低场强磁共振线扫描弥散成像在诊断早期脑缺血中的价值

【摘要】 目的 探讨低场强（0.2T）磁共振线扫描弥散成像在早期脑缺血中的诊断价值。方法 搜集并回顾性对比分析过去1年内最终确诊的早期脑缺血患者（发病时间在24h以内）40例及一过性脑缺血患者2例的低场强磁共振线扫描弥散加权成像（LSDI）图像、T1WI图像、T2WI图像；所有病例均以24h以后复查的MRI为确诊依据。根据发病时间将早期脑缺血患者分为四组。发病时间在0~3h以内4例为第一组；发病时间在3~6h以内9例为第二组；发病时间在6~12h以内13例为第三组；发病时间在12~24h以内14例为第四组。结果（1）42例患者中，第一组发病0~3h以内的患者共4例，T1WI、T2WI均无异常信号，1例LSDI出现略高信号，占25%。T1WI、T2WI与LSDI信号出现率之间差异有非常显著性（P<0.01）。（2）第二组发病3~6h的患者共9例，T2WI出现高信号的2例，占22%；LSDI出现略高信号的6例，占67%。T1WI、T2WI与LSDI信号出现率之间差异有显著性（P<0.05）。（3）第三组发病6~12h的患者13例，T1WI出现略低信号的2例，占15%，T2WI出现高信号的7例，占54%；LSDI见高信号的12例，占92%。T1WI、T2WI与LSDI信号出现率之间差异有显著性（P<0.05）。（4）第四组发病12~24h的患者14例，T1WI出现低信号的10例，占71%，T2WI、LSDI均见高信号的13例，占93%。T1WI、T2WI与LSDI信号出现率之间差异无显著性（P>0.05）。另外最后确诊为一过性脑缺血患者2例，检查时间分别为发病后14和20h，LSDI、T1WI、T2WI均未见异常信号。结论 在早期脑缺血的诊断中，低场强（0.2T）磁共振线扫描弥散成像比T1WI、T2WI平扫发现病变早，对于发现病变、确定病变部位、病变大小具有较高的价值，可为临床早期治疗提供可靠的诊断依据。

【关键词】 磁共振成像，弥散；脑缺血；早期诊断

The value of low magnetic field intensity MR line scan diffusion-weighted imaging in the diagnosis of cerebral ischemia in early stage

WANG Hong-li,JING Li-xin,ZHAI Wei,et al.Department of Radiology,Daqing Oil field General Hospital,Heilongjiang 163001,China

【Abstract】 Objective To evaluate the value of low magnetic-field intensity MR line scan diffusion-weighted imaging（LSDI）in the diagnosis of cerebral ischemia in early stage.Methods LSDI、T1-weighted imaging（T1WI）、T2-weighted imaging（T2WI）were performed in 42 patients confirmed with cerebral ischemia in the early stage（≤24h）in last year,and the images taken from different sequences were compared.To make sure the right rate of diagnosis,the follow-up examination after 24 hours were performed on all the patients and the positive diagnosis were ensured.42 patients were allocated to one of the four groups according to the different interval between scanning and attack.The interval of group one is within 0~3 hours,group two within 3~6 hours,group three within 6~12 hours and group four within 12~24 hours.Results（1）There were 4 patients in group one（all within 3 hours）presented with normal findings of T1WI and T2WI and with light high signal in 1 patient's LSDI（25%）;（2）There were 9 patients in group two,high signal were found in 2 patient's T2WI（22%）and in 6 patient's LSDI（67%）;（3）There were 13 patients in group three,light low signal were found in 2 patient's T1WI（15%）and high signal in 7 patient's T2WI（54%）and in 12 patient's LSDI（91%）;（4）There were 14 patients in group four,long T1 signal were found in 10 patient's T1WI（68%）;high signal were found in all patient's in this group on T2WI and LSDI（100%）.Two patients with transient cerbral ischemia whose examinations were performed after 14 hours and 20 hours were also selected,the findings on LSDI,T1WI and T2WI were all negtive.Conclusion Low magnetic-field intensity LSDI sequence is more sensitive than routin scan for the diagnosis of cerebral ischemia and ensure the location and size of lesion in early stage.It can give useful information for clinical treatment.

