磁共振成像技术在缺血性脑卒中中的研究进展.docx

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1、磁共振成像技术在缺血性脑卒中中的研究进展张宁I综述，张金平2校审1.皖南医学院，安徽芜湖241000；2.皖南医学院附属铜陵市人民医院医学影像中心，安徽铜陵244000通信作者：张金平，主任医师，硕士研究生导师，E-mail：【摘要】缺血性脑卒中在中老年人群中发病率、死亡率及复发率均较高，且患者预后神经功能恢复程度参差不齐，严重影响患者的生活质量和加重家庭负担，故对缺血性脑卒中的早诊断和早治疗一直是研究重点。医学影像学作为缺血性脑卒中无创性检查技术手段，因为早期传统常规的CTMRI平扫不能满足现有的诊治要求，所以深入研究MRI多种成像技术的应用对于早期缺血性脑卒中病灶的诊断、临床治疗方法的选择

2、及患者预后评估等方面皆具有重要价值。本文总结了近年来磁共振成像技术在缺血性脑卒中的应用研究新进展。【关键词】磁共振成像；缺血性脑卒中；研究进展【中图分类号】R743；R445.2【文献标识码】AResearchAdvanceofMagneticResonanceImaginginIschemicStrokeZHANGNing,ZHANGJin-pin.1.WannanMedicalCollege,Wuhu241000,Anhui,CHINA；2.MedicalImagingCenter,TonglingPeople,sHospitalAffiliatedtoWannanMedicalColle

3、ge,Tongling244000,Anhui,CHINAAbstractThemorbidity,mortalityandrecurrencerateofischemicstrokeinmiddle-agedandelderlypeoplearehigh,andthedegreeofneurologicalrecoveryofpatientswithprognosisisuneven,whichseriouslyaffectsthequalityoflifeofpatientsandincreasestheburdenonfamilies.Therefore,earlydiagnosisan

4、dearlytreatmentofischemicstrokehasalwaysbeenthefocusofresearch.Asanon-invasiveexaminationtechniqueforischemicstroke,medicalimagingcannotmeettheexistingdiagnosisandtreatmentrequirementsbecausetheearlyconventionalCTandMRIplainscanscannotmeettheexistingrequirements,soin-depthstudyoftheapplicationofvari

5、ousimagingtechniquesofMRIhasimportantvalueforthediagnosisofearlyischemicstrokelesions,theselectionofclinicaltreatmentmethods,andtheprognosisevaluationofpatients.ThisarticlesummarizestherecentadvanceintheapplicationofmagneticresonanceimaginginischemicstrokeKeywordsMagneticresonanceimaging;Ischemicstr

6、oke;Researchadvance脑血管疾病(cerebrovasculardisease,CVD)作为全球就如何提高人群预期寿命的问题而重点关注的慢性疾病，其中最常见的病因是缺血性脑卒中(ischemicstroke,IS),约占脑卒中发病率的60-80%,且在20072017年中国脑卒中流行病学调查中，缺血性脑卒中的发病率逐步上升，且发病年龄具有年轻化的趋势，鉴于此，对缺血性脑卒中早期发现、早期诊断及早期临床治疗干预显得尤为重要，其中，得益于近年来影像学在中枢神经系统的应用范围越来越广及新技术新方法不断开发与发展，特别磁共振成像(magneticresonanceimaging,MRD

7、这一技术是在中枢神经系统的诊断地位不断提高，不仅表现在对于脑卒中病灶范围、大小、边界等形态学上的展现，还可对病灶内部病理改变、血供及组织细胞新陈代谢、生理生化改变等微观方面的判断上大显身手。本文就近年来磁共振检查技术在缺血性脑卒中中的研究进展做以下阐述。1、常规MRl序列常规MRl诊断序列主要包括Tl加权像(Tlweightedimaging,TlWD.T2加权像(T2weightedimaging,T2WI)及质子密度加权像(ProtondensityWeighted,PDWI)及流动衰减翻转恢复序列(T2fluidattenuatedinversionrecovery,T2FLAIR)0从

8、病情发展的角度来看，急性脑梗死病灶早期信号未见明显改变，当病灶后期的病理发生改变，细胞毒性水肿消退及血脑屏障的破坏，导致的血管源性水肿及细胞裂解死亡，病灶细胞内外含水量增加，使得病灶内1H质子的Tm及T2WI弛豫时间明显上升，病灶主体主要呈长Tl长T2信号。但是在临床应用中发现常规MRI平扫的缺点在于灵敏度不够高，对早期的细胞毒性水肿的显示与I)Wl相比，病灶信号特征未见明显异常改变，导致常规磁共振诊断的TlWl和T2WI序列在超急性期、急性期的脑梗死的诊断缺乏一定的应用价值，使用范围受限上，T2FLAIR序列俗称压水，常在中枢神经系统中用于突出显示病灶内结合水信号特征，抑制脑脊液自由水长T2

9、信号，便于更佳详细显示病灶内部信号及解剖结构等微观特征，与T2WI相比较，具有消除了图像中脑脊液容积效应及伪影干扰。FLAIR成像上出现在脑沟裂表面及蛛网膜下隙出现高信号的点线状血管信号，与T2WI相比呈血管内流空的低信号，称为FLAlR序列血管高信号(FLAIRvascularhyperintensity,FvH)O对FVH研究成为了近年的讨论重点，其中FVH-DWI是否匹配对患者预后的预测及临床治疗有一定指导价值，FVH的形成可能与大动脉闭塞近端血流流动缓慢淤积、梗死灶周围软脑膜吻合支及血管侧支循环开放导致的血流动力学上的改变有关，柳青等研究表明FVH-DWI阳性患者经过动脉取栓或动脉取栓

