DWI在诊断急性脑梗死中的应用价值

　　【摘要】 目的 探讨磁共振弥散加权成像(DWI)在诊断急性脑梗死的应用价值。方法 对30例临床高度怀疑急性脑梗死的患者进行常规磁共振T1WI、T2WI、Darkfluid及DWI扫描，并根据发病时间进行分组，比较病变在不同序列像上的显示率、边界及范围，分别测量、计算其ADC值和rADC值 。结果 DWI对病灶的显示率、边界以及范围均优于常规T1WI、T2WI和Darkfluid成像;所有病例病灶的ADC值与rADC值均下降。结论 DWI技术对急性脑梗死敏感度高，具有很高的诊断价值。

　　【关键词】 弥散加权像;急性脑梗死;磁共振成像

　　The value of DWI in diagnosis of acute cerebral infarctionHAN Yaoqi，KONG Qingkui

　　(Dept. of MRI ，Taian Central Hospital ，Taian 271000，China)

　　Abstract:Objective: To explore the diagnostic value of DWI in acute cerebral infarction.Methods: Thirty patients suspected of cerebral infarction were examined with T1WI，T2WI，Darkfluid and DWI sequences and were grouped on the basis of case history. The manifestations of lesions, boundary and extent on all images were compared. ADC and rADC of the lesions were respectively measured and calculated. Results: The manifestations of lesions，boundary and extent on DWI were superior to those of convertional T1WI, T2WI, and darkfluid image, and the value of ADC and rADC of the lesions decreased in all cases. Conclusion: DWI is highly sensitive and applicabele in the diagnosis of acute cerebral infarction.

　　Key words: diffusionweighted imaging; acute cerebral infarction; magnetic resonance imaging

　　脑梗死是由于缺血形成的脑组织坏死，在中枢神经系统疾病中具有发病率、死亡率、致残率均较高等特点，严重危害人类健康。能否对其进行早期诊断及治疗，密切关系到患者的预后。发病6小时之内的脑梗死属超急性期脑梗死，目前CT和常规MR成像序列(T1WI、T2WI及Darkfluid)在脑梗死最初6小时不能可靠描述缺血性损害的脑组织的改变情况。弥散加权像(diffusionweighted imaging，DWI)是近年才发展起来的一种新的磁共振成像技术，是目前唯一能在活体中评价分子弥散运动的无创性的磁共振成像方法[1]。可在细胞水平上早期检测水分子运动受限的程度。主要用于急性脑缺血的诊断及评价，本研究拟通过对30例急性脑梗死DWI及表观弥散系数图(apparent diffusion coefficient mapping，ADC mapping) 和rADC的检查结果进行分析，探讨其对超急性、急性脑梗死的诊断价值。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料

　　搜集自2008年7月～2008年11月期间，在我院急诊科及神经内科高度怀疑并经随诊观察确诊为急性脑梗死患者30例，男性18例，女性12例，年龄40～79岁，平均年龄61岁。根据发病时间将其分为两组，Ⅰ组6例，发病时间小于6小时，为超急性期脑梗死;Ⅱ组24例，发病时间介于7～72小时之间，为急性期脑梗死。所有病例均行CT检查和/或常规MRI扫描以排除脑出血及其他非缺血性脑病。

　　1.2 扫描技术及主要参数

　　使用西门子Avanto 1.5T超导型MR扫描系统，采用正交头部线圈。常规MRI行横断面T1WI、T2WI 和Darkfluid像扫描，横断面T1WI采用自旋回波序列(SE)，TR:550 ms，TE:8.4 ms;T2WI采用快速自旋回波序列(TSE)，TR:5000 ms，TE:100 ms; Darkfluid像，TR:8000 ms，TE:109 ms，TI:2368 ms。DWI采用单次激发平面回波序列(EPI)，在S(层面选择) 、P(相位偏码) 、R(频率偏码)方向上施加弥散敏感梯度，b=0s·mm2及b=1000s·mm2 ，TR:3200 ms，TE:96 ms，采集次数4，扫描时间:62 s。上述序列FOV均为230 mm×230 mm，层厚5 mm，从颅底到头顶，横断面成像19层。

　　1.3 影像分析及统计学处理

　　观察和分析病灶在常规MRI序列和DWI图上的影像表现，并根据MR扫描系统所提供的软件包，在DWI图上选取并测量病变区的ADC值，同时测量对侧相应区域的ADC值，计算出rADC值，rADC值=病变区ADC值/对侧ADC值×100%。应用SPSS13.0统计分析软件处理数据。计量数据采用配对t检验。计数资料用相对数据表示，组间比较采用χ2检验。

　　2 结 果

　　2.1 超急性、急性期脑梗死灶ADC值与rADC值的变化分析

　　超急性期、急性期脑梗死灶ADC值明显低于对侧相应部位的ADC值，梗死区平均ADC值为(3.74±0.94)×104 mm2/s，对侧相应部位ADC值为(7.52±0.73)×104 mm2/s，差异显著(t=9.01，P<0.05) 。ADC值在超急性期、急性期脑梗死中明显下降，其中病灶中心ADC值最低，向外周逐渐升高。

　　2.2 DWI与常规MR成像对病变显示结果相比较

　　本组30例超急性、急性期脑梗死其DWI检查阳性率为100%。对急性期多发的脑梗死灶，T2WI及Darkfluid像不如DWI显示的病灶全面(图1)。其中Ⅰ组6例，发病在6小时以内的超急性期脑梗死病例，T2WI及Darkfluid无一例有影像学改变。Ⅱ组24例，发病在7～72小时之间的急性期脑梗死，在T2WI显示19例，在Darkfluid像显示22例(图2)。但T2WI及Darkfluid像所表现的高信号不如DWI图像清晰、对比度好，病灶范围亦不如DWI图像显示的大。两组不同发病时期病人常规MRI及DWI检查结果见表1 。表1 不同成像序列对两组病例检出率的比较

