磁敏感加权血管成像与动脉自旋标记成像在急性脑梗死责任血管及血栓显示中的应用价值

周振江，周建国*，孟云，马先军，刘晓丽

急性脑梗死多为血栓栓塞和血栓形成造成， 以大脑中动脉最为常见[1]，尽早恢复缺血梗死区血流灌注是挽救缺血半暗带的最佳方法[2]。目前使用动脉介入干预是急性脑梗死最有效的治疗方法[3]。在动脉溶栓、机械取栓等治疗之前通过影像学检查明确责任血管及血栓的部位及性状，对于治疗方案的选择具有重要的指导意义。

1 材料与方法

1.1 研究对象

选取我院2015年1月至2017年6月经临床和影像学证实的30例急性期缺血性脑卒中患者，男性18例，女性 12例，年龄在42～88 岁，入院主要的临床症状：肢体活动不利、偏身麻木、头晕头痛、言语不清等。入组标准：(1)临床诊断参考2014中国急性缺血性脑卒中诊治指南[4]标准(发病时间6 h内10例，6～12 h内20例)；(2)梗死范围位于大脑中动脉供血区，磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)提示一侧大脑中动脉严重狭窄或闭塞。排除标准：(1)非动脉血栓原因所致脑梗死；(2)合并动脉瘤、动脉畸形等脑血管病；(3)颈动脉狭窄、闭塞及支架置入患者。

1.2 仪器与方法

使用美国GE Discovery 750 3.0 T磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)机器，8通道相控头颈线圈。常规头颅MRI序列：横断面T1WI、T2WI、FLAIR、扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)；磁敏感加权血管成像(susceptibility weighted angiography，SWAN)参数：TR=37.5 ms，TE=22.9 ms，FOV 24 cm×22 cm，图像矩阵416×320，层厚2 mm，带宽62.5 KHZ，反转角20º；动脉自旋标记成像(arterial spin labeling，ASL)参数：TR=5280 ms，TE=10.5 ms，FOV 24 cm×24 cm，分辨率512×8，激励次数3，标记后延迟时间2500 ms。MRA：采用3D-TOF法，TR=22 ms，TE=2.6 ms，反转角15º。

1.3 SWAN和ASL数据处理和分析

将SWAN和ASL原始数据传输至GE AW 4.6工作站进行图像后处理，SWAN原始数据行最小密度投影(minimum intensity projection，MinIP)。ASL原始数据经Functool软件后处理得到全脑血流量(cerebral blood fl ow，CBF)伪彩图。所有磁共振图像均由两名高年资神经影像诊断医师分析评价，出现分歧时共同商议后统一结论。

1.4 统计学分析

应用SPSS 17.0统计分析软件，采用McNemar及Kappa检验比较两组成像方法对于责任血管部位显示的差异性及诊断一致性；Kappa＜0.4为二者诊断一致性较差，Kappa＞0.7为二者诊断一致性较好，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

30例急性缺血性卒中患者中，右侧18例，左侧12例。患者DWI图像均显示责任动脉供血区单发或多发斑片状高信号，表观扩散系数(apparent diffusion coef fi cient，ADC)图呈低信号，基底节区12例，额顶叶5例，额颞叶5例，额颞岛叶及基底节区8例。在30例患者中，SWAN提示大脑中动脉责任血管及血栓25例(83.33%)，CBF伪彩图提示大脑中动脉M1段血流瘀滞或缓慢23例(76.67%)。在MRA提示一侧大脑中动脉严重狭窄或闭塞的情况下，SWAN与ASL征象显示差异无统计学意义，一致性检验显示，P＜0.05时一致性检验成立，Kappa＞0.7，二组显示方法有较好的一致性。见表1，图1。