【Key words】 diffusion magnetic resonance imaging;brain ischemia;early diagnosis

脑缺血是严重危害人类健康的脑血管疾病，高场强（1.0T以上）磁共振机器弥散成像在各期脑缺血诊断中的作用通过大量研究已得到肯定，低场强（0.5T以下）磁共振机器弥散成像的研究报道较少，现将我院研究报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 研究对象共42例，男19例，女23例，年龄37~89岁，平均63岁。临床上均具有典型脑缺血表现，其中一过性脑缺血2例，0~3h以内发病的4例，3~6h发病的9例，7~12h发病的13例，13~24h发病的14例。

1.2 影像检查技术 所有患者均使用GE Signal Profile/Gold 0.2T永磁型磁共振扫描仪，选用头线圈，扫描范围自顶骨下到小脑下缘，所有患者均行下列扫描：轴位SE T1WI TR 440ms,TE 15ms; FRFSE T2WI TR 4400ms,TE 98ms;矢状位FRFSE T2WI TR 4100ms,TE 96ms;激励4次，层厚6mm,层间隔2mm;轴位LSDI TR 380ms,TE 125ms,FOV 30×30,层厚8mm,层间距0mm,矩阵96×96，b值900s/mm2，每次扫描层数1层，定位平面与轴位平扫相同，对发病的患者24h后复查。

1.3 图像判读分析 所有图像均由4名有经验的影像科医生共同判读，以线扫描弥散成像（LSDI）出现确切信号的部位为标准，对比观察T1WI、T2WI的信号，以4人的共同意见作为判读的结果。

2 结果

本组42例患者出现病灶76处，脑内各部位均可见，一过性脑缺血的2例患者各序列图像均未见异常信号；第一组发病时间在0~3h以内的患者4例，T1WI、T2WI均未见异常信号，LSDI出现略高信号1例，占25%；第二组发病3~6h的患者9例，T2WI出现略高信号的2例，约占22%，LSDI出现略高信号的6例，占67%；第三组发病6~12h的患者13例，T1WI出现略低信号的2例，约占15%，T2WI出现略高信号的2例，高信号5例，共占54%，LSDI见略高信号4例，高信号8例，共占92%；第四组12~24h发病的患者14例，T1WI出现低信号10例，占71%，T2WI略高信号2例，高信号11例，LSDI高信号13例，二者信号出现率为93%。

表1 不同时间段脑缺血患者的MRI图像信号（略）

3 讨论

脑缺血是神经系统的多发病和常见病，其起病急，发展快，致死、致残率高，其早期诊断和合理治疗十分关键，可大大减少后遗症的发生，降低后遗症的严重程度，大大提高患者的生存质量。目前，高场强磁共振机器（1.0T以上）诊断早期脑缺血快捷、确切，但由于其昂贵的机器价格和检查价格难以广泛应用，低场强磁共振机器（0.5T以下）由于其良好的性价比被越来越多的医院采用，低场机器面对更大的患者群，研究低场强磁共振弥散成像诊断早期脑缺血，具有十分重大的社会意义。

磁共振弥散成像是近年来发展起来的新技术，它对组织中水分子的横向弥散运动非常敏感，其建立在流动效应成像基础上，在标准的MRI脉冲序列上加2个快速切换的梯度脉冲，以图像显示水分子的布朗运动，以信号强弱反映水分子弥散的速度，弥散快的水分子信号衰减大，呈低信号，弥散慢的水分子信号衰减小，呈高信号[1]。我院磁共振机器采用的是线扫描弥散成像（LSDI）技术，属自旋回波类的线扫描序列，扫描条数60，采用交叉激发方式激发每一条，激发层面与图像面的夹角为70°，在180°脉冲的两侧三路梯度上分别加有弥散标识梯度，专门用于弥散加权成像。线激发序列得到的图像信噪比低，但由于弥散标记梯度的使用大大降低了正常脑组织的信号值，同时线激发序列可避免头部正常生理运动对图像的影响，所以产生的弥散加权图像较为满意。

