磁共振脑功能成像（精选十篇）
磁共振脑功能成像 篇1
1 资料和方法
1.1一般资料
收集襄阳市中心医院和我院2012年2月至2015年8月期间经多种影像检查及临床治疗确诊的CVST病例资料23例,其中男性9例,女性14例,发病年龄17~66岁,平均(34±8)岁。23例均有持续性或间断性头痛、嗜睡,呕吐20例,偏瘫10例,抽搐8例,视力下降4例。22例患者脑脊液检查颅内压明显增高,1例表现为低颅压。
1.2检查方法
磁共振设备采用美国GE Discovery MRI 7503.0T成像系统,所有患者均行多模式扫描[MRI平扫+弥散加权成像(DWI)+磁敏感加权成像(SWI)+对比剂增强3D Bravo序列检查],平扫参数如下:轴位+矢状位+冠状位T1WIFLAIR:TR1 750 ms,TE25.2 ms,FOV24 cm×18 cm,层厚5mm,矩阵320×256;T2WI:TR5 642 ms,TE 93.8 ms,FOV 24cm×24 cm,层厚5 mm,矩阵512×512;T2WI flair:TR 8 400ms,TE 145.4 ms,TI 2 100,视野(FOV)24 cm×24 cm,层厚5mm,矩阵256×256;DWI参数:TR 77.4 ms,TE 43.1 ms,FOV24 cm×21.6 cm,层厚2 mm,矩阵384×320;SWI参数:SE/EPI,TR 3 000 ms,TE 65.6 ms,FOV 24 cm×24 cm,层厚5mm,矩阵160×160;对比剂增强3D Bravo序列:对比剂采用钆喷酸葡胺(Gd-DTPA),用量0.1 mmol/kg,TR 8.2 ms,TE 3.2ms,TI 450,FOV 24 cm×24 cm,层厚1.2 cm,矩阵256×256。11例行数字减影血管造影(DSA)检查,采用设备GE Innova2100平板DSA成像系统。
2 结果
2.1发病部位
上矢状窦CVST10例,乙状窦6例,直窦3例,横窦4例,其中多个静脉窦同时受累12例,占52%;涉及上矢状窦受累10例,占43%;涉及横窦受累4例,占17%。
2.2脑MRI平扫表现
所有病例均行MRI平扫,见脑静脉窦流空效应消失,T1WI及T2WI呈不同信号改变,其中4例患者T1WI等信号,T2WI低信号;14例患者T1WI及T2WI均呈高信号(图1);5例患者T1WI不均匀低信号,T2WI高信号。同时,MRI也可显示部分患者的病因和间接征象,其中3例慢性中耳乳突炎;1例多发硬脑膜动静脉畸形,1例脑静脉窦邻近脑实质水肿,5例邻近脑静脉扩张。
2.3 DWI及SWI表现
静脉性脑梗死DWI呈高信号(6例),静脉窦内血栓呈高信号(图2);SWI序列可见引流区扩张的脑静脉(5例)。
2.4磁共振对比剂增强3D Bravo序列检查及DSA表现
23例患者均进行了3D Bravo序列增强检查,11例进行了DSA检查。其中3D Bravo序列增强检查见静脉窦表现为不同形状强化,呈环形、圆形或三角形,静脉窦内血栓无强化,呈充盈缺损状(图3~5);11例DSA检查显示受累静脉窦表现为不规则显影、静脉窦狭窄影或不显影(图6),且与3D Bravo序列增强检出的发病部位及血栓检出数量结果一致。
图 1 MRI 平扫见直窦内血栓呈高信号
图 2 直窦内血栓DWI呈高信号
图 3 矢状位显示直窦及上矢状窦内充盈缺损
图 4 冠状位显示左侧乙状窦内充盈缺损
图 5 横断位显示直窦内多发充盈缺损
图 6 DSA 显示左侧横窦及乙状窦不规则显影、静脉窦狭窄
3讨论
脑静脉窦血栓形成是颅内一种少见的缺血性脑血管疾病,主要引起脑部静脉回流和脑脊液吸收障碍,具有发病急、进展快,表现复杂和诊断困难,约占全部脑血栓形成的3.5%,发病率占脑血管病的1%以内[3]。其发病机制与血液的高凝状态、血流缓慢、纤溶活性降低、血管内皮损伤和血液成分改变有直接关系。致病因素分为感染性和非感染性[4],感染性病变如化脓性扁桃体炎、中耳乳突炎、副鼻窦炎、脑膜炎、脑脓肿等,受累部位多在海绵窦、横窦,本组病例中3例横窦病变继发中耳乳突炎感染。非感染性病变如颅内肿瘤、脑外伤、重度脱水等,以上矢状窦受累为主。CVST的临床表现为静脉梗阻引起局灶性症状和脑静脉血栓引起颅压增高症状,如头痛、呕吐、癫痫发作,不同程度的神经功能缺损和意识障碍等[5],本组1 例脑静脉窦血栓表现为低颅压,3 次腰穿脑脊液压力低于50 mm H2O(1 mm H2O=0.009 8 k Pa),并出现典型的体位性头痛,文献报道这种情况CVST发生在低颅压之后,低颅压是CVST的危险因素之一[6,7],其机制可能与硬脑膜撕裂引起的脑脊液漏等的静脉充血有关[8],充血可致血管代偿性扩张,血流速度减慢,血液瘀滞,最终导致血栓形成。
CVST的影像学表现分为直接征象和间接征象,直接征象就是静脉窦内血栓,MRI平扫见脑静脉窦流空效应消失,T1WI及T2WI呈不同信号改变,但此征象不具有特异性,需要与解剖生理因素及其他原因所致的静脉流速减慢相鉴别[9,10],我们利用对比剂增强3D-Bravo序列对CVST获得准确的诊断信息,本组病例中11 例DSA检查与3D-Bravo序列检查受累静脉窦数量和范围完全一致,可与之媲美。3D Bravo是T1WI FLAIR三维容积扫描序列,具有很好的组织对比度,能清晰显示病变和正常组织的解剖结构[11],扫描所得容积数据可以任意体位重建,该序列脑血管强化明显[12],对比剂充盈静脉窦较好,检出血栓敏感性高。
CVST的间接征象多为脑水肿、静脉性脑梗死、脑出血及引流区静脉扩张,SWI对于显示静脉血管非常敏感,扩张的远端引流静脉可直接显示,本组病例中6 例SWI序列可见引流区扩张的脑静脉,在显示脑出血敏感性优于常规梯度回波序列,具有较高的临床应用价值。部分患者出现脑梗死,多为对称性或非动脉供血区梗死,DWI对CVST所致超急性期梗死具有重要诊断价值,本组病例中6 例静脉性脑梗死DWI呈高信号。同时,MRI也可显示部分患者的病因,本组病例中3 例慢性中耳乳突炎;1 例多发硬脑膜动静脉畸形。
综上所述,多模式MRI检查(MRI平扫+DWI+SWI+对比剂增强3D-Bravo序列),既可直接显示静脉窦和血栓,还可以了解CVST导致的脑内继发改变,对确诊CVST具有不可替代的优势。
参考文献
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生物电阻抗脑功能成像研究现状 篇2
生物电阻抗成像技术在脑功能和脑疾病检测与监护中具有潜在的应用价值,并且具有无创伤、功能性、价格低、操作简便等优点,是目前生物医学工程的.研究热点.本文主要介绍了生物电阻抗成像技术在脑功能和脑疾病成像的研究现状,并着重讨论了EIT(electrical impedance tomography,生物电阻抗断层成像)、MIT(magnetic induction tomography,磁感应电阻抗成像)、MREIT(magnetic resonance electrical impedance tomography,磁共振电阻抗成像)、MAT MI(magnetoacoustic tomography with magnetic induction,磁感应磁声成像)技术在成像过程中的区别及今后有待近一步解决的理论与技术难题.
