彌散和彌散張量成像在缺血性腦梗死中的應(yīng)用研究.pdf

1、第一部分腦組織ADC值定量研究的影響因素分析 目的：探討不同的DWI成像方法對(duì)腦組織近似彌散系數(shù)(ADC)定量的影響。材料和方法：使用5種不同的彌散敏感系數(shù)(b值)(b=500、1000、1500、2000和3000s／mmz)在3．0TMR上對(duì)17名健康志愿者進(jìn)行頭顱常規(guī)彌散加權(quán)成像(DWI)以及b=1000s／mm2下的液體翻轉(zhuǎn)恢復(fù)彌散加權(quán)成像(FLAIR-DWI)；其中10名志愿者完成3．0TMR檢查后，再用1．5TMR進(jìn)

2、行b=1000s／mm2的頭顱常規(guī)彌散加權(quán)成像。DWI及FLAIR-DWI原始數(shù)據(jù)傳入SUNADW2．0工作站，利用Functool2計(jì)算得到不同條件下每個(gè)體素的ADC值。獲得ADC圖后，用手工設(shè)置感興趣區(qū)(ROI)的方法分別測(cè)量?jī)蓚?cè)半卵圓區(qū)、扣帶回、丘腦、胼胝體膝部、胼胝體壓部及側(cè)腦室體部的ADC值，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果：半卵圓中心、扣帶回、丘腦、胼胝體膝部、胼胝體壓部及側(cè)腦室體部的ADC值在5個(gè)不同的b值下均存在顯著差異，而且隨著

3、b值的增加ADC值下降；扣帶回(t=3．971，p<0．01)及胼胝體壓部(t=2．537，p=0．022)的ADCFL^m值顯著低于ADCcoN值，而半卵圓區(qū)(t=0．721，p：0．482)、丘腦(t：0．391，p=0．703)及胼胝體膝部(t=2．149，p=0．470)的ADCcoN值和ADCFLAm值兩者間均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；b：1000s／mm2時(shí)，兩臺(tái)主磁場(chǎng)強(qiáng)度不同的MR所得到的ADC值除胼胝體膝部有差異外，半卵圓區(qū)、扣帶回

4、、丘腦、胼胝體壓部及側(cè)腦室體部的ADC值之間均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)論：DWI參數(shù)的選擇對(duì)ADC值的測(cè)量有著顯著的影響，尤其是b值，臨床應(yīng)用中b值為1000s／mm2最佳；DWI前施加FLAIR脈沖抑制腦脊液后明顯減輕了腦脊液部分容積效應(yīng)對(duì)ADC值測(cè)量的影響，故對(duì)ADC值的定量研究應(yīng)該使用FLAIR-DWI方法；相同b值條件下，同一廠家生產(chǎn)的不同主磁場(chǎng)強(qiáng)度的MR成像系統(tǒng)對(duì)ADC值無顯著影響。 第二部分正常成人腦組織ADC值及其年齡變化

5、規(guī)律 目的：探討正常成人各部位腦組織的平均ADC值及其正常參考范圍，并進(jìn)一步探討ADC值的性別和半球間差異，以及其隨年齡的變化規(guī)律。結(jié)論：成人腦組織不同部位的ADC值在兩側(cè)半球和性別之間無顯著差異；皮層灰質(zhì)ADC值高于白質(zhì)，小腦ADC值在全腦中最低；額葉白質(zhì)、頂葉白質(zhì)、半卵園區(qū)、胼胝體膝部、丘腦及額葉灰質(zhì)的ADC值隨著年齡的增長(zhǎng)而升高，而且這種變化在60歲以后更加明顯：本研究所獲得的成人腦組織ADC值可以作為以后進(jìn)一步研究的正常

6、參考。 第三部分缺血性腦梗死ADC值及其信號(hào)改變的時(shí)間演變規(guī)律 目的：探討近似彌散系數(shù)及其信號(hào)在缺血性腦梗死中自然的演變過程，并評(píng)價(jià)其在腦梗死分期中的價(jià)值。材料和方法：78例中風(fēng)患者(男53例，女25例，年齡32-81歲，平均60．56歲)在發(fā)病后不同時(shí)間點(diǎn)分別在1．5T和3．0TMRI進(jìn)行了139次常規(guī)DWI和FLAIR-DWI檢查。分別測(cè)量了缺血病灶最大層面的ADC值(包括ADCcoN和ADCFLAIR)、DWI信號(hào)

