磁共振动脉自旋标记成像技术检测急性脑梗死缺血半暗带的临床应用

杨凡 陈小军 石海 于卉

摘要：目的：评价磁共振（MR）动脉自旋标记技术（ASL）在检测急性脑梗死缺血半暗带中的临床应用价值。方法：搜集2015年1月至2018年9月间于我院就诊的37例（男21例，女16例）具有肢体症状的单侧急性期缺血性脑梗死，回顾分析患者的常规MR及ASL表现。结果：所有患者常规MR均可见弥散加权成像（DWI）梗死区异常高信号。33例表现为梗死区低灌注，其中 23例存在缺血半暗带，表现为低灌注区面积（SCBF）大于DWI异常高信号面积（SDWI）。23例存在缺血半暗带患者中预后良好17例，其余14例患者中预后良好仅4例。结论：MR-ASL序列能有效检测急性脑梗死患者缺血半暗带，可推广应用于临床诊断。

关键词：磁共振;动脉自旋标记;急性脑梗死;缺血半暗带

中图分类号：R445.2;R743.3 文献标识码：B DOI：103969/j.issn.1001-0270.2019.05.03

Abstract： Objective： To assess the clinical applicable value of magnetic resonance（MR） arterial spin labeling（ASL） in detecting ischemic penumbra in acute cerebral infarction. Methods： From January 2015 to September 2018， 37 cases（21 males and 16 females） with limb symptoms of unilateral acute ischemic cerebral infarction in our hospital were collected， and their routine MR and ASL manifestations were retrospectively analyzed. Results： All patients showed abnormally high signal in the infarct area on diffusion weighted imaging（DWI） by conventional MR. 33 patients showed low perfusion in the infarct area， and 23 of them had ischemic penumbra， which showed that the area of low perfusion area（SCBF） was larger than that of DWI with abnormal high signal area（SDWI）. There were 17 patients among 23 patients with ischemic penumbra had well prognosis， and only 4 patients had well prognosis among the remaining 14 patients. Conclusion： MR-ASL sequence can effectively detect the ischemic penumbra in patients with acute cerebral infarction， which can be widely used in clinical diagnosis.

Key Words： Magnetic Resonance; Arterial Spin Labeling; Acute Cerebral Infarction; Ischemic Penumbra

急性腦梗死是神经内科的急重症，发病率及致死、致残率均较高，其治疗的重点就是挽救缺血半暗带脑组织[1]。急性脑梗死发生时间不同对治疗方案选择及其重要，然而在梗死发生时间未知的情况下，就需要借助影像学检查来判断梗死病灶及周围脑组织所处状态来综合判断最有利的治疗方案。磁共振（Magnetic Resonance，MR）的弥散加权成像（Diffusion Weighted Imaging，DWI）技术在临床中虽然是急性脑梗死最佳的诊断方法[2]，然后其并不能有效分辨缺血半暗带脑组织。本文通过回顾分析来评价动脉自旋标记（arterial spin labeling，ASL）功能成像技术[3]在急性脑梗死缺血半暗带检测方面的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

搜集我院2015年1月至2018年9月期间37例（男21例，女16例）具有肢体症状的单侧急性期缺血性脑梗死，年龄46-84（66.2±13.2）岁，并回顾性分析患者临床及MR资料。根据随访3个月末的徒手肌力测定（Manual Muscle Test，MMT）结果分为预后良好（MMT 4-5级）和预后较差（MMT 0-3级）。病例纳入标准：①符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》[4]的诊断标准;②MR检查顺利，图像清晰无伪影;③排除脑出血、脑外伤、脑血管畸形和脑肿瘤等其他神经系统疾病。

1.2 检查方法

扫描采用荷兰飞利浦Achieva 1.5 T MR扫描仪和美国GE Discovery 750W 3.0T MR扫描仪，图像采集范围包含全脑。常规MR扫描序列：轴位T1WI、T2WI和DWI，冠状位FLAIR序列。ASL序列采用3D扫描，包含全脑，扫描具体参数：TR 4565ms，TE 10.5ms，FOV 240mm×240mm，矩阵 512×8，延迟标记时间1525ms，扫描时间 3min55s。

1.3 图像处理

ASL原始数据导入后处理工作站，采用软件自动计算脑血流（Cerebral Blood Flow，CBF）图。缺血半暗带定义为最大梗死层面CBF异常灌注面积（SCBF）减去DWI图异常高信号面积（SDWI）。当测得SCBF比SDWI大10%或以上，则表示为SCBF>SDWI，认为存在缺血半暗带，两者相差10%以内则认为SCBF≈SDWI;反之则为SCBF<SDWI。