3 讨论

3.1 SWAN及ASL对急性脑梗死责任血管及血栓显示

由于脑梗死责任血管中的新鲜血栓以含有大量去氧血红蛋白的红细胞为主，去氧血红蛋白有明显的顺磁性，SWAN对血管内脱氧血红蛋白及含铁血黄素又具有高敏感性[5]，从而在SWAN上可以敏感地显示梗死区责任血管内的血栓位置和长度，表现为血管走行区斑点状或条状均匀低信号，常较正常血管管径粗，即磁敏感血管征(susceptibility vessel sign，SVS)。因为新鲜血栓的质地较为松软，其与动脉管壁结合不紧密，临床上可将其作为溶栓和血栓清除术的指征[6]。有研究发现患者临床预后动脉血管内的血栓发生部位与其长度密切相关，由于责任动脉内较长的血栓在阻塞血管主干的同时，往往对其分支也存在不同程度的阻塞，影响侧支循环的建立[7]。在脑梗死稳定恢复期，血栓内的红细胞减少，纤维胶原成分增加，SWAN图像上表现为等低混杂信号，借此可鉴别血栓的不同时期，反映血栓成分[8]。ASL可因血栓阻塞供血动脉，责任血管近心端的血液发生潴留，于血栓近心端提示条状高灌注信号。既往的研究亦将CBF伪彩图上显示责任血管近心端的条状高灌注信号解释为责任血管管腔狭窄或闭塞所引起的血流瘀滞[9-10]。本组资料显示25例大脑中动脉责任血管及血栓存在，23例大脑中动脉M1段血流瘀滞或缓慢，与MRA显示的大脑中动脉闭塞部位相一致。

表1 ASL与SWAN对大脑中动脉责任血管部位显示阳性率比较Tab.1 Comparison of positive rates of ASL and SWAN in the middle cerebral artery responsible vessels

3.2 SWAN与3D-TOF MRA对动脉血栓显示的优缺点

临床上较广泛应用MRA能够无创地显示脑血管的狭窄、阻塞部位，但由于三维时间飞跃法磁共振血管成像(three dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography，3D-TOF-MRA)对于慢血流不敏感，对较细小动脉的显示欠佳，不能完全真实地反映血栓形态、成分等信息[11]。本研究发现SWAN作为目前显示新鲜血栓最为敏感的检查方法，联合ASL能够提高对责任血管的显示率及准确性，但亦具有一定的不足之处：(1)只能显示急性期含有去氧血红蛋白或含铁血黄素的红色及混合血栓，而对于缺乏去氧血红蛋白的白色血栓则不能显示；(2)大的血栓并且发生在近端较大动脉者显示良好，而血栓细小或发生在动脉分支远端的血栓造成栓子检测上的遗漏，有时与小静脉或小的出血灶则较难鉴别；(3)颅底骨质、窦腔及大脑表面的动脉显示亦会对SWAN及ASL的图像产生影响。本组资料中有5例未能检测磁敏感血管征，可能与上述有关。临床上进行血管内治疗主要是在颅内血管造影术下进行动脉溶栓、机械取栓术或联合治疗，缺血性脑卒中患者多以老年人多发，体质差，多合并基础病，发病期间病情多较危重，高压注射外源性对比剂产生的危险和过敏的风险均较正常人高，SWAN联合ASL能够无创地反映责任血管部位及血栓等信息，缩短血管内治疗前期操作时间，减少对比剂用量，降低治疗风险。与CT显示急性脑梗死大脑中动脉高密度征相比，SWAN对于血栓成分信息显示更为准确。

综上所述，SWAN及ASL两者的联合应用可以较敏感地显示急性脑梗死责任血管及血栓的部位、长度及成分信息，为临床治疗方案的选择及预后的评估提供影像学依据。

图1 男性，70岁，左侧肢体活动不利3 h入院。A：SWAN提示右侧大脑中动脉走行区条状低信号(提示血栓)；B：ASL提示右侧大脑中动脉走行区条状高灌注(箭所示，提示责任血管血流淤积)；C：DWI提示右侧额颞叶、岛叶急性脑梗死；D：MRA提示右侧大脑中动脉M1段闭塞Fig.1 Male, 70 years old, left limb activity adverse 3 h admission. A: SWAN prompts the right middle cerebral artery area strip low signal (suggesting blood clots); B: ASL prompts right middle cerebral artery strip line area high perfusion (indicated by the arrows, prompt responsibility vascular blood flow sedimentation); C: DWI prompts the right frontal temporal lobe, insular island acute cerebral infarction; D: MRA tips of right middle cerebral artery M1 occlusion.

