協(xié)同應(yīng)用MR圖像的SIR值和rADC值對腦梗死分期的臨床研究

陳 迅，鄭玉巨，王 溥，賈學軍

腦梗死是嚴重危害人類健康的常見病，影像學的準確分期對臨床擬定治療方案意義重大。但梗死一旦形成以后，梗死灶在一段時間內(nèi)尤其是在亞急性期，其磁共振成像（MRI）信號強度不再發(fā)生顯著變化［1］，這樣有可能降低MRI對其急性期與亞急性期分期的準確率，進而影響臨床的治療和患者的康復(fù)。MRI多參數(shù)、多序列、多方位成像的特點，決定了其對疾病診斷的原則是多種序列聯(lián)合觀察、協(xié)同應(yīng)用，同樣MRI對腦梗死的分期也應(yīng)該多種序列協(xié)同應(yīng)用，方可達到全面、準確。有關(guān)協(xié)同應(yīng)用MR圖像的平均信號強度比（SIR）值和表觀擴散系數(shù)（ADC）值對腦梗死進行影像學分期的研究以往文獻報道較少。本文旨在量化腦梗死MRI分期的指標，并探討MR圖像的平均SIR值和病灶的相對ADC（rADC）值與梗死病程的相關(guān)性，以期進一步提高腦梗死MRI分期的準確性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集在我院做MRI檢查，并經(jīng)臨床治療和隨訪確診的腦梗死病例125例，其中男78例，女47例，年齡29歲～87歲（61.04歲±11.67歲）。125例均有發(fā)病時間的記錄。按發(fā)病時間將125例分為5組，各25例。A組（急性期）發(fā)病1d，B組（亞急性早期）發(fā)病2d～6d，C組（亞急性中期）發(fā)病4d～7 d，D組（亞急性后期）發(fā)病8d～14d，E組（慢性期）發(fā)病1d以后。SIR超急性期病例因數(shù)目較少，未收入本研究。

1.2 MRI檢查 125例均使用Philip Achieva 1.5T磁共振掃描儀；用頭部16通道－并行采集技術(shù)線圈掃描。掃描位置：軸位和矢狀位。掃描序列：常規(guī)：快速自旋回波序列（TSE）的T1WI、T2WI和T2WI－液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（FLAIR）。腦功能成像：采用單次激發(fā)自旋－平面回波成像（SE－EPI）的DWI序列，在相互垂直的x、y、z軸3個方向上施加擴散梯度，取兩個擴散因子b值（b＝0s／mm2，b＝1 000s／mm2），在同一個層面上由機器自動獲得一幀b＝0s／mm2的EPI－T2WI和一幀b＝1 000s／mm2的各向同性DWI，并經(jīng)后處理獲得一幀同層數(shù)的ADC圖。

1.3 MR圖像的選擇及各檢測值測量和計算方法

1.3.1 圖像選擇 利用MR機器提供的查看軟件包，由同一位影像科醫(yī)生對每例的DWI圖、ADC圖、FLAIR圖及T2WI圖進行同時觀察和測量。T1WI圖因病灶信號變化不如上述四種圖像敏感，故本文暫不對其探討。

1.3.2 感興趣區(qū)（ROI）選擇 對于急性期和亞急性期病例，在DWI上選取ROI（因為此時病灶在DWI上均表現(xiàn)為高信號）；慢性期病例則在T2WI上選取ROI（因為此時病灶在DWI上可能表現(xiàn)為等信號，而在T2WI上均表現(xiàn)為高信號）。在DWI（或T2WI）圖上選顯示病灶最清晰、面積最大的層面作為測量層面并選定病灶的ROI，利用機器軟件將ROI自動拷貝到ADC圖、FLAIR圖和T2WI（或DWI）圖同層面的相同位置；同時在對側(cè)對應(yīng)區(qū)選取同樣大小的ROI，并自動拷貝到另外三種圖像的對應(yīng)位置。分別測量DWI圖、FLAIR圖和T2WI圖病灶和對側(cè)正常腦組織的信號強度值及ADC圖病灶和對側(cè)正常腦組織的ADC值。就選擇的病灶和對側(cè)對應(yīng)區(qū)而言，ROI的大小和位置在四種圖像上完全相同，若遇對側(cè)對應(yīng)區(qū)有病變，則對側(cè)的ROI選在離病變最近的部位。測量所得數(shù)據(jù)由計算機自動完成，均為四種圖像ROI內(nèi)各像素平均信號強度值或ADC值。測量時避開腦室、腦溝部位，避免腦脊液波動及部分容積效應(yīng)對數(shù)據(jù)準確性的影響。

1.3.3 數(shù)據(jù)計算方法 通過計算，分別獲得DWI、FLAIR和T2WI三種圖像梗死各期的SIR值和平均SIR值、ADC圖各期的rADC值和平均rADC值。以SIR值或rADC值來評價病變狀態(tài)，使數(shù)據(jù)標準化，以部分消除測量絕對SIR值或ADC值引起的個體差異［2］。計算公式為：SIR值＝（病灶信號強度值／對側(cè)正常腦組織信號強度值）×100%［1］；rADC值＝（病灶 ADC值／對側(cè)正常腦組織ADC值）×100%。

1.4 統(tǒng)計學處理 使用臨床醫(yī)師統(tǒng)計學助手V3.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析。數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差（x±s）表示，采用兩樣本均數(shù)t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 腦梗死類型及病灶分布 本研究中腦梗死類型分為腔隙性（68例）和缺血性（57例）兩型。由于血腫信號變化較為復(fù)雜，對測量的結(jié)果影響較大，故出血性腦梗死或梗死伴滲血者暫不予研究。梗死灶分布遍及全腦，本研究以額、顳、枕葉及基底節(jié)區(qū)、小腦居多。

