磁敏感成像对急性期大脑中动脉闭塞的显示作用

郑 梅， 孙阿萍， 孙庆利， 樊东升

SWI对颅内出血十分敏感，可以检测到CT和普通MRI未能显示的出血病灶，尤其是微出血病灶［1，2］，这对于脑梗死患者早期是否选择溶栓治疗非常关键。SWI不仅能早期显示出血病灶，我们的研究发现，急性MCA闭塞在SWI检查中也有明确显示，表现为沿血管走行的低信号影，我们将其称为MCA磁敏感征，目前还鲜见报道。因此，我们对既往收治的大脑中动脉区脑梗死患者进行回顾性分析，旨在探讨SWI对MCA急性闭塞的显示作用。

1 资料和方法

1.1 患者资料 选择2010年10月～2011年6月在我院神经内科住院治疗的、连续积累的MCA供血区脑梗死患者作为研究对象。入选标准:(1)全部病例均符合中国急性缺血性脑卒中诊治指南2010的诊断标准［3］;(2)单侧 MCA供血区的脑梗死;(3)发病10 h内行MRI检查;(4)发病48h内行MRA检查。排除标准:(1)既往同侧MCA区脑梗死病史;(2)既往脑出血患者;(3)进行溶栓或抗凝治疗的患者;(4)卒中明显进展，行MRA检查时NIHSS评分较来院时增加3分以上患者;(5)金属假牙影响SWI成像质量;(6)颈内动脉闭塞患者。最终纳入患者56例，其中男37例，女19例，年龄42～88岁，平均58.86岁。起病时间按照患者未发现神经系统症状的最后时间开始计算。脑梗死严重程度用NIHSS评分表示。56例患者行SWI检查距离起病时间为3.6 ～9.5h，平均6.72h，NIHSS评分为1 ～24分，平均11.12 分。

1.2 影像学检查方法 应用超导型1.5T(Sonata，SIMENS)磁共振扫描仪进行头部平扫检查，标准相控阵头线圈。扫描参数:T1WI采用FLAIR序列，TR 1500ms，TE24ms，FOV 24cm ×18cm，矩阵320×224，NEX 2.0，层厚 6mm，间距 2mm;横断面快速自旋回波 T2WI，TR 3700ms，TE 95ms，FOV 24cm ×18cm，矩阵448 ×288，NEX 2.0，层厚 6mm，间距1.5 mm;DWI采用 SE/EPI序列扫描，TR6000ms，TE 67.7ms，矩阵 128 × 128，NEX1.0。MRA 检查采用3D-TOF 序列，TR 25ms，TE6.9ms，FOV20cm ×20cm，矩阵320 ×192，NEX 1.0，层厚 1.6mm，间距0mm。SWI采用3D干扰相梯度回波(spoiled gradient echo，SPGR)序列，FOV 22cm ×22cm，FA30o，TR 50ms，TE25ms，层厚/间距 6mm/0mm，矩阵 224×384，NEX1.0。

1.3 影像分析 MCA磁敏感征表现为在SWI图像中血管内的低信号，其信号强度低于对侧的血管，并且血管内低信号的直径大于对侧血管的直径。根据MRA中血管闭塞的部位，将MCA闭塞分为5种类型:(1)起始部(见图1A);(2)起始部至发出豆纹动脉段(见图2A);(3)豆纹动脉段后至皮层支分叉部位(见图3A);(4)皮层支(见图4A);(0)无血管闭塞。SWI上MCA磁敏感征出现部位用相同方法进行分类。脑梗死体积用DWI中高信号的体积来表示，测量方法采用Image J图像分析软件，测量出矢状位图像每一层面中高信号病灶的周长，已知DWI检查的层厚为6mm，用(周长×层厚/2)计算出每一个病灶的体积，散发病灶者可将数个病灶的体积相加。用相同的方法计算出MCA供血区脑组织的总体积。DWI中脑梗死体积用病灶体积和MCA供血区脑组织总体积的百分比表示。