2 结果

37例患者梗死病灶区均可见DWI异常高信号。梗死病灶区在ASL序列CBF图上表现不一，其中33例表现为低灌注，3例表现为等灌注，1例表现为高灌注。33例低灌注患者中，存在缺血半暗带23例，表现为SCBF>SDWI 23例;不存在缺血半暗带10例，表现为SCBF≈SDWI。23例存在缺血半暗带患者中12周末预后良好17例，预后较差6例;其余14例患者中预后良好4例，预后较差10例。

3 讨论

静脉溶栓仍然是4.5小时的时间窗内超急性脑梗死挽救缺血半暗带的最佳治疗方法，对于梗死发生24小时内经过影像学评估存在缺血半暗带的急性脑梗死血管内介入治疗也是被推荐的治疗手段[5]。然而临床工作中，我们发现很多患者就诊时候并不能准确叙述发病时间，因此对于时间窗的把握显得没有十足的证据。此时判断是否进行血管再通治疗，除了时间窗的把握以外，另一个重要因素就是患者梗死组织周围缺血半暗带是否存在，以及存在的范围大小。

对于缺血半暗带的研究众多，然而其准确的评估方法现在未能得到统一。有文献报道，缺血半暗带可依赖MR灌注成像的异常灌注面积与DWI序列的异常高信号不匹配计算而得[6]。ASL是一种不需要注入对比剂的MR灌注成像方式，虽然相对于常规MR灌注成像而言，其所获得的参数仅有CBF，而没有血容量、平均通过时间，达峰时间等指标，然而因为ASL不需要对比剂，因此具有无创、安全和经济的特点，更加容易被患者及家属接受，并且在急诊检查时，因程序简单更加容易实现。ASL序列的CBF值是是通过对动脉血中水质子标记前后图像减影而获得，在临床科研中广泛应用于脑血管疾病的诊断、治疗及预后随访[7]。

本文37例病例中CBF图梗死区表现不一，包括低灌注33例，等灌注3例，高灌注1例，考虑出現等灌注和高灌注的原因可能为急性缺血后脑组织的再灌注，结合文献考虑可能与血脑屏障受到破坏有关[8]。33例低灌注患者中，23例存在缺血半暗带，表现为SCBF>SDWI，在主诉发病时间不明确的患者，血管再通治疗对于存在缺血半暗带的患者不失为一种合理的选择。对于10例SCBF≈SDWI患者以及梗死区表现为等灌注和高灌注的患者而言，几乎不考虑存在缺血半暗带的可能，在此种情况下，或许选择无创的保守治疗可能更有利于患者。23例存在缺血半暗带患者中17例预后良好，其余14例患者中仅4例预后良好。表明缺血半暗带脑组织的存在，并且及时准确的检测出，选择合理的治疗方案，有助于患者获得良好的预后。

综上所述，MR-ASL序列能有效检测急性脑梗死患者缺血半暗带，可推广应用于临床诊断。

参考文献：

[ 1 ]Manning NW， Campbell BC， Oxley TJ， et al. Acute ischemic stroke： time， penumbra， and reperfusion[J]. Stroke，2014，45（2）：640-644.

[ 2 ]周新韩，高明勇，谭湘萍等.弥散成像和血管成像在急性脑梗死诊断中的应用价值[J].影像技术，2013，25（5）：22，28.

[ 3 ]Yu S， Ma SJ， Liebeskind DS， et al. ASPECTS-based reperfusion status on arterial spin labeling is associated with clinical outcome in acute ischemic stroke patients[J]. J Cereb Blood Flow Metab，2018，38（3）：382-392.

[ 4 ]中华医学会神经病学分会，中华医学会神经病学分会脑血管病学组.中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018[J].中华神经科杂志，2018，51（9）：666-682.

[ 5 ]Beretta S， Versace A， Carone D， et al. Cerebral collateral therapeutics in acute ischemic stroke：A randomized preclinical trial of four modulation strategies[J]. J Cereb Blood Flow Metab，2017，37（10）：3344-3354.

[ 6 ]Luo S， Yang L， Wang L. Comparison of susceptibility-weighted and perfusion-weighted magnetic resonance imaging in the detection of penumbra in acute ischemic stroke[J]. J Neuroradiol，2015，42（5）：255-260.

[ 7 ]中华医学会放射学分会质量管理与安全管理学组，中华医学会放射学分会磁共振学组.动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用专家共识[J].中华放射学杂志，2016，50（11）：817-824.

[ 8 ]Niibo T， Ohta H， Miyata S， et al. Prediction of Blood-Brain Barrier Disruption and Intracerebral Hemorrhagic Infarction Using Arterial Spin-Labeling Magnetic Resonance Imaging[J]. Stroke，2017，48（1）：117-122.