陳鵬 譚璨 李燕華 李瑞雄 楊維珍

急性缺血性腦卒中 （acute ischemic stroke，AIS）是嚴重影響人們健康及生活質(zhì)量的疾病，發(fā)病急、癥狀重，及時的診治可減少殘疾發(fā)生和改善預后。擴散加權(quán)成像（DWI）可早期檢出腦梗死、評估預后[1-4]，并對臨床癥狀體征與AIS相似的其他疾病也能作出鑒別診斷，在ASI的影像診斷方面發(fā)揮了重要的作用。但常規(guī)掃描參數(shù)不適用于重癥及不合作病人，不能廣泛應用于篩查ASI病人進行溶栓治療的效果。因此，本研究旨在探討掃描參數(shù)優(yōu)化后的DWI對AIS病人的應用價值，即在滿足影像診斷要求的前提下，盡量縮短掃描時間，從而更有效地應用于AIS病人的檢查。

1 資料與方法

1.1 一般資料 前瞻性連續(xù)納入2016年1月—2017年6月期間梧州市人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治的50例AIS病人，男34例，女16例，年齡47～97歲，平均年齡（66.8±11.9）歲。納入標準：①符合2014年中國急性缺血性腦卒中診治指南診斷標準；②發(fā)病時間＜3 d，經(jīng)初步治療后需復查頭顱MR影像。排除有MR檢查禁忌證者。研究得到醫(yī)院學術(shù)倫理委員會批準，掃描前病人或家屬簽署知情同意書。

1.2 設備與方法 采用GE公司的Signa HDe 1.5 T超導型MR設備，8通道頭頸聯(lián)合線圈。所有病人均進行4種參數(shù)的橫斷面DWI檢查并獲得4組影像，采用單次激發(fā)平面回波（single shot EPI，SS-EPI）序列，分別在層面選擇、相位編碼和頻率編碼方向施加擴散敏感梯度，擴散梯度因子（b值）均為1 000 s/mm2，各組掃描方案及參數(shù)見表1。

1.3 影像客觀評價 在GE AW4.4工作站上采用Funtool軟件進行影像后處理。由1位醫(yī)師在病灶、正常腦白質(zhì)、背景噪聲（左側(cè)額部旁FOV內(nèi)的空氣區(qū)域）上勾畫興趣區(qū)（ROI），ROI大小為 30 mm2，每個ROI各選取3次，計算其平均值。分別測量4組影像的病灶、正常腦白質(zhì)的信號強度（SI），分別記為SI病灶、SI腦白質(zhì)，并測量背景噪聲（SD背景），計算信噪比（SNR）=SI病灶/SD背景、對比噪聲比（CNR）=（SI病灶-SI腦白質(zhì)）/SD背景、信號強度比（SIR）=SI病灶/SI腦白質(zhì)。 測量病灶的ADC值。

1.4 影像質(zhì)量評價 由2位有8年以上MR影像診斷經(jīng)驗的醫(yī)生對4組影像質(zhì)量進行評價，當意見不一致時，由第3位主任醫(yī)師進行決定。根據(jù)有無偽影、噪聲大小、解剖細節(jié)的勾畫進行影像評分：1分為影像質(zhì)量差，無法診斷；2分為影像質(zhì)量較差，影響診斷；3分為影像質(zhì)量良好，不影響診斷；4分為影像質(zhì)量好，適合診斷。DWI影像質(zhì)量評分為所有層面評分之和除以層數(shù)。

1.5 統(tǒng)計學分析 采用SPSS21.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)，符合正態(tài)分布的計量資料以（±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗。非正態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)M（P25，P75）表示，多組間比較采用 Kruskal-Wallis H檢驗，組間兩兩比較采用Mann-Whitney U檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 4組影像的參數(shù)比較 4組影像的SNR、CNR差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）。組2的SIR最高，但 1、2、3 組間差異均無統(tǒng)計學意義（均 P＞0.05）；組4的SIR低于其他3組（均P＜0.001）。4組間ADC值差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。詳見表2。

表1 4組DWI影像的掃描參數(shù)

2.2 4組影像質(zhì)量評分比較 組2的影像質(zhì)量評分最高，但與組1間差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。組3 評分低于組 1、2（均 P＜0.001），但高于 3 分，不影響診斷。組4評分＜3分，低于其他3組（均P＜0.001），影響診斷。詳見表2。

表2 4組DWI影像的主客觀評價指標比較

2.3 診斷結(jié)果 50例AIS病人中，大面積腦梗死4例、多發(fā)性腦梗死19例（圖1、2）、分水嶺腦梗死14例、腔隙性腦梗死13例。

圖1 AIS病人4種參數(shù)的DWI影像。A圖（組1）影像質(zhì)量良好，評分3.68分，掃描時間2 min 57 s。B圖（組2）影像質(zhì)量最高，灰白質(zhì)分界清楚，評分達3.84分，掃描時間1 min 21 s。C圖（組3）較多噪聲，但病灶仍可清楚顯示，不影響診斷，評分3.16分，掃描時間23 s。D圖（組4）未能區(qū)分灰白質(zhì)，腦組織、病灶邊界模糊，出現(xiàn)偽影（白箭），評分2分，掃描時間18 s。