参考文献 [References]

[1] Zhang DF, Chen HY, Zhang WD, et al. The relationship between atherosclerotic middle cerebral artery remodeling and cerebral infarction. Chin J Neurol, 2016, 49(10): 785-788.张丹凤, 陈慧铀, 张卫东, 等. 动脉粥样硬化性大脑中动脉重构方式与脑梗死的关系. 中华神经科杂志, 2016, 49(10): 785-788.

[2] Wang H, Xue J, Gao PY, et al. Study of susceptibility vessel sign in predicting recanalization after rt-PA thrombolysis in acute ischemic stroke. Radiol Practice, 2016, 31(7): 599-603.王昊, 薛静, 高培毅, 等. 磁敏感血管征对预测急性缺血性脑卒中静脉溶栓后血管再通的价值. 放射学实践, 2016, 31(7): 599-603.

[3] Chinese Stroke Association, Chinese Stroke Association neurointervention branch, stroke prevention and control of Specialized Committee intervention study group of the Chinese Preventive Medicine Association. Endovascular treatment of acute ischemic stroke Chinese guide 2015. Chin J Stroke, 2015, 10(7): 590-606.中国卒中学会, 中国卒中学会神经介入分会, 中华预防医学会卒中预防与控制专业委员会介入学组. 急性缺血性卒中血管内治疗中国指南2015. 中国卒中杂志, 2015, 10(7): 590-606.

[4] Chinese Medical Association neurology branch, Chinese Medical Association neurology branch, cerebral vascular disease group.Chinese acute ischemic stroke diagnosis and treatment guide 2014.Chin J Neurol, 2015, 48(4): 246-257.中华医学会神经病学分会, 中华医学会神经病学分会脑血管病学组. 中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014. 中华神经科杂志, 2015,48(4): 246-257.

[5] Haacke EM, Mittal S, Wu Z, et al. Susceptibility-weighted imaging:Technical aspects and clinical applications, part 1. AJNR Am J Neuroradiol, 2009, 30(1): 19-30.

[6] Fujimoto M, Salamon N, Mayor F, et al. Characterization of arterial thrombus composition by magnetic resonance imaging in a swine stroke model. Stroke, 2013, 44(3): 1463-1465.

[7] Sillanpaa N, Saarinen JT, Rusanen H, et al. Location of the clot and outcome for perfusion defects in acute anterior circulation stroke treated with intravenous thrombolysis. AJNR, 2013, 34(1): 100-106.

[8] Lian KQ, Liu J. The value of susceptibility weighted imaging in diagnosing arterial thrombosis in acute cerebral infarction. Modern Med Imag, 2015, 24(2): 128-131.廉凯茜, 刘筠. 磁敏感加权成像对急性脑梗死动脉血栓的诊断价值. 现代医用影像学, 2015, 24(2): 128-131.

[9] Ishimori Y, Kawamura H, Monma M. Feasibility of MR perfusionweighted imaging by use of a time-spatial labeling inversion pulse.Radiol Phys Technol, 2013, 6(2): 461-466.

[10] Zhou JG, Fu DY, Li YG. The value of susceptibility weighted imaging combined with arterial spin labeling in diagnosis and prognosis in mild-to-moderate acute ischemic cerebral stroke. Chin J Magn Reson Imaging, 2016, 7(9): 663-668.周建国, 符大勇, 李勇刚. SWAN与ASL联合应用对轻中度急性脑梗死诊断及预后评估的价值. 磁共振成像, 2016, 7(9): 663-668.

[11] Guo SN, Zou GD, You KZ. Comparison of susceptibility weighted imaging and TOF MR angiography for the detection of middle cerebral artery thrombi in acute ischemic stroke. Chin J Magn Reson Imaging,2015, 6(9): 652-655.郭淑宁, 邹广东, 尤克增. 磁敏感加权成像与TOF-MR血管成像对急性脑梗死中大脑中动脉内血栓检测的对比研究. 磁共振成像,2015, 6(9): 652-655.