胡永梅　欧阳红　阮玖根　朱昌华　丁瑶

1月-2021年6月新余市人民醫院急诊及住院收治的60例AIS患者，均行脑三维连续动脉自旋标记（3D-ASL）、扩散加权成像（DWI）、三维时间飞跃法磁共振血管成像（3D-TOF-MRA）检查以及常规TWI、TWI、T液体衰减反转恢复序列（TFLAIR）检查。同选取ASL灌注异常区、DWI梗死区和两者不匹配区缺血半暗带（IP）、各相应对侧正常脑组织为感兴趣区（ROI），测量各ROI区的脑血流量（CBF）值及表观弥散系数（ADC）值。比较梗死区及对侧区、IP区及对侧区ADC值、CBF值差异，绘制受试者工作特征（ROC）曲线图，分析3D-ASL、DWI单一与联合检查诊断AIS价值。结果：梗死区ADC值为（433.28±87.12）×10 mm/s、CBF值为（15.52±4.26）mL/（min·100 g），均低于梗死对侧区的（678.21±92.15）×10 mm/s、（36.08±6.14）mL/（min·100g），差异均有统计学意义（P<0.05）;IP区ADC值为（686.65±121.68）×10 mm/s、CBF值为（33.78±3.28）mL/（min·100 g），

均低于对侧区的（769.84±134.38）×10-4 mm2/s、（44.40±6.24）mL/（min·100 g），差异均有统计学意义（P<0.05）;3D-ASL联合DWI诊断AIS的AUC为0.989[95%CI（0.973，1.000）]，特异度和灵敏度为97.60%、98.70%;3D-ASL诊断AIS的AUC为0.895[95%CI（0.837，0.953）]，特异度和灵敏度为97.60%、82.15%;DWI诊断AIS的AUC为0.962[95%CI（0.926，0.998）]，特异度和灵敏度为97.60%、93.60%。结论：3D-ASL、DWI可有效辨别IP区与梗死核心区CBF值及血流量变化，联合检测能够提高AIS检出率。

【关键词】 急性缺血性脑卒中 三维连续动脉自旋标记 扩散加权成像 脑血流量 表观弥散系数

Application Value of Multimodal Magnetic Resonance Imaging in Acute Ischemic Stroke/HU Yongmei， OUYANG Hong， RUAN Jiugen， ZHU Changhua， DING Yao. //Medical Innovation of China， 2022， 19（07）： -134

[Abstract] Objective： To investigate the application value of multimodal magnetic resonance imaging in acute ischemic stroke （AIS）. Method： A total of 60 AIS patients admitted to Xinyu People’s Hospital from January 2019 to June 2021 were collected. Three dimensional continuous artery spin labeling （3D-ASL）， diffusion-weighted imaging （DWI）， three dimensional time lapse forensic magnetic resonance angiography （3D-TOF-MRA） examination and conventional TWI， TWI and T fluid attenuation inversion recovery sequence （TFLAIR） examination were performed. The ASL perfusion abnormal area， DWI infarct area and IP （ischemic penumbra） of the two mismatched areas， and each corresponding contralateral normal brain tissue as the area of interest （ROI） were selected at the same time， and the cerebral blood flow （CBF） and apparent diffusion coefficient （ADC） values in each ROI area were measured. The differences in ADC values and CBF values between infarct area and contralateral area， IP area and contralateral area were compared， and receiver operating characteristic （ROC） curves were drawn to analyze the value of single and combined 3D-ASL and DWI examination in diagnosing AIS. Result： The ADC and CBF values in the infarct area were （433.28±87.12） ×10 mm/s and （15.52±4.26） mL/ （min·100 g）， which were lower than （678.21±92.15） ×10 mm/s and （36.08±6.14） mL/ （min·100 g） in the contralateral area， and the differences were statistically significant （P<0.05）; ADC value in IP area was （686.65±121.68） ×10 mm2/s

and CBF value was （33.78±3.28） mL/（min·100 g）， which were lower than （769.84±134.38） ×10-4 mm2/s and （44.40±6.24） mL/（min·100 g） in contralateral area， and the differences were statistically significant （P<0.05）; the AUC of 3D-ASL combined with DWI in the diagnosis of AIS was 0.989 [95%CI （0.973， 1.000）]， and the specificity and sensitivity were 97.60% and 98.70%; the AUC of 3D-ASL in the diagnosis of AIS was 0.895 [95%CI （0.837， 0.953）]， and the specificity and sensitivity were 97.60% and 82.15%; the AUC of DWI in the diagnosis of AIS was 0.962 [95%CI （0.926， 0.998）]， and the specificity and sensitivity were 97.60% and 93.60%. Conclusion： 3D-ASL and DWI can effectively distinguish the changes of CBF value and blood flow between the IP area and infarction core area， and the combined detection can improve the detection rate of AIS.

