低场磁共振DWI技术与常规MRI扫描对超急性脑梗死的诊断灵敏度的比较

唐令胜 刘朝晖 李红梅 陈伟棠 陈颖峰

529200，广东省台山市人民医院医学影像科

低场磁共振DWI技术与常规MRI扫描对超急性脑梗死的诊断灵敏度的比较

唐令胜 刘朝晖 李红梅 陈伟棠 陈颖峰

529200，广东省台山市人民医院医学影像科

目的 探讨低场磁共振弥散加权成像（DWI）技术与常规MRI扫描对超急性脑梗死的诊断价值差异。方法 选择2014年4月至2015年3月期间收治的临床疑诊为脑缺血病例78例，分别采用低场磁共振DWI技术与常规MRI扫描技术进行检查，评价两种检查技术对超急性脑梗死的诊断灵敏度。结果 低场磁共振DWI诊断超急性脑梗死的灵敏度为100.00%（72/72），而常规MRI扫描的诊断灵敏度仅为5.56%（4/72），可见采用低场磁共振DWI技术的诊断灵敏度显著高于常规MRI扫描技术。结论 低场磁共振DWI技术应用于超急性脑梗死的诊断中，可有效提高其诊断灵敏度，其效果显著优于常规MRI扫描，值得在临床上推广使用。

脑梗死；磁共振成像，弥散；磁共振成像；诊断；灵敏度

近年来，随着社会经济的不断发展，人们的生活水平逐渐提高，而脑血管疾病的发病率也呈逐年上升趋势，其中以缺血性脑血管病最为常见[1]。脑梗死发生后6 h之内，被定义为脑梗死超急性期，其严重威胁着人们的生命安全，影响患者的生活质量。相关研究表明，脑梗死的早期诊断和治疗是降低脑梗死患者病死率和提高脑梗死患者治愈后生活质量的关键，因而对其进行及早地诊断和治疗显得尤为重要[2]。常规的MRI检查很难显示发病时间＜6 h的病变，因而对于超急性脑梗死的诊断效率极低[3]。为进一步提高其诊断灵敏度，本研究将对低场磁共振弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）技术与常规MRI扫描对超急性脑梗死的诊断价值差异进行分析探讨，现报道如下。

1 资料和方法

1.1 一般资料

以我院2014年4月至2015年3月期间收治的78例临床疑诊为脑缺血的患者作为研究对象，所有患者均经CT检查排除脑出血，MRI检查时间均在发病6 h之内，患者主要临床表现有偏瘫、头痛、头晕呕吐、口角歪斜、视物模糊等。其中男性患者44例，女性患者34例，年龄最大78岁，最小45岁，平均（63±11）岁，经过复查最后确诊脑梗死者72例，短暂性缺血性脑病者6例。检查前所有患者及家属均签署了知情同意书。

1.2 检查方法

采用西门子0.35T永磁型磁共振扫描机，头颅专用正交头线圈，患者取仰卧位、头先进，磁场中心定于听眉线。轴位扫描序列为：①自旋回波T1加权像（脉冲重复间隔时间360ms，回波时间16ms），层厚7 mm，间隔1 mm，视野240 mm×180 mm，矩阵256×192。②快速自旋回波T2加权像（脉冲重复间隔时间4000 ms，回波时间100 ms），层厚7 mm，间隔1 mm，视野240 mm×180 mm，矩阵256×192。③水抑制液体衰减反转恢复序列T2加权像（脉冲重复间隔时间6000 ms，回波时间120 ms），层厚7 mm，间隔1 mm，视野240 mm×180 mm，矩阵256×192。④DWI（脉冲重复间隔时间5000 ms，回波时间120 ms）层厚7 mm，间隔1 mm，视野280 mm×280 mm，矩阵64×64，单次激发，b值分别为2 s/mm2和800 s/mm2，分两次扫描。将患者的DWI及常规MRI图像进行对照分析，并与复查MRI结果对照，评价两种检查技术对超急性脑梗死的诊断灵敏度差异[4]，所有操作均由我院同一个经过专门培训的医师进行检查判断，排除主观因素影响，所得图像由我院两名专业医师进行盲式评定[5]，两者意见不一致时由第3名医师进行评定。

