低场磁共振在急性脑梗死诊断中的应用

李加启

(青岛大学医学院 山东青岛 266021)

脑梗死是由于血管狭窄或闭塞造成相应的脑组织缺血坏死或软化,是一种致残率、死亡率极高的常见病,所以早期诊断、早期治疗至关重要,但是CT及以往低场MRI技术难以发现超急性期脑梗死。随着磁共振技术的发展,磁共振弥散加权成像(DWI)技术从高场强磁共振应用到低场磁共振当中。我院自从引进西门子0.35T开放式永磁型磁共振成像仪以来,接触了大量脑梗死病人,由于DWI技术的临床应用,使得超急性期脑梗死的诊断以及对病变部位、范围大小的显示成为可能,为临床及时正确的治疗提供了及其准确的影像学依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集我院2006年以来,自首发症状6h内脑梗死病例85例,其中男性47例、女性38例,年龄35～84岁,平均约61.7岁。全部病人均行磁共振检查,采用西门子0.35T磁共振仪,常规T1WI、T2WI、FLAIR及DWI像检查。其中35例首先做了CT(GE16排)检查,然后行MRI检查。

1.2 磁共振检查方法及成像条件

先做常规MRI扫描,SE T1WI TR/TE=300～600/15ms 矩阵256×256或320×256NEX=2,TSE T2WI TR/TE=,4000/90ms矩阵256×256或320x256NEX=2,ETL=12～24,FlAIR参数:TR/TE=7200/105ms,矩阵256×256或320×256 NEX=4,层厚6mm,间距10%,FOV=260,85%;DWI扫描参数(epid-diff-92°-180°):平面回波脉冲序列(EPI),TR/TE=500/200ms,扫描层厚6mm,层间距5mm,FOVRead400mm,FOVphase100.0%,时间1min50s,轴位取X、Y、Z3个轴向采集图像。

2 结果

85例急性脑梗死病人于发病6h左右常规MRI检查,T1WI病变呈稍低信号者36例,T2WI呈稍高信号者45例,水抑制像呈稍高信号者66例,弥散像呈高信号者85例(其中35例行CT检查,呈稍低密度改变者11例),以此可以看出,在脑梗死病人检查中弥散像明显优于T2WI及水抑制像,更好于CT检查。并且弥散像显示病灶信号更高、更清晰。

3 讨论

3.1 CT对脑梗死的应用

脑梗死在CT上主要表现为脑实质内的低密度区,发病24h内的CT征象多不明显,大部分在梗死后24h才能见到典型的CT征象[1],因此,常规CT检查对早期脑梗死的诊断存在一定局限性。近年来随着CT技术的快速发展,MS-CTA虽然可以迅速、全面、微创地得到颅内动脉图像,可对超早期大面积脑梗死做出准确的诊断,但由于其有创性以及对微小动脉显示欠佳而受到一定限制。

3.2 MRI对脑梗死的应用

脑梗死的病理演变具有特征性。低灌注后脑梗死脑组织首先出现细胞毒性水肿,之后局部出现血管源性水肿;血脑屏障最初受到破坏,到亚急性晚期后逐渐修复;梗死区最初为相关大血管血流缓慢,无明显侧支循环,到亚急性期形成较为明显的侧支循环。

(超)急性期脑梗死主要改变为细胞毒性水肿,常规图像上改变不明显,DWI可以清楚显示异常高信号;之后由于血脑屏障破坏,大量液体进入细胞外间隙,导致T1和T2弛豫时间延长,在常规T1WI和T2WI均可以显示异常信号,T2WI显示异常高信号比T1WI显示低信号敏感,梗死所致的脑肿胀在T1WI和T2WI均表现为脑回肿胀和脑沟消失,大约在梗死后第1天内就能看到,24～48h表现更为明显。另在水抑制序列像上,由于陈旧梗死病灶含自由水,T1值接近脑脊液,故在T1WI像上呈低信号,在T2WI像上新旧梗死灶均为高信号,在FLAIR像上新梗死灶成高信号,陈旧梗死灶低信号或低信号周围伴环状的胶质增生高信号,从而使得新旧梗死灶的鉴别成为可能,而CT对于新旧梗死灶的鉴别往往需要再次扫描才能确诊。

