双参数三维动脉自旋标记联合弥散加权成像诊断急性脑梗死的效能及影像学特点.pdf

78 影像技术影像研究与医学应用 2024年4月 第8卷第7期 双参数三维动脉自旋标记联合弥散加权成像诊断急性脑梗死的效能及影像学特点赵振宝（潍坊市第二人民医院放射科 山东 潍坊 261041）【摘要】目的：探讨双参数三维动脉自旋标记（3D-ASL）联合弥散加权成像（DWI）在急性脑梗死患者中的诊断效果及影像学特点。方法：选取 2020 年 7 月2023 年 8 月潍坊市第二人民医院收治的疑似急性脑梗死患者 132 例为对象，采用 1.5T MRI 进行头颅轴位平扫MRI、3D-ASL 成及 DWI 检查，以血管造影结果为“金标准”，分析 3D-ASL、DWI 及二者联合检查在急性脑梗死患者中的诊断效能，并对其影像学特点进行分析。结果：132 例入组病例经“金标准”检查确诊 74 例，确诊率为 56.06%；DWI 检出阳性病例 63 例，3D-ASL 检出阳性病例 65 例，3D-ASL 联合 DWI 检出阳性病例 71 例；金标准下阳性患者 DWI 参数中 ADC 值和 DCavg 值均低于阴性患者（P 0.05）；3D-ASL 联合 DWI 检查用于急性脑梗死患者中检查准确率、灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值均高于单一影像检查（P 0.05）；74例金标准确诊的病例中，51例病例经DWI检查可见弥散受限并呈高信号，23例患者未见异常；63例3D-ASL成像可见病灶部位为低灌注，11 例患者未见异常，高信号患者 CBF 绝对值降低。结论：3D-ASL 成像及 DWI 用于急性脑梗死患者中具有较高检出率，且二者联合检查能提高诊断灵敏度和特异度，具有典型的影像学特点。【关键词】双参数三维动脉自旋标记；弥散加权成像；急性脑梗死；诊断效果；影像学特点【中图分类号】R445.2 【文献标识码】A 【文章编号】2096-3807（2024）07-0078-03急性脑梗死是由于多种原因引起的脑部血液循环障碍，导致局限性脑组织出现不同程度缺氧和缺血，从而造成病灶组织的坏死或软化1。目前，临床上对于急性脑梗死发病机制尚未阐明，普遍认为以大动脉粥样硬化、小动脉闭塞等为主，多数患者发病初期症状不明显，随着病程延长可引起意识障碍、四肢瘫、中枢性高热等，成为我国居民死亡的重要原因2。目前，对于急性脑梗死的诊断临床以血管造影为主，并将其视为“金标准”，但是该检查方法存在一定创伤性和风险性，导致临床使用受到限制3。MRI 检查是常用的影像方法，与 CT 等设备相比，其软组织分辨率较高，能清晰地显示病灶部位，确定病灶大小，实现脑灰质与白质的区分和鉴别。弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）能弥补常规序列不足，全面显示病灶情况，灵敏度与特异度较高4。双参数三维动脉自旋标记（3D-arterial spin labeling，3D-ASL）作为非入侵式成像方法，该方法依赖于动脉血中水分子为内源性、由可自由扩散示踪剂5。本研究主要探讨双参数 3D-ASL 联合 DWI 在急性脑梗死患者中的诊断价值，报道如下。1 资料与方法1.1 一般资料选取 2020 年 7 月2023 年 8 月潍坊市第二人民医院收治的疑似急性脑梗死患者 132 例，其中男 71 例，女 61 例；年龄 41 83 岁，平均（59.684.83）岁；体质量指数（BMI）18.5 29.3 kg/m2，平均（22.625.49）kg/m2；临床表现：共济失调 31 例，头晕眼震 45 例，构音不清28 例，意识模糊 14 例，恶心呕吐或昏迷 14 例。本研究得医院伦理委员批准（伦理批号：20208471），患者签署同意书。纳入标准：（1）入组病例均为医院收治的疑似急性脑梗死病例6；（2）入院时均伴有不同程度共济失调、意识模糊及构音不清等症状；（3）均无 MR 检查禁忌证，并完成 3D-ASL 及 DWI 检查。排除标准：（1）有认知障碍及确诊恶性肿瘤者；（2）伴有颈内动脉闭塞或狭窄者；（3）肝肾功能异常及心源性栓塞者。1.2 方法1.2.1 检查方法 仪器采用 1.5T 超导型磁共振扫描仪，购置于德国 Siemens 公司。所有患者均行 MRI 检查，取仰卧位姿势，头部先进，常规完成矢状位及轴位扫描。设定扫描序列：（1）T1加权成像（T1WI）序列：回波时间（TE）设定为 1.6 ms，重复时间（TR）为110 ms。