弥散成像和血流灌注成像磁共振诊断急性缺血性脑血管病的意义

1、    弥散成像和血流灌注成像磁共振诊断急性缺血性脑血管病的意义        【摘要】目的评价弥散成像(DWI)、血流灌注成像(PWI)磁共振对急性缺血性脑血管病的诊断价值。方法用DWI、PWI诊断急性脑缺血,并与常规MRI结果比较。结果经MRI检查证实的急性缺血性脑血管病患者共22例。其中发病后90分钟至6小时检查者11例，其CT及常规MRI未见异常，3例短暂性脑缺血发作(TIA)患者的DWI、PWI正常；其余8例脑梗死患者经DWI、PWI检查，均发现相对应的病灶，且6例

2、灌注减低体积(PWIv)>弥散异常体积(DWIv)，2例PWIv=DWIv。起病在612小时5例，4例行PWI检查，3例PWIv>DWIv，1例PWIv=DWIv。起病在1248小时6例，2例行PWI检查，PWIv=DWIv。 8例陈旧病灶在DWI上表现为低信号，所有新病灶在DWI上均为高信号。结论DWI、PWI可超早期诊断脑梗死，并可帮助了解缺血半暗带。T2加权像和DWI结合可以鉴别新旧梗死灶。【关键词】磁共振成像脑缺血脑血管意外诊断 The value of diffusion-weighted and perfusion-weighted MRI in the diagnos

3、is of acute ischemic cerebrovascular diseaseWANG Baojun, LI Meilin, WANG Jianli, et al.Department of Neurology, the Third Hospital, Beijing Medical University, Beijing 100083【Abstract】ObjectiveTo evaluate the role of MR diffusion-weighted imaging (DWI) and perfusion-weighted imaging(PWI) in the diag

4、nosis of acute ischemic cerebrovascular disease. MethodDWI and PWI were performed on 22 patients with acute cerebral ischemia, and were compared with routine MRI. ResultsThere were 22 patients with acute ischemic cerebrovascular disease diagnosed by MRI. Eleven patients were in the hyperacute stage

5、so that the ischemic lesion could not be detected with CT and routine MRI. Among those patients,3 of them with transient ischemic attacks had DWI and PWI, whereas the other 8 patients with cerebral infarction were identified to be hyperacute ischemic lesions by DWI and PWI and the 6 patients abnorma

6、l perfusion regions were larger than the hyperintense areas shown by DWI. Two patients abnormal perfusion regions were as large as the hyperintense areas shown by DWI. Five patients attacks occurred in 612 hours after the onset only four patients had PWI examinations performed, three patients abnorm

7、al perfusion regions were larger than the hyperintense areas shown by DWI. One patients abnormal perfusion region was as large as the hyperintense areas shown by DWI. Six patients had their onset attacks in 1248 hours. Only two of them had PWI examinations performed.The abnormal perfusion region was

8、 as large as the hyperintense areas shown by DWI. Eight chronic lesions were identified as hyperintense regions in DWI. All early ischemic lesions were identified as hyperintense regions in DWI. ConclusionDWI and PWI can be used to diagnose hyperacute cerebral infarction,and to demonstrate ischemic

9、penumbrae and even to identify the lesions stages. 【Key words】Magnetic resonance imagingCevebral ischemiaCerebrovascular disordersDiagnosis急性缺血性脑血管病占脑卒中患者的50%80%，致死、致残率高，严重危害人民的身心健康。如何早期诊断，争取在早期进行溶栓等治疗，最大限度地减少缺血性坏死，一直是人们关注的问题。但传统的MRI需要在发病后6小时才能显示病灶，且无法确定缺血半暗带的范围，不能及时明确病变部位、病灶大小及缺血半暗带的情况。近年来，随着快速功能磁共

10、振技术的发展，对缺血性脑血管病患者进行早期、快速、准确的诊断已成为可能，并可为溶栓治疗提供影像学诊断资料。现将我院1997年3月1998年11月收治的22例急性缺血性脑血管病患者的DWI、PWI磁共振检查结果报道如下。资料和方法一、资料男18例，女4例，年龄2875岁，平均62岁。起病至就诊行MRI检查时间为90分钟至72小时。既往有高血压病史者14例，糖尿病史者9例，脑血栓病史者8例，心房纤颤病史者3例。症状和体征：22例患者中颈内动脉系统病变者19例，椎-基底动脉系统病变者3例。其中偏瘫19例，肌力0III级。偏盲3例，偏身感觉障碍15例, 病理反射阳性17例, 双眼同向凝视麻痹5例,头晕

11、、眼震3例, 行走不稳2例, 共济运动失调2例。二、影像学检查22例均为神经科急诊收治的急性缺血性脑血管病患者，经CT检查排除了脑出血。全部行DWI及常规MRI检查, 其中17例行PWI检查。检查方法：应用西门子Vision型1.5 T超导磁共振扫描仪, 结合普通头部线圈。造影剂为北陆医药化工集团生产的磁显葡胺(GD-DTPA)。全部检查时间最短为10分钟, 最长为20分钟。结果22例患者临床表现为颈内动脉系统或椎-基底动脉系统缺血症状。6小时以内发病的11例, 在CT、MRI的 T1、T2加权像上未见异常。其中3例DWI、PWI未见异常, 其症状和体征在24小时内消失, 临床诊断为短暂性脑缺