作 者：赵凯 严碧歌 杜柯 刘洋 ZHAO Kai YAN Bige DU Ke LIU Yang 作者单位：陕西师范大学物理学与信息技术学院,西安,710062 刊 名：北京生物医学工程 ISTIC英文刊名：BEIJING BIOMEDICAL ENGINEERING 年，卷(期)： 29(2) 分类号：Q64 关键词：电阻抗成像 磁感应 磁共振 磁声成像
脑磁共振成像、脑网络及其分析软件 篇3
关键词：核磁共振 脑网络功能 磁共振扩散 磁共振分析软件
中图分类号：R74、R318.04 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）06（a）-0000-00
1 核磁共振成像
核磁共振，英文全称Magnetic Resonance，简称MR，是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。核磁共振成像，英文全称为Magnetic Resonance Imaging，简称MRI，是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。
MRI能提供医学影像学中的其他成像技术所不能提供的大量信息，并且不同于已有的成像术，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接做出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。因为核磁共振（MRI）的有效性，该技术已应用于全身各系统的成像诊断。效果最佳的是颅脑，及其脊髓、心脏大血管、关节骨骼、软组织及盆腔等。对心血管疾病不但可以观察各腔室、大血管及瓣膜的解剖变化，而且可作心室分析，进行定性及半定量的诊断，可作多个切面图，空间分辨率较高，显示心脏及病变全貌，及其与周围结构的关系，优于其他X线成像、二维超声、核素及CT检查。
2 脑网络研究
目前，复杂脑网络研究是脑科学研究领域的一个热点，现有的基于脑电图（EEG）、脑磁图（EMG）、功能磁共振成像（fMRI）、DTI（diffusion tensor imaging）等脑成像技术的复杂脑网络研究已经表明复杂网络理论在脑结构和脑功能分析方面是一个十分强大的工具，能揭示过往分析手段所不能揭示的脑结构和脑功能的机制和特征。脑网络的研究流程、主要研究内容和研究方法可归纳为图1。
脑网络的研究可分为两种思路：基于数据驱动的研究和基于计算模型的研究。前者基于实验测量的反映大脑结构性连接的数据（如MRI、DTI等）或反映大脑功能性连接的数据（如fMRI、EEG、EMG等）计算预先定义的各脑区或节点的连接关系，然后构建网络进行分析。后者是基于特定的神经计算模型来进行研究，这些模型往往由相互耦合的振子（Oscillator）构成，每一个振子是一个具有若干状态变量的微分方程组，该微分方程组能表征一定的神经元或神经元集群的动力学行为，振子之间的耦合关系可以赋值为满足某种概率分布的随机变量，也可以由大脑结构性连接来确定。
3 两类脑网络分析软件
作为MRI的两个分支，fMRI和DTI（dMRI）在现今的脑网络研究、医疗中起着至关重要的作用。本文接下来简单介绍这两种方法，并收集和整理对应的分析软件。
3.1功能性磁共振成像及其分析软件
功能性磁共振成像，英文全称functional magnetic resonance imaging，简称fMRI。fMRI的特点是其极高的分辨率，不光时间分辨率高，就连空间分辨率也可达到毫米水平。借助fMRI，对大脑的研究便可扩展至记忆、注意力、决定；在某些情况下，fMRI技术甚至能够识别研究对象所见到的图像或者阅读的词语。表1列举了几款流行的fMRI的分析软件。
SPM，从时间或分类等多个方面分析数据，并展示图像，特点是免费，并且自带有关如何使用的教学视频。
AFNI，提供一系列的 C programs为了更好地处理，分析和展示功能性核磁共振的数据，特点是免费，并且自带Matlab的数据库。
FreeSurfer，提供整套的数据分析工具并把结构性与功能性的脑成像数据可视化，特点是内含一个完全自动的结构型数据流。
FMRIB，注重于核磁共振，特点是由牛津大学的研究小组研发的软件。
BrainVoyage，能让观察者在进行脑补核磁共振扫描时观察使用者的脑部活动情况，特点是能被简单处理和使用，并且包含各种功能。
REST，显示出每一步的计算过程以及得到的数据，特点是该软件是由北京大学的研究小组研发出的免费脑科学研究辅助软件。
3.2 扩散性磁共振成像及其分析软件
扩散性磁共振成像，英文全称diffusionresonance imaging，简称dMRI。dMRI是MRI中的另外一种特殊形式；在描述大脑结构的时候，它可以显示出可以显示神经纤维束的走向。有些学者也把dMRI成为DTI（ Diffusion Tensor Imaging，弥散张量成像）。表2列举了几款流行dMRI的分析软件。
4 总结
本文重点讨论的是功能性磁共振成像（fMRI，functional magnetic resonance imaging）与扩散性磁共振成像（dMRI，diffusionresonance imaging）。虽说是原本的MRI派生出的新研究领域，fMRI和dMRI仍旧吸引了广泛学者和医生的关注，尤其是在脑神经方面。
鉴于fMRI和dMRI广泛的有效性与应用性，专门为其设计的软件也是不计其数。为了更好的帮助读者利用这个技术，本文特地对于那些五花八门的技术进行了归类整理，并制作成表格。
参考文献
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磁共振脑功能成像 篇4
关键词：脑肿瘤,神经胶质瘤,磁共振成像,灌注加权成像,扩散加权成像,磁共振波谱学,肿瘤复发,局部,辐射损伤,诊断,鉴别
恶性脑胶质瘤术后给予放疗或联合放化疗能明显改善患者的预后,目前已成为标准治疗方案。但是,放疗过程中常常发生急性、亚急性和慢性放射性损伤,容易与脑胶质瘤复发混淆。因此,如何有效地鉴别脑胶质瘤术后复发和放射性损伤成为临床关注和研究的热点[1,2]。
病理组织活检是诊断脑胶质瘤复发和放射性损伤的“金标准”,但其作为一种有创性的检查手段在临床上常常受到各种条件的制约。磁共振功能成像(f MRI)作为一种无创的功能成像技术,能够从多角度定量反映活体组织的微循环状态,并在一定程度上反映其化学代谢情况,可以提供较多参考信息[3]。本研究将f MRI综合运用于脑胶质瘤术后患者成像诊断中,评价磁共振灌注成像(PWI)、扩散加权成像(DWI)和1H-磁共振波谱成像(1H-MRS)在鉴别脑胶质瘤复发和放射性损伤中的应用价值。
1 资料与方法
1.1 研究对象
2009-06~2010-12江苏省肿瘤医院放疗科收治的脑胶质瘤全切术后(术后病理证实为脑胶质瘤)行放疗或放化疗的25例患者,其中男14例,女11例;年龄36~58岁,平均(42.7±3.75)岁。25例患者中,行MRI扫描≥2次15例。所有患者随访6~12个月,随访期间均行2次或2次以上MRI扫描,结合随访和影像资料明确脑胶质瘤复发12例,治疗后放射性损伤13例。肿瘤复发的诊断标准为:随访期不经放射性治疗强化病灶逐渐扩大,周围水肿及占位效应逐渐加重,临床表现逐渐恶化;或强化病灶经放射性治疗后范围缩小,周围水肿及占位效应逐渐减轻,即对放疗有效。放射性脑损伤的诊断标准为:随访强化病灶无变化或逐渐缩小,周围水肿及占位效应逐渐减轻,临床表现稳定或逐渐好转;其中部分强化病灶可先表现为实性强化转变为奶酪样或羽毛样强化,随后再表现为强化范围缩小。
1.2 仪器与方法
