脑梗塞在超急性期(小于6小时)、急性期和亚急性期表现为弥散加权MRI(diffusion-weighted MRI,DWI MRI)高信号,随发病时间的延长,DWI信号逐渐下降[1~4]。目前大量临床研究主要集中在DWI对脑梗塞早期诊断方面[5],本文通过对42例临床证实为脑梗塞患者进行DWI和常规MRI检查,针对DWI鉴别急性和非急性脑梗塞的价值进行探讨。
材料和方法
本组患者均系本院神经内科住院和门诊救治的脑梗塞病人,共42例,其中男性26例,女性16例,年龄38-82岁,平均59岁。均经临床治疗随访证实。根据患者起病至行MRI检查的时间进行分期,其中急性期(小于3天)16例,亚急性期(小于3-14天)9例,慢性期(超过14天)17例。
检查采用Marconi Medical Systems Eclipse 1.5T MRI系统,使用头线圈。所有患者均行常规MRI和DWI检查。常规MRI采用:轴位SET1WI(TR 500 TE 12.1ms)和TSET2WI(TR 4000 TE 112.0ms)成像,矩阵256×384,层厚6mm,间隔1.0mm ,FOV 240mm,扫描时间2分24秒。DWI采用单次激发平面回波成像技术(single-shot echo planar imaging,SS-EPI),TR 6265,TE 99.0,矩阵192×256,层厚6mm,间隔1mm,FOV 240mm,扫描时间37秒。
结 果
16例急性和9例亚急性脑梗塞病例在DWI和T2WI上均表现为高信号病灶其中16例急性脑梗塞病灶在DWI上比T2WI显示更清楚或范围更大;17例慢性脑梗塞患者随发病时间的延长在DWI上表现为等信号、混杂信号或低信号;而在T2WI均表现为高信号,在T1WI上均为低信号。可见常规MRI对脑梗塞的发病时期区分不明显;DWI在脑梗塞发病的不同时期有显著的区别。
讨 论
1、DWI鉴别急性和非急性脑梗塞的病理生理基础
DWI是建立在MRI流动效应基础之上的成像方法,其特点是以图像来显示水分子的布朗运动,评价水分子中质子的移动。其原理是在常规自旋回波成像序列基础上,在180度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。在梯度场作用下水分子弥散时其中的质子横向磁化发生相位分散,能完全重聚,导致信号衰减。DWI的信号强弱或灰阶的变化反映了水分子弥散的速度,弥散快的结构信号衰减大,呈低信号(灰黑色),弥散慢的结构信号衰减小,呈高信号(白色)。水分子的流动扩散时一种完全随机的热运动。人体组织中由于存在各种各样的屏障物,水分子的自由流动扩散会受到一定影响。当脑的某个区域血流阻断,局部组织缺血、缺氧、能量代谢衰竭,使三羧酸循环中ATP的生成量减少,酶的活性下降,导致Na+-K+泵功能失调,细胞内外离子失衡,造成细胞外水分子减少,细胞内水分子增加,导致细胞毒性水肿,此时细胞膜尚完整,流入细胞内的水分子由于受细胞膜和细胞器等大分子结构的阻碍其活动空间受限,导致细胞内水分子弥散速度下降;同时,由于细胞肿胀,细胞外间隙变小,水分子在细胞外间隙的活动受阻,导致细胞外水分子弥散速度下降,因此该缺血区域在DWI上表现为高信号。当病程继续发展,缺血区域的血脑屏障被破坏,血管内血浆漏出进入细胞内、外间隙,从而急性期血管源性水肿出现并逐渐加重,缺血组组织的总含水量增加,T2WI出现高信号。但T2WI不能区分出此时梗塞灶中心与周围尚处于毒性水肿阶段的肿胀细胞,并且DWI的高信号包含了一定程度T2和质子的影响,因此DWI比T2WI显示的高信号范围更大,信号强度更强。在亚急性期及慢性期,由于肿胀的细胞大量破裂溶解导致限制性弥散减少,水分子自由弥散增加,加上严重的血管源性水肿使大量的血管内水进入细胞外间隙,也导致弥散增加,随着病程的发展,缺血组织在DWI上表现为高信号、等信号、混杂信号或低信号[2~5],而在常规的T1WI上为低信号,T2WI上为高信号。因此,可以通过DWI的信号演变规律来反映缺血脑组织细胞内水肿,细胞破裂,血管源性水肿出现,最后组织坏死、液化的过程,可见DWI为急性和非急性脑梗塞的鉴别诊断提供了可靠的依据。
2、DWI对急性和非急性脑梗塞鉴别诊断的价值
Burdette[3]等发现脑梗塞在24小时以内,全部病例在DWI上均为高信号,在1-9天内又95%的病例为高信号,在10-14天内有60%的病例为高信号,14天后高信号消失。再者,Marks等观察弥散系数(apparent diffusion coeffcient,ADC)值和ADC图来描述脑梗塞演变过程中的DWI的信号变化,ADC值与DWI上信号呈相反关系:急性期ADC值下降,DWI上表现为高信号;亚急性期和慢性期ADC值逐渐下降,7-14天恢复正常,之后ADC值逐渐增高,在DWI上相应的表现为高信号、等信号、混杂信号或低信号。说明急性和非急性脑梗塞在DWI上信号有差异。本组病例也证实了这一点,急性和亚急性脑梗塞在DWI上均为高信号,慢性脑梗塞随着病程的延长在DWI上相应的表现为等信号、混杂信号或低信号;而常规的T2WI上急性和非急性脑梗塞为高信号,不利于区分脑梗塞的不同发病时期。说明DWI结合常规T2WI可以区分急性和非急性脑梗塞,而常规的T2WI无此能力。本组病例分析结果与已有的临床研究报道基本一致[2~5]。
3、DWI应在相应的患者检查时得到及时的应用
从DWI的原理和脑梗塞的病理生理基础来看,对脑梗塞或疑有脑梗塞的患者增加一个只需37秒的DWI序列,对患者却意义重大,不仅能够及早发现诊断脑梗塞,还能够及时区分脑梗塞不同的发展时期,对疾病的诊治提供决定性的依据,对患者的治疗和疾病的预后优劣关系极大。因此我们应该根据病情需要及时增加DWI序列的检查,不仅不增加病人的负担,还为诊断和治疗提供了更多、更丰富、更有效的依据。
综上所述,应用DWI区分急性和非急性脑梗塞对临床治疗该疾病有着积极的意义,临床医师可以根据脑梗塞的不同时期采取有针对性的治疗方案,回避不安全的治疗,避免不必要的具有风险性的治疗方法。
(作者:东南大学附属中大医院)
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