12、血发作(TIA), 其余8例经DWI、PWI检查，均在与神经系统体征相对应的区域发现病灶, 经随诊CT或MRI证实为脑梗死。这8例中有6例PWIv>DWIv，2例PWIv=DWIv。起病在612小时5例, 其中4例行PWI检查, 3例PWIv>DWIv, 1例PWIv=DWIv。这5例中DWI显示病灶境界清楚, 其中2例DWI显示病灶范围较T2显示范围大, T2仅显示脑皮质区肿胀信号升高, 与周围分界不清, T1显示皮质区肿胀。1例呈略长T1、T2信号, 1例T1、T2信号无改变，另1例DWI显示的病灶范围与T1、T2相同。起病在1248小时6例，DWI显示的病灶范围与T1、T2相

13、同。1224小时发病3例, 1例未行PWI检查, 另2例PWIv=DWIv。起病在2448小时3例未行PWI检查。8例陈旧病灶在DWI上表现为低信号, 所有新病灶在DWI上均表现为高信号。讨论急性缺血性脑血管病治疗的成功与否, 取决于能否在超早期及时建立再灌注, 积极抢救缺血半暗带, 使其功能恢复。但传统的CT、MRI不能在超早期确定病灶的部位和范围, 使临床诊断困难。我们通过对22例急性缺血性脑血管病患者行传统的CT、MRI及 DWI、PWI对比研究, 表明功能MRI的DWI、PWI能够超早期确定病变部位、范围及缺血半暗带大小, 并能在超早期鉴别脑梗死和TIA, 从而避免了对TIA患者进行有

14、损害的检查和有一定危险的溶栓治疗, 并能根据患者有无缺血半暗带而决定是否进行溶栓治疗, 从而使按照每一个患者的病理生理阶段进行个体化治疗成为可能。一、DWI、PWI可超早期诊断脑梗死DWI像对早期缺血改变非常敏感1，2。脑组织急性缺血后，由于缺血、缺氧，Na+、K+-ATP酶泵功能降低而导致钠水潴留，引起细胞毒性水肿，导致分子弥散运动减慢，这时表现为弥散系数(ADC)下降。在缺血性脑血管病，ADC减少可在缺血发作后105分钟即可以看到2，受损区域在随后的48小时变成更高信号并伴有ADC的进一步减少。而只有当组织含水量增加3%5%时，常规MRI的T2加权像才能发现脑缺血的改变，因此，DWI较常规

15、T2加权像能更早地发现脑缺血的改变。弥散加权像对急性脑血管病的诊断由Warach等2于1992年首先报道。ADC上信号强度与DWI像上所示相反，在DWI像上，弥散运动相对快的区域(例如CSF等)暗于正常的脑组织，而正常脑组织暗于比正常弥散更慢的超急性缺血损伤区3-5。灌注像也能在超急性阶段提供非常有用的信息，在超早期脑梗死，灌注像的改变要先于DWI像的变化6。PWI在评价脑缺血的血液动力学变化时, 可得到与正电子发射体层摄影(PET)相似的结果7。我们观察6小时以内发病的11例, 其CT、MRI的T1、T2均未见异常，其中3例DWI、PWI亦未见异常, 该3例症状和体征在24小时内消失，临床诊

16、断为TIA。其余8例经DWI、PWI检查，均在与神经系统体征相对应的区域发现病灶，后经随诊CT、MRI证实为脑梗死。其中1例在病后90分钟, 4例在病后2小时DWI、PWI即发现病灶。因此，DWI、PWI可在超早期较常规MRI能更早地诊断急性脑梗死。由于DWI敏感性高而分辨率低，故在检查中如结合临床和PWI结果，则更有助于发现早期病灶。二、DWI和PWI结合可帮助了解缺血半暗带，选择治疗方案急性梗死灶由缺血中心的坏死灶及周边的缺血半暗带组成, 急性脑梗死治疗的关键在于抢救缺血半暗带。Schlaug等8首先定义缺血半暗带是围绕异常弥散核心周围的正常弥散组织, 它在急性期灌注减少，随病程进展该区在

17、以后的扫描显示灌注增加。在超早期, PWI显示的脑组织血流灌注异常区域的面积大于DWI上的异常信号区, DWI所示异常信号区多位于病灶中心。Warach等9等认为，DWI和PWI在较早时间内所示缺血区差别可能为可挽救的缺血组织即缺血半暗带, 二者共同部分为不可逆性损害，即PWIv-DWIv代表检查时的缺血半暗带。如不及时治疗，于发病几小时后DWI上所示异常信号区域逐渐扩大, 与PWI所示血流灌注异常区域相吻合, 最终发展为梗死灶。本组6小时以内发病的11例均行DWI、PWI检查，其中3例为TIA，其DWI、PWI正常，2例为内囊后支梗死，PWIv=DWIv, 无缺血半暗带。其余5例在大脑中动脉