采用Philips Achieva 1.5T磁共振成像系统,Sense NV 16线圈,应用常规SE和TSE序列获得常规平扫和增强横断位、矢状位和冠状位T1WI和T2WI影像。DWI参数:TR 2764 ms,TE 67 ms,矩阵192×173,FOV 230×259;经桡动脉注射钆喷酸葡胺注射液(马根维显)20 ml,流速3.0 ml/s,行PWI扫描。PWI参数:TR 1500 ms,TE 140 ms,矩阵88×87,FOV 224×224,每个层面获得40幅图像;然后以PWI图像为标准选取波谱扫描感兴趣区(ROI,即高灌注区域,大小为1.2 cm×1.2 cm×1.2 cm)和对侧镜像区,采用PRESS序列行MRS扫描,参数:TR 2000 ms,TE 144 ms,采集次数512次。
1.3 PWI图像处理
将原始图像导入工作站,自动生成脑血容量(CBV)、脑血流量(CBF)、达峰时间(TTP)伪彩图,在病变区域内及对侧镜像区内设置面积为1 cm2的标准ROI,每个部位至少测量3次,获得最大和平均CBV等血流动力学参数值,将患侧与对侧镜像区参数值相除,获得标准化脑血容量(CBVnorm)。
DWI图像处理:将扫描的DWI图像自动重建生成磁共振表观扩散系数(ADC)图,选取与高灌注区相同病变区域和对侧镜像区内设置面积为1 cm2的标准ROI,将患侧与对侧镜像区参数值相除,获得标准化ADC值(ADCnorm)。
MRS图像处理:将原始图像导入工作站,软件自动完成信号平均、基线校正、相位循环、代谢物识别及峰值计算,观察代谢物胆碱(Cho)、N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、肌酸/磷酸肌酸(Cr),获得病变区域Cho/Cr、Cho/NAA值。
1.4 统计学方法
采用SPSS 17.0软件,计量资料经正态性检验,采用独立样本t检验比较复发和放射性损伤区的最大和平均CBVnorm、ADCnorm、Cho/Cr和Cho/NAA值,P<0.05表示差异有统计学意义。
2 结果
脑胶质瘤复发区平均CBVnorm及最大CBVnorm均高于放射性损伤区,差异有统计学意义(P<0.01)。脑胶质瘤复发和放射性损伤区ADCnorm、Cho/Cr和Cho/NAA值比较,差异均无统计学意义(P>0.05)(表1)。脑胶质瘤术后复发及放射性损伤T1WI增强、ADC值、PWI和1H-MRS图像分别见图1、图2。
注:*与放射性损伤比较,P<0.01
3 讨论
恶性脑胶质瘤术后放疗和辅助放化疗可以提高术后治疗效果,但放射性损伤造成的副作用导致脑组织不可逆的放射性坏死。放射性损伤导致坏死的发生率约为2%~24%,损伤程度与照射剂量、受照体积和化疗等多种因素有关[4]。肿瘤复发与放射性损伤鉴别常依靠活组织病理检查,但外科术后患者很少再行活组织病理检查,因此临床上经常以多次随访动态观察的影像学资料结合临床表现来确定患者是否有复发或放射性损伤[5]。
常规影像学检查显示,放射性损伤多位于侧脑室周围脑白质、胼胝体和远离原发肿瘤的区域,呈肥皂泡或干酪样改变。但这两种改变存在异质性,在常规磁共振T2WI图像上均表现为高信号,具有占位效应,并且肿瘤残余组织、肿瘤复发或放射性损伤及放射性坏死均可强化,而且可以保持一段时间形态无较大改变[6]。
f MRI是磁共振成像中迅速发展的领域,包括PWI、DWI和MRS等一系列评估组织器官生理功能的分子影像学技术。PWI是通过增强剂在脑组织内的首过效应观察血流动力学的变化,CBV能反映局部组织微循环,与肿瘤血管再生和微血管密度呈正相关[7]。Hu等[8]研究表明,肿瘤血管相对于正常组织的血管更加迂曲、血管壁的完整性不佳、通透性增加;而放射性损伤区由于内皮细胞及微小血管破坏呈局部缺血低灌注改变。因此,单纯肿瘤实体组织和放射性损伤坏死区可以通过PWI很明确地辨别。但是对于肿瘤复发患者而言,其局部区域是复发组织与损伤坏死组织混合存在。Bobek-Billewicz等[9]通过将CBV标准化(即CBVnorm=CBV患侧/CBV健侧)获取CBVnorm阈值,当最大CBVnorm>1.7或平均CBVnorm>1.25判定为肿瘤复发,最大CBVnorm<1.0或平均CBVnorm<0.5判定为放射性损伤。本研究结果显示,肿瘤复发的平均和最大CBVnorm值高于肿瘤损伤区域,符合肿瘤复发区因其富血供且血管迂曲呈高灌注表现,且高于放射性损伤灌注值的理论;但是放射性损伤并非为完全理论上的低灌注改变,可以表现为稍高灌注,且高于Bobek-Billewicz等[9]的标准,可能与患者多处于放射损伤急性和亚急性期,局部组织损伤血管反应性增生,而炎性改变本身为高灌注改变,或者局部组织尚未完全损伤坏死,这些成分混杂在以低灌注为主的完全损伤区即可增加其灌注值,因此使放射性损伤病灶的灌注值呈稍高的表现,此现象有待于进一步临床和动物实验病理分析证实。
A~C依次为T1WI、T2WI及增强扫描;D.ADC图局部为低信号,测得ADCnorm为1.29;E.灌注成像示该区域呈明显实性条状绿色高灌注区,高于周边组织,局部CBVnorm为4.52;F.该兴趣区行单体素波谱分析结果示,Cho/NAA值为4.12,明显升高
A~C依次为T1WI、T2WI及增强扫描;D.ADC图局部ADCnorm稍低,约为1.67;E.灌注成像示局部呈等或稍高灌注,仅见少许条状绿色略高灌注区,其CBVnorm为1.05;F.该兴趣区行单体素波谱分析结果示,Cho/NAA值为1.43,比值升高
DWI通过观察水分子微观运动反映组织结构功能,ADC值是其定量分析图,广泛应用于急性脑卒中、肿瘤坏死和脓肿等的鉴别诊断[10]。对于肿瘤组织而言,由于结构紧密或细胞毒性水肿引起水分子扩散减弱,其ADC值降低。Zeng等[11]研究显示,肿瘤复发部位ADC值低于非复发组,但Asao等[12]研究发现复发组织ADC值低于放射损伤组织。本研究结果显示,脑胶质瘤复发和放射性损伤区ADCnorm分别为1.49±0.28和1.62±0.26,尽管肿瘤复发组织ADCnorm较放射性损伤组织稍低,但差异无统计学意义。本组患者例数较少,且ADC值在肿瘤复发和放射性损伤的观测中受多种因素的影响,如肿瘤的微血管再生可能会使ADC值升高,而放射性损伤时组织胶质增生、纤维化和巨噬细胞浸润也可使ADC值减低。在不同的阶段,不同的病理进程中扩散表现也不尽相同,考虑可能是由于本组患者偏向集中于某一病理进程所致,有待于扩大样本量进一步研究。
MRS可以无创监测组织化学和体内代谢产物的变化,脑胶质瘤复发病灶呈现高Cho峰和低NAA峰,与既往研究结果[13]一致,胶质瘤术后复发灶主要由异常增殖的肿瘤细胞构成,呈浸润生长,侵犯正常神经元包体和轴突,使其完整性破坏,导致功能缺陷,使局部区域NAA峰显著下降,Cho含量的高低反映肿瘤细胞膜增生和分裂的旺盛程度,肿瘤细胞生长失控,细胞膜增生分裂较旺盛,故Cho峰值明显升高[14],Weybright等[15]对29例脑胶质瘤复发和放射性损伤患者的研究显示,肿瘤复发的Cho/Cr、Cho/NAA值高于放射性损伤和正常脑组织结构,同时发现,肿瘤复发具有特征性的Cho升高、NAA降低,Cho/Cr>2和(或)Cho/NAA>2.5则高度提示肿瘤复发。放射性损伤急性或亚急性期因同样存在细胞破坏与炎性修复,可以造成Cho升高和NAA峰减低,当放射性损伤和坏死终末期时,除脂质成分以外,其他代谢物表现水平均较低;但处于急性或亚急性期的放射性损伤,因其细胞增生程度无肿瘤细胞增生旺盛,故Cho峰值虽升高,但无胶质瘤复发升高明显[14]。本研究结果显示,肿瘤复发时Cho/Cr和Cho/NAA值高于放射性损伤,同时也符合Cho/Cr>2和(或)Cho/NAA>2.5的标准,但差异无统计学意义,可能与样本量较小有关,而且本组患者放射性损伤与肿瘤复发常并存。因此,两组患者的波谱改变不如单纯肿瘤复发或单纯放射性损伤明显。