7、強(qiáng)度(SbwI)、T2WI信號(hào)強(qiáng)度(SIT2)和FLAIR信號(hào)強(qiáng)度(SIFLAIR)以及對(duì)側(cè)半球正常區(qū)域的ADC值和DWI、T2WI、FLAIR的信號(hào)強(qiáng)度作為對(duì)照，并計(jì)算得到rADCcoN、rADCFLAiR以及rSI,2、rSIDwl和rSIFLAIR。結(jié)果：腦梗死發(fā)病后缺血灶的ADC值立刻下降，到第二天下降到最低點(diǎn)，到第三天開始緩慢升高。在發(fā)病后的第一個(gè)星期內(nèi)缺血灶A(yù)DC值始終顯著低于對(duì)側(cè)半球，少部分病例可在第一個(gè)星期內(nèi)就可以出現(xiàn)A

8、DC“假正常化”、甚至高于對(duì)側(cè)正常；發(fā)病后第二個(gè)星期(8—14天)缺血灶的ADC值和對(duì)側(cè)正常相比，兩者差異消失(rADCcoN=0．93~0．25，t：1．236，P=0．234；rADCFLAiR=0．9~0．22，t：0．222，P=0．827)。第三個(gè)星期以后梗死灶的ADC值進(jìn)一步升高，并超過對(duì)側(cè)正常腦組織；發(fā)病14天內(nèi)缺血灶A(yù)DCFLAIR和ADCco~沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，14天以后ADCFLAlR顯著低于ADCcoN。所有患者對(duì)側(cè)

9、半球正常對(duì)照組織的平均ADCcoN為8．23~1．08，而ADCFLAIR為7．59~0．53，兩者差異十分顯著(t=9．478，p<0．00D；rSIDwl在發(fā)病一個(gè)月內(nèi)始終高于對(duì)側(cè)，一個(gè)月以后變?yōu)榈刃盘?hào)(t=0．064，p：0．95)。部分DWI高信號(hào)可以發(fā)生逆轉(zhuǎn)，且FLAIR及T2高信號(hào)的范圍也明顯小于發(fā)病初期的DWI高信號(hào)范圍，同時(shí)消退了的DWI高信號(hào)區(qū)域的ADC值也恢復(fù)到正常，而且這種恢復(fù)可以發(fā)生在發(fā)病后12天；Sh2及SIF

10、LAIR在發(fā)病后隨著發(fā)病時(shí)間的而升高，但是SIFLAIR在發(fā)病15天以后開始降低，一個(gè)月以后變?yōu)榈刃盘?hào)(t：1．192，p=0．244)。結(jié)論：梗死組織的ADC值演變經(jīng)歷了3個(gè)不同的階段：第一周病灶A(yù)DC值顯著低于對(duì)側(cè)，“假正?；背霈F(xiàn)在第二個(gè)星期，第三個(gè)星期以后超過正常；FLAIR脈沖通過提高對(duì)側(cè)對(duì)照組織ADC值的準(zhǔn)確性，從而提高了對(duì)缺血灶rADC值變化的敏感性；梗死灶A(yù)DCFLAIR和ADCcoN值出現(xiàn)分離現(xiàn)象提示梗死組織液化這個(gè)病

11、理過程的發(fā)生；少部分缺血病灶可以發(fā)生部分自發(fā)性恢復(fù)，而且這種恢復(fù)可以發(fā)生在梗死發(fā)病一個(gè)星期以后，提示DWI異常區(qū)周邊存在半影區(qū)，而且這個(gè)半影區(qū)存在的時(shí)間可能達(dá)到一個(gè)星期以上。 第四部分缺血性腦梗死的彌散各向異性的時(shí)間演變規(guī)律 目的：探討缺血性腦梗死的彌散各向異性分?jǐn)?shù)(FA)的時(shí)間演變規(guī)律及其臨床應(yīng)用價(jià)值。材料和方法：98例中風(fēng)患者(男65例，女33例，年齡：32—85歲)從發(fā)病后分別在1．5T和3．0TMRI進(jìn)行了149

