磁共振DWI对早期脑梗死的诊断价值

付忠

(湖南省郴州市第一人民医院磁共振室 湖南郴州 423000)

脑梗死是严重危害人类健康的常见疾病,它具有高发病率、高死亡率、高致残率及高复发率等的特点。能否对其进行早期诊断及治疗,密切关系到患者的预后。弥散加权像(diffusiorr-weighted imaging,DWI)是近年才发展起来的新技术,主要用于急性脑缺血的诊断及评价[1]。本文拟通过对22例超急性、急性脑梗死DWI及表观弥散系数图表(apparent diffu-sion coefficicnt mapping,ADC mapping)和rADC的检查结果进行分析,初步探讨其对超急性、急性脑梗死的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

搜集自2008年1月至2010年6月期间,在我院急诊及神经内科就诊并经随诊观察确诊为急性脑梗死患者22例。其中3例发病时间<6h,19例发病介于6～24h之间。患者中男性15例,女性7例,年龄41～79岁,平均年龄61岁。所有病例均行CT检查及常规MRI扫描以排除脑出血及其他非缺血性脑病。

1.2 MR检查

使用1.5T超导GE机,采用八通道线圈,先行常规T1WI(TR=500ms,TE=8ms)、T2MI(TR=4000ms,TE=98ms),FOV为230mm×230mm层厚5mm检查。再行DWI检查,采用EPI序列,b值分别为0S/mm2、500S/mm2、1000S/mm2、平均次数为3次,检查时间共为48s。扩散加权梯度分别施在S(层面选择)、P(相位偏码)、R(频率偏码)方向上,获得层厚5mm,矩阵为128×128,并重建出ADC图。

1.3 影像分析与信号测量

全部病例的MR图像均由2名放射学专家采用盲阅法进行阅片,观察和分析DWI图上的影像表现,并与同层对侧相应正常部位影像进行比较,根据MBI仪所提供的软件包,在DWI图上选取并测量病变区的ADC值,同时测量对侧相应区域的ADC值,两者通过相对数计算出相对ADC值(rADC值),rADC=病变ADC/对侧ADC×100%,用统计学软件对病变区ADC值与对侧相应部位ADC值进行配对t检验,同时列表对分析常规T2WI与DWI发现急性梗死灶的阳性率。

2 结果

2.1 超急性、急性期脑梗死灶ADC与rADC的变化分析

超急性期、急性期脑梗死灶ADC值明显低于对侧相应部位,梗死灶平均ADC值为(0.687+0.103)×10-3mm2/S,对侧相应部分ADC值为(0.983+0.159)×10-3mm2/S,差异显著(P<0.01)。梗死灶rADC值在超急性期、急性期脑梗死中均明显下降。其中病灶中心rADC值最低,向外周逐渐升高。

2.2 DWI与T2WI的检查结果(表1)

从表1中可以得出,DWI对于超急性期、急性期脑梗死检出率为100%(22/22),而T2WI检出率分别为63.2%(14/22)。T2WI对超急性期(0～6h)脑梗死检出率均为阴性。

3 讨论

3.1 磁共振弥散加权像成像原理

弥散为分子的不规则随机运动,即布朗运动,是唯一能在活体中评价分子弥散运动的无创性的方法[2]。这种运动在大量水和脑脊液中没有阻碍,所以弥散速度快,在DWI图上呈现低信号[3]。组织的弥散系数底于纯水,正常脑组织水分子的弥散系数8.61×10-4mm2/S[4]。活体组织的ADC值受细胞内外水的粘滞度、比例、膜通透性、温度的影响。因此,除了测量绝对ADC值,还要测量相应部位的ADC值rADC值。用rADC值来评价病变状态,因为rADC可使ADC标准化,不需要对照组,rADC可部分消除绝对ADC值的个体差异。DWI反映水分子的弥散大小受T1、T2效应无关[5]。在DWI图上,图像的对比主要取决于组织间的ADC值,弥散快(ADC值高)的结构由于信号衰减大呈灰黑色即相对低信号,弥散慢(ADC值低)的结构由于信号衰减小呈白色即相对高信号[6]。

