磁敏感加权成像技术在大面积脑梗死急性期的临床相关性研究

邓慧1,姚田岭2,卢景海3,付雪峰3

1.内蒙古医科大学附属医院 神经内科,内蒙古 呼和浩特 010050;2.牡丹江医学院红旗医院一分院 急诊内科,黑龙江 牡丹江 157000;3.牡丹江市林业中心医院 影像科,黑龙江 牡丹江157000

[摘 要]目的 通过磁敏感加权成像(Susceptibility Weighted Imaging,SWI)技术分析大面积脑梗死急性期患者血栓的特点及临床相关性。方法 选取2015年1月~2017年1月间,在我院治疗的80例大面积脑梗死急性期患者作为研究对象(临床症状<48 h),进行SWI,并计算得出相应的美国国家健康研究所脑卒中分级量表(NIHSS)评分,在第2周和3个月进行随诊。结果 SWI显示大面积脑梗死急性期后出血与临床NIHSS评分改变具有相关性(r=-0.829,P=0.000);NIHSS评分按分等级与出血程度相关性比较,分别为(r=0.779,P=0.000),(r=0.688,P=0.003),(r=0.889,P=0.000),具有相关性;SWI显示大面积脑梗死急性期血栓部位与临床NIHSS评分改变也具有相关性(r=-0.672,P=0.002);SWI显示大面积脑梗死急性期血栓长度与临床NIHSS评分改变也具有相关性(r=-0.699,P=0.001);SWI显示大面积脑梗死急性期侧枝血管与临床NIHSS评分改变也具有相关性(r=-0.642,P=0.003)。结论 SWI对大面积脑梗死急性期血管内血栓具有特异性和敏感性,对大面积脑梗死急性期的诊断具有临床意义,对于临床治疗和预后评估具有较大的临床意义。

[关键词]磁敏感加权成像;大面积脑梗死;急性期;血栓;相关性;磁共振

引言

脑梗死是脑组织缺血缺氧导致局部脑组织缺血性坏死或软化,是一种非常危急的病症,具有较高的死亡率和致残率,对患者的生命健康及生活质量造成了严重的威胁和影响[1]。随着医疗技术的发展,出现了多种对于大面积脑梗死急性期的诊断与治疗方式,并具有优势和弊端,磁敏感加权成像(Susceptibility Weighted Imaging,SWI)是近年应用于临床的MR新技术,能够无创显示急性大面积脑梗死的血管内血栓,对其病理演变、诊断提供有价值的信息[2-3]。本研究通过磁敏感加权成像对大面积脑梗死患者的诊断,得出SWI对大面积脑梗死急性期的临床意义。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2015年1月~2017年1月在我院治疗的80例患者,年龄在35~70岁之间,平均年龄(52.47±17.52)岁,男女比例随机,病情程度为大面积脑梗死急性期患者。按照Adamas标准(梗死灶直径>3 cm,并累及两个以上脑血管主干供血区)为入选标准[4],临床表现为突然意识障碍19例,语言障碍24例,眩晕呕吐10例,复视7例,一侧肢体或顶障碍49例,本组患者具有高血压病史70例。本研究得到我院医学伦理委员会审查通过,同意进行本研究。

入组标准:① 选择发病时间在48 h以内的患者;② 诊断标准符合1995年全国第4次脑血管病学术会议制定的各种脑卒中诊断标准;并经头颅CT或MR诊断为大面积缺血性脑卒中[5];③ 梗死面积>3 cm²,并累及两个以上大血管主干供血区脑梗死;④ 符合OCSP分型中POCI诊断。排除标准:① 病情严重程度为不能耐受MR1检查者;② 由于各类脑外伤、颅内肿瘤及各种因凝血功能异常所引起的的脑内出血;③ 经过头颅磁共振血管造影、数字减影血管造影诊断出的脑血管畸形、颅内肿瘤导致的脑微出血患者;④ 妊娠、严重过敏体质、严重心肺功能障碍的患者。