磁共振脑功能成像 篇5
【摘 要】 目的：探讨功能磁共振在昏迷病人预后评估中的应用价值。方法：昏迷病人采用磁共振波谱分析对脑干进行检测，计算出NAA/Cr，并行脑灌注成像，结合临床表现对昏迷病人的预后进行评估。结果：昏迷病人NAA/Cr较正常人普遍降低，脑干病灶侧较另一侧灌注稍差。结论：功能磁共振在对昏迷病人预后评估中有参考作用。
【关键词】 功能磁共振；昏迷；预后评估
【中图分类号】R445.2 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517（2015）13-0094-03
随着我国交通、工伤、运动等事故的增加，脑外伤病人也日益增多；而生活水平的提高，又使脑血管意外的发生率增高，一些重症患者多出现昏迷等症状。对昏迷病人的预后评估目前国内外缺乏一些客观指标[1]，功能磁共振则可无创性地对昏迷患者进行临床检查[2]。本研究通过对昏迷病人进行波谱分析及脑灌注成像，结合患者预后，研究其在昏迷预后评估中的价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选择2013年12月至2014年10月稳定期昏迷病人6例，正常人5例。昏迷病人在起病后的2周至1个月进行功能磁共振检查。其中，昏迷病人男5例，女1例，平均年龄21.6岁；5例脑外伤，1例脑干肿瘤；GCS评分6分2例，GCS评分[3]7分2例，GCS评分8分2例。
1.2 方法 患者进行磁共振平扫，获取头颅T1 加权成像、T2加权成像、水抑制成像等。在水抑制成像上采用多体素，病变兴趣区置于脑干，避开颅骨及脑脊液，采集MRS原始资料，由机器自带软件自动识别检测的主要观察指标及计算各代谢物的峰下面积，本研究重点检测代谢物NAA及Cr两者的比值：NAA/Cr。然后进行脑灌注成像。因该检查用时较长，检查前需确定患者生命体征稳定，烦躁病人检查前需静脉注射地西泮上海旭东海普药业有限公司，批号：AH13120。痰多者检查前需吸痰，保持呼吸道通畅。
1.3 观察指标 记录患者入院时的临床诊断，有无手术，以及进行功能磁共振检查时的GCS评分，有无瘫痪，有无癫痫，语言障碍等；记录患者半年后转归。
2 结果
本组6例稳定期昏迷患者死亡2例，植物生存1例，意识恢复3例。脑灌注成像结果显示死亡及植物生存患者提示右侧脑干较左侧脑干灌注稍差，NAA/Cr评分低则提示患者转归较差，2例死亡及1例植物生存状态患者的NAA/Cr评分与其他3例患者相比，差异具有统计学意义（P<0.05）。见表1。
3 讨论
在神经内外科、ICU等科室经常可见到昏迷患者，家属一般要求医生对病人的预后进行评估，但目前缺乏能对昏迷病人预后作出评估的客观指标。普通的影像检查（如头颅CT及MR检查）仅仅能看出结构上的完整，但对功能无法做出判断[4]。对昏迷病人的预后评估是患者家属的希望，同时对治疗方案的制定也有重要的指导意义。目前功能磁共振技术比较成熟，3.0T的磁共振可完成相关检查。
1H-MRS 主要检测物包括N-乙酰天门冬氨酸（Nacetylaspartate，NAA）、肌酸（creatine，Cr）、胆碱及肌醇[5]。其中，NAA 存在于神经元内而成为标志物，其含量的多少可反映神经元功能状况，NAA 值降低，提示神经元或轴突丧失和（或）神经功能紊乱。脑部的病变与神经元的损伤都可观察到NAA 值下降[6]。Cr 是能量代谢指标，因相对稳定，常用作参考比较其他代谢物变化的基准值。NAA 与Cr 含量比值是神经元代谢功能的标志物，在脑损害时其比值常下降。Gillmore等[7-9]发现植物状态伤者组丘脑NAA 与Cr含量比值明显低于正常对照组，提示神经元或轴突丧失；而病例组中始终保持植物状态组的NAA 与Cr 含量比值比稍有知觉病例组的低。本研究中，6例昏迷病人中有5例NAA /Cr低于正常人。其中，有2例NAA /Cr低于1.000，其预后为植物生存及死亡。由此可见脑干NAA /Cr可较好的反应脑功能的预后，尤其在评估患者觉醒方面有特殊意义。
PWI 是利用MRI 快速成像技术来反映组织的微血管变化和血流灌注情况， 进而分析脑血液动力学的改变，能反映组织的血液灌注情况[10]。脑缺血是很多脑损伤的主要继发改变，缺血的程度直接影响患者的预后。因此，是否能够早期评价缺血状况对于判断预后非常重要[11]。MR PWI 对组织缺血及微血管血容量的变化非常敏感，已应用到许多脑疾病诊断中，如缺血性梗塞、肿瘤等[12-15]。Piana等[16-18]的研究表明，T2WI 可见的局部损伤的病灶的局部相对脑血容量rCBV 降低， 而在其周围存在rCBV 显著增高区域，被认为是“创伤半暗带”。Sun等人[19-21]的研究显示，PWI显示创伤半暗带有利于发现“正常表现”白质内rCBV 降低，并指出该现象提示预后不佳。本研究中，6例昏迷病人中有3例显示脑干受损侧较健侧灌注稍差，其预后为植物生存及死亡。3例患者双侧脑干灌注无差别，预后均神志转清。由此可见，脑干灌注对评估昏迷患者能否清醒有一定的参考价值。
昏迷病人特别是较重的病人进行功能磁共振检查有一定的危险性，但功能磁共振检查对昏迷病人预后评估有参考价值，值得后期进行较为深入的研究。
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磁共振脑功能成像 篇6
1 资料与方法
1.1 临床资料:
收集昆山市第一人民医院2012年1月至2013年12月临床确诊的脑梗死的患者36例,所有患者先经CT排除急性脑出血,后行常规MRI检查及DWI和MRA检查。36例中男性26例,女性10例,年龄40～94岁,平均67岁。临床表现为偏瘫、肌力下降、失语、意识障碍等。既往有高血压病史23例,糖尿病史10例。
1.2 检查方法:
使用Philips Achieva 1.5T MR扫描仪,Philips Viewforum后处理工作站。SE序列T1WI和T2WI、FLAIR横断位平扫,DWI横断位采用单次激发平面回波序列,取2个弥散梯度因子b值(0 s/mm,1 000 s/mm),并重建表观弥散系数(ADC)图。TR/TE=2 801/104 ms,激励次数1,矩阵:152×113,层数18,层厚5.5 mm,层间距0,视野(FOV)23 cm,扫描时间34 s。MRA采用三维时间飞跃(3D-TOF)法,TR/TE=25/6.9 ms,激励次数4,矩阵396×226,层数140,层厚20 mm,层间距10 mm,视野(FOV)20 cm,扫描时间285 s。
1.3 图像分析:
由2位高年资医师单独分析、评估常规MRI及DWI对急性脑梗死病灶的显示,分析MRA图像对血管的显示程度,意见分歧时通过相互讨论达成一致意见。MRA评价标准:MRA表现异常分为3种类型:①动脉闭塞,表现为动脉血流中断,远端血管无显示。②动脉狭窄,表现为动脉腔节段性变细,其远端动脉显影差或分支减少、稀疏。③动脉硬化,表现为动脉管壁毛糙,管径粗细不均,走行僵硬。
2 结果
2.1 DWI表现:
36例患者中,19例先行CT平扫均未见异常,7例见稍低密度影,3例见局部脑沟变窄。其中起病在6 h以内的5例怀疑超急性期脑梗死患者在CT、常规MRI T1WI,T2WI及FLAIR上均未见明显异常信号,其余病例T2WI及FLAIR图像上表现为略高信号,T1WI略低信号,而DWI扫描均出现大小不等异常高亮信号,ADC图呈低信号,DWI检出率为100%。其中大脑中动脉供血区大面积急性脑梗死7例,额顶叶、枕叶多发急性脑梗死10例,基底节区9例,小脑2例,丘脑、桥脑6例,延髓2例。
2.2 MRA表现:
36例患者的MRA有6例显示大脑中动脉主干局限性血流信号丢失和远端分支血管不显影,2例显示颈内动脉闭塞,远端血管不显影,22例显示大脑中动脉走行僵硬,管壁毛糙,局部狭窄,远端分支血管稀疏,6例显示后循环血管管径变细,局部狭窄,分支血管不显影(图1～6)。
3 讨论
目前,头颅MRI在缺血性脑卒中诊疗和研究中正发挥日益重要的作用,对于急性期或超急性期脑梗死患者,由于头颅CT扫描结果多阴性,临床参考价值低,特别是桥脑、延髓梗死灶,在CT扫描图像上骨伪影重,更加无诊断价值。常规的FLAIR、T1WI和T2WI成像在急性脑梗死病灶确定位置、损伤程度等方面敏感性、准确性也较差,特别在鉴别急性和非急性脑梗死方面价值非常有限。而MRI检查中的DWI和MRA具有独特的优越性,在发现超急性期脑梗死和小梗死灶、桥脑甚至延髓梗死灶,判断病变范围、损伤程度等方面具有重要价值[2-3],本组病例DWI病灶检出率100%,MRA均显示脑动脉不同程度硬化甚至狭窄、闭塞。
既往研究表明,脑缺血数分钟后即可引起脑神经细胞能量代谢异常,致细胞Na+-K+-ATP酶功能丧失,大量的钠和水移向细胞内,致细胞内水分子增多,细胞肿胀,而细胞外间隙变小,导致细胞毒性水肿,而水分子在细胞内的弥散速度比细胞外慢[3,4,5]。DWI是目前唯一能反映分子弥散特性的成像方法,对水分子弥散运动的敏感性达88%～100%,特异性达86%～100%,尤其是在超急性期脑梗死中,可以发现梗死灶中常规MRI不能发现的缺血半暗带[4],本组病例中,T2WI和FLAIR诊断阳性率仅为69%(25/36),而DWI诊断阳性率达100%,表明DWI在急性脑梗死的诊断中具有重要临床应用价值。
脑血管成像技术主要有时间飞跃法(time of flight,TOF),相位对比法(phase contrast,PC)和增强MRA(CE-MRA)法。TOF血管成像应用最广,无需引入任何对比剂,就可获得较高质量的MRA影像,而且操作简便易行,对患者无任何创伤性,分为二维时间飞跃(2D-TOF)法和3D-TOF法2种[6]。本研究均采用3D-TOF法,这是由于与相位对比(PC)法相比,3D-TOF法分辨率较高,对较大和较小血管分支的阻塞均能清晰显示。本组大面积脑梗死主要以动脉闭塞为主,MRA直接显示动脉闭塞8例,小面积梗死显示动脉狭窄为主共22例,6例显示血管壁毛糙,局部纤细或分支稀疏。本组患者以大动脉病变为主,均清晰显示了病变与大血管之间的关系,为临床溶栓治疗提供了有力依据,但对深部小梗死灶的小血管显示方面尚有一定局限性。有资料显示,MRA检查时当动脉狭窄严重度达75%时,有过高评价倾向[6]。因此,在临床研究时不可过分依赖某一种检查方法,要综合其他相关材料全面分析。
总之,对于临床怀疑急性脑梗死患者要及早CT排除急性脑出血,尽快行磁共振检查,DWI有助于明确早期脑梗死病变的范围、损伤程度,判断有无溶栓治疗时间窗,MRA能直接显示病变供血动脉闭塞或狭窄情况,2种方法联合使用对急性期脑梗死的诊断及预后判断都具有重要临床应用价值,为临床溶栓治疗提供有力依据,也有利于早期治疗方案的制定,对疗效判断也具有一定帮助[5,6]。联合应用DWI和MRA能提高急性脑梗死的检出率,并能提供更多支配动脉病变信息。
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磁共振弥散张量成像与脑胶质瘤 篇7
弥散张量成像（DTI）是在弥散加权成像（DWI）基础上发展起来的一项磁共振功能成像新技术。DTI利用水分子扩散原理，通过评估水分子在体内的三维弥散状态，显示纤维束在脑实质内的走行，并通过对比纤维束走行的改变反映颅内肿瘤的范围及对正常白质纤维束的影响，实现了无创及活体研究颅内肿瘤的方法，为确定治疗方案及手术方式提供了重要的影像学依据。自1994年Basser等[1]提出了弥散张量成像的技术，DTI已经越来越广泛地用于中枢神经系统疾病的研究，并在计算机重建技术的辅助下，发展为弥散张量纤维束成像（diffusion tensor tracking, DTT）。
1 弥散张量成像基本原理及基本参数
同DWI一样，DTI也是水分子的弥散运动为成像基础。在人体组织中，存在两种弥散方式，即各向同性弥散（isotropic diffusion）和各项异性弥散（anisotropic diffusion）。在颅内脑脊液、大脑灰质，水分子向各个方向运动的几率相当，接近于在纯水中的弥散轨迹，称为各向同性弥散；但是在大脑内水分子的运动是优先沿着白质纤维束弥散的，这归结于细胞内的屏障如神经丝和细胞器，和细胞外的屏障如磷脂膜和胶质细胞。表现为其运动轨迹为椭圆，称为各项异性弥散（anisotropic diffusion）。DTI是利用组织中水分子弥散的各向异性来探测组织微观结构，能精确描述水分子在三维空间中的扩散轨迹，并能对这种扩散作定量评价[2]。
目前DTI研究分为两大方向：一是定量研究，主要参数有：表观弥散系数（ADC），各向异性分数（FA）。这些参数可以帮助了解脑组织的解剖结构之外的生物学特性[3]，ADC值可用于预测胶质瘤术后放疗的疗效及无进展生存（TPP）等[4]；二是弥散张量纤维束成像（DTT），是以FA值为基础合成的彩色图像，通过计算机重建软件，可以得到同脑内纤维走行一致的三维纤维束信号。随着计算机软件的不断升级，得到的DTT图像不断优化和改进，甚至可以描绘出人脑完整的三维立体神经图像。
2 DTI在胶质瘤的应用
胶质瘤（glioma）是发生在脑组织的最常见肿瘤，脑胶质瘤的病理类型主要有星形细胞起源肿瘤、少突胶质细胞起源的肿瘤、室管膜细胞起源的肿瘤、星形细胞-少突胶质细胞混合性起源的肿瘤。依据WHO标准可分四级：Ⅰ、Ⅱ级偏良性；Ⅲ、Ⅳ级偏恶性，占所有胶质瘤的77.5%，而且级别越高，恶性程度越高，特别是高级别胶质瘤，呈侵袭性浸润生长，致残率和致死率高，预后差。其主要的治疗手段是手术和术后放疗。目前胶质瘤手术切除主要依靠术者经验行肉眼下全切除，术后易复发。DTI和DTT检查可以用于显示胶质瘤与周围白质纤维的三维空间关系[5,6]，在指导手术入路、确定术中病灶切除范围以及评估预后方面都非常重要。特别是用于运动区和视觉皮质区胶质瘤的手术计划与导航，已作为2012年中国中枢神经系统恶性胶质瘤诊断和治疗指南的强烈推荐方案。
2.1判断胶质瘤的恶性程度, 明确肿瘤与周围纤维的关系术前通过DTI检查, 显示脑白质各向异性的改变, 再通过定量分析FA值的变化, 初步推测肿瘤的良恶性和瘤细胞的侵及范围。Beppu等[7]通过与病理结果对比发现, FA值可反映胶质母细胞瘤的细胞密度及增殖活性, 提出脑胶质瘤级别越低, FA值降低越明显。Chen等[8]回顾性研究了31例术后病理确诊为胶质瘤患者的FA值, 认为当FA阈值设置为0.25时, 高级别胶质瘤患者与低级别胶质瘤患者的双侧FA比值存在着显著差别, 认为根据FA值在术前区分高低级别胶质瘤, 从而指导选择合适的手术方式, 最大范围地切除病灶。肿瘤与周围神经纤维的关系也可以通过DTT检查明确。肿瘤的浸润性生长, 对周围的白质纤维束产生水肿、压迫和浸润。通常描述为以下4种类型: (1) 移位, 指白质纤维束保持正常的各向异性, 位置和走行已发生改变; (2) 水肿, 在T2WI图像上显示为高信号, 白质纤维束的各向异性及其位置尚正常; (3) 浸润, 在移位或水肿的基础上, 白质纤维束变得稀疏, 但尚能辨认; (4) 破坏, 是指白质纤维束出现断裂, 消失, 不能辨认。低级别胶质瘤一般仅表现为移位和 (或) 水肿, 高级别胶质瘤除表现为水肿、移位外, 多有浸润和破坏的征象, 由此可初步鉴别肿瘤的级别和浸润范围。将FA值和增强MRI联合应用, 则可以提高判断肿瘤恶性程度的准确性, 确定合理手术方式, 选择恰当的切除范围, 最大范围切除肿瘤并减少对正常纤维束的损害, 提高手术的安全性。