（2）T2加权成像（T2WI）序列：TE 设定为110 ms，TR 为 3 961 ms，视 野（FOV）为 23 cm，连续完成 2 次激励，层厚 6 mm、间距 1.2 mm，矩阵为232114。（3）DWI：MRI 常规扫描完毕后，借助自选回波-平面回波（SE-EPI）技术对患者完成 DWI 检查。设定检查参数：FOV 为 23 cm，矩阵为 152105，TE 为 73 ms，TR 为 2 112 ms，层 厚 8 mm，层 间 距1 mm。弥散敏感系数 b 值=1 000 s/mm2，完成患者不同方向 DWI 序列检查，将得到的图像由仪器配套后处理软件进行分析。根据病灶部位勾画感兴趣部位，自动生成并记录表观弥散系数（ADC）值和平均弥散系数（DCavg）水平测定。（4）3D-ASL 成像：DWI 检查完毕后，对患者行 3D-ASL，设定扫描参数：TR 为 79影像技术影像研究与医学应用 2024年4月 第8卷第7期 4 781 ms，TE 为 11 ms，后延迟时间设定为 1 525 ms，FOV 为 220 mm220 mm，矩阵为 128128，总扫描时间为 6 min52 s。1.2.2 判断标准 由本院 2 名以上医师分析上述影像资料，当存在争议时协商取得一致结果。（1）DWI 序列成像下的高信号区为急性脑梗死7。（2）3D-ASL：手工扫描 DWI 图像信号区与 ASL 上异常的灌注区并进行比较，将脑梗死的灌注分为 3 级：高灌注为 0 级、低灌注为 1 级，无灌注为 2 级8。1.3 观察指标以血管造影结果为“金标准”，分析 3D-ASL、DWI 及二者联合检查在急性脑梗死患者中的诊断效能，并对其影像学特点进行分析。1.4 统计学方法采用 SPSS 26.0 统计软件处理数据，符合正态分布的计量资料以均数 标准差（x-s）表示，采用 t 检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用2检验。P 0.05 表示差异有统计学意义。2 结果2.1 3D-ASL 及 DWI 在急性脑梗死患者中的检出情况132 例入组病例经“金标准”检查确诊 74 例急性脑梗死，确诊率为 56.06%；DWI 检出阳性病例 63 例，3D-ASL 检出阳性病例 65 例，3D-ASL 联合 DWI 检出阳性病例 71 例。见表 1。表 1 3D-ASL 及 DWI 在急性脑梗死患者中的检出情况单位：例检查方法金标准合计（n=132）阳性（n=74）阴性（n=58）DWI阳性55 863阴性1950693D-ASL阳性59 665阴性155267联合检查阳性69 271阴性 556612.2 金标准下不同结果患者 DWI 参数比较金标准下阳性患者 DWI 参数中 ADC 值和 DCavg 值均低于阴性患者（P 0.05）。见表 2。表 2 金标准下不同结果患者 DWI 参数比较（x-s）金标准例数ADC 值DCavg 值阳性740.710.130.510.11阴性581.060.180.730.18t4.5925.229P 0.001 0.0012.3 3D-ASL 及 DWI 在急性脑梗死中的诊断效能3D-ASL 及 DWI 用于急性脑梗死患者中诊断效能差异无统计意义（P 0.05）；3D-ASL 联合 DWI 诊断急性脑梗死患者的准确率、灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值均高于单一影像检查（P 0.05）。见表 3。表 3 3D-ASL 及 DWI 在急性脑梗死中的诊断效能比较%（n/m）检查方法准确率灵敏度特异度阳性预测值阴性预测值DWI 79.55（105/132）74.32（55/74）86.21（50/58）87.30（55/63）72.46（50/69）3D-ASL 84.09（111/132）79.73（59/74）89.66（52/58）90.77（59/65）77.61（52/67）联合检查 94.70（125/132）93.24（69/74）96.55（56/58）97.18（69/71）91.80（56/61）213.3449.7053.8544.5938.056P 0.0010.0080.1460.1010.018注：与 DWI 检查比较，P 0.05；与 3D-ASL 比较，P 0.05。2.4 3D-ASL 及 DWI 在急性脑梗死中的影像学特点74 例确诊病例中，51 例病例 DWI 可见弥散受限并呈高信号；23 例患者未见异常；63 例 3D-ASL 成像可见病灶部位为低灌注，11 例患者未见异常，高信号患者CBF 绝对值降低。见图 1。（a）（b）（c）（d）（e）（f）注：患者，男，64 岁，经金标准确诊为右侧小脑急性脑梗死。