由于LSDI反映的是水分子弥散的快慢，所以LSDI能反映脑内细胞的功能状态。有学者认为，脑缺血几分钟后即可引起脑神经细胞的氧代谢失常[2]，使三羧酸循环中的ATP减少，从而使酶活性下降，Na/K泵失调，钠离子流向细胞外，钾、钙、氯离子及水分子流向细胞内，引起细胞内水分增加，导致细胞毒性水肿，水分子弥散受限。细胞毒性水肿是导致水分子弥散受限的一个主要原因[3]。此时，在LSDI上出现缺血区稍高信号。随时间推移，细胞肿胀加剧，细胞外间隙缩小、扭曲，能量代谢障碍导致微管离散，细胞器裂解，产生大量碎片，造成细胞内黏度增加，胞浆流动减慢，同时还由于血供中断或减少，造成局部温度下降，LSDI由异常稍高信号逐渐变为高信号，范围也逐渐扩大。随着细胞毒性水肿向血管源性水肿转变，细胞外间隙扩大，水分子随机运动增加，LSDI信号逐渐变为正常，常规磁共振扫描出现异常信号，T2WI出现最早，表明细胞坏死、溶解膜破坏。在脑神经细胞坏死、溶解膜破坏之前，LSDI出现稍高信号表明细胞仅为弥散功能下降，脑神经细胞既可发展为梗死，又可恢复为正常，是临床上称为的脑组织缺血半暗带[4]。此时，及时、恰当的治疗可最大限度地挽救脑组织，最大限度重建缺血区循环，抢救处于可逆状态的神经细胞，缩小梗死面积，降低致残率，提高患者病后的生活质量，是临床治疗的关键时期，是临床医生治疗的着眼点，尽早查找、诊断出缺血半暗带也就成为影像科医生追求的目标。在血管源性水肿发生之前，LSDI出现稍高至高信号，此时常规磁共振扫描无异常信号，LSDI为影像科医生及早发现脑缺血病灶提供了依据，可指导临床早期动脉溶栓治疗。LSDI出现稍高信号至高信号为脑细胞水分子弥散功能下降时期，反映的是组织内部功能性的变化，常规磁共振扫描出现异常信号表明脑细胞已经坏死，反映的是组织形态学的变化，因而表现较晚。

Van Everdingen[5]报道缺血性脑卒中发病2~6h弥散阳性率为95%（所用机器为高场强1.5T），本低场强病例发病3h以内LSDI的显现率只有25%，6h内显现率有67%，12h见高信号占92%，明显低于高场强机，这可能源于成像原理不同，与低场强早期病变组织与正常组织信号衰减差小，扩散梯度场持续时间短，信号对比小有重要关系，同时与病灶大小、部位以及所观察的病例较少，统计偏差大有关。但特异性相关不大，稍高信号表示细胞内水肿，高信号表示神经细胞趋向坏死，即将出现血管源性水肿。尽管b值对LSDI影响很大，b值越大，对水分子弥散运动越敏感，但b值太大得到的图像信噪比很低，同时b值的增高必然延长TE，进一步降低了图像的信噪比，本机b值选用900s/mm2是比较合适的。

由于LSDI可在细胞形成不可逆坏死之前清晰显示病变，所以它可为临床制定及时、有效的治疗方案提供有力的依据。一般认为溶栓治疗的时间窗为起病后的3~6h，也有学者认为缺血发作12h内存在着通过血行再通可以挽救的区域，即缺血半暗带[6]。尽管低场强磁共振弥散成像在3~6h发现率为67%，但早于平扫，并比平扫更明确地显示病变，可更好地为临床提供治疗依据，减少脑组织的梗死范围，在无高场强设备的条件下是最好的检查手段，同时随着设备的改进，扫描序列的更新，研究的深入，低场强磁共振弥散成像的应用会更加广阔。

【参考文献】

1 Bnant-Zawadzki M, Norman D. Magnetic resonance imaging of the central nervous system. New York: Raven,1987，221-234.

2 蔡葵，陈鹃，陈敏,等.磁共振弥散成像对超早期中风患者诊断的价值.中国医学影像技术，2000，16（7）：543.

3 赵天平.磁共振弥散灌注加权成像对超急性期脑梗塞的诊断研究及进展.中国医学影像杂志，2003，11（5）：282-284.

4 Bnant-Zawadzki M. Basic principles of magnetic resonance imaging in cerebral ischemia and initial clinical experiences. Neuroradiology，1985，7:517-520.

5 Van Everdingen KJ, Van der ground T, Kappelle LJ, et al. Diffusion weighted magnetic resonance imaging in acute.Stroke,1998,29:1783-1790.

6 杨玲，胡春洪，丁乙.磁共振弥散成像诊断脑梗死30例分析.中国血液流变学杂志，2002，12（4）：369-370.

作者单位： 1 163001 黑龙江大庆，大庆油田总医院放射科

2 163001 黑龙江大庆，大庆油田总医院圣康公司

3 264209 山东威海，威海金海湾医院影像科

4 317600 浙江玉环，玉环县中医院放射科

5 026000 内蒙古锡林浩特，锡林浩特市人民医院骨科

（编辑：林剑雷）