潘莉君 ，王 娟 ，俎金燕 ，李 磊 ，趙一旭 ，周 斌 ，沈 沸，李志勇，陳增愛

1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院放射科，上海 200127

2.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院南院放射科，上海 201112

3.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院南院神經(jīng)內(nèi)科，上海 201112

4.閔行區(qū)浦江社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心，上海 201112

交叉性小腦神經(jīng)機(jī)能聯(lián)系不能（crossed cerebellar diaschisis，CCD）是一種常見的放射學(xué)現(xiàn)象，表現(xiàn)為一側(cè)大腦半球病變時(shí)，對側(cè)小腦半球出現(xiàn)血流灌注不足及代謝下降，最常見于多種幕上病變?nèi)缒X梗死、腦出血和腦腫瘤等[1-3]。越來越多的證據(jù)表明，腦梗死后CCD的出現(xiàn)可能是幕上腦梗死后功能損害的預(yù)測指標(biāo)，在評估神經(jīng)功能和臨床結(jié)局等方面發(fā)揮著重要作用[4-5]。

正電子發(fā)射體層成像（positron emission tomography，PET）/單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)體層成像（single photon emission computed tomography，SPECT）對腦血流量（cerebral blood flow，CBF）和代謝改變評價(jià)的技術(shù)優(yōu)勢使之成為評價(jià)CCD的常用方法，但由于存在放射性示蹤劑及空間分辨率低等缺點(diǎn)，限制了其在臨床上的廣泛應(yīng)用[6-7]。

隨著磁共振（magnetic resonance，MR）技術(shù)的迅速發(fā)展，許多研究應(yīng)用MR灌注成像如動(dòng)態(tài)磁敏感對比灌注加權(quán)成像（dynamic susceptibility contrast-perfusion weighted imaging，DSC-PWI）以及動(dòng)脈自旋標(biāo)記（arterial spin labeling，ASL）成像觀察雙側(cè)小腦半球腦血流灌注的差異來識(shí)別CCD[1,3,8-10]。MR體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)（intravoxel incoherent motion，IVIM）成像基于“雙指數(shù)模型”理論基礎(chǔ)，可同時(shí)量化組織水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)部分和微血管灌注部分[11-14]。

FEDERAU等[15]首次證實(shí)IVIM成像可用于測量腦灌注[15]。本課題組前期應(yīng)用IVIM成像技術(shù)，發(fā)現(xiàn)梗死區(qū)擴(kuò)散和灌注參數(shù)均較對側(cè)正常區(qū)域顯著降低，反映了其與腦卒中后缺血的病理生理過程的一致性[13,16]。本研究擬將IVIM成像進(jìn)一步應(yīng)用于腦梗死后CCD現(xiàn)象的研究，旨在探究IVIM成像對檢出幕上亞急性腦卒中后CCD的可行性，并評價(jià)IVIM成像對CCD的診斷效能。

1 資料與方法

1.1 病例資料

1.1.1 病例選擇標(biāo)準(zhǔn)

病例納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）診斷為亞急性缺血性腦卒中；（2）均接受頭顱常規(guī)MR成像（MR imaging，MRI）、IVIM成像和三維ASL成像檢查；（3）MRI檢查時(shí)間為缺血性腦卒中發(fā)病后24 h～14 d[17]；（4）入院和出院（發(fā)病14 d）時(shí)采用美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表（National Institute of Health Stroke Scale，NIHSS）評估神經(jīng)功能。

病例排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）腦干、小腦或雙側(cè)幕上梗死及其他后顱窩病變；（2）有顱內(nèi)腫瘤、頭部外傷、蛛網(wǎng)膜下腔出血、動(dòng)靜脈畸形或腦手術(shù)史；（3）MR血管成像（MR angiography，MRA）顯示有椎-基底動(dòng)脈及其主要分支血管病變；（4）頭動(dòng)偽影明顯，圖像質(zhì)量差。

1.1.2 一般資料

回顧性收集2015年1月—2017年12月在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院就診的56例亞急性缺血性腦卒中患者的病歷資料，其中39例符合病例選擇標(biāo)準(zhǔn)。39例患者中，男性25例，女性14例；平均年齡為62.41±13.79歲（范圍：34～84歲）。入院和出院（發(fā)病14 d）時(shí)，采用NIHSS評估神經(jīng)功能。

本研究遵守上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院研究倫理委員會(huì)的規(guī)定，所有患者在檢查前均簽署知情同意書。

