核磁共振脑灌注成像及DWI联合应用在诊断早期脑梗死缺血半暗带中的临床价值

张佳 朱海峰 马运萍

急性脑梗死是临床常见病、多发病，近年来因急性脑梗死而死亡、残疾的患者呈上升趋势，但在脑梗死早期给予有效治疗可显著降低患者病死及残疾率，因此在急性脑梗死早期即明确诊断对帮助患者争取积极溶栓治疗、改善患者预后意义较大[1]。国内外研究发现脑梗死发病前期或早期即可有脑组织血流动力学改变，此时CT、普通核磁共振等影像学检查并不能发现异常，但此时核磁共振脑部灌注加权成像(PWI)及脑部弥散加权成像(DWI)仍然能够发现脑组织血流灌注异常[2-3]。本研究利用PWI和DWI技术对脑梗死患者进行检测，并分析了不同时期脑梗死的PWI和DWI表现，以期为脑梗死的早期诊断提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象 本研究中的受试对象均来自2016年1月-2017年4月来本院就诊的脑梗死患者，选出符合纳入标准的100例作为研究对象，其中男59例，女41例，年龄37～75岁，平均年龄(58.38±13.59)岁，发病位置位于基底节57例、大脑半球广泛区9例、左侧额顶叶8例、小脑半球6例、脑干5例、枕叶3例、多发性脑梗死12例，并根据脑梗死发生时间分成超急性期19例、急性期39例、亚急性期31例和慢性期11例。诊断标准参照《中国急性缺血性脑卒中诊治指南》[4]。纳入标准：①首次脑梗死发病；②年龄30～75岁；③发病前无精神类疾病等；④脑部无其他疾病如脑瘤、脑外伤等；⑤愿意参与试验，签署知情同意书。排除标准：①心、肝、肾等存在病变或功能异常；②孕产妇；③凝血功能异常。本院伦理委员会已批准本研究。

1.2 核磁共振检查

采用美国通用提供的GE超导型，型号为Singa HDxt 3.0T的扫描仪，患者均实施以下4个轴位的检查(T1WI、T2WI、FLAIR、矢状位T1WI)。DWI参数：T1WI为Ce自旋回波序列，重复时间(TR)为440ms，回波时间(TE)为2.54 ms，层厚设为5 mm，间距设为1 mm，视野为230×220,扫描90 s，扩散敏感系数b值设置为0和1000 s/mm2。T2WI为FSE快速自旋回波序列，TR为5000 ms，TE为90 ms，层厚设为5 mm，间距设为1 mm，视野为220×230，扫描70 s。PWI参数：SE-EPI序列，TR为400 ms，TE为32 ms，层厚设为5 mm，间距设为1 mm，视野为220×230，采用高压注射器将造影剂(469.01 mg/mL×15 mL，拜耳医药保健有限公司广州分公司)经肘静脉注入，根据体重注入0.15 mL/kg，流速设置为3.5 mL/s，共20层扫描层数，每层采集50次，扫描75 s。将采集的图像发至AW VolumeShore 4工作站进行处理，表观弥散系数(ADC)=Ln(S0/S1)/(b1-b0)，S0为b为0时的信号强度，S1为b为1000 s/mm2时的信号强度。另外，经软件获取rCBV、rCBF、MTT和TTP信号变化。

2 结 果

2.1 100例患者DWI检查 随着脑梗死患者发病时间的延长，T2WI显示信号随之增高，DWI信号随之降低，ADC信号随之增高(表1)。

2.2 100例脑梗死患者在不同分期的DWIADC值比较 将患者梗死区和健侧对应区进行DWI检查，显示随着梗死时间延长，梗死区ADC值随之增加，健侧对应区随着梗死时间的变化，ADC值无明显变化。在每个不同分期中健侧对应区的ADC值均高于梗死区(P均<0.05)(表2)。

表1 100例患者DWI表现

表2 100例脑梗死患者在不同分期间DWI ADC值比较,×10-3 mm2/s)

注：与梗死区比较，#P<0.05

2.3 100例脑梗死患者在不同分期间PWI中的相关参数值 超急性期rCBV和rCBF值均为降低信号，MTT和TTP均为升高信号；急性期rCBV、rCBF、MTT和TTP值在三种信号上均有表现，但rCBV和rCBF值均以降低信号为主，MTT和TTP均以升高信号为主；亚急性期rCBV和rCBF为正常和降低信号，其中并以正常信号为主，MTT和TTP均为降低和升高信号，并以升高信号为主；慢性期rCBV和rCBF均表现为降低信号，MTT和TTP均为降低和升高信号，并以降低信号为主。脑梗死患者rCBV和rCBF参数主要表现出降低信号，MTT和TTP参数主要表现出升高信号(表3～4)。