2 结果

DWI诊断出脑梗死患者72例，6例为阴性，24 h后所有患者均复查MRI，结果与DWI诊断一致，其中，6例阴性者仍为阴性，且患者临床症状完全消失，最终确诊为短暂性脑缺血发作，DWI诊断灵敏度为100%（72/72）。常规MRI诊断出脑梗死患者4例，未见异常74例，24 h后均复查MRI，72例T2加权像及液体衰减反转恢复序列T2加权像均出现高信号，且与DWI出现在相同的部位，常规的MRI检测超急性脑梗死的灵敏度仅为5.56%（4/72）。

常规MRI检查、DWI及复查各序列对比图像见图1和图2所示。

图1 急性脑梗死患者常规MRI检查、弥散加权成像及复查各序列对比图像 患者男性，75岁，神志不清，嗜睡，言语欠清，发病6 h内行MRI检查示桥脑急性脑梗死。图中，A～B：常规MRI T2加权像及液体衰减反转恢复序列T2加权像均未见异常信号影；C：弥散加权成像表现为桥脑见明显高信号影；D～E：复查T2加权像及液体衰减反转恢复序列T2加权像均出现稍高信号影。Fig.1 Routine MRI，diffusion weighted imaging and review of different sequences comparison images of patients with acute cerebral infarction

3 讨论

3.1 常规MRI及DWI的成像原理

MRI是在磁场作用下，由于人体组织和器官含氢质子密度的不同而产生的磁矢量和磁矩的大小不同，用射频脉冲激发磁矢量而发生偏转，放射的相应电磁波在接收线圈内产生感应电压，MR信号（随时间波动的电压）经过计算机处理产生图像，提供了解剖形态、新陈代谢、生理功能等信息，可广泛应用于临床检查治疗中。

DWI原理是在常规自旋回波成像序列基础上，在180°聚焦射频脉冲前后各加上一个位置对称、极性相反的梯度场，在梯度场作用下弥散水分子中的横向磁化发生相位位移，相位位移广泛扩散，相互干扰导致MR信号衰减，形成DWI上的异常信号。DWI是一种在分子运动水平上分析病变内部结构及组织成分的无创性功能成像，是目前在活体上检测细胞内外水分子弥散性能变化的唯一方法[6]。活体组织中，水分子的弥散运动包括细胞外、细胞内和跨细胞运动以及微循环，细胞外运动和灌注是组织DWI信号衰减的主要原因。组织内水分子的随机运动越多，在DWI中的信号衰减越明显。自由水比固体组织有更高的弥散系数，导致信号大量丢失，在DWI上呈明显低信号。水分子中的氢质子受到强梯度磁场作用时，不同部位的质子产生不同的共振频率，导致在相位重聚时，质子间失去了相位的一致性，从而在T2加权图像上出现信号衰减，而水分子弥散运动减弱的区域常无信号的衰减而呈高信号。

图2 左侧胼胝体急性脑梗死患者常规MRI检查、弥散加权成像及复查各序列对比图像 患者女性，64岁，左侧肢体乏力，伴恶心呕吐，行急诊MRI检查示左侧胼胝体急性脑梗死。图中，A～B：常规MRI T2加权像及液体衰减反转恢复序列T2加权像均未见异常信号影；C：弥散加权成像表现为左侧胼胝体见明显高信号影；D～E：复查T2加权像及液体衰减反转恢复序列T2加权像均出现高信号影。Fig.2 Routine MRI，diffusion weighted imaging and review of different sequences comparison images of patients with acute cerebral infarction on the left side

3.2 DWI较常规MRI较早检出超急性脑梗死的理论基础

正常情况下，脑组织血流量约为50ml/（100g·min），当血流量下降至15～18 ml/（100 g·min）时，脑电信号降低，脑电波出现低平，但细胞还未见受损；当血流量进一步下降至10～15 ml/（100 g·min）时，细胞膜上的离子泵由于缺氧出现功能障碍，致使细胞内水、钠潴留，继而细胞内渗透压增高，间质内水分子沿着渗透压梯度进入细胞内，导致细胞肿胀，即所谓细胞毒性水肿，如果在3～6 h或更短时间内得到足够的血流灌注，就可以逆转。如果6 h后缺血没有改善，血脑屏障破坏，血管内皮细胞进一步损伤，就不会逆转。