[Key words] Acute ischemic stroke 3D continuous arterial spin labeling Diffusion weighted imaging Cerebral blood flow Apparent dispersion coefficient

First-author’s address： Xinyu People’s Hospital， Jiangxi Province， Xinyu 338000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2022.07.031

急性缺血性脑卒中（AIS）是我国居民致死、致残主要疾病之一，不同时间窗患者的治疗方式存在一定差异[1-2]。早期准确鉴别诊断AIS对于临床合理选择治疗方式，改善患者预后至关重要。扩散加权成像（DWI）可以早期发现急性脑梗死，是鉴别AIS的常用手段[3-4]。动脉自旋标记技术（ASL）检查具有可重复性强、完全无创、操作简便、无放射性等优点，无需引入外源性钆造影剂，以供给大脑的动脉血作为内源性对比剂，通过反转射频脉冲对血液中的水分子进行标记，通过磁共振系統获得脑灌注信息成像技术，可较准确地评估脑血流量[5-6]。本研究旨在分析脑三维连续动脉自旋标记（3D-ASL）联合DWI成像技术在AIS中的临床应用，旨在为临床早期诊断并为治疗方案的选择提供更可靠的参考依据。报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2019年1月-2021年6月新余市人民医院急诊及住院收治的60例AIS患者，女22例，男38例;年龄41～83岁，平均（63.38±2.14）岁。纳入标准：符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》中AIS相关诊断标准[7];患病24 h内完成检查;可配合检查者。排除标准：合并脑出血、血管畸形及脑肿瘤等可能造成结果发生偏差的神经系统疾病;图像存在伪影影响诊断;幽闭恐惧症;意识模糊、昏迷者;检查前接受相关治疗者。本研究经医学伦理委员会审核批准。患者或家属对本研究知情同意。

1.2 方法 所有患者均行3D-ASL、DWI、三维时间飞跃法磁共振血管成像（3D-TOF-MRA）检查以及常规TWI、TWI、T液体衰减反转恢复序列（T2FLAIR）检查。检查仪器为Siemens SKyra 3.0 T超导型磁共振扫描仪，24通道相控阵头颅线圈。叮嘱患者检查前移除摘下身上带铁磁性金属物品，扫描范围从颅顶到枕骨大孔下缘，保持定位线与胼胝体膝部回来压部连线平行。3D-ASL扫描2组，标记后延迟时间（PLD）分别为1.5 s和2.5 s，3D-TOF-MRA，最大密度投影（MIP）实施重建处理，采用西门子专用工作站进行图像后处理。扫描参数设置：（1）横断面TWIFSE。TR=2 000 ms，TE=8.5 ms，层厚=5.0 mm，层间距=1.5 mm，矩阵=320×256，FOV=220 mm。（2）横断面TWIFSE。TR=4 390 ms，TE=103 ms，层厚=5.0 mm，层间距=1.5 mm，矩阵=320×256，FOV=220 mm。（3）横断面TWI-FLAIR。TR=7 000 ms，TE=85 ms，TI=2 216 ms，层厚=5.0 mm，层间距=1.5 mm，矩阵=320×256，FOV=220 mm。（4）DWI。TR=5 000 ms，TE=64 ms，层厚=5.0 mm，层间距=1.5 mm，矩阵=208×130，FOV=220 mm。（5）ASL。TR=4 600 ms，TE=16 ms，TI=1 525 ms，层厚=3.0 mm，层间距=1.5 mm，矩阵=512×512，FOV=192。（6）3D-TOF。TR=21 ms。TE=3.4 ms，层厚=0.6 mm，层间距=-0.12 mm，矩阵=320×192，FOV=200 mm。将扫描获取的图像传输至西门子专用工作站实施原始数据处理。由两名高级职称影像科医师共同选取ASL灌注异常区、DWI梗死区和两者不匹配缺血半暗带（IP）、各相应对侧正常脑组织为感兴趣区（ROI），测量各ROI区的脑血流量（CBF）值及表观弥散系数（ADC）值。