1.2 仪器与方法

应用美国GE Discovery MR750 3T磁共振,患者仰卧位,头先进,应用头线圈进行检查。扫描序列包括:轴位T2WI(TR:9367 ms,TE:93.7 ms,层厚:5.0 mm,层间距:1.5 mm,FOV:24×24);轴位T1WI FLair(TR:2134 ms,TE:25.0 ms);轴位DWI(TR:3000 ms,TE:65.4 ms);矢状位T1 flair(TR:3028 ms,TE:25.1 ms),层厚:5.0 mm,层间距:2.0 mm;轴位SWAN(层厚:2 mm,TR最小,TE:24.3 ms,翻转角:10°,MR采集参数中Flair序列Inv.Time:3000 ms,DWI b值为1000。在患者大面积脑梗死急性期及治疗后进行SWI。

将SWI采集的原始数据传输到GE Advantage work station 4.3工作站上,应用SWI处理软件和Functool软件对图像进行处理。观察脑梗死的SWI影像表现,利用SPIN专业软件在SWI图像上进行脑梗死后出血、血管内血栓、梗死周围侧支血管的观察和测量。根据梗死后出血比例(梗死后出血量与梗死面积之比)和占位效应,定义脑梗死后出血程度[6]

(1)重度出血的出血比例>30%,并有重度占位效应;中度出血出血比例在10%~30%,并有轻度占位效应;轻度出血出血比例小于10%,无占位效应。

(2)根据软脑膜侧枝血管及与梗死面积的比例,来确定软脑膜侧枝血管的显示分级:梗死区域被侧枝血管全覆盖为2级;部分梗死区域被侧枝血管全覆盖为1级;无侧枝血管显示为0级。

(3)根据美国国家健康研究所脑卒中分级量表(NIHSS),由神经内科主治医师进行评分,据研究发现,NIHSS评分与出血的比例呈正相关[7]

1.3 统计学分析

采用SPSS 17.0统计学软件,对脑出血的严重程度、血栓程度、侧枝血管例数等与NIHSS评分之间的相关性分析分别采用Spearman相关性分析,以0.05为检验水准,取P<0.05时为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 大面积脑梗死急性期后出血程度在SWI中的影像表现

有63例患者为大面积脑梗死急性期后出血,经SWI分析,重度出血患者15例表现为沟壑、脑裂及临近脑组织严重受压移位,出现重度占位效应(图1a);中度出血患者18例,出现脑组织肿胀、沟壑变浅及轻度占位效应;轻度出血患者30例,SWI表现为粟粒样、斑片状低密度影、无占位效应(图1b);在T1WI上呈低密度影像(图1c),T2WI呈高密度影像(图1d)。根据大面积脑梗死急性期后出血与临床NIHSS评分进行分析(r=-0.829,P=0.000),呈高度负相关。

表1 SWI显示大面积脑梗死急性期后出血与临床NIHSS评分改变的相关性

2.2 NIHSS评分按分等级与出血程度相关性比较

NIHSS评分中3分以下患者共计24例,3~6分24例,6~10分15例,各组中脑出血的严重程度例数,见表2。分别进行相关性分析,(r=0.779,P=0.000),(r=0.688,P=0.003),(r=0.889,P=0.000),均呈高度负相关。

图1 右侧枕叶脑梗死合并出血性转化 (a~d为同一患者)

注:a.DWI图像,右侧枕叶弥散受限;b.SWI图像,右侧枕叶可见点片状低信号影,表示脑梗塞有出血性转化;c.T1WI序列见片状低信号;d.T2WI序列,右侧枕叶见片状信号。