18、供血区PWIv> DWIv, 1例在桥脑PWIv>DWIv, 说明有较宽的缺血半暗带区域，这6例中有3例于病后37天复查MRI，发现DWI 范围扩大与T2加权像及PWI所示的范围一致。612小时5例，其中4例行PWI检查, 3例PWIv>DWIv, 1例PWIv=DWIv。说明超过6小时，部分患者仍存在缺血半暗带，仍应当积极复灌，抢救可恢复的组织。如其中1例在12小时来诊, PWI 示大脑中动脉供血区大面积缺血, 包括左侧颞、顶叶和尾状核体部, 而DWI示部分顶叶和尾状核体部有片状高信号影, 但明显小于PWI所示缺血体积，PWIv>DWIv, 说明在颞叶仍存在缺血半暗带

19、。治疗3天后复查DWI，显示顶叶和尾状核体部仍异常, 并较以前有明显扩大, 但PWI在颞叶血流灌注正常, T2加权像在病灶中心有短T2信号, 说明脑梗死同是一个病变范围，但有3种不同的发展结果, 颞叶恢复, 而顶叶梗死灶扩大, 同时有梗死后出血，MRA示血管再通(14)。1224小时发病3例中2例PWIv=DWIv。1例1，发病12小时做PWI检查示左大脑中动脉供血区大面积缺血，包括颞、顶叶和尾状核体部2例1，DWI示部分顶叶和尾状核体部有片状高信号，但明显小于1DWI所示的缺血面积3例1，3天后复查PWI示气血面积明显减小，但病灶中心有小的出血灶4例1，3天后T2加权像示左侧梗死灶中心有短T

20、2信号影，为小的出血灶5例2，病后3.5小时MRI检查示左岛叶有长T1长T2信号影，为陈旧梗死灶6例2，病后3.5小时DWI示在左岛叶内侧有片状高信号影，为此次新发病灶以往，由于检查条件所限，溶栓治疗仅根据患者的发病时间和临床症状来决定, 不够准确和客观，因为临床症状和体征不能真正反映脑缺血的范围及严重程度，更不能反映缺血半暗带的大小。如本组2例2小时来诊的患者，肌力为0II级, 按以往溶栓标准属溶栓范畴, 但我们于发病2小时行DWI检查，结果显示为内囊后支梗死，DWI与PWI范围相符, 显示没有缺血半暗带，不宜溶栓，因而免去了患者不必要的溶栓治疗。由于缺血性脑损害的机制非常复杂, 每个个体脑

21、血管基础、缺血耐受程度、侧支循环建立的快慢及多少各不相同，因此治疗的时间窗也不能千篇一律。部分患者在超过6小时后的一定时间内治疗仍可能有效。因而只有针对不同的病例, 采取个体化治疗，同时从多个环节采取多种安全有效的脑保护治疗，才有可能取得满意的疗效。三、T2加权像和DWI结合可以鉴别新旧梗死灶急性、亚急性和慢性梗死灶，由于缺血或梗死灶含水量增加， T2值延长, 故在T2加权像上均表现为高信号, 尽管可以根据梗死灶边界是否清楚来鉴别新旧病灶，但对不典型病灶仍较难判定。由于急性、亚急性和慢性脑梗死的ADC值不同, 急性、亚急性期ADC值低，在DWI上表现为高信号；在慢性期脑梗死，由于ADC值高而在

22、DWI上表现为低信号，因此，如T2和DWI结合则可较易鉴别新旧梗死灶。本组8例患者在脑干、对侧底节区及小脑有陈旧病灶，在T2加权像上为长T2信号影, 在DWI上均为低信号影。所有新鲜病灶在DWI上均为高信号影且境界清楚。如1例病后3.5小时行MRI检查，T1 、T2加权像示左岛叶有梗死灶，而在DWI上于左岛叶内侧有大片状高信号影(5，6)，说明新发病灶在陈旧病灶之内侧。10天后复查MRI，在岛叶内侧也有长T1、长T2信号影。总之, 我们的研究结果表明，在行CT检查排除了脑出血后，结合DWI 和PWI可以帮助我们研究脑血流动力学与急性脑缺血发生、发展之间的潜在规律, 可以在超早期(90分钟)即可

23、发现梗死灶, 帮助了解缺血半暗带的大小，为溶栓治疗提供一定的影像学诊断依据；T2加权像和DWI结合可以鉴别新旧梗死灶。我们认为DWI和PWI对急性缺血性脑血管病的诊断和治疗具有特殊意义, 值得推广应用。作者单位：李美琳王芬100083 北京医科大学第三临床学院神经内科王宝军现在包头市中心医院神经内科王建利放射科参考文献1Moseley ME, Cohen Y, Mintorovitch J, et al.Early detection of regional cerebral ischemia in cats:comparison of diffusion-and T2-weighted MR

24、I and spectroscopy. Magn Reson Med ，1990，14:330-346.2Warach S, Chien D, Li W, et al. Fast magnetic resonance diffusion-weighted imaging of acut human stroke. Neurology ，1992，42:1717-1723.3Stejskal EO, Tanner JE. Spin diffusion measurements:spin echoes in the presence of a time-dependent field gradie

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