多模态磁共振成像在缺血性脑卒中微出血的应用研究

，，， ，，， ，*

(1．南华大学附属第一医院放射科，湖南 衡阳 421001；2．南华大学附属第一医院神经内科)

·临床医学·

多模态磁共振成像在缺血性脑卒中微出血的应用研究

周宏1，罗光华1，谢佩含1，杨娟1，董雨岚1，卿伟鹏1，游咏2，刘进才1*

(1．南华大学附属第一医院放射科，湖南 衡阳 421001；2．南华大学附属第一医院神经内科)

目的探讨衡阳地区缺血性脑卒中患者脑微出血多模态磁共振成像诊断价值。方法回顾性分析131例初步诊断为缺血性脑卒中患者头颅多模态磁共振检查资料，以磁敏感加权成像序列为检出微出血的标准，对基底节区、丘脑微出血进行分级评价。结果与磁敏感成像序列对比，常规MRI序列、磁共振弥散成像、T2*序列、3D-VISTA序列对缺血性脑卒中伴基底节区、丘脑脑内微出血的检出的Kappa值分别为0.366，0.521，0.859，0.673，其中T2*序列与磁敏感加权成像序列检出情况一致性较好。结论多模态MRI成像能够有效探寻微出血发生情况，优化多模态MRI成像序列的筛查可以为临床预防、干预缺血性脑卒中患者出现脑出血提供有力的支持。

多模态MRI成像； 脑内微出血； 缺血性脑卒中； 磁敏感加权序列； T2*序列

脑血管病发病急、病程长，致死致残率高，对社会、家庭以及个人带来沉重负担。缺血性脑卒中作为一种常见的脑血管病，容易在治疗过程中发生脑出血，且脑出血部位主要集中在基底节区、丘脑。部分患者脑实质发生出血前，可以通过一些影像学检查发现脑内微出血(Cerebral Microbleeds,CMBs)[1]。颅内CMBs的检查方式近年来发生了巨大的变革，磁敏感加权成像(Susceptibility Weighted Imaging,SWI)作为检出CMBs最为优秀的一个检查方法，已经广泛应用于临床[2]。由于湖南地区作为目前脑出血高发区域，预测并且防范脑出血显得尤为重要，微出血的筛查对于临床策略的制定起着很关键的作用。本研究使用多模态MRI检测颅内微出血，加入研究组使用T1加权的三维各向同性的高分辨率快速自旋回波(3D-volumetric isotropic T1-weighted acquisition，3D-VISTA)高分辨磁共振技术，对比各种成像序列在基底节区、丘脑微出血的应用，检测缺血性脑卒中患者微出血情况，选择CMBs较为优秀的筛查组合，为临床治疗中及治疗后出现脑出血提供影像辅助指导。

1 资料与方法

1.1一般资料收集并回顾性分析2014年12月～2016年9月在本院神经内科住院的131例患者的磁共振资料，其中男性84名，女性47名，年龄40～88岁，平均年龄(63.42±10.44)岁，所有入组人员均来自衡阳地区且在衡阳居住生活10年以上。所有患者MRI检查前均签署检查同意书，了解MRI检查的相关事项以及研究目的，并且通过医院伦理委员会讨论。

1.2纳入和排除标准按照2014年中国急性缺血性脑卒中诊治指南进行缺血性脑卒筛选：(1)注意起病形式(急性突发)、发病时间；(2)排除脑外伤、肿瘤卒中、脑炎等其他原因引起的脑部病变；(3)进行脑影像学(CT/MRI)检查，排除出血性卒中，确立缺血性卒中的诊断[3]。

1.3利益冲突本研究过程和结果均未受到相关设备、材料、药品企业的影响。

1.4检查方法及图像后处理本研究使用超导核磁共振仪(Achieva3.0T,飞利浦公司，荷兰)，8通道头部线圈，用海绵垫固定患者头部，防止运动伪影。扫描序列信息如下：DWI序列，TR/TE=2 293 ms/87 ms，FOV:230 mm×230 mm×125 mm，矩阵:152×121，层数18，层厚6 mm，内插1 mm； MRA序列，TR/TE=25 ms/3.45 ms，FOV:200 mm×200 mm×100 mm，矩阵:572×290，层数200；T2*序列，TR/TE=785 ms/16 ms，FOV:230 mm×183 mm×119 mm，矩阵:256×163，层数24，层厚4 mm，内插1 mm；3D T1-VISTA序列，TR/TE=500 ms/18 ms，FOV:190 mm×190 mm×56 mm，矩阵:316×317，层数140；SWI序列，TR/TE=30 ms/21 ms，FOV:220 mm×179 mm×90 mm，矩阵:276×223，层数180；FLAIR、T1以及T2均为常规扫描参数，层数为24。扫描时间平均47 min。所有原始数据导入MR Systems Achieva Release 2.6.3.6工作站进行图像后处理以及分析。