1.2 MRI掃描參數(shù)及圖像后處理

1.2.1 MRI掃描參數(shù)

采用GE Signa HDxt 3.0T MR系統(tǒng)行頭顱MRI掃描，8通道頭線圈。掃描序列包括T1加權(quán)成像（weighted imaging，WI）、T2WI、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（fluid attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR）、MRA、ASL、IVIM成像序列。

IVIM成像掃描參數(shù)：采用單次自旋平面回波實(shí)現(xiàn)多b值彌散加權(quán)成像，并沿著3個(gè)正交方向，重復(fù)時(shí)間（time of repetition，TR）/回波時(shí)間（time of echo，TE）＝6 000/88 ms，視野（field of view，F(xiàn)OV）＝24 cm24 cm，矩陣＝192×192，層厚為5 mm，層間距為1.5 mm，b值分別 為0、20、50、100、150、200、500、800和1000 s/mm2。

三維ASL成像掃描參數(shù)：FOV＝24 cm×24 cm，矩陣＝128×128，層厚為4 mm，容積掃描，標(biāo)記后延遲時(shí)間（post label delay，PLD）為1 525 ms，TR/TE＝4 601/10.5 ms，激勵(lì)次數(shù)為3。

1.2.2 MRI圖像后處理

采用GE ADW4.5工作站Functool軟件進(jìn)行MRI圖像后處理。MADC軟件計(jì)算IVIM成像各參數(shù)。感興趣區(qū)域（region of interest，ROI）分別放置于患側(cè)及對側(cè)小腦半球，面積為300 mm2，避開大血管、腦脊液和小腦蚓部（典型病例見圖1）。得到雙指數(shù)模型參數(shù)包括真擴(kuò)散系數(shù)（D）和假擴(kuò)散系數(shù)（D﹡）以及灌注分?jǐn)?shù)（f）參數(shù)圖。得到單指數(shù)模型參數(shù)ADC。ASL成像軟件生成腦血流圖，用于測量CBF值。為減少測量誤差，由2名醫(yī)師分別進(jìn)行MRI圖像后處理及測量，計(jì)算測量值的均數(shù)，并根據(jù)下列公式計(jì)算雙側(cè)小腦半球CBF值以及IVIM成像各參數(shù)的不對稱指數(shù)（asymmetry index，AI）。AICBF＝（CBFICBFC）/（CBFI＋CBFC）×100%；AIADC＝（ADCIADCC）/（ADCI＋ADCC）×100%；AID＝（DIDC）/（DI＋DC）×100%；AIf＝（fI－fC）/（fI＋fC）×100%；AID﹡＝（D﹡I－D﹡C）/（D﹡I＋D﹡C）×100%。公式中的I與C分別代表梗死同側(cè)與對側(cè)。AICBF＞10%判定為CCD陽性[8]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

圖1 65歲男性患者右側(cè)額頂葉急性腦梗死后10 d發(fā)現(xiàn)交叉性小腦神經(jīng)機(jī)能聯(lián)系不能（crossed cerebellar diaschisis，CCD）。A：彌散加權(quán)成像顯示梗死灶位于右側(cè)額頂葉；B：腦血流量（cerebral b lood flow，CBF）參數(shù)圖顯示幕上梗死區(qū)；C：CBF參數(shù)圖顯示梗死對側(cè)小腦半球CBF減少；D～G：分別為體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)（intravoxel incoherent motion，lVlM）成像定量參數(shù)ADC、D、D﹡和f，顯示梗死對側(cè)小腦半球D﹡值低于同側(cè)小腦半球，而f值高于同側(cè)小腦半球。

2 結(jié)果

2.1 CCD陽性組與CCD陰性組患者臨床特征的比較

CCD陽性組15例（38.5%），CCD陰性組24例（61.5%）。2組的年齡、性別和MRI掃描時(shí)間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05，表1），但是CCD陽性組入院和出院時(shí)的NIHSS評分以及梗死體積均顯著大于CCD陰性組（P＜0.05，表1）。

2.2 CCD陽性組與CCD陰性組患者雙側(cè)小腦半球各定量參數(shù)的比較及相關(guān)性分析

比較雙側(cè)小腦半球IVIM成像各定量參數(shù)。CCD陽性組除ADC值和D值以外，雙側(cè)小腦半球的D﹡值和f值的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），梗死對側(cè)小腦半球D﹡值低于同側(cè)小腦半球，而f值高于同側(cè)小腦半球（表2）。CCD陰性組除D﹡值的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.039）以外，其余的雙側(cè)小腦半球IVIM成像定量參數(shù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05，表2）。各參數(shù)的AI比較結(jié)果顯示，CCD陽性組與CCD陰性組的AICBF（P＜0.001）、AID﹡（P＝0.009）和AIf（P＝0.008）的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表2）。

