周振江 符大勇 周建国 马先军

ASL联合SWAN在急性病毒性脑炎诊断中的应用价值

周振江1符大勇1周建国1马先军2

目的探讨3．0T磁共振动脉自旋标记成像（arterial spin labeling，ASL）与磁敏感加权血管成像（susceptibility weighted angiography，SWAN）联合应用在急性病毒性脑炎（viral encephalitis，VE）诊断中的应用价值。方法收集研究2013年1月—2017年7月经临床和影像学证实10例病毒性脑炎患者，采用GE3．0T超导MRI扫描仪进行常规序列、SWAN和ASL检查，通过测量病变区域脑血流量（cerebral blood flow，CBF）值，并利用SWAN图像观察引流静脉改变及微出血，分析急性病毒性脑炎与其相关性。结果CBF伪彩图所测病变区CBF值均高于镜像区，差异具有统计学意义（P＜0．05），SWAN提示病变区域引流静脉减少显示，且可敏感显示病变区域微出血。结论ASL联合SWAN，通过量化的CBF值及通过SWAN观察引流静脉状态反映病变区血流改变及细胞代谢功能，有助于提高病毒性脑炎诊断准确性。

磁共振成像；病毒性脑炎；磁敏感加权成像；磁敏感加权血管成像；动脉自旋标记

急性病毒性脑炎（viral encephalitis，VE）是中枢神经系统常见的感染性疾病，为病毒感染所引发的脑实质无菌性炎症[1]，临床表现多无特征性，但病情较为危急、个体差异性较大，有时临床诊断及鉴别诊断较为困难，目前VE诊断主要依赖于患者临床表现、腰穿CSF及影像学检查[2]，其中脑脊液病毒抗体阳性为VE的确诊依据，但其在病变早期表现不明显、阳性率较低，容易导致漏诊、误诊的发生[3]，随着高场磁共振功能成像技术的推广，逐渐应用于VE病变诊断。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集我院2013年1月—2017年7月经临床确诊为病毒性脑炎患者10例作为研究对象。其中，男性4例、女性6例，年龄为4～62岁，平均年龄（22.5±9.8）岁，入院主要症状：发热、头痛、恶心呕吐、抽搐、肢体瘫痪、惊厥、嗜睡、意识障碍等。

1.2 入组标准

（1）经临床确诊为VE患者，符合病毒性脑炎诊断标准[4]；（2）入组前经患者及家属同意并签署《知情同意书》；（3）患者均于发病72小时内行常规MRI、磁敏感加权成像（susceptibility weighted angiography，SWAN）及动脉自旋标记成像（aterial spin labeling，ASL）检查。排除标准：神经系统肿瘤及其它代谢性疾病。

1.3 仪器与方法

采用美国GE Discovery 750 3.0T超导磁共振设备，标准8通道相控头颈线圈。常规序列：FLAIR、DWI、T1WI、T2WI；三维伪连续式动脉自旋标记（3D-PCASL）：TR5 369 ms，TE10.5 ms，视野24 cm×24 cm，分辨率512×8，激励次数3，标记后延迟时间2 500 ms。SWAN扫描参数：TR37.4 ms，TE22.9 ms，FOV 24 cm×24 cm，矩阵416×320，层厚2 mm，无间隔，采集次数1次，NEX为0.70次，反转角20°。

1.4 ASL及SWAN数据处理和分析

应用GE AW4.6工作站Functool配套软件对ASL 原始数据处理后自动生成全脑血流量CBF伪彩图，参考DWI选取VE病灶层面，选择多处选择感兴趣区（regions of interest，ROI），多次测量并统计病变区、镜像区脑血流量（cerebral blood flow，CBF）值，尽量避开脑沟裂及脑室，取其平均值。将病变区CBF值与镜像区CBF值作为比较，得出相对脑血流量（relative cerebral blood flow，rCBF）。将rCBF值大于1.1定义为高灌注，0.9～1.1定义为正常灌注，小于0.9定义为低灌注。SWAN原始数据行最小密度投影，观察梗死核心区周围引流静脉形态改变，并与对侧镜面区比较，将引流静脉数量减少、管径纤细定义为减少显示；数量及管径大致相仿定义为正常显示。图像均由两名影像科主治医师分析诊断，当诊断不统一时，引入第3位放射医师，再次测量并讨论后达成意见一致。

1.5 统计学分析

采用SPSS 21.0软件对数据进行分析处理，计量资料以（均数±标准差）表示，采用配对t检验；以P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

本组VE病变位于脑叶10例，基底节-丘脑区5例，胼胝体及侧脑室旁2例，其中以额颞顶叶、岛叶及海马区域较为多见，病变单发3例，多发7例，MRI信号表现为皮层、皮层下受累为主条片状或不规则形等长T1、T2信号，FLAIR序列表现稍高或高信号，轻度占位效应，边界较清楚。DWI提示病变区呈稍高或高信号，ADC图提示为低信号或高信号，CBF伪彩图提示脑炎组大脑半球皮层及皮层下对应病变区域灌注均高于镜像区，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表1、图1。SWAN提示VE病变区引流静脉减少显示或无显示占80%（8/10），微出血20%（2/10）。