1.5图像分析三名人员分别在后处理工作站进行图像评估，存在异议则讨论达成一致，评估内容包括图像信噪比、病变显示情况、各序列CMBs数目，其中常规序列为联合判读;基底节区、丘脑CMBs严重程度分级：0级：无；1级：1～3个；2级：4～10个；3级：>10个。基底节区、丘脑CMBs发生情况，以SWI为金标准进行两两对比。凡两个及两个以上的序列提示基底节区、丘脑微出血，再结合是否存在缺血性脑卒中发生，将其归入缺血性脑卒中并基底节区、丘脑微出血组，其他归入对照组。

1.6统计学分析采用SPSS 23.0 for Mac软件包进行统计分析。采用Kappa一致性检验，分别评价SWI与各序列对微出血显示分级情况一致性分析，Kappa值<0无意义，Kappa≥0.75一致度相当满意，Kappa≥0.4并且<0.75提示有较好的一致度，Kappa<0.4一致程度不理想，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1多模态MRI扫描序列图像的筛选所有患者图像资料根据是否能够判读进行筛选，常规MRI序列达到合格以上的有124例，DWI达到合格以上的有120例，T2*序列达到合格以上的有113例，SWI达到合格以上的有105例，3D-VISTA序列达到合格以上的有87例，观察所有序列的基底节区、丘脑，筛选出均能用于进行统计对比研究的病例数78例。患者一般资料见表1。

表1 缺血性脑卒中伴基底节区、丘脑微出血危险因素的比较(n，%)

2.2患者脑内微出血表现CBMs病灶直径约小于10 mm， T1WI、T2W、FLAIR、T2*、DWI、SWI及SWI相位图上的低信号(见图1)，并且还能结合患者其他影像学资料共同辅助判断排除钙化。形态成点状、条状、类圆形低信号灶，大小不等,部分病灶融合成小片状或串珠状，周边未见水肿，由于基底节经常发生钙化，但钙化的形态较为不规则、且对称，呈片状。

图1 基底节区、丘脑微出血病灶图A为T1WI图；B为T2WI图；C为FLAIR图；D为SWI图；E为SWI相位图；F为T2*图；G为3D-VISTA图；H为DWI图；I为ADC图。图中圆圈内为某一相同微出血点，SWI及相位图中正方形方框为钙化区域。

2.3三种扫描序列一致性检验分析以SWI为标准分别与常规MRI序列、磁共振弥散成像、T2*序列、3D-VISTA序列进行对比，由于选择基底节区、丘脑为主要观察区域，78例患者总共156个区域进行一致性判读。156个分区进行检测，常规MRI、DWI、T2*、T1-VISTA序列分别在38个、54个、78个、65个分区发现微出血，而SWI则在89个分区发现微出血如果经过两两Kappa检验SWI序列与T2*序列一致性相当满意，SWI序列与T1-VSITA以及DWI对于CMBs的显示也有很好的一致性,常规MRI序列与SWI序列一致性较差(见表2、表3)。

表2 各扫描序列对CMBs显示对比

表3 各扫描序列对比的Kappa一致性检验结果

2.4多模态MRI优化组合以SWI为金标准，收集各序列对于CMBs病灶现实情况，再结合根据扫描过程中的时间成像时间及显示率，发现VISTA序列所需的时间为最长的，约465 s，DWI为最短的约50 s。成像筛查率最高的为T2*序列，与SWI序列对比筛查率约87.6%，最低的为常规MRI序列，为41.6%，见表4。