對CCD陽性組IVIM成像各參數(shù)ADC、D、D﹡和f值與CBF進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，結(jié)果顯示均無明顯相關(guān)性（P＞0.05，表3）；對IVIM成像各參數(shù)的AI與AICBF進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示AID﹡與AICBF呈正相關(guān)（r＝0.502，P＝0.001），AIf與AICBF呈負(fù)相關(guān)（r＝－0.347，P＝0.003），AIADC和AID與AICBF均無明顯相關(guān)性（P＞0.05）。

2.3 CCD陽性組IVIM成像定量參數(shù)的診斷效能

選取有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的AID﹡和AIf繪制ROC曲線（圖2）。AID﹡曲線下面積為0.744，P＝0.011；以0.854為臨界值，診斷CCD的敏感度和特異度分別為73.3%和79.2%。AIf曲線下面積為0.717，P＝0.024；以0.542為臨界值，診斷CCD的敏感度和特異度分別為100.0%和54.2%。

表1 CCD陽性組與CCD陰性組患者臨床特征的比較

表2 CCD陽性組與CCD陰性組患者雙側(cè)小腦半球CBF和lVlM成像各參數(shù)及其Al的比較

表3 CCD陽性組lVlM成像各參數(shù)與CBF以及各參數(shù)的Al與AlCBF的相關(guān)性分析

圖2 不對稱指數(shù)（asymmetry index，Al）D﹡和Alf診斷交叉性小腦神經(jīng)機(jī)能聯(lián)系不能（crossed cerebellar diaschisis，CCD）的受試者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線

3 討論

既往研究顯示，采用不同的成像技術(shù)得到的CCD陽性率存在差異，例如DSC-MRI為15.61%[10]，計(jì)算機(jī)體層成像（computed tomography，CT）灌注成像為31%[18]，SPECT為39.8%[19]，ASL成像為52%[8]。本研究中的亞急性缺血性腦卒中患者依據(jù)AICBF得到的CCD陽性率為38.5%，與采用SPECT得到的結(jié)果具有很好的一致性。不同文獻(xiàn)報(bào)道的CCD陽性率的差異可能與多種因素有關(guān)，例如成像技術(shù)、觀察參數(shù)、診斷標(biāo)準(zhǔn)、腦卒中發(fā)病后時(shí)間、治療方法以及梗死體積和部位等，均可影響CCD陽性檢出率。本研究中，CCD陽性組的梗死體積以及入院和出院時(shí)的NIHSS評分均高于CCD陰性組。梗死體積越大，越易發(fā)生CCD，由此反映了CCD與梗死體積以及神經(jīng)功能恢復(fù)之間存在密切關(guān)聯(lián)，CCD陽性患者的預(yù)后可能比陰性患者差。SHINOHARA等[20]的研究發(fā)現(xiàn)，AICBF與NIHSS評分顯著相關(guān)，與本研究的結(jié)果一致。

IVIM成像理論是將組織中布朗運(yùn)動(dòng)的純水分子擴(kuò)散與非布朗運(yùn)動(dòng)的微循環(huán)灌注相關(guān)的擴(kuò)散區(qū)進(jìn)行區(qū)分，采用多b值和雙指數(shù)模型在無需造影劑的條件下同樣反映組織的微觀結(jié)構(gòu)和微循環(huán)情況。從理論上來看，真擴(kuò)散系數(shù)D主要反映組織中純水的緩慢擴(kuò)散；假擴(kuò)散系數(shù)D﹡反映局部毛細(xì)血管灌注，可以反映血流速度。本課題組的前期研究發(fā)現(xiàn)，亞急性梗死患者的IVIM成像結(jié)果顯示，梗死區(qū)的D和f均較對側(cè)正常區(qū)域顯著降低[13]，與腦梗死后的病理過程具有一致性。因此，D﹡和f可以作為反映腦梗死區(qū)域灌注的指標(biāo)。本研究將上述參數(shù)應(yīng)用于梗死后無器質(zhì)性病變的雙側(cè)小腦半球的研究，比較亞急性缺血性腦卒中CCD陽性患者雙側(cè)小腦半球IVIM成像的各參數(shù)值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與梗死同側(cè)小腦半球相比，梗死對側(cè)小腦半球D﹡值下降，f值升高，而ADC和D均無顯著差異。CCD陽性組IVIM成像各參數(shù)（ADC、D、D﹡、f）均與CBF無顯著相關(guān)性，而AID﹡和AIf與AICBF存在顯著相關(guān)性，ROC曲線下面積分別為0.744和0.717。