表2 NIHSS评分按分等级与出血程度相关性比较

2.3 大面积脑梗死急性期血管内血栓SWI成像

血管内血栓在大面积脑梗死急性期的成像具有不同的信号特点及演变规律,在本次实验中有69例表现出有血栓形成,其中病情<2周的急性期与亚急性期共有65例,病程>3个月的稳定恢复期患者3例,急性期SWI显示患病血管内血栓呈低信号,分布于血管走行方向,边缘清晰,较正常血管SWI成像显示增粗;亚急性期血栓远侧端SWI成像呈等低混杂信号;稳定恢复期SWI成像呈等信号改变,根据血栓位置不同,在SWI成像中可显示为:起始部45例,远侧部14例,经过相关性分析,结果呈高度正相关(r=-0.672,P=0.002),见表3;血栓长度1.2~11.1 cm,平均5.13 cm,NIHSS评分为3.0~24.0分,平均为14.3分;SWI显示血栓位置、长度及与临床NIHSS评分进行Spearman相关分析显示有统计学差异(r=-0.699,P=0.001),见表4。

表3 SWI显示大面积脑梗死急性期血栓部位与临床NIHSS评分改变的相关性

表4 SWI显示大面积脑梗死急性期血栓长度与临床NIHSS评分改变的相关性

2.4 大面积脑梗死急性期侧枝血管SWI成像

在本实验大面积脑梗死急性期患者中有52人显示出软脑膜侧枝血管,在SWI成像中显示为低信号,正常血管显示增粗,1级显示29人,2级显示23人,侧支血管显示程度与临床NIHSS评分改变呈正相关(r=-0.642,P=0.003),见表5。

表5 SWI显示大面积脑梗死急性期侧枝血管与临床NIHSS评分改变的相关性

3 结论

脑梗死患者病情较轻时一般表现为头晕乏力、头痛、语言障碍等等,而病情严重进入急性期的时候便可能引起偏瘫等严重后果[8]。急性大面积脑梗死大部分是由于突发血栓阻塞大血管主干造成的,显示并定位动脉内血栓,对于临床治疗和预后评估具有重要意义。大面积脑梗死后出血是由于缺血部位脑血流的再灌注损伤造成的,梗死后出血程度对患者预后评估具有重要的指导作用[9]。MRI新技术在脑梗死的临床应用,大大丰富了脑梗死的诊断内容,扩散(弥散)加权成像(Diffusion Weighted Imaging,DWI)、灌注加权成像(Perfusion Weighted Imaging,PWI)及磁共振血管造影(Magnetic Resonance Angiography,MRA)能够提供脑梗死缺血区的早期病理信息,有助于初步治疗方案的制定[10]。SWI是一种新的MRI技术,在梯度回波序列T2*WI的基础上发展而来,吸取了其磁敏感性特点,又采用高分辨三维采集,并应用完全流动补偿、射频脉冲扰相等技术[11]。SWI成像机制:反映了急性大面积脑梗死病变区域的血氧饱和度的演变情况。在急性期和亚急性期,病变区为低灌注状态,血流量和血流速度均减小,导致血氧饱和度的瞬间减低,使病变区磁敏感物质的磁敏感效应增强,从而含有大量去氧血红蛋白的新鲜血栓得以在SWI上显示[12]。SWI是利用组织间磁敏感差异和BOLD效应成像,即血管中的脱氧血红蛋白作为内源性对比剂,安全、无创,可显示低流速的静脉,对铁沉积、微出血、静脉及血液代谢产物十分敏感,在出血性脑卒中、脑血管畸形、脑外伤等方而应用前景广泛[13]。SWI可以很好的显示软脑膜侧支血管,丰富有效的软脑膜侧支血管可以给缺血区带来氧和其他营养物质,带走代谢产物,提高病变区域的血氧饱和度,从而促进缺血部分的功能恢复[14]。大面积脑梗死急性期大部分形成的原因是突发血栓阻塞大血管主干造成的,SWI对于梗阻部位血栓大小及定位具有较好的临床意义。