2.2在放疗中的作用放疗是脑胶质瘤治疗的第二重要手段, 因为解剖位置或肉眼观察有限等原因, 手术不能完全切除的脑胶质瘤需要放疗进一步根治。通过DTI及DTT检查, 可以明确区分肿瘤残留灶及术后水肿区, 分别勾画为GTV和CTV, 给予不同的治疗剂量, 达到既消除肿瘤, 又避免局部功能损伤的目的。Chang等[9]认为弥散张量成像等磁共振功能成像在确定放疗计划中有助于辨别及区分颅内重要功能区域, 从而避免功能损伤。脑肿瘤除了局部复发, 还有可能发生对侧脑半球转移, 究其原因, 可能与肿瘤沿胼胝体纤维束走行方向发生的转移有关, DTT通过纤维束重建成像, 显示肿瘤周围纤维束走行, 可以对肿瘤高危区域进行预防, 避免遗漏。放疗后的损伤与复发一直是诊断与鉴别的难点, 需要通过多个定量参数及临床表现进行分析, 还有待于进一步的研究。Xu等[10]比较术后复发与放疗损伤的区别时认为, ADC值在术后复发组里较放疗损伤组明显降低, 而FA值明显增高。
3 问题与展望
DTI和DTT通过追踪水分子的弥散速度和方向的定量信息，显示组织的纤维结构和病理状态，并结合常规MRI检查，为脑肿瘤诊断和临床治疗方案的制定提供了有力的影像学依据。目前DTI和DTT技术仍没有广泛应用于临床，考虑原因主要有以下几个因素：（1) DTI、DTT成像时间较长，而且数据处理也需要大量的人力及物力，绝大多数患者不具备这种经济实力；（2) DTI、DTT成像数据的采集经常受到噪声和伪影干扰，计算机重建的纤维束成像与实际纤维走行有一定误差，需要改进数据采集设备。DTT是现今唯一的能够在活体研究大脑白质纤维的方法，其应用价值前景是可以预见的，随着科学的不断更新发展，此技术也将会有更大的发展。
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磁共振脑功能成像 篇8
1 常规磁共振成像
常规MRI包括T1加权成像 (T1 weighted imaging, T1WI) 、T2加权成像 (T2 weighted imaging, T2WI) 和液体衰减反转恢复 (fluid attenuated inversion recovery, FLAIR) 脉冲序列成像。在缺血性脑卒中的超急性期, 细胞外水分子进入细胞内, 使细胞内外水分子比例发生改变, 但脑组织的总含水量不变, 故在T2WI像上无信号异常改变;至发病5～6 h后, 由于血管内皮细胞损伤, 血脑屏障破坏, 形成血管源性水肿, T2WI才开始显示异常高信号。故常规MRI不能用于超急性期脑梗死的诊断, 但能准确反映脑组织解剖结构和了解脑内有无其他慢性病灶的存在。
2 扩散加权成像
扩散为水分子在介质中的随机运动, 又称布朗运动。扩散加权成像 (diffusion weighted imaging, DWI) 是唯一在活体检测水分子扩散运动的无创伤性影像学检查方法。与常规MRI或CT比较, DWI能发现常规MRI不能显示的早期脑梗死病灶, 人脑缺血发生30 min左右, DWI即可显示异常高信号, 被认为是早期发现脑梗死最敏感的影像学检查方法。
2.1 扩散加权成像原理
DWI是在常规自旋回波脉冲序列的180°脉冲前后各施加一个对扩散敏感的梯度场, 有扩散存在情况下, 该方向上水分子扩散运动引起质子系统去相位, 导致信号强度下降。活体中水分子的扩散不仅与其所处空间几何结构有关, 其强弱还受呼吸、脉搏、脑脊液搏动等生理活动的干扰, 故常用表观扩散系数 (apparent diffusion coefficient, ADC) 值来度量水分子的扩散强弱。ADC值能反映脑梗死灶的扩散异常, 并且能去除T2透过效应 (T2 shine through effects) 对DWI的影响, 因此反映水分子扩散情况更为准确[1,2]。
2.2 DWI高信号的病理生理学基础
急性缺血性脑卒中在DWI上表现为异常高信号, 而在ADC图上呈低信号。研究表明, 这些表现与急性脑缺血发生细胞毒性水肿有关, 此时脑组织缺血缺氧, 引起细胞能量代谢障碍, 钠-钾泵功能衰竭, 不能维持细胞内外正常离子梯度差, 使细胞膜通透性增加, 水分子由细胞外间隙大量流入细胞内, 引起细胞肿胀, 细胞外间隙变小, 进而导致水分子扩散受限, ADC值降低。
2.3 DWI高信号与脑缺血程度的关系
既往普遍认为, DWI的高信号代表不可逆转的脑梗死组织, 但越来越多研究发现, 缺血早期DWI显示的高信号病灶内部尚有部分可以挽救的可逆性缺血组织[3]。约50 %短暂性脑缺血发作患者在DWI图像上可见异常高信号改变[4], 也说明高信号并非一定是坏死组织。但在急性脑缺血, ADC值的下降幅度与脑组织损伤程度有一定相关, ADC值越低, 脑组织损伤越重。有研究表明, 从梗死核心区到病灶的周围, ADC值逐渐升高。因此, 根据ADC值可以预测有无缺血半暗带 (ischemic penumbra, IP) 和患者预后[5]。根据文献报道, 若ADC值较对侧显著减低 (相对ADC值为40 %～60 %) , 则代表不可逆性梗死灶, 而ADC值较对侧轻度下降 (相对ADC值为75 %～90 %) 的区域, 则代表可逆性的IP[6,7]。
3 磁共振灌注加权成像
灌注表示血流通过毛细血管网, 将所携带的氧及其他营养物质输送给组织的功能。脑灌注是指血液输送氧气和营养物质至脑组织并加以利用的过程。MRI脑灌注成像方法主要有以下两种: (1) 动态磁敏感对比增强磁共振成像 (dynamic susceptibility contrast-enhanced MR imaging, DSC-MRI) , 其成像原理是:经静脉团注MRI对比剂进入脑组织毛细血管网, 由于对比剂的顺磁性效应 (T2透过效应) 产生局部非线性信号丢失[8]。动态对比增强的PWI检查依赖追踪T2透过效应所致的信号改变, 产生反映血流动力学的时间-信号强度曲线, 再通过后处理技术生成脑血流量 (cerebral blood flow, CBF) 、脑血容量 (cerebral blood volume, CBV) 、平均通过时间 (mean transit time, MTT) 和达峰时间 (time to peak, TTP) 等参数图[9]。PWI反映脑组织血流动力学信息, 发现脑组织缺血的敏感性高于DWI, 通过分析CBF、CBV、MTT和TTP等灌注参数, 可以显示脑组织血流灌注异常。例如:MTT显著延长、CBV减少、CBF显著下降, 提示脑组织灌注不足;MTT延长, CBV增加或接近正常, 提示侧支循环形成;MTT缩短或正常, CBV增加, CBF正常或轻度增加, 提示脑组织再灌注;CBV与CBF均显著增加, 提示组织过度灌注[10]。DSC-MRI优点是信噪比高, 缺点是计算公式复杂, 欠准确。 (2) 动脉自旋标记 (arterial spin labeling, ASL) 方法, 利用反转恢复脉冲序列在成像平面的近端标记动脉血中的水质子, 标记过的质子随血液流入成像平面后, 与组织中没有标记的水质子混合, 引起局部组织纵向弛豫时间 (T1) 改变, 从而产生血流依赖的图像对比度。ASL优点是操作简便, 无需增加费用, 可实现定量测量, 缺点是信噪比较低, 成像时间较长容易产生体动伪影。
4 灌注加权与扩散加权成像不匹配判定缺血半暗带
