磁共振扩散峰度成像对早期脑梗死评估价值的研究

摘要

目的:
　　本研究应用MR扩散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）技术观察临床早期脑梗死的扩散改变并分析各参数随时间的演化规律，评价DKI显示最终梗死灶范围的能力，探讨扩散磁共振成像(diffusion magnetic resonance imaging，dMRI)新技术在缺血性脑损伤病变过程的评估价值。
　　方法:
　　1、材料:收集2016年12月至2017年12月大连医科大学附属第二医院神经内科收治的35名早期脑梗死患者，年龄最大者92岁，最小者48岁，平均年龄70岁，其中男性19例，女性16例，均于发病7天内检查头颅MRI;综合文献及其发病时间将所有患者分为4组:超急性期组（5例）、急性期组（7例）、亚急性早期组（14例）、亚急性晚期组（9例），其中10例患者在脑梗死后30天（恢复期）复查头颅MRI常规序列。
　　2、仪器及图像后处理:MRI扫描使用Siemens3.0T Magnetom Verio超导型磁共振扫描仪及标准8通道相控头颅线圈，扫描序列包括轴位T1WI(FLAIR)、轴位及矢状位T2WI(FSE)、DWI及DKI。使用DKE软件对DKI原始图像进行后处理，解读出DKI及校正后的DTI数据信息，并生成相应的NIfTI格式图像。
　　3、数据测量与统计:使用ImageJ软件对数据进行读取、测量与记录。在梗死区及其对侧镜像区的正常脑组织对称性放置至少三个感兴趣区(ROI)，测量并记录感兴趣区的MK、AK、RK、MD、AD、RD、FA各值的平均值，并计算梗死区域各参数的百分比变化率;在MK、MD图上所显示的最大病灶层面手动勾画病灶范围(mm2)，测量三次取其平均值，并以同样方法测量复查患者的T2WI最终梗死灶面积(mm2)。使用SPSS（22.0版）统计学软件，分析早期脑梗死患者的DKI及DTI改变，病变侧及对照侧的MK、AK、RK、MD、AD、RD及FA值随时间演化特点的比较、MK与MD图所示病灶范围的差异分析均采用配对t检验，采用Spearman相关分析方法分析梗死区MK、AK、RK、MD、AD、RD、FA值与发病时间的相关性、复查T2WI最终梗死灶面积与首次MK、MD图病灶面积的相关性。
　　结果:
　　1、早期脑梗死区域在MK、AK、RK图表现为不均匀的高信号，而在MD、AD、RD图呈均匀的低信号。病变侧的MK、AK、RK值在脑梗死后升高，于急性期升高达峰值后逐渐减低，急性期各值分别为1.86±0.28、1.79±0.16、1.90±0.26，上述参数在该时期升高最为显著，变化率分别为89.82％、92.47％、79.25％;病变侧的MD、AD、RD值在脑梗死后减低，于急性期降至最低，分别为0.38±0.03μm2/ms、0.49±0.08μm2/ms、0.33±0.07μm2/ms，之后逐渐升高，急性期的降低幅度也最大，分别为62.75％、63.70％、59.76％;病变侧的FA值在超急性期较对侧略增高（0.48±0.07），之后逐渐降低（0.30±0.07、0.28±0.04、0.29±0.09）。
　　2、各时期梗死区的扩散峰度参数(MK、AK、RK)的变化幅度均高于扩散张量参数(MD、AD、RD)，轴向扩散参数(AK、AD）的变化幅度大于径向扩散参数(RK、RD)。
　　3、梗死区的MK、AK、RK及FA值与发病时间呈显著负相关（r值分别为-0.348，-0.400，-0.337，-0.369，P＜0.05）;MD、AD、RD值与发病时间呈显著正相关（r值分别为0.650，0.713，0.684，P＜0.05）。
　　4、超急性期、急性期及亚急性早期脑梗死区域在MK、MD图上所示的面积不匹配，不匹配出现率:超急性期组80％(4/5)、急性期组71.4％(5/7)、亚急性早期组71.4％(10/14)，大部分MK图显示的病灶面积小于MD图所示病灶面积，并且二者有统计学差异(P＜0.05);亚急性晚期梗死区域面积在MK及MD图无统计学差异(P＞0.05)。
　　5、10例复查患者的T2WI最终梗死灶面积与首次MK、MD图所示病灶面积均有较好的正相关性（r值分别为0.979、0.869，P＜0.01），T2WI与MK图病灶面积的相关性较T2WI与MD病灶面积的相关性更显著。6例患者的T2WI最终梗死灶范围与首次MK图所示病变范围基本一致，其中4例的T2WI病灶范围较MD图缩小、2例与MD图病变范围相仿，提示梗死区未扩大、疗效好;另外4例T2WI病灶范围大于MK图病变范围，其中3例T2WI病灶较MD图缩小，1例与MD图相近，提示梗死区扩大但未超过缺血区、疗效稳定。
　　结论:
　　DKI各参量在超急性期、急性期、亚急性早期及亚急性晚期脑梗死具有特征性演化规律，急性期各参量变化最显著，反映了该时期病理改变最严重，提示DKI能够提供更多与病理改变相关的详细扩散信息;各时期梗死灶的扩散峰度参数变化都较扩散张量参数更显著，表明DKI较DTI能够更敏感、更准确地描述缺血性脑损害引起的组织微观结构的改变;另外MK有助于预测最终梗死灶及预后，因此DKI在早期脑梗死病变过程的研究应用具有极大潜能。

目录

声明

摘要

前言

材料与方法

一、研究对象

二、检查方法

三、图像处理与数据分析

四、统计学分析

一、一般实验结果

二、脑梗死不同时期DKI、DTI表现及各参数演化特点

三、脑梗死区域DKI及DTI各参量与发病时间的相关性

四、脑梗死不同时期MK、MD图所示病变区域面积比较

五、MK、MD图所示病灶与复查T2WI最终梗死灶面积的相关性

讨论

一、缺血性脑卒中的病理生理改变及其对应影像表现

二、扩散峰度成像原理及参数

三、各时期脑梗死患者的DKI改变

四、MK、MD图所示病灶面积差异及其与最终梗死灶的关系

五、局限性与展望

结论

参考文献

综述 磁共振扩散峰度成像在中枢神经系统疾病的研究进展

中英文缩略词表

攻读学位期间发表文章情况

致谢