1.3 观察指标及评价标准 （1）比较梗死区及对侧区ADC值、CBF值差异;（2）分析IP区及对侧区ADC值、CBF值。（3）绘制受试者工作特征（ROC）曲线图，分析3D-ASL、DWI单一与联合检查诊断AIS价值。CBF为0.8～1.2为正常，0.5～0.7为轻度缺血，<0.5为重度缺血;DWI图像表现为信号增高，ADC弥散受限为阳性，反之为阴性。3D-ASL、DWI异常区不匹配达20%以上表示存在IP，则可判定联合诊断为阳性。

1.4 统计学处理 应用SPSS 21.0软件分析数据，用（x±s）表示计量资料，用t检验;以率（%）表示计数资料，用χ检验，用Medcalc软件对数据行ROC曲线分析，曲线下面积（AUC）越接近于1，

说明诊断效果越好，AUC<0.5提示无诊断价值，0.5～0.6时提示准确性较低;0.7～0.9时提示有一定准确性;>0.9时提示准确性较高，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 梗死区及对侧区ADC值、CBF值比较 梗死区ADC值、CBF值均低于梗死对侧区，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.2 IP区及对侧区ADC值、CBF值比较 IP区ADC值、CBF值均低于对侧区，差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.3 3D-ASL、DWI单一与联合检查诊断AIS价值 3D-ASL联合DWI诊断AIS的AUC为0.989，高于单一检查，且诊断灵敏度较高，见表3和图1。

3 讨论

AIS是由各种因素所致的脑组织供血不足，减低脑血流灌注，导致脑组织出现缺氧缺血所致，发病急骤、病情危重，在有效的时间窗内实施血管再通是救治患者的重要手段，而早期準确诊断能够为临床治疗提供更多的宝贵时间[8-10]。DWI是鉴别AIS的常用手段，能够经施加不同方向的梯度磁场定量检测组织中水分子弥散运动情况，因脑卒中对脑组织中水分子自由运动形成限制，故DWI能够反映AIS患者生理与病理改变。DWI还能反映多种细胞生化反应强度，如细胞毒性神经介质释放、神经炎症反应所致的细胞坏死和水肿、水分子弥散受限所致的细胞机能障碍与能量代谢衰竭等，其高信号区可反映缺血半暗带和不可逆的坏死中心区域，有助于临床判断患者病情严重程度和病灶范围[11-13]。本研究中，梗死区ADC值低于梗死对侧区，IP区ADC值低于对侧区，DWI诊断AIS的AUC为0.962[95%CI（0.926，0.998）]，特异度和灵敏度为97.60%、93.60%，提示DWI是鉴别AIS的有效手段。但DWI难以准确辨别解剖空间和部位，无法准确显示出血性病灶位置，对病情评估造成一定影响。

CBF在缺血脑血管病中扮演着重要的作用，AIS早期改变即是从CBF降低开始，其改变能够间接反映脑组织血流量改变，比与常规MR成像异常更早。缺血部位中心CBF急剧降低，氧耗尽，会阻碍能量生成，造成细胞毒性水肿，引起不可逆功能丧失，梗死核心区域周围有灌注减低区域存在，该位置的脑组织处于濒死状态，可挽救，梗死核心区域会随着时间推移逐渐扩大，不可逆损伤区域逐渐增大，降低溶栓治疗效果[14-16]。本研究中，梗死区CBF值低于梗死对侧区，IP区CBF值低于对侧区，3D-ASL诊断AIS的AUC为0.895[95%CI（0.837，0.953）]，特异度和灵敏度为97.60%、82.15%，提示3D-ASL可有效鉴别AIS。但DWI难以准确辨别解剖空间和部位，出血性病灶位置无法准确显示，影响病情评估。ASL利用射频脉冲反转动脉血液中氢质子标记，当标记血达到感兴趣区开始描述，能够获得包含标记的血液流量和静态组织信号，准确获得感兴趣区内CBF信息[17-18]。3D-ASL是新型ASL技术，检查时无需注入外源性示踪剂，可防止损害肾脏功能，具有耗时短、无创、可重复性高等优点[19-20]。但3D-ASL检查难以准确区分缺血半暗带、良性缺血区和缺血核心区等病变脑区，同时因侧支循环开放、闭塞动脉血管血流速度缓慢等因素影响会增加血流通过时间，会对病变区CBF值测量造成影响，干扰病情评估[21]。本研究中，3D-ASL联合DWI诊断AIS的AUC为0.989[95%CI（0.973，1.000）]，特异度和灵敏度为97.60%、98.70%，提示3D-ASL、DWI联合检测能够提高诊断效能。3D-ASL、DWI可从灌注、弥散不同角度反映AIS发生后微循环和细胞代谢变化，联合检查能够相互补充，提高诊断效能。

综上所述，3D-ASL、DWI联合检测能够提高AIS检出率，指导临床开展正确的治疗方式，尽可能的改善患者预后。

参考文献

[1]边祥兵，张德康，吕晋浩，等.多模式MRI技术在急性缺血性脑卒中的临床应用价值[J].中国医学装备，2020，17（3）：57-61.