IP的概念最早由英国科学家Abtrup等提出, 其后进一步将其定义为:梗死核心周围的缺血脑组织, 其电活动停止、功能丧失, 但神经元形态结构保持完整。判断IP的标准为: (1) 脑组织血流灌注减低, 生理学上表现为细胞功能障碍, 但尚未死亡; (2) 能引起急性脑缺血的临床表现; (3) 脑缺血区的结局不确定; (4) 若及时恢复灌注, 则该组织可以挽救[11]。由于IP组织尚未坏死, 且处于动态变化过程之中, 若能及时恢复其血流灌注, 则可避免脑梗死, 因此, 迫切需要寻找到能快速、便捷、准确评价IP的方法, 以扩大溶栓治疗的时间窗, 为急性卒中患者制定个体化的治疗。近年来迅速发展的磁共振DWI/PWI不匹配指标是目前界定IP较为理想和容易操作的方法[12]。
DWI能大致反映急性缺血性卒中不可逆转的梗死灶, 而PWI能反映全脑缺血低灌注区, 因此DWI/PWI不匹配区即可代表IP。但是DWI/PWI不匹配表现为动态变化的过程。在超急性期, PWI显示的血流低灌注区大于DWI的异常高信号区, 如果闭塞血管未能恢复再通, DWI显示的异常高信号区就逐渐扩大, 并最终与PWI所示血流低灌注区相吻合。DWI/PWI不匹配为临床评价IP、扩大溶栓治疗时间窗提供了依据, 使更多的脑梗死患者能接受个体化溶栓治疗。越来越多的研究表明DWI所示异常高信号不仅仅代表梗死灶的坏死核心, 也包含一部分IP;而PWI异常区也不仅仅包括梗死核心和缺血半暗带, 还包含良性灌注不足区, 后者即使不恢复再灌注, 也并不会发展成为脑梗死, 因此PWI/DWI不匹配模型并不能十分准确地评估IP[13,14]。由于作为评估IP的“金标准”, 即正电子发射体层显像 (position emission tomogramphy, PET) 广泛应用受限, 所以PWI/DWI不匹配仍然是目前临床最常用诊断IP的方法。
5 磁共振血管成像
磁共振血管成像 (magnetic resonance angiography, MRA) 包括非对比增强MRA和对比剂增强MRA。颅内非对比增强MRA最常用技术是时间飞跃法 (time-of-flight, TOF) 。由于成像技术及场强的不断提高, 3D-TOF-MRA能获得较高的空间分辨力的图像, 已经成为临床检查头颈部的最佳MRA方法, 适用于评价较大血管的狭窄及闭塞。而对比剂增强MRA需要经静脉注射含钆对比剂, 其图像信噪比更高、成像速度更快, 显示细小颅内血管的效果更佳[15]。
6 磁共振波谱成像
磁共振波谱成像 (magnetic resonance spectroscopy, MRS) 利用质子在不同化合物中共振频率轻微不同 (即化学位移现象) , 来测定化合物的组成成份及其含量, 是目前唯一无损伤探测活体组织代谢物的影像学方法。MRS通过测定缺血脑组织代谢产物的浓度, 直接反映脑组织的代谢状况。有多种核素能进行MRS检查, 其中最常用者为质子磁共振波谱 (1H-MRS) , 可检测氮-乙酰天门冬氨酸 (NAA) 、乳酸 (Lac) 、胆碱 (Cho) 、肌酸 (Cr) 、磷酸肌酸 (PCr) 等代谢产物。Lac峰位于1.33 ppm处, 在正常脑组织无乳酸, 而脑缺血发生数分钟, 线粒体功能出现障碍, 糖代谢从有氧氧化转为无氧酵解而产生乳酸, 此时MRS即可检测到乳酸峰。通常在超急性期乳酸即达到高峰。应用MRS能早期评价缺血脑组织的代谢改变、缺血组织损伤的严重程度, 判断患者的预后、治疗效果。因此, MRS可作为常规MRI检查的补充手段, 从代谢的角度判断IP。由于NAA是神经元存活的标志物, NAA峰值降低反映神经元坏死或功能受损[16]。急性缺血性脑卒中梗死灶核心区的NAA消失, 而边缘部降低, NAA越低, 患者的预后越差。
7 扩散张量成像
扩散张量成像 (diffusion tensor imaging, DTI) 是在MR扩散加权成像基础上发展起来的一种新的成像方法, 它利用组织中水分子扩散运动存在各向异性的原理, 通过增加采集方向, 能揭示水分子在三维空间的扩散情况, 定量分析各向异性的参数很多, 最常用的是分数各向异性 (fractional anisotropy, FA) 和相对各向异性 (relative anisotropy, RA) 。研究证实在急性脑缺血发病24 h后, 病灶的扩散各向异性显著降低[17,18]。通常认为急性脑缺血时, 病灶的各向异性升高是细胞外水分子进入细胞内且细胞膜没有被破坏的结果, 如果此时采取及时和有效的治疗, 该部分脑组织能恢复正常[19]。有资料表明当DWI高信号恢复正常后, 升高的扩散各向异性值也恢复至正常[20]。由于FA值降低可能提示不可逆性脑组织坏死, 而FA值升高或无变化提示缺血脑组织结构还保存完整, 因此急性脑缺血时综合分析ADC和FA值变化, 对指导临床治疗具有重要意义。
DTI不仅可以准确评价不同时期脑梗死水分子扩散各向异性改变的特点, 并且通过纤维束示踪成像, 能显示脑梗死病灶远端神经纤维束走向改变及其完整性, 从而为神经轴突的完整性评价提供信息, 是评价脑梗死患者预后的重要方法, 梗死灶周围白质纤维束破坏较少的患者预后较好。
8 展望
磁共振脑功能成像 篇9
关键词：磁共振弥散成像,短暂性脑缺血,临床价值
短暂性脑缺血 (transient ischemia attack, TIA) 是内科临床常见疾病, 为缺血性脑卒中的预警信号, 严重时可能引起致残、死亡等严重后果[1]。多数患者发作时仅仅持续数分钟至数十分钟, 短时可能只有数秒钟, 大多数患者往往因为这种突然短暂发作而不加以重视, 日常生活也多不会留下任何征兆。TIA预后却往往较重, 未及时治疗的患者, 一半以上于3年内会发展为脑梗死。磁共振的弥散成像技术 (DWI) 是近些年来于医学领域逐渐发展起来的, 能够准确的反映患者水分子其弥散特性的一种磁共振成像检查方法。随着技术的不断推广运用, DWI也已经被医学界所认可[2], 本研究选择我院2010年10月至2011年10月期间收治的120例短暂性脑缺血患者的磁共振及磁共振弥散成像检查资料进行回顾性分析, 现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取我院2010年10月至2011年10月期间收治的120例短暂性脑缺血患者, 行磁共振弥散成像 (DWI) 检查患者67例为A组, 其中男性患者47例, 女性患者20例, 年龄31~78岁, 平均年龄54.3岁, 主要临床症状表现为眼位异动61例, 半身有麻木感22例, 语言表达不清11例;行常规磁共振检查患者53例为B组, 男性患者36例, 女性患者17例, 年龄37~72岁, 平均年龄51.7岁, 主要临床症状表现为眼位异动47例, 半身有麻木感14例, 语言表达不清7例。两组患者在性别、年龄、临床症状等各方面差异无显著性, 无统计学意义 (P>0.05) 。
1.2 诊断标准
诊断标准参照1995年全国第四届脑血管病学术会议通过的TIA诊断标准。
1.3 检查方法
患者进行磁共振检查之前, 需先行CT扫描, 排除脑出血可能。MRI设备采用Siemens Symphony磁共振扫描仪, 磁场强度1.5T。所有病例先进行常规MRI检查, 扫描层厚3.5mm, 无层间, 共扫描l6个层面。常规MRI检查后67例行DWI, DWI扫描参数:平面回波成像序列, TR/TE=6400/103, 同时在X、Y、Z空间轴上施加弥散加权梯度场, b值1500s/mm2, 扫描矩阵256×256, 信号3次平均, 扫描时间4min56s。
1.4 统计学处理
对文中所得数据采用spss15.0统计学软件进行处理, 计量资料采用t检验, 计数资料采用χ2检验, 且以P<0.05为有统计学意义。
2 结果
53例患者的磁共振常规检查资料显示, 20例患者显示有脑缺血异常表现, 阳性率为37.7%;67例磁共振弥散成像检查资料显示, 有37例患者显示有脑缺血异常表现, 阳性率为55.2%。见表1。两种检查方法的阳性率比较, 差异具有显著性 (P<0.05) 。
注:与A组比较, *表示P<0.05.