表1 病毒性脑炎病变区与镜像区CBF值比较

图1 女，46岁，病毒性脑炎

3 讨论

3.1 VE病理基础

VE致病病毒种类较为繁多，不同病毒发病机制又略有差异，但病理改变大致相同，早期病理改变主要为病毒对神经细胞的直接损伤及病毒感染引发机体组织变态反应，细胞钠-钾泵机能失调，局部区域渗透压增高，病变区细胞毒性水肿，继而神经元发生变性坏死，出现包涵体，神经胶质细胞增生肥大，形成胶质结节，脑实质血管扩张充血，血管周浆细胞渗出、淋巴细胞及单核细胞浸润[5-6]。

3.2 ASL与SWAN联合应用在VE诊断方面应用

VE早期病理多表现为病变区域神经细胞毒性水肿，水的自由运动受到限制，DWI提示VE病变区域呈明显高信号或稍高信号。随着病程进展，病变区血脑屏障破坏后，毛细血管管壁通透性增加，蛋白和水分子外漏，细胞外液增多[7]。

ASL是一种安全、便捷全脑灌注成像技术，其利用自体动脉血中的水分子作为内源性对比剂，通过运用反转脉冲标记成像平面上游动脉血中的氢质子，当标记的水分子对组织灌注后，其与组织水进行自旋交换，导致组织T1弛豫时间发生改变，通过将标记像减影未标记像得到组织灌注图像[8]。将不同脑组织区域进行伪彩区分，可以直观显示脑组织灌注信息，利用CBF值定量局部脑组织单位时间的血流量。目前3D-PCASL应用较为广泛，其采用3D容积式扫描，能够降低磁敏感伪影，灌注图像具有较高的信噪比[9]。VE早期大脑皮层病变区域病理改变以血管炎性为主，血管扩张、血流加速导致灌注量的增加。本组研究发现病灶区域脑组织CBF值均高于对侧镜像区，表现为皮层及皮层下区域条片状、不规则状高灌注信号，病变区与镜像区CBF值相比较，差异具有统计学意义（P＜0.05）。

SWAN亦为一种无创性检查技术，其对血管内脱氧血红蛋白和含铁血黄素具有高敏感性[10]。幕上大脑浅表静脉表现为沿脑沟分布，垂直于颅板的柔软、弯曲的线条样低信号，深静脉通常表现为垂直于侧脑室、类似于菜根状汇集的细线样低信号，且与粗大的大脑内静脉、大脑大静脉相连续[11]。VE急性期由于病变区域细胞毒性水肿导致细胞代谢功能障碍，导致其组织氧摄取分数（OEF）及大脑氧代谢率（CMRO2）明显降低，其直接导致引流脑静脉内的脱氧血红蛋白（deoxygenated hemoglobin，DHB）含量的减少，此时SWAN可提示梗死核心区引流静脉减少显示，本组VE病变区引流静脉减少显示或无显示占80%（8/10），提示该区脑细胞丧失血氧代谢功能。同时SWAN在病变区微出血显示方面亦具有优势，比CT 和2D-GRE T2*WI更敏感，且不同严重程度VE与病灶内出血存在显著差异，有助于VE病情的准确评估[12]。

综上所述，应用ASL技术通过量化的CBF值结合SWAN可为VE临床诊断提供更多病理影像学信息，为临床诊断提供依据。

4 ASL应用不足与展望

（1）本组研究样本数量偏少，没有进一步依据VE病程分期及不同致病病毒进行分型研究；（2）由于大脑白质深部的生理性低灌注影响，ASL对该区域病变显示欠佳，这些可能会使统计学结果产生偏差；寄希望于磁共振功能成像技术的发展与进步，可为临床诊断提供更为敏感、准确的影像信息。

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[6]王红军，胡学信，李从洋．病毒性脑炎的临床病理观察[J]．中国社区医师，2014，30（8）：104，107．

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The Value of ASL Combined With SWAN in the Diagnosis of Acute Viral Encephalitis

ZHOU Zhenjiang1 FU Dayong1 ZHOU Jianguo1 MA Xianjun2 1 Department of Radiology, Lianyungang Affiliated Hospital of Nanjing University of Traditional Chinese Medicine/Lianyungang Traditional Chinese Medicine Hospital,Lianyungang Jiangsu 222004, China; 2 Department of Encephalopathy

ObjectiveTo explore the value of the application of 3.0T imaging of arterial spin labeling (ASL) and magnetic sensitive weighted angiography (SWAN) in the diagnosis of acute viral encephalitis (VE).MethodsA total of 10 patients with viral encephalitis confirmed by clinical and radiological examinations in menstrual cycles from January 2013 to July 2017 were collected. Conventional CBF, SWAN and ASL examinations were performed using GE3.0T superconducting MRI scanner,and the cerebral bloodflow (brain) values were measured. The changes of drainage veins and micro hemorrhage were observed by SWAN image, and the correlation between acute viral encephalitis and acute viral encephalitis was analyzed.ResultsCBF pseudo color measured lesion CBF values were higher than that of the image area, the difference was statistically significant(P＜0.05). SWAN showed that the drainage area of the lesion decreased, and it could sensitively show the micro hemorrhage in the lesion area.ConclusionASL combined with the use of the CBF of quantified CBF and the status of the drainage vein in the affected area of the affected area can be used to reflect the change of bloodflow and cell metabolism function in the lesion area, which can help to improve the diagnostic accuracy of viral encephalitis.

magnetic resonance imaging; viral encephalitis; susceptibility weighted imaging; susceptibility weighted angiography; arterial spin labeling

R445

A

1674-9308（2017）25-0046-03

10．3969/j．issn．1674-9308．2017．25．025

1 南京中医药大学连云港附属医院/连云港市中医院放射科，江苏 连云港 222004；2脑病科

周建国