在本次实验中,大面积脑梗死急性期患者的血栓位置及大小与NIHSS评分有密切关系,梗死部血栓位于血管近端及长度较长者,情况较严重、临床NIHSS评分高且预后效果差其机制是起始部血管内血栓所累及的脑梗死面积较大,脑功能损害严重;另外,较长的血栓在阻塞责任血管主干的同时,其分支也存在不同程度的阻塞,因而不利于脑梗死侧支循环的有效建立[15-16],脑梗死侧支循环的有效建立,有利于挽救缺血半暗带,可以使缺血区域很快得到血液再灌注,以达到保护神经细胞的作用,促进患者的早日康复[9]。本次试验表明大面积脑梗死急性期后出血程度在与SWI具有临床相关性(r=-0.829,P=0.000);SWI显示血栓位置、长度及与临床NIHSS评分进行Spearman相关分析显示有统计学差异(r=-0.699,P=0.001),SWI可以较清晰的观察出血栓位置、长度;侧支血管显示程度与临床NIHSS评分改变呈正相关(r=-0.642,P=0.001),侧枝血管显示越多,NIHSS评分越高,也就说NIHSS评分可以反映出大面积脑梗死急性期后出血程度、血栓位置、长度及侧支血管显示程度,为临床上评价大面积脑梗死急性期提供一项重要依据。同时,根据SWI对大面积脑梗死急性期出血程度、血栓位置、长度及侧支血管显示,可以看出SWI对该疾病的诊断具有一定的临床意义。

本次实验仅考虑并分析了48 h内病例,但大面积脑梗死急性期后出血也可以发生在48 h后,所以在接下来的临床研究中可以将大面积脑梗死急性期患者入院治疗中和治疗后可以复查的MR资料进行收集并诊断,可以得出更加全面的临床相关性分析。

综上所述,SWI技术可以清晰的显示血栓的位置及大小,对于梗死的治疗及预后的评价都具有较高的临床效果,在以后的临床应用中SWI技术具有重要的指导意义。

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本文编辑 聂孝楠

Study on the Clinical Relevance of Magnetic Susceptibility Weighted Imaging in the Acute Stage of Large Area Cerebral Infarction

DENG Hui1, YAO Tian-ling2, LU Jing-hai3, FU Xue-feng3
1.Department of Neurology, Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University, Hohhot City Inner Mongolia 010050, China; 2.Department of Emergency Medicine, First Branch of Affiliated Hongqi Hospital of Mudanjiang Medical University, Mudanjiang Heilongjiang 157000, China; 3.Department of Radiology, Mudanjiang Forestry Center Hospital, Mudanjiang Heilongjiang 157000, China

Abstract:Objective This paper aims to analyze the characteristics and clinical relevance of thrombus in patients with acute cerebral infarction at a large area by magnetic susceptibility weighted imaging (SWI). Methods From January 2015 to January 2017, a total of 80 patients with acute cerebral infarction in our hospital were enrolled in the study (clinical symptoms<48 h). The patients were treated with SWI and corresponding national institutes of health stroke scale (NIHSS) score was followed up at 2 and 3 months. Results SWI showed a significant correlation between NIHSS score and clinical outcome after acute cerebral infarction (r=-0.829, P=0.000); the comparison in NIHSS score and bleeding severity, (r=0.779, P=0.000), (r=0.688, P=0.003), (r=0.889, P=0.000), had relevance. SWI showed that acute cerebral infarction and acute NIHSS score change (r=-0.672, P=0.002). SWI showed a significant correlation between thrombus length and clinical NIHSS score (r=-0.699, P=0.001) in acute cerebral infarction; there was also a significant correlation between NIHSS score and clinical outcome (r=-0.642, P=0.003). Conclusion SWI is specificity and sensitivity to intravascular thrombosis in large area acute cerebral infarction, which is of great clinical significance for the diagnosis of acute cerebral infarction. It has great clinical significance for clinical treatment and prognosis evaluation.

Key words:magnetic susceptibility imaging; large area cerebral infarction; acute phase, thrombosis; correlation; MR

[中图分类号]R445.2;R743.33

[文献标识码]B

doi:10.3969/j.issn.1674-1633.2017.06.018

[文章编号]1674-1633(2017)06-0070-04

收稿日期:2017-01-05

修回日期:2017-03-06

基金项目:牡丹江市科学技术计划项目“脑梗死患者合并渗血的SWI研究”(G2014s066)。

作者邮箱:luojinping9883@126.com