12、次彌散張量檢查。13例為發(fā)病6小時(shí)以內(nèi)，7一12小時(shí)有¨例，13—24小時(shí)有9例，19例為發(fā)病2天，3—4天¨例，21例為5—7天，19例為8—14天，15例為15—30天，3l例為31天以后。其中16次在1．5TMR上進(jìn)行檢查，其余133次均為3．0T。測(cè)量各期病灶平均FA值，并測(cè)量對(duì)側(cè)正常相應(yīng)區(qū)域的FA值，計(jì)算缺血病灶的相對(duì)FA值。結(jié)果：中風(fēng)后各個(gè)時(shí)間段平均rFA分別為：0—6小時(shí)：0．97+0．23；7—12小時(shí)：1．12~0．6

13、3：13—24小時(shí)：1．00~0．38；第2天：0．77~0．22；3—4天：0．57~0．10：第5—7天：0．74~0．32；第8—14天：0．58~0．24；第15—30天：0．50~0．17：3l天以后：0．40~0．¨。中風(fēng)后24小時(shí)內(nèi)病灶各向異性的變化最為復(fù)雜，缺血區(qū)的FA表現(xiàn)為升高、保持不變或者降低三種模式，缺血區(qū)FA升高或保持不變的占61．53％，降低者占38．47％，甚至于3小時(shí)以內(nèi)者仍有少量病灶各向異性是降低的。但是

14、24小時(shí)內(nèi)缺血區(qū)和對(duì)側(cè)正常組織比較其FA改變沒有顯著性差異(t--0．166，p=0．870)，24小時(shí)后與對(duì)側(cè)比較缺血區(qū)各向異性顯著降低(t=12．06，p<0．001)；中風(fēng)后FA升高或保持不變者主要集中在24小時(shí)以內(nèi)，24小時(shí)以后FA升高或保持不變者很少見，兩者差異顯著(61．53％VS6．02％，χ2=38．588，P<0．001)；0—6小時(shí)、6—12小時(shí)以及13—24小時(shí)FA升高或保持不變者分別占61．5％、60％、50％，

15、三者的發(fā)生率問無顯著性差異(χ2=1．231，p=0．267)。結(jié)論：中風(fēng)發(fā)生后缺血區(qū)各向異性由高逐漸進(jìn)行性降低，這個(gè)降低過程一直持續(xù)到慢性晚期；24小時(shí)是缺血區(qū)各向異性由高向低轉(zhuǎn)變的一個(gè)時(shí)間轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這可能反映了細(xì)胞毒性水腫向血管源性水腫的轉(zhuǎn)變；24小時(shí)內(nèi)缺血病灶各向異性表現(xiàn)的復(fù)雜性，反映了人類中風(fēng)演變的個(gè)體差異，這可能為中風(fēng)的個(gè)體化治療方案的選擇提供依據(jù)。 第五部分纖維束追蹤技術(shù)對(duì)腦白質(zhì)梗死預(yù)后評(píng)價(jià)的初步應(yīng)用研究 目的

16、：初步探討利用3D白質(zhì)纖維束追蹤成像技術(shù)探討皮質(zhì)脊髓束(CST)損傷對(duì)白質(zhì)區(qū)域腦梗死預(yù)后的早期評(píng)估價(jià)值。材料和方法：19例累及基底節(jié)、內(nèi)囊或者放射冠區(qū)等白質(zhì)區(qū)域而無皮層灰質(zhì)受累的急性中風(fēng)患者在3．0TMR進(jìn)行了全腦DTI檢查。DTI數(shù)據(jù)在個(gè)人電腦上采用三個(gè)感興趣區(qū)(ROI)并利用線性擴(kuò)展法進(jìn)行皮質(zhì)脊髓束3D重建。通過比較梗死病灶和CST的空間關(guān)系判斷中風(fēng)后CST受損的類型及其損傷程度。對(duì)中風(fēng)后預(yù)后的評(píng)價(jià)采用改良的Rankin量表評(píng)分(m

17、RS評(píng)分)。CST受損的程度和發(fā)病3個(gè)月的mRS評(píng)分進(jìn)行比較，同時(shí)也比較了病灶大小和預(yù)后之間的相關(guān)性。結(jié)果：梗死灶和皮質(zhì)脊髓束(CST)的關(guān)系有3種：CST完整、CST部分受侵和CST完全受侵。CST完整的患者恢復(fù)最好，CST完全受侵的患者預(yù)后較差，CST部分受侵的患者預(yù)后介于兩者之間，三者的預(yù)后差異顯著(F=0．83，P=0．455)。中風(fēng)后患者的預(yù)后與CST受侵犯的程度密切相關(guān)(r：0．81，p<0．01)，而和病灶的大小之間沒有顯