圖 2 AIS 病人 4 種參數(shù)掃描獲得的 ADC 圖。

3 討論

AIS病人及時治療是影響預后的關鍵，發(fā)病時間＜6 h的病人，需行影像檢查迅速評估可否行溶栓或血管內(nèi)治療，目前的共識是以CT為首選檢查[5]，但CT不能為臨床制定治療方案提供較全面的影像信息，而多模式MRI可提供更多信息，因此被越來越多的研究者推薦[6-7]。其中，DWI可在腦梗死30 min內(nèi)檢出病灶。Christy等[8]對25例兒童AIS病人進行研究，11例進行CT檢查，10例進行DWI檢查，4例進行完整MRI檢查，結(jié)果顯示DWI檢測缺血較CT敏感，可作為一些疑似AIS兒童的首選檢查。在腦梗死早期，腦細胞缺血缺氧，發(fā)生細胞毒性水腫，細胞外液間隙急劇減少，水分子擴散受限，于DWI序列上出現(xiàn)異常高信號[9]。

3.1 掃描技術(shù)與b值選擇 本研究采用SE-EPI DWI序列，小b值DWI在一定程度上反映了局部組織的微循環(huán)，但所測得ADC值穩(wěn)定性較差，易受其他生理活動的影響，不能有效反映水分子的擴散運動，大b值的DWI受局部組織微循環(huán)灌注影響較小，能較好地反映水分子的擴散運動。但隨著b值增大組織信號衰減越明顯，影像SI及SNR會降低[10-11]。 陳等[12]研究認為 b=800～1 000 s/mm2時進行腦部DWI檢查獲得的影像質(zhì)量較好，各項參數(shù)相對穩(wěn)定，故本研究選取的b值為1 000 s/mm2。

3.2 并行采集技術(shù)對影像的影響 并行采集技術(shù)是利用多通道表面線圈的空間位置差異來區(qū)分信號的位置來源，通過每個線圈彼此間的配合，減少成像過程中的相位編碼的步數(shù)，使掃描時間顯著減少，也因其對K空間填充方式與重建算法的改進，在同樣掃描時間內(nèi)，可提高空間分辨率及減少磁化率偽影[13-14]。本研究中，組1和組2基本掃描參數(shù)相同，而組2采用了并行采集技術(shù)，影像質(zhì)量較組1提高，主觀閱片評分最高，影像質(zhì)量最好，且掃描時間較組1減少了1 min 36 s。

3.3 降低激勵次數(shù)（NEX）對影像的影響 本研究中組3采用并行采集技術(shù)并將NEX降為1，時間較組1減少2 min 34 s，影像質(zhì)量評分低于組1（P＜0.05），而 SIR、SNR、CNR、ADC 值與組 1差異均無統(tǒng)計學意義。理論上根據(jù)公式“掃描時間=TR×n×NEX（TR 為重復時間）、SNRN=NEX2×SNR1”，在其余參數(shù)不變情況下，降低NEX可縮短成像時間，而SNR只與NEX的平方根成正比，因此在影響影像質(zhì)量的因素中，NEX對SNR的影響有限[14]。本研究也發(fā)現(xiàn)在其余參數(shù)不變時，將NEX降低至1，對影像的SIR、SNR、CNR、ADC值影響不大。雖然主觀閱片中影像的灰白質(zhì)界限較組1稍模糊，影像質(zhì)量稍降低，但影像質(zhì)量評分達3分以上，不影響診斷，組3掃描時間僅23 s，可作為AIS病人的個性化掃描參數(shù)。

3.4 增大FOV對影像的影響 本研究中組4的FOV增大至40，掃描時間較組1減少2 min 39 s，影像質(zhì)量評分、SIR與組1差異有統(tǒng)計學意義，余ADC值、SNR、CNR與組1差異無統(tǒng)計學意義。究其原因，F(xiàn)OV越大體素越大，導致空間分辨力降低，同時影像背景噪聲下降，影像SNR增高[15]。故組4的SIR及影像質(zhì)量較組1下降，但SNR及CNR并無明顯改變。4組DWI影像中組4的掃描時間最短，但影像質(zhì)量最差，無法達到診斷要求。

3.5 更改參數(shù)對ADC值的影響 因DWI信號強度受組織T2穿透效應影響，有時并不能真實反映活體組織內(nèi)水分子擴散速度的快慢，其量化指標是通過測量病灶的ADC值。故本研究對各組ADC值進行測量，以了解改變參數(shù)后是否會改變ADC值，從而影響其測量數(shù)值的準確性。ADC值主要根據(jù)DWI影像上的SI變化計算獲得，理論上ADC值主要受場強、b值、成像物質(zhì)及其內(nèi)部分子的空間分布影響，但影像SNR降低及產(chǎn)生的磁敏感偽影會影響ADC值的測量。本研究的4組影像ADC值差異均無統(tǒng)計學意義，表明并行采集技術(shù)的采用與否，NEX、TR、TE及FOV參數(shù)的適度改變，并不影響其測量ADC值的準確性。

3.6 本研究局限性 本研究中組3方案掃描速度的提高是以損失影像質(zhì)量為代價，因此該序列為AIS病人的個性化掃描序列，其他類型疾病病人不在該檢查范圍之內(nèi)。此外，本研究尚未將組3的檢查序列與其他MR序列（如T2*WI、3D TOF MRA等）聯(lián)合應用，不能評估參數(shù)優(yōu)化后多模式MRI作為靜脈溶栓篩查工具的效果。