1.4 统计学分析 统计学分析用SPSS 16.0软件完成，所有数据用均数±标准差±s)表示。用Fisher’s确切概率法χ2检验分析患者性别对磁敏感征的影响，两组患者年龄、SWI检查距离起病时间、DWI中病灶体积、NIHSS评分的差异采用Mann-Whitney U检验，P＜0.05为差异有统计学意义。MCA磁敏感征对MCA闭塞的诊断价值用敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值，和准确性来表示。

2 结果

56例患者SWI检查中，25例(45%)出现MCA磁敏感征，其中类型1有12例(见图1)，类型2有7例(见图2)，类型3有3例(见图3)，类型4有3例(见图4)。MRA检查显示 MCA闭塞患者38例(68%)，类型1有12例，类型2有7例，类型3有8例，类型4有11例。18例(32%)患者未出现MCA磁敏感征，MRA检查也无MCA闭塞，其中8例MCA有程度不等的动脉硬化，但未出现管腔闭塞。

MCA磁敏感征对MCA闭塞的敏感性根据闭塞部位不同有所区别，在总的MCA闭塞病例中为66%;但将所有病例分为类型1，2(大脑中动脉起始部至发出豆纹动脉段)和类型3，4(大脑中动脉发出豆纹动脉段后至皮层支)两大类后，敏感性分别为100%和32%。由于没有假阳性病例，特异性和阳性预测值均达到100%。总的MCA闭塞病例阴性预测值为58%;由于没有假阴性病例，类型1，2的阴性预测值为100%;类型3，4有13例假阴性病例，因此阴性预测值为74%。类型1，2的准确性为100%，而类型3，4的准确性只有77%(见表1)。

分别统计MCA磁敏感征阳性和阴性患者年龄、性别、SWI检查距离起病时间、DWI中病灶体积、起病时NIHSS评分的数据，对两组进行比较。结果发现，年龄、性别、SWI检查距离起病时间在两组间没有统计学差异，说明年龄、性别，以及SWI检查时间距离发病时间不是MCA磁敏感征是否出现的影响因素。而DWI中病灶体积和NIHSS评分在两组间出现明显的差异，MCA磁敏感征阳性组明显高于阴性组(见表2)。

类型3，4中(大脑中动脉发出豆纹动脉段后至皮层支)存在假阴性病例，将类型3，4中MCA磁敏感征阳性和阴性病例进行比较，结果发现，二者在年龄、性别、SWI检查距离起病时间、病灶体积，和NIHSS评分上均无统计学差异(见表3)。

表1 56例患者SWI序列中大脑中动脉磁敏感征

表2 大脑中动脉磁敏感征和患者年龄、性别、检查时间、病灶体积及起病时NIHSS评分的关系

表3 大脑中动脉豆纹动脉段后至皮层支闭塞患者中磁敏感征和年龄、性别、检查时间、病灶体积及起病时NIHSS评分的关系

3 讨论

磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging，SWI)是近年来新开发的磁共振对比增强成像技术，根据不同组织间的磁敏感性差异提供图像对比增强，最早由Mack HE等［4］于1998年发明，最初称作“高分辨率血氧水平依赖静脉成像”。颅内主要磁敏感改变与血液中铁的不同形式有关，含氧血红蛋白为反磁性物质，而脱氧血红蛋白、正铁血红蛋白和含铁血红素为顺磁性物质。静脉结构成像依赖于其内脱氧血红蛋白引起磁场的不均匀性导致的血管与周围组织的相位差加大［5］。根据这个原理，急性期血栓中含有大量的脱氧血红蛋白，为红色血栓的主要成分，因此SWI能够显示急性期血管内的血栓。