3 讨论
脑血管疾病系一种能够严重危害到人们身心健康乃至能够引起死亡以及致残的疾病, 如脑梗死等疾病更是令人谈之色变。其中, 短暂性脑缺血 (TIA) 患者中, 有近1/3发展可为脑梗死[3], 短暂性脑出血被公认为脑梗死的前兆。如何对TIA及早发现并诊断, 是减少脑血管疾病危害的重要措施。TIA的发病机理主要是大脑局部暂时性血液供应欠佳, 导致患者神经功能出现缺损[4]。根据调查显示, 全世界每年TIA发病患者高达160万例, 但多数患者发作时持续数分钟至数十分钟, 短时可能只有数秒钟, 多数患者往往因为这种突然短暂发作而不加以重视, 日常生活也多不会留下任何征兆。而实际上, TIA预后却往往较重, 未及时治疗的患者, 一半以上于3年内会发展为脑梗死[5]。如何及早发现, 并且准确诊断TIA, 是目前临床研究的热点。磁共振的弥散成像技术 (DWI) 是近些年来于医学领域的新成就, 他是一种能够准确的反映患者水分子其弥散特性的磁共振成像技术。本次研究通过对常规磁共振和磁共振弥散成像技术的结果对比分析, 发现磁共振弥散成像技术在检查TIA时较常规磁共振检查阳性检出率更高, 而且检查时不需接触患者身体, 同时减轻了患者的痛苦, 增加耐受性[6]。
参考文献
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磁共振脑功能成像 篇10
1资料与方法
1.1 临床资料
18例患者中, 男11例, 女7例, 年龄5～61岁, 平均37岁, 全部病例均为车祸外伤患者, 伤后呈立即昏迷, 并为持续性昏迷, 受伤至行MRI检查最短30 min, 最长16 d, 平均2.1 d。入院时GCS评分3～8分15例, 占83%, 9～12分3例, 占17%, 昏迷时间最短2 h, 最长6个月, 合并颅骨骨折2例, 头皮裂伤16例, 面部, 躯干, 四肢皮肤多处擦伤15例。
1.2 方法
使用美国匹克Out Look Proview0.23T开放式扫描仪, 头线圈, 横轴位T1WI、T2WI、FLAIR序列。
2结果
病灶信号, 大小及分布部位 T1加权像上病灶呈高信号5例, 略低信号13例;T2加权像上全部病灶为高信号。单发灶1例, 多发灶17例。病灶大小为0.5～2.0 cm, 分布于大脑白质内12例 (其中5例位于额叶、4例顶叶、3例颞叶) 、基底节区5例, 丘脑3例、脑干11例、胼胝体5例。全部病例中线未见偏移。伴随其他脑损伤 弥漫性脑肿胀4例, 见脑回饱满, 脑沟变浅消失, 侧脑室受压变窄。硬膜下血肿7例, 均为薄层, 最厚者为1.0 cm。蛛网膜下腔出血4例, T1, T2加权像上见脑纵裂池, 侧裂池, 环池异常高信号。脑室内出血1例, 见脑室扩大, T1, T2加权像上见脑室内有小片状高信号。
3讨论
DAI是患者头部在遭受外力时产生旋转加速度, 颅内各种组织, 尤其时灰白质之间因质量差异, 运动速度不一而产生了剪应力, 造成神经轴索断裂, 甚至撕裂小血管引起的脑损伤[1], 临床表现以伤后立即昏迷并呈持续昏迷为特征, Gennerelli等依DAI患者伤情严重程度分为轻、中、重三型。①轻型:昏迷6～12 h不伴有脑干征;②中型:昏迷24 h以上, 不伴有持续脑干征, 少数可伴有一过性去大脑强直或去皮层强直发作;③重型:昏迷24 h以上, 伴有明显脑干受损征[2]。目前临床对DAI的诊断尚存困难。CT、MR虽然不能直接显示神经轴索的损伤, 但可以直接显示DAI引起的脑内小出血灶及间质水肿等病变[3]。
3.1 脑白质内单发或多发的小挫伤灶或小出血灶
脑弥漫性轴索损伤, 大多数为非出血性[4], 本组13例, 占72%, 且病灶均较小 (直径≤2.0 cm) 。CT对轻中度DAI的诊断常出现假阴性, MRI T2加权像具有很高的敏感性, 能对细小的损伤灶显示出高信号, T1加权像还可以区分病灶性质, 低信号提示DAI引起的间质水肿病变, 高信号提示为小血管撕裂引起局灶性出血。对于重度DAI病例, CT和MRI均表现为大脑白质、基底节区、胼胝体和脑干出血灶, 但MRI显示的病灶数目较CT多[5]。由于MRI具多方位成像及无颅骨伪影干扰等特点, 对胼胝体、脑干的病灶显示比CT具有更高准确性。本组病例发现, 临床表现为轻、中度DAI的患者, 其MRI表现多为非出血性, 损伤部位仅见于脑白质区, 胼胝体, 脑干未见异常, 其预后均较好。而重度DAI的患者除见大脑白质内损伤灶外, 多发现其脑干, 胼胝体受损, 这与文献报道胼胝体, 脑干局灶性病灶主要见于重度或典型DAI相符合[6], 同时也证实了有些学者提出的观点, 认为原发性脑干损伤是很少或不存在的[7]
3.2 中线无移位
DAI所造成的脑挫伤灶或出血灶多为小病灶, 损伤血管以小血管为主, 较少出现脑内大血肿, 一般血肿直径均小于2 cm, 常无明显占位效应, 有人统计, 与其他颅内损伤比较, DAI合并颅内高压数量相对较少[8], 故造成中线移位的机率也较低。当DAI合并弥漫性脑肿胀时, 虽然存在颅内高压, 但由于颅腔中各部位及分腔之间压力均匀升高, 不存在压力差, 故也不出现中线移位。
3.3 伴随其他颅内损伤
DAI常与其他颅脑损伤同时存在, 这是DAI死亡率及致残率高的主要原因之一[6], 本组病例显示, DAI伴蛛网膜下腔, 硬膜下少量出血常见, 伴脑室内出血及弥漫性脑肿胀表现的均见于重度DAI患者, 其死亡率高, 预后差。
MR在DAI的诊断及病情判断方面具有重要意义, 结合外伤病史和临床表现, 为临床提供直接诊断依据, 其中, FLASH为显示DAI病灶最敏感的序列, 能显示常规序列所不能显示的DAI小针尖样大小的出血灶, 能提高DAI病灶的检出数及早期诊断率, 应作为MR诊断DAI的首选序列。
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