一般認(rèn)為，CCD的出現(xiàn)與對側(cè)小腦半球出現(xiàn)血流灌注不足及代謝下降有關(guān)。缺血性腦卒中后CCD的DSC-PWI研究也顯示，對側(cè)小腦半球CBF降低[10]。本研究中，D﹡值下降可能代表局部毛細(xì)血管微灌注減少，與既往文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果一致。盡管本研究未發(fā)現(xiàn)D﹡與CBF存在相關(guān)性，但是AID﹡與AICBF卻呈正相關(guān)；可能是因?yàn)榍耙唤Y(jié)果受到個(gè)體差異的影響，而在應(yīng)用AI矯正后，AID﹡與AICBF呈正相關(guān)，也反映了梗死對側(cè)小腦半球灌注下降。

有趣的是，本研究中CCD陽性組梗死對側(cè)小腦半球的f值高于同側(cè)小腦半球。f反映的是每一個(gè)體素內(nèi)毛細(xì)血管血流的體積分?jǐn)?shù)[13]。CCD陽性組梗死對側(cè)小腦半球f值的升高，以及AIf與AICBF呈負(fù)相關(guān)，似乎與既往其他成像技術(shù)研究中病灶對側(cè)小腦半球灌注下降的結(jié)果并不一致[5,20]，而且與相應(yīng)半球的D﹡值下降相矛盾。目前，對應(yīng)用D﹡和f進(jìn)行腦灌注測量的研究結(jié)果存有爭議。WU等[21]對18例健康志愿者進(jìn)行IVIM成像研究，認(rèn)為f可做為無創(chuàng)測量腦血容量的定量參數(shù)。D﹡值的精確度受到腦脊液容積效應(yīng)和腦血管周圍間隙的影響。此外，由于信噪比低，D﹡較f更易受到信噪比的影響，并且D﹡值變化較大，其意義有限。也有學(xué)者認(rèn)為，當(dāng)多b值中所包含的低b值（0＜b＜50 s/mm2）較少時(shí)，偽擴(kuò)散就會(huì)被低估，因此b值可能影響f值的準(zhǔn)確性[22]。此外，也有研究認(rèn)為f并不完全反映每一個(gè)體素內(nèi)的毛細(xì)血管血流[14]，因此采用f解釋幕上梗死后CCD時(shí)，需要作進(jìn)一步的論證和研究。D和ADC表征著組織微結(jié)構(gòu)改變。本研究顯示D和ADC均無異常，從而進(jìn)一步驗(yàn)證了CCD征象主要與灌注改變有關(guān)，而未有器質(zhì)性病變的發(fā)生。

本研究尚存在一些不足之處。首先，本研究納入的病例數(shù)相對較少，并且主要是亞急性患者，也未在3個(gè)月后進(jìn)行神經(jīng)功能的評估。因此，今后需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量并且進(jìn)行隨訪以進(jìn)一步驗(yàn)證研究的結(jié)果。其次，掃描序列的參數(shù)設(shè)置會(huì)對結(jié)果產(chǎn)生直接影響，例如IVIM成像參數(shù)設(shè)置中的b值數(shù)量和大小會(huì)對結(jié)果產(chǎn)生直接影響，盡管有更多的b值可能有助于更好地評估IVIM成像各參數(shù)，但考慮到時(shí)間因素和腦卒中患者的耐受性，本研究選擇9個(gè)b值（0、20、50、100、150、200、500、800和1 000 s/mm2）進(jìn)行分析。第三，對于幕上梗死病灶，未將相關(guān)灌注及IVIM成像定量參數(shù)與小腦測量參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，下一步將分析幕上梗死病灶微灌注及擴(kuò)散特征與CCD發(fā)生的相關(guān)性。

綜上所述，IVIM成像作為一種無創(chuàng)性定量MRI技術(shù)，在測量擴(kuò)散特征的同時(shí)，可以獲得微觀血流灌注特征；應(yīng)用AID﹡和AIf診斷幕上腦卒中后CCD具有可行性。