MR3D-ASL联合IVIM及高分辨MRA在大面积缺血性脑梗死诊断中的应用价值

刘鸣

(登封市中医院 影像科，河南 郑州 452470)

缺血性脑梗死(ischemic cerebral infarction，ICI)早期起病隐匿，但病情进展迅速，短时间内即可造成大面积ICI，导致死亡率升高。大面积ICI仅占ICI的10%～18%[1]。早诊断、早治疗有利于改善患者的预后。高分辨磁共振血管造影(high resolution magnetic resonance angiography，HR-MRA)可以清晰辨别梗死的责任血管，提高诊断率[2]。磁共振三维动脉自旋标记成像(magnetic resonance three-dimensional arterial spin labeling，MR3D-ASL)是一种无需注射造影剂便可进行三维快速脑成像磁共振灌注的新技术，可以动态测量脑血流量(cerebral blood flow，CBF)的变化情况；体素内不相干运动成像(intravoxel incoherent motion，IVIM)是基于DWI成像的技术，可以量化单纯水分子的扩散运动和血流灌注情况[3]。本研究探讨MR3D-ASL联合IVIM及HR-MRA在大面积ICI诊断中的应用价值。

1 资料和方法

1.1 一般资料选取2015年5月至2018年4月登封市中医院收治的100例拟诊为大面积ICI患者。纳入标准：(1)行MRI、HR-MRA检查；(2)为多支脑血管病变的大面积ICI患者。排除标准：(1)临床资料不完整者；(2)非颅脑病变者。100例患者包括男64例，女36例，年龄36～75岁，平均(57.3±7.2)岁。本研究经医院医学伦理委员会批准(CJYD-20161659J)。患者家属知晓研究内容并签署知情同意书。

1.2 检查方法HR-MRI(US. GE HDxt-1.5 T MR)扫描序列包括常规序列、3DTOF-MRA、MR3D-ASL、IVIM扫描。对脑梗死面积>3 cm2者，通过MR3D-ASL扫描经数据处理后得到CBF，参考常规DWI判断缺血半暗带(ischemic penumbra，IP)，手动勾取ROI以获得局部脑血流量。自动镜像工具以健侧镜像作为对照，计算患侧/健侧相对CBF值(r-CBF)。IVIM序列利用对指数模型拟合后得出假扩散系数(D*)、扩散系数(D)和灌注分数(f)，参考MR3D-ASL勾取ROI获得IP区和对侧镜像对照区的D*、D及f值。3DTOF-MRA后处理重建脑血管图像。然后通过IP区和对侧镜像对照区的CBFASL与D*、D、f值做对比，评估两者相关性。采用MR3D-ASL扫描患者后处理得到CBF图，判断其与MRA血管图像的一致性。经处理工作站分析MR3D-ASL和IVIM图像，根据DWI所示病灶最大径层面划取ROI，得到CBF、IVIM数据后通过指数模型拟合得到对应参数(ADC、D，D*，f)，并计算MR3D-ASL、IVIM中CBF、ADC、D、D*、f的相对值r-CBF、r-ADC、r-D、r-D*、r-f，r=脑梗死区/健侧镜像区。指数模型：S/S0=(1-f)×exp(-b-D)，通过线性拟合得到D值，采用Least-Marquardt非线性最小二乘法拟合所有b值，得到f和D*。参照2017年《大脑半球大面积脑梗死监护与治疗中国专家共识》定义大面积ICI的诊断标准，即CT提示梗死面积≥大脑中动脉供应区域的2/3和(或)部分基底节区，有或无同侧大脑前动脉或大脑后动脉供应区域梗死。

2 结果

2.1 诊断效能经金标准确诊为大面积ICI 50例，非大面积ICI 50例。IVIM诊断大面积ICI的灵敏度和特异度分别为72.0%、64.0%，MR3D-ASL诊断大面积ICI的灵敏度和特异度分别为88.0%、84.0%，MR3D-ASL联合IVIM及HR-MRA诊断大面积ICI的灵敏度和特异度分别为100.0%、100.0%。3种检查方式对大面积ICI的灵敏度、特异度比较，差异有统计学意义(均P<0.05)。见表1。

表1 不同检查方式对大面积ICI的诊断结果(n)

注：ICI—缺血性脑梗死；IVIM—体素内不相干运动成像；MR3D-ASL—磁共振三维动脉自旋标记成像；HR-MRA—高分辨磁共振血管造影。

2.2 MR3D-ASL、IVIM参数脑梗死区CBF低于健侧，差异有统计学意义(P<0.05)。脑梗死区ADC、D及f值均低于健侧，差异有统计学意义(均P<0.05)。脑梗死区D*与健侧比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 脑梗死区MR3D-ASL与IVIM诊断参数与健侧比较

注：与健侧比较，aP<0.05；IVIM—体素内不相干运动成像；MR3D-ASL—磁共振三维动脉自旋标记成像；CBF—脑血流量。

2.3 MR3D-ASL、IVIM诊断参数相关性分析Pearson相关性分析显示r-ADC、r-D、r-f与r-CBF呈正相关(r=0.425、0.382、0.341，P=0.016、0.037、0.024)。

3 讨论

CBF动态反映脑组织血流灌注量的改变。本研究结果表明，脑梗死区MR3D-ASL提示脑血流灌注下降，IVIM参数显示脑梗死区ADC、D及f值均低于健侧。这提示脑血流灌注减少与DWI图像的异常有关。通过计算脑梗死区与健侧比值，利用Pearson相关性分析发现r-ADC、r-D、r-f与r-CBF呈正相关。磁共振常规序列中DWI诊断脑缺血、脑梗死及脑出血的敏感性最高。MR3D-ASL是一种基于MRA发展起来的新技术，可以准确测量ICI的脑血流灌注量。MR3D-ASL联合MRA可以进一步评估侧支血管灌注情况。MR3D-ASL与MRI对r-CBF的诊断结果有较高的一致性[4]。这与本研究结果基本一致。MR3D-ASL可以被用于患者术后复查及监测脑血流灌注等方面，但其劣势在于对低血流灌注区域或小梗死灶的敏感性较低。本研究利用指数多b值模型拟合，可以得到更多诊断参数，通过对比D、D*、CBF值可以更加准确显示局部脑组织灌注与扩散信息，进而判断脑组织缺血中心区。通过比较大面积ICI患者IVIM与MR3D-ASL联合扫描结果，证实两者在判定局部脑灌注水平上具有很好的一致性，可以更加准确地判断脑组织低灌注区，为临床治疗提供指导。

综上所述，MR3D-ASL联合IVIM及HR-MRA可以准确评估大面积ICI患者的脑梗死低灌注区域。