在我们的研究中，SWI对MCA近端闭塞(起始至发出豆纹动脉段)有很好的显示作用，灵敏性和特异性均达到100%。表现为血管内信号降低，能够显示出沿血管走行的血栓影像，并且SWI显示的血栓直径均大于对侧血管的直径，这可能是由于血管壁的完整性遭到破坏，血液成分从血管中向外渗出的结果。既往一些小样本的研究显示，SWI对MCA近端急性闭塞敏感性较高，Rovira等人［6］报道为96%(27/28)，1例假阴性为使用抗凝药患者;Flacke等人［7］报道为 82%(9/11)，2 例假阴性分别为金属假牙和颈内动脉海绵窦段闭塞。我们的研究排除了上述因素的影响，因此得到100%的敏感性，与既往的实验结果一致。

我们的结果显示，SWI对MCA远端闭塞(豆纹动脉段后至皮层支)显示的敏感性只有32%。既往报道则存在很大差异，Rovira等人［6］报道为37.5%(3/8)，Flacke等人［7］报道为 10%(1/10)，并且未进行原因分析。我们将MCA远端闭塞按磁敏感征是否出现分为两组进行比较后，发现两组患者的发病年龄、性别、SWI检查距离起病时间、病灶体积，和NIHSS评分并无统计学差异，因此推测假阴性并不是由上述原因造成。考虑到进行SWI扫描时层厚为6mm，而MRA扫面的层厚仅为1.6mm，因此最大的可能性为MCA远端闭塞时形成的红色血栓体积较小，尤其是血栓发生在已经有动脉硬化的狭窄管腔中，部分容积效应可能使血栓影像被掩盖。Rovira和 Flacke 等人［6，7］的研究中 SWI扫描层厚均为6mm，考虑各组报道中敏感性差异是由于病例数少造成。因此，减少SWI检查的扫描层厚将能提高其对MCA远端闭塞的敏感性。

根据脑梗死分型治疗原则，大血管闭塞首选溶栓治疗［8］，因此SWI对MCA近端急性闭塞的良好显示使其可成为溶栓治疗的依据。尤其SWI对血栓影像有良好的显示，可以测量血栓的大小和长度，而MRA仅能显示血管闭塞的位置，对血栓并不能显示，因此MCA磁敏感征可能用于预测溶栓治疗的预后。我们预计降低SWI检查扫描层厚后，对MCA远端闭塞也会有良好的显示，这样能够更加细化脑梗死的分型治疗。

尽管我们的研究中选择病例为10h之内完成SWI检查，但MCA磁敏感征阳性和阴性的患者在检查时间上无差别，并且磁敏感征阳性患者的检查时间距离发病时间为6.70±1.72h，说明6h并不是是否出现磁敏感征的分界线。然而，我们的病例中磁敏感征阳性的最早检查时间为2.4h，对于MCA闭塞后能检测到磁敏感征的最短时间仍需进一步的研究。既往急性期CT高密度征对MCA血栓的显示作用使其成为溶栓治疗的指示，然而大量病例研究得出有争议的结论［9，10］。与CT 高密度征相比，SWI检查不仅对急性期MCA近端闭塞有良好的显示作用，对急性期梗死病灶内出血和陈旧微出血也十分敏感，明显高于普通MRI和CT对出血的检出率。除此之外，SWI可显示梗死病灶内小静脉影［11］，反映侧支循环建立的情况。因此，SWI检查对于溶栓病例的选择可提供更多的信息，对预后有更好的指导作用。

图1 MRA显示右侧MCA起始部闭塞(A图);SWI显示相应MCA部位信号减低，低于对侧血管内信号，并且直径大于对侧血管(B图，白色箭头指示);DWI显示MCA豆纹动脉和皮层支供血区大面积脑梗死(C图)

图2 MRA显示MCA发出豆纹动脉段闭塞(A图);SWI显示MCA在发出豆纹动脉节段出现较长的血栓(B图，白色箭头指示);DWI显示在基底节区出现脑梗死，脑叶中亦有散在梗死病灶(C图)

图3 MRA显示MCA在发出皮层分支之前闭塞(A图);SWI显示相应部位的血栓(B图);DWI显示岛叶梗死(C图)

图4 MRA显示左侧MCA皮层分支闭塞(A图);SWI显示皮层支血管内低信号(B图);DWI显示相应皮层支供血区梗死(C图)

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