有8年以上MR影像診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生對(duì)4組影像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，當(dāng)意見(jiàn)不一致時(shí)，由第3位主任醫(yī)師進(jìn)行決定。根據(jù)有無(wú)偽影、噪聲大小、解剖細(xì)節(jié)的勾畫(huà)進(jìn)行影像評(píng)分：1分為影像質(zhì)量差，無(wú)法診斷；2分為影像質(zhì)量較差，影響診斷；3分為影像質(zhì)量良好，不影響診斷；4分為影像質(zhì)量好，適合診斷。DWI影像質(zhì)量評(píng)分為所有層面評(píng)分之和除以層數(shù)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以（±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。非正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)M（P25，P75）表示，多組間比較采用 Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)，組間兩兩比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 4組影像的參數(shù)比較 4組影像的SNR、CNR差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。組2的SIR最高，但 1、2、3 組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均 P＞0.05）；組4的SIR低于其他3組（均P＜0.001）。4組間ADC值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。詳見(jiàn)表2。

表1 4組DWI影像的掃描參數(shù)

2.2 4組影像質(zhì)量評(píng)分比較 組2的影像質(zhì)量評(píng)分最高，但與組1間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。組3 評(píng)分低于組 1、2（均 P＜0.001），但高于 3 分，不影響診斷。組4評(píng)分＜3分，低于其他3組（均P＜0.001），影響診斷。詳見(jiàn)表2。

表2 4組DWI影像的主客觀(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)比較

2.3 診斷結(jié)果 50例AIS病人中，大面積腦梗死4例、多發(fā)性腦梗死19例（圖1、2）、分水嶺腦梗死14例、腔隙性腦梗死13例。

圖1 AIS病人4種參數(shù)的DWI影像。A圖（組1）影像質(zhì)量良好，評(píng)分3.68分，掃描時(shí)間2 min 57 s。B圖（組2）影像質(zhì)量最高，灰白質(zhì)分界清楚，評(píng)分達(dá)3.84分，掃描時(shí)間1 min 21 s。C圖（組3）較多噪聲，但病灶仍可清楚顯示，不影響診斷，評(píng)分3.16分，掃描時(shí)間23 s。D圖（組4）未能區(qū)分灰白質(zhì)，腦組織、病灶邊界模糊，出現(xiàn)偽影（白箭），評(píng)分2分，掃描時(shí)間18 s。

圖 2 AIS 病人 4 種參數(shù)掃描獲得的 ADC 圖。

3 討論

AIS病人及時(shí)治療是影響預(yù)后的關(guān)鍵，發(fā)病時(shí)間＜6 h的病人，需行影像檢查迅速評(píng)估可否行溶栓或血管內(nèi)治療，目前的共識(shí)是以CT為首選檢查[5]，但CT不能為臨床制定治療方案提供較全面的影像信息，而多模式MRI可提供更多信息，因此被越來(lái)越多的研究者推薦[6-7]。其中，DWI可在腦梗死30 min內(nèi)檢出病灶。Christy等[8]對(duì)25例兒童AIS病人進(jìn)行研究，11例進(jìn)行CT檢查，10例進(jìn)行DWI檢查，4例進(jìn)行完整MRI檢查，結(jié)果顯示DWI檢測(cè)缺血較CT敏感，可作為一些疑似AIS兒童的首選檢查。在腦梗死早期，腦細(xì)胞缺血缺氧，發(fā)生細(xì)胞毒性水腫，細(xì)胞外液間隙急劇減少，水分子擴(kuò)散受限，于DWI序列上出現(xiàn)異常高信號(hào)[9]。

3.1 掃描技術(shù)與b值選擇 本研究采用SE-EPI DWI序列，小b值DWI在一定程度上反映了局部組織的微循環(huán)，但所測(cè)得ADC值穩(wěn)定性較差，易受其他生理活動(dòng)的影響，不能有效反映水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，大b值的DWI受局部組織微循環(huán)灌注影響較小，能較好地反映水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。但隨著b值增大組織信號(hào)衰減越明顯，影像SI及SNR會(huì)降低[10-11]。 陳等[12]研究認(rèn)為 b=800～1 000 s/mm2時(shí)進(jìn)行腦部DWI檢查獲得的影像質(zhì)量較好，各項(xiàng)參數(shù)相對(duì)穩(wěn)定，故本研究選取的b值為1 000 s/mm2。