常规MRI的T2加权像只反映组织中总的含水量的变化，但不能反映水分子弥散变化，而T2液体衰减反转恢复序列是通过抑制自由水，使含有结合水的病灶与正常脑组织以及脑脊液对比显著增加而呈高信号来检出病灶，仍然依赖于血脑屏障破坏后血管源性水肿；故在超早期脑梗死区主要改变为细胞毒性水肿，往往还无阳性表现，而只有在能显示水分子布朗运动的DWI上表现为异常高信号，因此在脑梗死超急性期，DWI比常规T2加权像、T2液体衰减反转恢复序列更能真实地反映脑缺血状态。

3.3 临床研究

超急性脑梗死以其高发病率、高致残率及高病死率的特点，已成为严重影响患者健康的疾患之一，因此，及早明确诊断，尽早恢复脑血量，改善病变区血液供应，缩小患者的梗死面积一直是临床关注的重点[7]。基于CT检查和常规MRI检查均难以显示发病时间短于6 h的病变，诊断灵敏度极低，已经不能满足该病诊治的需要。近年来随着医疗技术的不断进步，相关研究显示，DWI对超急性脑梗死的早期诊断具有很高的价值[8]。

我科将低场DWI技术在超急性脑梗死病例的诊断中应用以来，因低场磁共振DWI序列扫描时间较短，图像质量明显提高，在早期脑梗死的诊断中有较高的灵敏度，可明确诊断脑梗死的程度和病变范围，能充分满足临床诊断的需要，有助于减少后遗症和并发症的发生，可对临床早期治疗提供可靠的依据并起到重要的指导作用，得到医院临床各科室的认可和支持。DWI显示超急性脑梗死比常规MRI具有更大的优势，对病灶显示的高灵敏度，有助于诊断超急性脑梗死及区分急慢性脑梗死，为6 h内的超急性期脑梗死的溶栓治疗提供可靠依据，带来了良好的社会效益[9]。本研究也进一步证实，将低场磁共振DWI技术应用于超急性脑梗死的诊断中，可有效提高其诊断灵敏度，其效果显著优于常规MRI，该应用能充分利用低场磁共振DWI技术为超急性期脑梗死患者检查，值得进一步总结、推广。

利益冲突 本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展，不涉及任何利益冲突。

作者贡献声明 唐令胜、刘朝晖负责方法建立、论文审阅等工作；唐令胜负责现场实验、论文撰写等工作；李红梅负责登记、护理等工作；陈伟棠、陈颖峰负责分析数据等工作。

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Comparison of the diagnostic sensitivity of low-field magnetic resonance diffusion weighted imaging technology and conventional MRI scanning for super acute cerebral infarction

Tang Lingsheng,Liu Zhaohui,Li Hongmei,Chen Weitang,Chen Yingfeng
Department of Medical Imaging,Taishan People′s Hospital,Taishan 529200,China

Tang Lingsheng,Email:475462884@qq.com

Objective To investigate the differences in the diagnostic values of low-field magnetic resonance diffusion weighted imaging(DWI)technology and conventional MRI scanning for super acute cerebral infarction.MethodsA total of 78 suspected cases of cerebral ischemia were clinically treated in Guangdong Taishan People′s Hospital between April 2014 and July 2015.These cases were examined using low-field magnetic resonance DWI and conventional MRI scanning technology,which are two kinds of inspection technologies for super acute cerebral infarction diagnostic sensitivity.ResultsThe diagnostic sensitivity of the low-field magnetic resonance DWI(100.00%,72/72)was significantly higher than that of conventional MRI(5.56%,4/72).Conclusions Low-field magnetic DWI technology can effectively improve diagnostic sensitivity in the diagnosis of super acute cerebral infarction and can produce a significantly better effect than the conventional MRI scan.Therefore,this tool is worth popularizing in clinical use.

Brain infarction;Diffusion magnetic resonance imaging;Magnetic resonance imaging; Diagnosis;Sensitivity

唐令胜，Email：475462884@qq.com

10.3760/cma.j.issn.1673－4114.2016.03.006

2016-01-13）