DWI对超急性期、急性及隐匿性脑梗死具有高敏感性,已成为脑卒中的常规扫描序列。DWI对细胞毒性水肿阶段的梗死很敏感,在早期诊断方面有很大价值[2]。DWI(磁共振弥散成像)近年来发展起来的新技术,它对人体组织中水分子的横向弥散运动非常敏感,是建立在组织微观流动效应基础上的成像方法,利用平面回波成像(EPI)加自旋回波所产生的一种特殊T2加权图像,用于观察水分子的弥散过程。以往资料认为,只有高场强的MR设备才可以做EPI序列成像,这是因为考虑到场强低的MR机信噪比相对较差,限制了EPI序列的实施。随着MR技术的发展,现时的数据采集系统(RF采样、过滤等)已打破了这种假设。因为普通方法在提高扫描速度时也有其信噪比的限制。实际上由于磁敏感效应在低场机中相对较低,故EPI序列目前已可在低场强的MR机上实施[3]。

在脑梗死发生6h后,脑组织出现血管源性水肿,血管周围间隙扩大,水分子明显增多,造成梗死区域T1值及T2值延长,T1WI像上主要表现为等或稍低信号灶,无占位效应或占位效应轻微,T2WI像上大脑皮层下及深部白质出现高信号,FlAIR序列在抑制脑脊液信号的同时增加了T2权重成分,致使病灶与正常组织的对比及与脑脊液对比均有显著增加,病灶显示更清晰。我院磁共振检查采用快速自旋回波序列扫描,使脉冲激励角为92°,在180°脉冲的两侧3个方向上分别加有弥散标识梯度,用于弥散加权成像。全部病例于6h后检出。由于各种因素引起的脑组织急性缺血后,引起脑神经细胞的氧代谢失常,因缺血、缺氧、Na+/K+泵功能降低,导致细胞毒性水肿,使水分子弥散运动减慢,在DWI上表现为高信号,因此,说DWI序列与MRI常规扫描序列两者反映组织内变化的角度不同,DWI像表现的是组织内部功能性变化,而常规MRI像则是反映组织形态学变化,且常常晚于组织功能性变化。在动物模型中,病变脑组织缺血后30min,MRI即可显示水的弥散作用减低,因此,能够显示水分子扩散运动的DWI,早期即能显示出异常的高信号影,易于早期诊断。另外,在DWI像上,图像的对比主要取决于组织间的水分子弥散运动的程度,如同T1WI、T2WI的对比取决于组织的T1、T2值一样,在DWI像上弥散快(表观扩散系数高)的结构由于信号衰减大而呈灰黑色,弥散慢(表观扩散系数低)的结构由于信号衰减小而呈白色,随着脑梗死病程的进展,虽然T2WI像仍表现为高信号,但DWI像随者时间的延长病灶信号逐渐降低,此时表观扩散系数明显扩大,因此,DWI扫描有利于区别新旧脑梗死。

总之,脑梗死是临床多发病、常见病,起病迅急、进展较快,其致死、致残率高,因此,早期诊断和及时合理治疗可极大提高患者的生存质量。过去高场磁共振机器诊断早期脑梗死快捷、确切,但由于其昂贵的设备价格和检查费用难以广泛应用,近年来低场磁共振设备,由于较低的购买成本和经济的运行费用,其普及率越来越高,随着部分高场机技术向低场机的转移性应用,尤其是DWI及FLAIR等在临床应用的日趋成熟,我们不但可以尽可能早的诊断脑梗死,以迅速给予病人溶栓治疗。而且DWI与T2WI及FLAIR像相结合还有利于鉴别新旧梗死灶,对指导临床治疗及判断预后,具有极高的临床应用价值。

[1]陈星荣,沈天真,段承祥,等.全身CT和MRI[J].上海医科大学出版社,1994,8:114.

[2]杨正汉,冯逢,王霄英.磁共振成像技术指南[M].北京:人民军医出版社,2010:471.

[3]李联忠,戴建平,赵斌.颅脑MRI诊断与鉴别诊断[M].北京:人民卫生出版社,2000:26.