2.4 不同分期的脑梗死患者在DWI和PWI中的表现差异 超急性期DWIPWI均有表现，并以DWIPWI均有表现，并以DWIPWI为主；亚急性期DWI=PWI和DWI>PWI均有表现，并以DWI=PWI为主；慢性期均为DWI=PWI(表5)。

3 讨 论

一般而言脑梗死发作时将经历3个病理生理阶段[5]：(1)脑组织血流灌注下降；(2)神经功能障碍；(3)脑神经细胞凋亡。现有的研究认为脑梗死发生的区域内并非所有神经细胞均已坏死，坏死神经细胞多集中在缺血中心区域，而病灶外周神经组织仅停止了电活动，但细胞仍然维持正常结构[6]。祝林等[7]证实在脑梗死发生早期即给予溶栓可促使病灶周围脑组织神经功能完全恢复，因此有效拯救梗死灶周围未坏死神经组织，对防治遗留偏瘫、偏身感觉等意义重大。虽然有效溶栓能最大程度降低脑梗死对神经功能破坏，但溶栓需要严格掌握时间窗及适应症，不恰当的溶栓具有较大危险性，因此准确评价脑梗死患者是否能溶栓就显得十分重要[8]。有研究证实在梗死灶出现形态变化前即可有神经功能上的异常，此时常规影像学检查并不能发现神经功能改变[9]。DWI和PWI技术利用对比剂可获得梗死灶区域动态图像，其原理是对比剂进入毛细血管导致血管血流磁敏感性增加，体现在核磁共振上使信号的强弱改变，实质上显示梗死区域毛细血管血流灌注情况[10]。DWI技术主要观察指标为弥散系数(ADC)值，ADC值主要受水分子的扩散的速度和范围影响，其特点是水分子的扩散能力越强，则ADC值越大[11]。因梗死灶区域神经组织灌注状态、细胞外水分子运动、细胞内水分子的运动、细胞内外水分子的运动均与正常组织有显著区别，因此在DWI图像显示为ADC值降低，梗死灶DWI高信号[12]。PWI技术主要观察指标为CBV、CBF、MTT和TTP，CBV提示毛细血管和大血管在内的血管床容积，MTF提示对比剂通过毛细血管的时间[13]。有研究发现PWI技术在显示脑组织灌注异常方面具有较大优势，其信号受患者活动影响小，能定量确定梗死灶范围，从而为病情严重程度的评估提供较客观依据[14]。

表3 100例脑梗死患者在不同分期间PWI中的rCBV和rCBF参数 [n(%)]

表4 100例脑梗死患者在不同分期间PWI中MTT和TTP参数 [n(%)]

表5 不同分期的脑梗死患者在DWI和PWI中的表现差异 [n(%)]

本研究发现随着脑梗死患者发病时间的延长，T2WI显示信号随之增高，DWI信号随之降低，ADC信号随之增高，同时将患者梗死区和健侧对应区进行DWI检查，显示随着梗死时间延长，梗死区ADC值随之增加，健侧对应区随着梗死时间的变化，ADC值无明显变化，此结果与以前的报道相符合，均提示脑梗死DWI检查存在显著异常，且不同分期脑梗死DWI信号有较大差异。本研究结果显示不同分期脑梗死患者PWI检查表现存在较大差异，主要表现为急性期rCBV和rCBF信号降低及MTT和TTP均为升高信号，但慢性期MTT和TTP以降低信号为主，此结果与史晓红等[15]结果一致，均说明在梗死区域周边大部分存在脑缺血改变。临床可将DWI与PWI的表现不匹配的关系作为缺血半暗带存在的依据，本研究结果发现急性期脑梗死的微循环状态没有固定的规律，PWI表现多个微循环状态共存，亚急性期脑梗死多无高灌注，慢性期脑梗死以低灌注为主。

综上所述，DWI与PWI结合不仅可以超早期诊断超急性期脑梗死，还可以准确判定脑梗死的各个时期，准确了解梗死区域的微循环情况，了解是否存在缺血半暗带， 对临床治疗方法及结果的评价具有重要意义。

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