2.2 腦梗死各期DWI圖、FLAIR圖和T2WI圖的平均SIR值比較 DWI圖：B組、D組、E組與A組比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；B組、C組、D組與E組比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。FLAIR圖：A組與E組比較，B組、C組分別于D組、E組比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。T2WI圖：A組與E組比較，B組、C組、D組與E組比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。腦梗死DWI圖、FLAIR圖和T2WI圖的平均SIR值與病程之間有明顯相關(guān)性（P＜0.05）。詳見表1。

表1 腦梗死各期DWI圖、FLAIR圖和T2WI圖的信號強度比較（x±s）

2.3 腦梗死各期平均rADC值比較 患側(cè)與健側(cè)各期rADC值差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。與B組、E組比較，A組rADC值和平均rADC值差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；與E組比較，B組、C組、D組rADC值和平均rADC值差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。詳見表2。

表2 腦梗死各期的rADC值和平均rADC值（x±s） ×10－3 mm2／s

3 討 論

MRI診斷腦梗死主要是以梗死組織水腫為基礎(chǔ)［3］，急性腦梗死以細胞毒性水腫為主，亞急性期和慢性期主要為血管源性水腫。雖然DWI、FLAIR和T2WI均是MRI的成像序列，但它們信號形成的原理不同，DWI圖信號主要是由病灶中水分子是否擴散受限決定，而FLAIR圖和T2WI圖信號主要是由病灶中含水總量及T2弛豫時間決定，與擴散是否受限無關(guān)，這就決定了三者在梗死不同時期對兩種水腫顯示能力的不同。DWI技術(shù)是影像學診斷腦梗死的里程碑，它是目前唯一能在活體組織內(nèi)觀察水分子運動的無創(chuàng)性檢查技術(shù)，能夠區(qū)分細胞毒性水腫和血管源性水腫，但這種區(qū)分在時間和空間上都不是絕對的［4］，ADC值是反映擴散特性大小的參數(shù)指標。本研究結(jié)果表明，梗死急性期、亞急性早期、中期在DWI上均表現(xiàn)為高信號，亞急性后期和慢性期均表現(xiàn)為以低或等信號為主；rADC值在急性期略低，亞急性早期最低，而亞急性中期，后期開始升高，有報道此時出現(xiàn)“假性正?；保?］，到慢性期上升為最高。在亞急性后期和慢性期，病灶的ADC值與DWI圖表現(xiàn)有時不一致，因為ADC值反映的是組織中水分子的擴散因素，而DWI除了反映組織中水分子擴散因素以外，還受到T2效應(yīng)的影響［6］，因此兩者應(yīng)結(jié)合應(yīng)用才能準確區(qū)分梗死期齡。FLAIR序列是重T2加權(quán)且抑制自由水的成像技術(shù)，它的圖像特點是使腦脊液信號抑制為低信號同時又具有常規(guī)T2WI圖像的其他特性。在梗死急性期由于病灶含水總量沒有明顯增加，故其T2弛豫時間也沒有明顯延長，在FLAIR和T2WI上病灶均表現(xiàn)為等信號；亞急性各期和慢性期FLAIR和T2WI對病灶的顯示均表現(xiàn)為以明顯高信號為主，但在梗死新舊病灶的判斷中，兩者對陳舊軟化灶的顯示存在不同，F(xiàn)LAIR表現(xiàn)為軟化灶中央（自由水）低信號，周緣（結(jié)合水和膠質(zhì)增生）高信號，而T2WI卻表現(xiàn)為明顯均勻高信號。上述三種圖像信號的高低及梗死灶A(yù)DC值的升降若僅憑人眼視力判斷則可能存在偏差，所以應(yīng)用測量圖像SIR值及病灶A(yù)DC值就顯得尤為重要，從而保證了判斷結(jié)果的科學性和準確性。

MRI主要依據(jù)患者發(fā)病時間對腦梗死進行分期，但由于多種原因，患者發(fā)病時間往往不夠準確，從而影響了MRI對其分期的判斷。本研究資料結(jié)果表明，依據(jù)DWI圖的平均SIR值可以區(qū)分腦梗死急性期與亞急性早期和后期、急性期與慢性期、亞急性各期與慢性期，而對于亞急性各期之間、急性期與亞急性中期卻不能區(qū)分；依據(jù)FLAIR圖的平均SIR值可以區(qū)分梗死急性期與慢性期、慢性期與亞急性早期和中期、亞急性后期與早期、中期，而對于急性期與亞急性各期、慢性期與亞急性后期、亞急性早期與中期卻不能區(qū)分；依據(jù)T2WI圖的平均SIR值可以區(qū)分梗死急性期與慢性期、亞急性各期與慢性期；而對于亞急性各期之間、急性期與亞急性各期之間卻不能區(qū)分；依據(jù)梗死灶的rADC值可以區(qū)分梗死急性期與亞急性早期、急性期與慢性期、亞急性各期與慢性期、亞急性早期與后期，而對于急性期與亞急性中期和后期、亞急性中期與早期、后期卻不能區(qū)分。綜上所述，腦梗死三種圖像的SIR值和病灶的rADC值在梗死各期的表現(xiàn)各有特征，可以作為MRI對腦梗死分期的量化指標，但各自卻都又存在局限性和片面性，單憑SIR值或ADC值均不能全面地劃分梗死的各個期齡，所以，在腦梗死的MRI分期時，應(yīng)該遵循MRI診斷疾病的原則，協(xié)同應(yīng)用MR圖像的SIR值和梗死灶的ADC值對梗死進行分期，進而為臨床擬定治療方案提供更明確、可靠的影像學分期依據(jù)。

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