表4 各扫描序列对CMBs筛查所需时间及显示情况

3 讨 论

3.1多模态MRI在缺血性脑卒中伴CMBs的应用CMBs作为脑小血管病的四个常见征象之一，经常发生于脑淀粉样血管病患者脑实质中。目前自发性脑出血常见于高血压以及淀粉样脑血管病，尤其是年龄超过90岁人群，脑出血的同时经常探测到CMBs[4]。本研究选用的多模态、多序列MRI成像基于本研究组前期高分辨管壁成像研究，在研究的同时发现探寻CMBs可以使用其他序列。在缺血性脑卒中应用同时，研究组经过随访，发现有4名患者死亡，其中有1名患者发现基底节区出现大面积脑出血。回顾性观察患者影像资料，该患者颅内发现大量微出血病灶，尤其是基底节区以及脑实质。虽然淀粉样脑血管病患者微出血较易发生在脑叶实质中，但是随着高血压发病率增高，基底节区脑出血便成为缺血性脑卒中合并CMBs患者可能出现的转归可能。由此我们提出了应用多模态MRI进行CMBs探查，并找寻缺血性脑卒中合并CMBs的发生的危险因素，旨在为临床进行缺血性脑卒中的治疗过程中，预防远期可能发生的脑出血可能，提高缺血性脑卒中对于患者生存质量以及降低并发症发生。

3.2基底节区、丘脑CMBs的影像学筛查脑血管病近年来越来越受到关注，不仅因为其发病率高，更是由于该病能导致认知障碍。脑小血管病的神经影像学表现多样，其中腔隙性脑梗死与脑白质高信号为常见的表现，影像检查方式成熟、多样。但CMBs的探寻方式直到SWI的出现才对CMBs有了进一步的认识。本研究中选用了，常规MRI、DWI、SWI、T2*以及3D-VISTA进行CMBs的检测，检测结果和课题组前期研究以及国内外结果类似，但是多模态MRI的检测过程中，研究组发现虽然SWI作为目前最主要的探寻方式，在某些情况下可能需要其他序列进行结合判断。3D-VISTA序列作为一个多功能序列，在病因学管壁成像的同时，也能发现MRA成像所能发现的血管狭窄，同时还能部分应用于CMBs的探寻[5]。

在对比各个序列检测的同时，我们发现基底节区、丘脑应用SWI序列显示出的微出血的大小与T2*、DWI序列类似，但病灶直接略大过常规MRI、以及3D-VISTA序列。经过仔细分析，考虑为成像序列的原理不同所致。SWI序列显示微出血更为直观、简便，近年国外有学者针对SWI序列的应用进行研究时发现，SWI对CMBs的应用更容易在不同从业经验的影像科医生辨识中获得一致性的评价。本研究在结合SWI序列以及其他多种MRI成像序列，虽然耗时略长，但在完成了缺血性脑卒中的精细化诊断的同时(包含管壁成像、责任血管成像以及脑梗死病变的成像)，也完成了CMBs的筛查[5]。

3.3缺血性脑卒中患者发生CMBs相关的危险因素对于影像学筛查的指导缺血性脑卒中的危险因素包括血压、血脂、年龄等[6]。而CMBs的危险因素众多，分为心血管危险因素、APOE基因危险因素以及脑血管病危险因素三部分[7-8]。有学者指出CMBs的发生过程中，高血压可以引起脑小动脉透明样变化，进而导致脑内小血管壁发生病理改变，血管管壁变薄，容易破裂产生出血，同时进行镜下检查能发现存在脑组织内微小动脉瘤等其他病理改变[9]。另有一些报道表明，降低血压可以降低CMBs所致认知障碍的发生率，高血压是作为一种慢性疾病可引起血管损伤[10]。糖尿病作为研究组主要的研究方向，也参与了缺血性脑卒中伴CMBS的主要危险因素之一。抽烟、年龄以及其他因素也可以引起颅内CMBs，加之上述因素同样也是脑出血的危险因素之一[12-14]。因此在缺血性脑卒中患者尤其是老年、高血压、糖尿病等中加强使用MRI进行筛查，有助于预防其严重并发症。

3.4 MRI筛查CMBs成像序列的优化选择优化CMBs筛查手段的目的是为了提高筛查率以及患者检查成功率。针对CMBs的影像学检查目前虽然金标准为SWI，但是由于CMBs筛查大部分都与其他疾病同时进行，因此不同疾病、患者状态可以选择不同的成效序列。不同序列成像时间以及成像成功率不同，成像推荐组合如下：如果为急性缺血性脑卒中患者，首先在完成常规MRI扫描及DWI序列的同时，应该尽快完成3D-VISTA序列，该序列可以提供血管情况以及CMBs优秀的显示情况；如果是患者非脑大血管病患者，根据耐受能力不同，耐受能力不佳患者可以选用常规MRI序列加上T2*序列，耐受能力佳患者选择常规MRI序列加上SWI序列；对于部分怀疑脑血管病患者，推荐使用3D-VISTA在筛查CMBs的同时进行脑血管情况进行筛查。

综上所述，本研究表明，颅内CMBs探寻的多模态MRI应用具有较高的可靠性，结合项目组一直沿用3D-VISTA序列，能够多角度、多方向的观察缺血性脑卒中其他相关的病因。在衡阳地区CMBs人群中，进行多模态MRI检查，便于对该类疾病的管理和早期针对性干预，也符合当今精准医学的方向。

[1] Alexander M,Patil AK,Mathew V,et al.Recurrent craniospinal subarachnoid hemorrhage in cerebral amyloid angiopathy[J].Ann Indian Acad Neurol,2013,16(1):97-99.