[2]中国中西医结合学会急救医学专业委员会.中国急性缺血性脑卒中中西医急诊诊治专家共识[J].中华危重病急救医学，2018，30（3）：193-197.

[3]崔勇，郑智艳，黄玲，等.磁共振弥散加权成像和三维时间飞跃法血管成像及三维动脉自旋标记在老年人缺血性脑血管病中的应用[J].中华老年医学杂志，2018，37（8）：847-850.

[4]刘洋，戴真煜，董从松，等.磁共振3D-pcASL灌注成像结合DWI鉴别超急性与急性缺血性脑梗死[J].医学影像学杂志，2017，27（11）：2049-2052.

[5]黄文明，闻彩云，支海鸯.3D-pcASL在超急性与急性缺血性脑梗死鉴别及预后评估中的应用[J].医学影像学杂志，2020，30（4）：691-694.

[6]韩广，于秀英，范欣.三维动脉自旋标记技术的脑血流量绝对值在急性缺血性脑卒中的应用价值[J].医学影像学杂志，2018，28（2）：196-199.

[7]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.

[8]邓得峰，吴英，郭瑞，等.多模式MRI在急性缺血性脑卒中溶栓中的研究[J].实用放射学杂志，2020，36（1）：5-8.

[9]蒋代彬，杨清，张国靖，等.磁共振3 D-pCASL成像技术在急性缺血性脑卒中临床诊断中的应用价值[J].川北医学院学报，2019，34（4）：437-440.

[10]郝敬波，鹿彩銮，时宏娟，等.三维动脉自旋标记成像在缺血性脑梗死患者中的应用研究[J].中国现代医学杂志，2017，27（10）：112-116.

[11]温宏峰，金迪，李继来，等.3D ASL-DWI与FLAIR-DWI双MISMATCH技术对不明发病时间急性脑梗死患者再灌注治疗评估[J].中风与神经疾病，2018，35（8）：695-698.

[12]梁慧.磁共振ASL及DWI成像在急性缺血性脑卒中患者中的应用[J].中国CT和MRI杂志，2019，17（1）：34-36.

[13]李瑞，崔惠勤，罗雪.3D-ASL、MRA及DWI技术在诊断急性脑梗死缺血半暗带中的应用[J].广西医科大学学报，2019，36（5）：819-822.

[14]庞坚信，季文斌，杨艳，等.三维动脉自旋标记成像联合DWI在急性脑缺血病变中的应用[J].心脑血管病防治，2019，19（2）：127-129.

[15]戴真煜，陈飞，姚立正，等.磁共振扩散张量成像和三维伪连续动脉自旋标记在鉴别超急性与急性缺血性脑梗死中的联合应用[J].中华医学杂志，2018，98（17）：1327-1332.

[16]赵文超，宋雨，唐晨虎，等.磁共振三维准连续式动脉自旋标记成像在急性脑梗死患者中的应用[J].磁共振成像，2020，11（12）：1156-1158，1166.

[17]胡含明.DWI联合3D-PCASL成像在急性缺血性脑卒中患者诊断中的应用价值[J].当代医学，2019，25（15）：175-176.

[18]杨民，李海歌，吴亚红，等.联合磁共振弥散加权成像和三维伪连续动脉自旋标记对急性缺血性脑卒中的研究[J].医学影像学雜志，2017，27（8）：1428-1431，1436.

[19]李杨飞，朱雪琴，丁建荣，等.DWI结合3D-pcASL在急性脑梗死中的临床应用及比较分析[J].心脑血管病防治，2017，17（6）：458-460.

[20]潘铭智，李扬.3D PC-ASL技术对急性缺血性脑卒中的诊断价值及临床应用[J].医学影像学杂志，2019，29（6）：1040-1042.

[21]黄荣慧，邓利猛，郑兴友，等.3D ASL与SWI对急性缺血性脑卒中缺血半暗带的评估差异比较[J].医学临床研究，2020，37（3）：357-360.

（收稿日期：2021-08-13） （本文编辑：占汇娟）