磁共振3D-ASL灌注成像鉴别急性脑梗死和脑炎的应用价值

胡晓华，朱庆强，王 军，陈 娟

急性脑梗死、脑炎是临床常见的神经内科疾病，发病急，病情危重，且变化快，对病人健康和生命造成极大威胁。两者治疗方法不同，因此，早期诊断极为重要。目前，临床主要应用MRI常规序列、磁共振弥散加权成像(DWI)等检查诊断，但发病早期两种疾病临床症状无特异性，早期诊断难度大，易出现误诊、漏诊[1]。近年来，随着临床影像学技术创新和发展，磁共振三维动脉自旋标记(3D-ASL)技术在临床逐步应用，应用螺旋K空间采集及伪连续式标记信号读取法进行诊断，可量化评价颅脑组织再灌注情况，制定临床治疗方案。

本研究主要对苏北人民医院收治的50例急性脑梗死和脑炎病人影像学诊断进行分析，探讨磁共振3D-ASL灌注成像的临床诊断价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2017年1月—2018年12月苏北人民医院诊治的50例神经内科病人，通过临床病理学、影像学等检查确诊，符合相关诊断标准。急性脑梗死27例，男16例，女11例；年龄45～68(51.6±3.7)岁；发病到入院时间5～26(9.2±1.4)h；临床表现：四肢无力23例，头晕17例，头痛10例，肢体偏瘫10例，失语5例。脑炎23例，男14例，女9例；年龄28～61(48.3±3.0)岁；发病到入院时间8～30(10.3±2.0)h；临床表现：头晕15例，头痛11例，发热4例，肢体功能障碍9例，意识障碍6例。急性脑梗死组与脑炎组临床资料比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究得到医院伦理委员会批准，且符合《赫尔辛基宣言》相关标准。

1.2 病例选择标准

1.2.1 纳入标准 所有病人均为首次发病，病程<48 h；病变主要累及颈动脉供血的颅脑灰质区；临床资料完整；病人及家属对本研究知情同意。

1.2.2 排除标准 复发性急性脑梗死；先天性心脏病及肝肾功能不全；临床资料不全；存在MR检查禁忌证，如佩戴假牙、人工关节等金属异物无法去除；难以配合检查。

1.3 方法

1.3.1 影像学检查 应用美国GE公司生产的MR750型3.0T超导磁共振成像仪及配套头相专用控阵线圈。扫描序列：MRI、T2WI参数TR、TE分别为4 200 ms、104 ms；T1W1参数TR、TE分别为3 010 ms、25 ms；DWI参数TR设定为3 000 ms，TE设定为65 ms，行仰卧体位，自颅低到颅顶，设定20层，层厚、层间距分别为5.0 mm、1.0 mm；矩阵为320×256，FOV设定为240 mm，信号采集1次以上。3D-ASL参数TR设定为4 844 ms，TE设定为11 ms，层厚、层间距分别为4.0 mm、0 mm，NEX为4，矩阵为512×8。

1.3.2 图像处理 应用仪器工作站的自带软件对原始图像进行处理，获取到脑血流图。通过伪彩色图选择感兴趣区(ROI)后，测定局部脑血流量(rCBF)。对ROI区选病灶最大层面中心位及rCBF图灌注均匀处，并有效避开脑室，ROI为1.0 cm2，共测定3次，取平均值。灌注不均病灶，取不同灌注区值计算平均值。由两名专业影像学医师操作，行双盲独立读片、分析，并分别记录病人颅脑影像学表现。若出现不同意见，需协商达成一致。

1.4 观察指标 测定并计算两组脑皮层白质、灰质、基底节、丘脑、海马及岛叶部位rCBF，并测定病灶区、对照区rCBF。测定两组磁共振3D-ASL灌注成像检出率。

2 结 果

2.1 急性脑梗死和脑炎影像学表现 脑炎常规MRI影像表现为病灶单发或多发，病灶边界模糊，片状或斑片状稍长T1、T2信号，DWI呈等信号或稍高信号，但整体较均匀，详见图1。急性脑梗死常规MRI表现为长T1、T2异常信号，边缘清楚，累及灰白质；DWI为高信号，详见图2。脑炎病人3D-ASL灌注成像均为等高灌注；急性脑梗死病人25例3D-ASL灌注成像为低灌注，2例无灌注异常。

图1 脑炎3D-ASL灌注成像图(右侧颞顶叶皮层高信号，脑回明显增粗，DWI呈等信号，确诊为脑炎)