（a）（c）为 MR 平扫图像，可见右侧小脑半球见斑点 T1WI 低信号、T2WI 高信号；（d）DWI 显示右侧小脑半球见斑点状低信号，其余未见明确的异常高信号影；（e）为 CBF 左侧小脑半球斑片高灌注；（f）左侧小脑半球斑点样高灌注，范围较前略小。图 1 典型急性脑梗死患者影像学特征80 影像技术影像研究与医学应用 2024年4月 第8卷第7期 3 讨论目前，临床上对于急性脑梗死的诊断更多地依赖于CT、数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）及 MRI 检查，上述检查方法各有优缺点9。其中，CT 对于出血性脑梗死敏感性较高，但难以显示 24 h 内脑梗死病灶10；而血管造影虽然被视为诊断“金标准”，其通过造影剂在血管部位的流动及显影情况，能确定病灶血管部位，但是，该方法创伤明显、价格昂贵，难以在基层医院运用，且该方法无法评估患者治疗效果及预后11。本研究中，132 例入组病例经“金标准”检查确诊 74 例，确诊率为 56.06%；DWI 检出阳性病例 63 例，3D-ASL 检出阳性病例 65 例，3D-ASL 联合 DWI 检出阳性病例 71 例；金标准下阳性患者 DWI 参数中 ADC 值和DCavg 值均低于阴性患者（P 0.05）；3D-ASL 联合DWI 用于急性脑梗死患者中诊断准确率、灵敏度、特异度、阳性和阴性预测值均高于单一影像诊断（P0.05），从该结果看出，3D-ASL 及 DWI 在急性脑梗死患者中检出率较高，且两种成像联合使用可获得较高的诊断效能。分析原因：MRI 是诊断急性脑梗死最为常用的影像学手段，能评估病灶的范围，进一步确定病灶部位，有助于指导临床诊疗。DWI 基于水分子运动，能为临床诊断提供脑生理状态相关信息，且诊断急性脑梗死灵敏度较高。同时，DWI 检查无创，检查时无需使用造影剂，能完成水分子微观流动性测定。荆彦平等12研究表明，健康人体中水分子通路细胞膜内外扩散达到平衡，DWI 信号正常。而对于急性脑梗死患者，DWI 多呈高信号，导致ADC 信号减弱，从而实现疾病的诊断。ASL 亦是一种微创的脑血流灌注监测方法，基于动脉血中水分子为内源性，能自由扩散示踪剂。成像过程中通过标记平面上的水分子、动脉血等，能进入组织中并生成标记像。而对比图像则为具有相同平面、参数的未标记图像。将表几项减去未标记像后可获得 ASL 灌注图像。张新灵等13研究表明，与其他诊断方法相比，3D-ASL 检查不需要注入造影剂，作为一种非侵入操作，可重复性良好。本研究中，74 例金标准确诊的病例中，51 例病例经 DWI 检查可见弥散受限并呈高信号，23 例患者未见异常；63 例 3D-ASL 成像可见病灶部位为低灌注，11 例患者未见异常，高信号患者 CBF 绝对值降低，从该结果看出，急性脑梗死患者具有典型的 3D-ASL 及DWI 影像学特点，两种成像方法联合使用，能发挥不同影像成像优势，帮助患者早期确诊。因此，临床上对于疑似急性脑梗死病例，应加强患者磁共振检查，并完成3D-ASL 及 DWI 序列扫描和处理，必要时可联合血管造影等方法检查，以指导患者后续诊疗。综上所述，3D-ASL 及 DWI 用于急性脑梗死患者中具有较高检出率，且二者联合检查能提高诊断灵敏度和特异度，具有典型的影像学特点，能为临床诊疗提供参考依据。【参考文献】1 谢家骥，杨凡，郭威，等.磁共振成像 DWI 联合 3D-ASL 对急性脑梗死的诊断效能及在血流动力学评估中的应用 J.中国医学物理学杂志，2023，40(3):350-352.2 王卓，赵艳生，王守红，等.磁共振成像联合三维动脉自旋标记灌注对脑梗死的辅助诊断价值及与血流动力学的关系研究 J.中国医学装备，2023，20(7):54-57.3 HUMPHRIES K H,NORRIS C M,PILOTE L.Sex differences in acute myocardial infarction:good news and bad news J.Can J Cardiol,2022,38(11):1661-1663.4 高强，黄晓旗，马小伟.不同时期急性脑梗死患者磁共振弥散张量成像特征及鉴别价值 J.医学临床研究，2023，40(10):1459-1462.5 邢威，黄婷婷.DSC-PWI 及 ASL 成像联合 DWI 成像在诊断早期脑梗死缺血半暗带中的意义 J.中国 CT 和 MRI 杂志，2022，20(7):1-3.6 HUANG 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