磁共振彌散加權(quán)成像DWI在腦梗死分期中的應(yīng)用

杜辰，解放軍306醫(yī)院，醫(yī)學(xué)影像科磁共振室

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腦梗死又稱缺血性腦卒中，系由各種原因所致的腦組織局部區(qū)域血供受阻，腦組織因?yàn)槿毖毖醵冃詨乃?，進(jìn)而產(chǎn)生臨床上對(duì)應(yīng)的神經(jīng)功能缺失表現(xiàn)。腦梗死具有預(yù)后差及高致殘率的特點(diǎn)，因此，及時(shí)、準(zhǔn)確的診斷對(duì)于降低腦梗死患者的病死率具有重要意義。臨床對(duì)于腦梗死患者的診斷主要依據(jù)臨床癥狀、體征，影像學(xué)檢查在腦梗死的診斷中起著重要作用。CT及MRI單純依據(jù)常規(guī)掃描序列圖像較難對(duì)腦梗死進(jìn)行準(zhǔn)確分期，從而可能影響治療方案的制定。彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）是MRI的一種功能成像掃描，可以無(wú)創(chuàng)地反映活體組織中水分子的微觀擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，是目前唯一能夠檢測(cè)活體內(nèi)水分子彌散運(yùn)動(dòng)的功能性成像，對(duì)腦梗死的分期具有重要診斷依據(jù)及價(jià)值。

彌散加權(quán)成像DWI

彌散是指分子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)。MR彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging， DWI)可以顯示水分子的彌散運(yùn)動(dòng)，通過(guò)檢測(cè)水分子的彌散運(yùn)動(dòng)受限制的程度，間接反應(yīng)組織微觀結(jié)構(gòu)的變化。對(duì)彌散運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的敏感程度稱為彌散敏感系數(shù)，用b值表示。b值越高，DWI對(duì)于水分子的運(yùn)動(dòng)越敏感，但圖像的信噪比亦顯著下降。此外，用表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）來(lái)描述DWI中不同方向的水分子彌散運(yùn)動(dòng)的速度和范圍，主要反映水分子運(yùn)動(dòng)的幅度。

在水分子彌散受限時(shí)，在DWI上表現(xiàn)為較高信號(hào)，同時(shí)由于彌散受限，運(yùn)動(dòng)幅度減小，ADC值較小，根據(jù)ADC值重建出來(lái)的ADC圖表現(xiàn)為低信號(hào)。

腦梗死的病理生理與DWI在腦梗死診斷中的應(yīng)用

在腦梗死發(fā)生幾分鐘后，腦組織能量代謝受到破壞，Na-K/ATP酶和其他離子泵發(fā)生衰竭，從而使細(xì)胞內(nèi)外的離子失去平衡，大量的細(xì)胞外水進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)，形成細(xì)胞毒性水腫。這時(shí)整個(gè)梗死區(qū)的含水量并未增加，只是細(xì)胞內(nèi)、外的含水量發(fā)生了變化。這種情況下，常規(guī)MRI（即T2WI、T1WI）和Flair成像（液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列）都不能顯示任何異常，而只在能顯示水分子彌散運(yùn)動(dòng)的DWI才能顯示異常。在存在細(xì)胞毒性水腫情況下，細(xì)胞內(nèi)水分子增加，引起細(xì)胞腫脹，造成細(xì)胞外間隙變小，即細(xì)胞外水分子減少，細(xì)胞外間隙扭曲變形，從而整個(gè)腦梗死區(qū)水分子彌散運(yùn)動(dòng)減低，ADC值變小，DWI顯示為高信號(hào)， ADC圖顯示為低信號(hào)區(qū)，此過(guò)程為梗死的超急性期（6小時(shí)內(nèi)）及急性期（6~48小時(shí)）。

隨著時(shí)間的推移，梗死進(jìn)入亞急性期（2~10天），血管源性水腫出現(xiàn)，這是由于血管內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)損傷并逐漸加重，導(dǎo)致血腦屏障破壞，蛋白質(zhì)通透性增加，離子通透性增加，細(xì)胞內(nèi)水進(jìn)入細(xì)胞外間隙，細(xì)胞外水分子彌散程度大于細(xì)胞內(nèi)。另一方面，隨著細(xì)胞受損進(jìn)一步加重，最終發(fā)生細(xì)胞膜破裂，細(xì)胞溶解，自由彌散增多。以上兩種因素使得水分子彌散運(yùn)動(dòng)增加，ADC值增高，與正常腦組織相仿，所謂“假正?；?，這標(biāo)志著腦梗死由亞急性期向慢性期演變的過(guò)程。亞急性期的血管源性水腫多以自由水增加為主，結(jié)合水增加為輔，是常規(guī)MRI序列（T2WI、T1WI）和Flair像顯示為低T1、高T2信號(hào)的原因。

綜上所述，DWI信號(hào)及ADC圖的變化反映了腦梗死的演變過(guò)程（細(xì)胞毒性水腫→血管源性水腫→細(xì)胞膜破裂→細(xì)胞外水分增加），通過(guò)分析DWI信號(hào)強(qiáng)度的變化及ADC值的改變，能夠?qū)⑿陆l(fā)生的腦梗死病變進(jìn)行區(qū)分，再結(jié)合常規(guī)序列圖像，更可以較準(zhǔn)確地分辨新舊病灶，使圖像所見(jiàn)與臨床分期具有密切相關(guān)性。

病例1

病例2

病例3

病例1：患者男，76歲，頭暈4天，言語(yǔ)不清7小時(shí)，臨床診斷：腦梗死，頸動(dòng)脈閉塞。磁共振圖像顯示：橫軸位T2WI、T1WI、T2-Flair序列，均未見(jiàn)明確病變顯示；橫軸位DWI及ADC圖像，DWI示左側(cè)頂、枕葉片狀高信號(hào)，ADC呈稍低信號(hào)（紅色箭頭）。MRI診斷左側(cè)頂葉急性期腦梗死。

病例2：患者男，87歲，言語(yǔ)不利1天，肢體活動(dòng)尚可，臨床診斷：腦梗死。磁共振圖像顯示：橫軸位T2WI、T1WI、T2-Flair序列，MRI示左側(cè)腦室旁、頂葉片狀稍長(zhǎng)T1、稍長(zhǎng)T2信號(hào)；橫軸位DWI及ADC圖像，DWI呈高信號(hào)，ADC呈稍低信號(hào)（圖中藍(lán)色箭頭）。MRI診斷亞急性期腦梗死。

病例3：患者男，44歲，腦梗死復(fù)查。磁共振圖像顯示：橫軸位T2WI、T1WI、T2-Flair序列，MRI示雙側(cè)半卵圓中心片狀長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2信號(hào)。圖4、5分別為橫軸位DWI及ADC圖像，DWI呈稍高信號(hào)，ADC呈等信號(hào)（圖中黃色箭頭）。MRI診斷亞急性晚期-慢性期腦梗死。