图2 急性脑梗死3D-ASL灌注成像图(左基底节区急性脑梗死，3D-ASL显示灌注明显减少)

2.2 不同脑组织部位rCBF比较 急性脑梗死组颅脑皮层灰质、海马、岛叶部位rCBF均低于脑炎组，差异均有统计学意义(P<0.01)。详见表1。

表1 两组不同脑组织部位rCBF比较(±s) 单位：mL/min

2.3 病灶区和对照区rCBF比较 急性脑梗死病人病灶区、对照区rCBF均明显低于脑炎病人(P<0.05)。详见表2。

表2 两组病灶区和对照区rCBF比较(±s) 单位：mL/min

3 讨 论

脑炎是一种由病毒、细菌及螺旋体等感染原侵袭脑实质引起炎性疾病的总称[2-3]。急性脑梗死是常见的急性脑血管疾病，又称为缺血性脑卒中，是以中老年人为主要发病人群，主要是由多种因素引起脑局部血供障碍，导致局部组织缺血、缺氧坏死[4]。脑缺血发病早期通过肉眼较难观察，发病数小时后病灶中心开始肿胀变软，脑皮层灰白质分界模糊，可清晰地观察到神经细胞坏变，且局部毛细血管明显扩张。一般发病后4～5 d内脑水肿达到最高值，7～14 d坏死区域组织液化表现为蜂窝状囊腔，且神经元基本消失，产生大量吞噬细胞、星形细胞[5-6]。既往MRI脑灌注研究，多数采用动态磁敏感增强对比成像技术(DSC)，但该法应用的是外源性含钆对比剂，可能加重肾功能负担，且少数病人出现过敏反应。3D-ASL是基于血液内水分子作为内源性对比剂，无须应用超额造影剂。有研究发现，3D-ASL诊断范围大于DSC技术要求[7]。

本研究中3D-ASL灌注法是采用3D螺旋K空间信号采集及伪连续式标记信号读取方法，实际是脉冲式与(或)连续式有机结合，相较于既往ASL技术磁敏感伪影与运动伪影较少，且图像信噪相对更高，在缺血性疾病诊断中有突出优势[8-10]，且该法以血液内水分子为内源性对比剂，不需应用外源性含钆对比剂。本研究结果显示，急性脑梗死组颅脑皮层灰质、海马、岛叶部位rCBF均低于脑炎组(P<0.01)。急性脑梗死病人DWI序列均表现为高信号，2例为等信号，易漏诊，若进行单一性DWI序列评估，无法诊断脑炎和急性脑梗死[11]。本研究27例急性脑梗死病人3D-ASL灌注成像表现低灌注，符合急性脑梗死病人脑组织血供不足，无灌注异常发生，这可能与梗死病灶再灌注代偿，梗死病灶较深、脑血流速控制不理想等有关。27例急性脑梗死病人3D-ASL灌注成像是不均匀的高灌注，原因是细菌或病毒等病原生物侵入脑组织引起局部脑实质充血、弥漫性水肿及神经元变性坏死。急性脑梗死病人脑皮层灰质、海马、岛叶rCBF均低于脑炎组。推测原因可能是大脑皮层灰质、岛叶病灶是脑组织直接侵犯的区域[14]。急性脑梗死病人病灶rCBF高于脑炎病人，原因可能是急性脑梗死后病变区域血流量降低。以血管炎症为主要病理表现，血管扩张之后持续充血，因此，急性期有多种血液灌注[12]。白质部位病灶主要是由于病人机体免疫反应，血管炎性反应表现不显著。受诊断技术和病人体位、病情等影响，急性脑梗死病人病灶均处于中心区，对照区rCBF明显低于脑炎病人。原因可能是该供血动脉较细小，虽然病人发生炎症反应早期出现血管扩张，但rCBF变化相对轻，通常不能准确、客观地显示病人血液灌注[13-14]。与脑炎相比，急性脑梗死病人除脑皮层灰质和岛叶位置病变区域rCBF升高外，海马病灶血液灌注增加(P<0.05)。有研究发现，急性脑梗死病人大脑皮层灰质、海马及岛叶rCBF显著高于经镜像区，对病灶组织再灌注进行定性定量研究[15]。

综上所述，应用3D-ASL鉴别诊断急性脑梗死和脑炎，急性脑梗死病灶3D-ASL序列均为低灌注，脑炎表现为不均等、高灌注，3D-ASL具有重要的应用价值。本研究存在的不足：样本量有限，无病原学分析；病例局限于颈内动脉供血区病灶累及大脑灰质，不能全面评估，今后需进一步深入研究。