表1 DWI与T2WI对22例超急性、急性期脑梗死检查结果比较

3.2 急性期脑梗死时弥散的表现

DWI对超急性、急性期脑缺血改变非常敏感,尤其是超急性期脑梗塞。脑组织急性缺血后,由于缺血、缺氧,Na+、K+-ATP酶泵功能降低,导致钠水潴留,首先引起细胞毒性水肿,导致分子弥散运动减慢,因此在ADC图表现为低信号,ADC值明显减低。由于弥散速度减慢,DWI图与ADC图相反,病变部位显示细胞内受限的水分子产生高信号[3]。这种信号变化在血流阻断后30min即可被DWI发现,ADC值在8～32h到达最低点[7]。由于T2WI对细胞水肿不敏感,因此在超急性期脑梗死的T2WI上病变一般无显影。随着梗死时间的推移,细胞水肿开始坏死,细胞膜破裂后,细胞梗内水分子游离出细胞成为游离水,这个时期就由细胞毒性水肿转变为血管源性水肿。此时,由于游离水运动不受限,因此在DWI图上病灶的部分高信号逐渐上降直至正常。而ADC值也由于弥散运动能力增加,低信号逐渐升高直至正常。同时脑组织水肿逐渐加重,局部组织水总量明显增加,使T2WI信号开始增强[3],但DWI所显示的病灶要比T2WI上的边界清晰。DWI能发现常规T2WI所不能发现的病变,本组有8例在T2WI显示阴性而在DWI上出现界限清晰的局限性高信号。说明弥散加权像对超急性、急性期脑缺血改变诊断的敏感性远大于常规T1WI和T2WI。因此,笔者认为DWI与T2WI相结合可以对脑梗死的期龄做出简便的判断。当T2WI显示阴性而DWI清晰显示病灶,并且病变侧ADC值较对侧明显降低时,可认为脑梗死处于超急性期或急性早期(＜12h);当T2WI可以显示出病灶,但轮廓模糊,DWI显示依然清晰,并且病变侧ADC值较对侧明显降低但比前一期有所升高,这时可认为脑梗死处于急性晚期(12～24h);前T2WI可以显示病灶轮廓清晰,可认为脑梗死处于非急性期(＞24h)。

3.3 磁共振弥散加权像对判断缺血半暗带的意义

急性脑梗死病灶是由中心坏死区及周围的缺血半暗带组成。中心坏死区由于严重的完全性缺血致脑细胞死亡。而缺血半暗带内因侧支循环存在,可获得部分血液供应,尚有大量可活的神经元,如果血流迅速恢复,损伤仍为可逆的,脑代谢障碍可得以恢复,神经细胞仍可存活并恢复功能[8]。缺血半暗带是否存在及存在的长短(治疗时间窗)对指定治疗方案、判断治疗效果及预后均有很重要的作用。不管是可逆的功能性还是不可逆的器质性,缺血的后果与梗死的时间密切相关。因此,确认缺血半暗带和在第一时间进行治疗疾病对预后起着决定性作用。急性脑梗死病变区的中心周围部分ADC值不同。中心区的ADC值不同程度低于周边区,ADC下降越少提示预后较好,ADC下降明显或持续下降,提示预后不良[7]。动物实验表明,ADC较对侧明显减低(75%～90%)的区域代表不可逆性梗死灶,而ADC轻度下降(40%～60%)的区域就代表可逆性损伤区[9]。因此,同一层面的T1WI、T2WI、DWI及ADC图相比较就有可能判断出缺血半暗带。在我们对部分病人进行随诊时发现,在有效时间窗内进行溶栓治疗后,部分病灶周围部分(原来ADC值下降不明显)恢复为正常信号,也就是T2WI上病变范围有所缩小,说明这部分脑组织已恢复正常血供。

从上述结果中可分析得出,DWI对于急性期脑梗死的诊断有着很高的敏感度和准确率。据有关文献报道,在人脑发病后2h即可见DWI上发现阳性病变[10],而T2WI上尚无信号变化,计算ADC平均值为(0.687+0.103)×10-3mm2/S,rADC为69.8%,较对侧明显下降。因此,DWI图像采用EPI序列,采集时间短,本室仪器完成所有弥散序列只需1.5min,而且自动呈现DWI和ADC图,有利于急重病人及不能很好配合患者的检查。并且其无创性,对急性期脑梗死的诊断有着很高价值。在超急性期DWI所见高信号灶往往代表梗死核心区,早期诊断、及时治疗可以挽救缺血半暗带,减少梗死面积。通过ADC值的测量,DWI技术能为脑缺血疾病的早期诊断提供重要信息,对于改善病人的预后,指导溶栓治疗方案有着不可忽视的价值。

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