　　3 讨 论

　　3.1 磁共振弥散加权像成像原理。

　　扩散(Difussion)是指分子的随机侧向运动，即布朗运动，这种运动由分子的动能产生，有温度依赖性。DWI是在平面回波序列或自旋回波序列中的180°脉冲前后各施加1个对扩散敏感的梯度脉冲，以检测水分子的扩散[2]。在活体中DWI与分子所处的空间几何结构有关，常用表观扩散系数(ADC)来表示活体中测到的扩散。活体组织的ADC值受细胞内外水的粘滞度、比例、膜通透性、温度的影响。因此，在DWI图像上对比度主要取决于组织间的ADC值，弥散快(ADC值高)的结构，由于信号衰减大呈灰黑色即相对低信号，弥散慢(ADC值低)的结构由于信号衰减小呈白色即相对高信号[3]。

　　3.2 急性期脑梗死的病理变化

　　由于脑组织缺氧、缺血、感染、中毒等因素，神经元线粒体受损伤ATP生成减少、细胞膜Na+—K+泵功能障碍而导致钠离子和水的过多聚集于细胞内，之后无机磷酸盐、乳酸和嘌呤核苷酸等代谢产物的蓄积，可增加渗透压负荷，进一步加重细胞水肿，即细胞毒性水肿。这时整个缺血区的含水量并未增加，只是细胞内外的含水量发生了变化。如果损伤因素继续存在，随着时间的推移，细胞水肿演变为细胞坏死，神经元核固缩，胞体缩小变形，细胞膜破裂后，细胞内水分子游离出细胞成为游离水，这个时期就由细胞毒性水肿转变为血管源性水肿[2,4,5]。

　　3.3 急性脑缺血病变的弥散加权像表现

　　磁共振弥散加权成像是发现急性脑缺血病变最敏感的方法。文献报道[6,7]最早可于发病半小时发现病变，明确病灶的位置和范围，并可测量病灶ADC值，定量分析梗死的演变过程，为临床治疗提供科学依据。脑组织急性缺血后，首先引起细胞毒性水肿。在细胞毒性水肿情况下，细胞内水分含量增加，细胞外水分子含量减少，引起细胞肿胀，细胞外间隙变小。此病理改变使整个超急性期脑梗死区水分子弥散运动减慢，因此在ADC图像上病变区ADC值降低，在DWI上表现为高信号。由于T2WI对细胞水肿不敏感，因此在超急性期脑梗死的T2WI上病变一般无显影。随着梗死时间的推移，由细胞毒性水肿转变为血管源性水肿。此时，由于游离水运动不受限，因此在DWI图上病灶的部分高信号逐渐下降至正常。而ADC值也由于弥散运动能力增加，在ADC图像上低信号逐渐升高直至正常(假正常化)。脑梗死后ADC值变化呈先降后升规律，T2信号强度短期内持续升高。由于脑组织水肿逐渐加重，局部组织水总量明显增加，使T2WI信号及Darkfluid像开始增强，但DWI所显示的病灶要比T2WI及Darkfluid像上的边界清晰。本组有8例在T2WI及Darkfluid像上病灶显示模糊，而在DWI病灶清晰度高，对比度强。DWI能发现常规T2WI所不能发现的病变，本组有6例在T2WI及Darkfluid像显示阴性而在DWI上出现界限清晰、对比度强的局限性高信号。说明弥散加权像对超急性、急性期脑缺血改变诊断的敏感性远大于常规T2WI及Darkfluid像。动物实验表明，脑梗死后病变区ADC值在3～4小时下降到最低，以后逐渐上升，直至2周左右上升到接近正常水平[8]。急性脑梗死病变区的中心和周围部分ADC值不同。中心区的ADC值不同程度低于周边区，ADC下降越少提示预后较好，ADC值下降明显或持续下降，提示预后不良[9]。

　　文献报道[5,10]DWI与PWI联合应用判断缺血半暗带是否存在，对溶栓治疗具有指导作用，尤其是超急性期溶栓治疗效果优于其它治疗。超急性脑梗死PWI异常信号区代表脑组织缺血最大范围，而DWI高信号区代表不可逆的梗死区。DWI可超早期显示梗死灶大小，PWI能评价缺血区的灌注情况，两者结合即可确定缺血半暗带。在超急性期，PWI显示灌注异常信号范围常大于DWI上弥散异常的信号区，这个非匹配区即缺血半暗带。缺血半暗带代表还有存活能力，但仍有缺血、梗死危险的区域。所以，DWI与PWI联合应用，确定缺血半暗带的存在及合适的治疗时间窗，及时干预，恢复血供，可挽救缺血半暗带的组织活力[11]。

　　3.4 b值的选择

　　Siemens Avanto 1.5T MR扫描系统行颅脑扫描时提供的b值有2个，分别为0 s·mm 2、1000 s·mm 2。本研究对30例急性期脑梗死进行分析时发现，当b值为1000 s·mm 2时病灶的信号及范围显示最清晰，与T2WI作对比的效果也最好，与以往文献报道相符[2,12,13]。

　　总之，DWI图像采用EPI序列，采集时间短，本研究中完成颅脑弥散加权成像只需62秒，有利于急重病人及不能很好配合患者的检查。并且依赖于其对脑缺血病变高度的敏感性，为脑梗死的早期诊断提供了可靠的依据。通过ADC值的测量，DWI技术能为脑缺血疾病的早期诊断提供更多的重要信息，对于改善病人的预后，指导溶栓治疗方案有着不可忽视的价值。

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