3.2 并行采集技術(shù)對(duì)影像的影響 并行采集技術(shù)是利用多通道表面線(xiàn)圈的空間位置差異來(lái)區(qū)分信號(hào)的位置來(lái)源，通過(guò)每個(gè)線(xiàn)圈彼此間的配合，減少成像過(guò)程中的相位編碼的步數(shù)，使掃描時(shí)間顯著減少，也因其對(duì)K空間填充方式與重建算法的改進(jìn)，在同樣掃描時(shí)間內(nèi)，可提高空間分辨率及減少磁化率偽影[13-14]。本研究中，組1和組2基本掃描參數(shù)相同，而組2采用了并行采集技術(shù)，影像質(zhì)量較組1提高，主觀(guān)閱片評(píng)分最高，影像質(zhì)量最好，且掃描時(shí)間較組1減少了1 min 36 s。

3.3 降低激勵(lì)次數(shù)（NEX）對(duì)影像的影響 本研究中組3采用并行采集技術(shù)并將NEX降為1，時(shí)間較組1減少2 min 34 s，影像質(zhì)量評(píng)分低于組1（P＜0.05），而 SIR、SNR、CNR、ADC 值與組 1差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。理論上根據(jù)公式“掃描時(shí)間=TR×n×NEX（TR 為重復(fù)時(shí)間）、SNRN=NEX2×SNR1”，在其余參數(shù)不變情況下，降低NEX可縮短成像時(shí)間，而SNR只與NEX的平方根成正比，因此在影響影像質(zhì)量的因素中，NEX對(duì)SNR的影響有限[14]。本研究也發(fā)現(xiàn)在其余參數(shù)不變時(shí)，將NEX降低至1，對(duì)影像的SIR、SNR、CNR、ADC值影響不大。雖然主觀(guān)閱片中影像的灰白質(zhì)界限較組1稍模糊，影像質(zhì)量稍降低，但影像質(zhì)量評(píng)分達(dá)3分以上，不影響診斷，組3掃描時(shí)間僅23 s，可作為AIS病人的個(gè)性化掃描參數(shù)。

3.4 增大FOV對(duì)影像的影響 本研究中組4的FOV增大至40，掃描時(shí)間較組1減少2 min 39 s，影像質(zhì)量評(píng)分、SIR與組1差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，余ADC值、SNR、CNR與組1差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。究其原因，F(xiàn)OV越大體素越大，導(dǎo)致空間分辨力降低，同時(shí)影像背景噪聲下降，影像SNR增高[15]。故組4的SIR及影像質(zhì)量較組1下降，但SNR及CNR并無(wú)明顯改變。4組DWI影像中組4的掃描時(shí)間最短，但影像質(zhì)量最差，無(wú)法達(dá)到診斷要求。

3.5 更改參數(shù)對(duì)ADC值的影響 因DWI信號(hào)強(qiáng)度受組織T2穿透效應(yīng)影響，有時(shí)并不能真實(shí)反映活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散速度的快慢，其量化指標(biāo)是通過(guò)測(cè)量病灶的ADC值。故本研究對(duì)各組ADC值進(jìn)行測(cè)量，以了解改變參數(shù)后是否會(huì)改變ADC值，從而影響其測(cè)量數(shù)值的準(zhǔn)確性。ADC值主要根據(jù)DWI影像上的SI變化計(jì)算獲得，理論上ADC值主要受場(chǎng)強(qiáng)、b值、成像物質(zhì)及其內(nèi)部分子的空間分布影響，但影像SNR降低及產(chǎn)生的磁敏感偽影會(huì)影響ADC值的測(cè)量。本研究的4組影像ADC值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明并行采集技術(shù)的采用與否，NEX、TR、TE及FOV參數(shù)的適度改變，并不影響其測(cè)量ADC值的準(zhǔn)確性。

3.6 本研究局限性 本研究中組3方案掃描速度的提高是以損失影像質(zhì)量為代價(jià)，因此該序列為AIS病人的個(gè)性化掃描序列，其他類(lèi)型疾病病人不在該檢查范圍之內(nèi)。此外，本研究尚未將組3的檢查序列與其他MR序列（如T2*WI、3D TOF MRA等）聯(lián)合應(yīng)用，不能評(píng)估參數(shù)優(yōu)化后多模式MRI作為靜脈溶栓篩查工具的效果。