10、前接受静脉溶栓治疗90天后，神经功能预后恢复较FVH-DWI阴性患者更佳，且较好的侧支循环形成显示及FVH-DWI阳性并在MRl图像显示是患者预后结局更佳的独立影响因素；周佳等研究DWbFLAIR图像不匹配可以预测病灶不同类型脑水肿及在发病时间不确定的情况下可以预测大致的发病时间，为临床提供大致的静脉溶栓时间窗；有相关研究在血管闭塞/狭窄的患者中，FVH可以预测早期神经系统功能不断恶化和预后不良，并且FvH征可能提示急性脑卒中和孤立性大脑中动脉闭塞患者接受IVTPA治疗之后，拥有良好神经功能恢复，也对部分接受过血管内治疗患者的侧支循环及血运重建的形成有一定的帮助；此外，FVH征在大脑中动脉梗塞

11、的病人发病不同时期出现对患者预后的评估价值不同，在6小时-14天之间出现FVH提示临床治疗结果不良，而14天之后广泛出现在大脑中动脉的M3段及远端分支则有利于患者临床恢复较好的结局g2、磁共振灌注加权成像(perfusionweightedimaging,PWI)技术磁共振PWI技术为功能成像技术，主要包括需要静脉注射轨对比剂的动态磁敏感对比增强成像(dynamicsusceptibilitycontrastimaging,DSC)和不需要注射对比剂的动脉自旋标记成像(arterialspinlabeling,ASL)0动态磁敏感对比增强成像：主要用高压注射器以静脉团注方式注射对比剂Gd-DT

12、PA,由于对比剂具有顺磁性的特点，在对比剂首次通过和流出毛细血管网这一过程中，导致的局部组织之间的磁场梯度暂时的改变，并且首次通过，可以理解为血管外的组织细胞间隙中含有较少的浓度，进而也可间接反映组织血流动力学及微循环灌注情况，其中灌注参考指标包括相对脑血流量(rCBF)、相对脑血容量(rCBV)、平均通过时间(MH)、达峰时间(TTP)及TmaX等3。PWI通常用于评估急性缺血性卒中的缺血半暗带(ischemicpenumbra,IP)存在与否及大小范围，该技术依赖于轧剂，但轧剂在某些人群中使用有限，如肾功能受损或对轧剂过敏患者1；急性卒中中发生的灌注变化基本上是由脑灌注压(CerebraI

13、perfusionPreSSUre,CPP)的整体和/或局部变化所致,根据生理性参数(CBV、CBF和MTT)及非生理性时间参数(Tmax),将脑灌注状态除正常灌注外分为四类：保留CPP但延迟到达、低代偿性的CPP、灌注不足或缺血后的高灌注。其中PWI-DWI不匹配以及PWI与DWI的联合应用对急性脑卒中患者的IP及临床治疗措施的选择提供影像学上的支持，并且联合PWI和DWI序列应用可对早期梗死病灶及周边组织的血流灌注情况提供间接反映,PWI与DWl显示范围大小差异、PWl灌注参数(rCBV、rCBF,Mn及TTP)升高或降低情况在不同期别的脑梗死患者整体之间有差别，可以大致判断临床分期，所以

14、PWI及DWI各有独特的应用价值，PWI可以显示DWI无法显示的灌注异常区域，但DWI可以发现病灶整体较小但PWI会忽略的区域113-151；基于多模态磁共振成像(MUltimodaImagneticresonanceimaging),Lee等I提出了一种全自动和实时的算法来计算灌注加权图像(PWIS)的参数，并从弥散加权图像(DwD中识别梗死核心，Tmax6s作为共同最优阈值来确定IP,而梗死核心使用DWI图像上的自适应阈值进行分割，PWI和DWI每次扫描的总处理时间分别为222.916.4S和53.44.8s,该项技术的缺点是，与人工分割作为金标准相比，该算法在体积较小的梗死病灶中以很小的

15、偏差中估测出梗死体积，而在体积相对较大病灶中，该算法得出的病灶体积往往被低估，优点是在急诊及临床实践中是可信及有效的，仅仅需要对图像的处理即可诊断，不需要资深医师之间的会诊，减少人力。ASL是以人体体循环血液中的氢原子为追踪对象，在扫描范围内磁性标记动脉血管的水分子，在不需要外源对比剂干预下，较精确显示脑灌注状态，特别是ASL可用于对某些钱造影剂禁忌的患者，另具有操作简便、低成本、可重复性等优点，因此有着较广泛的应用前景，但该技术成像信噪比(Signaltonoiseratio,SNR)低且对大血管包括静脉的血流信号敏感度差等为其劣势。有研究对缺血性半暗带的ASL和DSC评估，两者之间有中到非

16、常高度的相关性，两种方法的评估之间没有显著差异，对于评估低灌注或错配状态的研究一致性较高I；Zhang等计算标记后延迟时间(postlabelingdelay,PLD)为1.5s和2.5s的ASL-CBF图中得出低灌注容积比(hypoperfusionvolumeratio,HVR),患者的早期神经系统功能恶化(earlyneurologicaldeterioration,END)定义为患者发病72h内NIHSS评分增加超过2分，得出获得的HVR可能是AIS中预测END的有效因子，HVR价值可以是评价病灶血流动力学损伤的标志；MorOfUji等研究将ASL图像上出现近端动脉内征象(ProXimalintra-arterialsign,proximalIAS)定义为闭塞动脉腔内见扩大的线形或卵圆形高信号，而远端的动脉内征象(distalintra-arterialsign,distalIAS)定义为受缺血性脑卒中影响的脑组织内部或周围的动脉腔内见扩大的线形或卵圆形高信号