[2] Charidimou A,Krishnan A,Werring DJ,et al.Cerebral microbleeds:a guide to detection and clinical relevance in different disease settings[J].Neuroradiology,2013,55(6):655-674.

[3] 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[J].中华神经科杂志,2015,48(4):246-257.

[4] Azmin S,Osman SS,Mukari S,et al.Cerebral amyloid angiopathy:an important differential diagnosis of stroke in the elderly[J].Malays J Med Sci,2015,22(1):74-78.

[5] 李丹,周宏,游咏,等.高分辨磁共振成像3D-VISTA技术在检测脑微出血中的应用价值[J].中国动脉硬化杂志,2016,24(7):688-692.

[6] Biswas N,Sangma MA.Serum LDL (low density lipoprotein) as a risk factor for ischemic stroke[J].Mymensingh Med J,2016,25(3):425-432.

[7] Ikram MA,vander Lugt A,Niessen WJ,et al.The rotterdam scan study:design update 2016 and main findings[J].Eur J Epidemiol,2015,30(12):1299-1315.

[8] Poels MM,Vernooij MW,Ikram MA,et al.Prevalence and risk factors of cerebral microbleeds:an update of the Rotterdam scan study[J].Stroke,2010,41(10):103-106.

[9] 韦铁民,吕玲春,周利民,等.脑微出血的磁共振诊断研究进展[J].中华医学杂志,2013,93(25):2007-2009.

[10] O’Sullivan M,Singhal S,Charlton R,et al.Diffusion tensor imaging of thalamus correlates with cognition in CADASIL without dementia[J].Neurology,2004,62(5):702-707.

[11] Igase M,Tabara Y,Igase K,et al.Asymptomatic cerebral microbleeds seen in healthy subjects have a strong association with asymptomatic lacunar infarction[J].Circ J,2009,73(3):530-533.

[12] Viswanathan A,Chabriat H.Cerebral microhemorrhage[J].Stroke,2006,37(2):550-555.

[13] 曾伟英,王本国,林棉,等.血脂代谢与脑出血转化的相关性研究[J].中华神经医学杂志,2014,13(3):269-272.

[14] 张亚,王玉,林亚楠,等.脑出血早期血肿扩大的危险因素分析[J].中华老年心脑血管病杂志,2016,18(6):567-570.

Theapplicationofthemuti-modalitymagneticresonanceimagingindetectingthecerebralmicrobleedsinpatientswithischemicstroke

ZHOU Hong,LIU Jincai,LUO Guanghua，et al

(DepartmentofRadiology,theFirstAffiliatedHospital,UniversityofSouthChina,Hengyang421001,Hunan,China)

ObjectiveTo investigate the application and value of the muti-modality MRI in the detecting the cerebral microbleeds (CMBs) in Hengyang City.Methods131 cases of patients,who were diagnosed with ischemic stroke and underwent muti-modality MRI,were retrospectively analyzed and carefully observed.The susceptibility weighted imaging(SWI) sequence were applied as Golden Standard.ResultsThe Kappa value,which is the sequences of conventional MRI,DWI,T2*sequence,3D-VISTA,was 0.366，0.521，0.859，0.673.It means that the T2* and 3D-VISTA show good consistence with the SWI.ConclusionsThe muti-modality magnetic resonance imaging can effectively detect CMBs If making full use of the muti-modality MRI,it can provide a strong protocol for the prevention and intervention of the cerebral hemorrhage of the ischemic stroke patients with CMBs.

muti-modality Magnetic Resonance Imaging,Cerebral Microbleeds CMBs; ischemic stroke; susceptibility weighted imaging; T2*sequence

10.15972/j.cnki.43-1509/r.2017.04.009

2017-03-26；

2017-06-06

衡阳市科学技术发展计划项目应用基础研究计划(2015KJ40)；湖南省教育厅科学研究重点项目(14A126).

*通讯作者，E-mail：liujincai6353@163.com.

R816.1

A

秦旭平)