GRE-T2*WI序列分析自发性脑出血含铁病灶演变过程的动物实验研究及临床病例随访

摘要

背景和目的：
　　自发性脑出血由于高死亡率和较差的预后使其成为威胁中老年人健康的主要疾病之一，严重损害了病人的生活质量，并给国家和社会带来严重的负担。随着人民生活水平的提高，对脑出血的治疗提出了更高的要求。过去的治疗手段仅仅限于解除血肿占位，而对继发性的神经损伤却缺乏明确有效的处理方法。
　　研究表明，脑出血后血肿的降解产物可以导致铁在脑内的积聚，铁离子介导的氧化损伤和细胞凋亡在脑出血继发性脑损伤机制中起重要作用[1，2]。因此对脑出血病人含铁病灶演变的监测对我们寻找更为有效的治疗脑出血的方法有很大帮助。以往脑内血肿的诊断都以CT扫描作为金标准，由于过去多采用低场强MR进行检查，加之低场强MR扫描速度慢，检查时间长，因此大家都认为常规MRI扫描序列检测超急性期血肿的敏感性较差。但随着设备升级，新扫描序列的出现，部分研究者已经利用特殊扫描序列进行了探索性研究[3]。本研究中我们将采用磁共振梯度回波T2*(GRE-T2*MRI)成像技术，在动物实验基础上，结合临床急性期和亚急性期脑内血肿的病例进行分析和对照性研究，随访颅内出血病人含铁病灶的演变过程。
　　材料与方法：
　　1.动物实验
　　成年SD大鼠20只，体重350-400g，雌雄各半，随机分为对照组和实验组。实验组A、B、C三组，每组4只，A、B组分时段观察。实验组A组注射10ul自体血，B组注射50ul自体血，C组注射100ul自体血，对照组8只老鼠分为只进针不注血(n=4)和只钻孔不进针(n=4)，分别进行观察。使用Horizontal：Bore7.0Resla超导磁共振，在血肿模型建立后的第1天、第3天，第7天、第14天、第30天对A、B组实验对象注射针头周围区域进行T2 weighted imaging(T2W1)、gxadient echo T2*weighted imaging(GRE T2*WI)扫描，详细记录各序列图像特征。C组仅进行第一天的扫描后制作血肿区域的Perl’s染色切片。详细记录各序列图像特征，包括血肿中心、血肿周围信号变化，然后对A、B组运用图像分析软件image J进行分析，C组进行影像学和Perl’s染色切片病灶范围的比较。
　　2.临床病例随访
　　收集上海华山医院南汇分院2009年9月至2010年2月期间，符合研究入选标准的临床超急性期和急性期自发性脑出血病例共10例。病人入院后经头颅CT证实为脑实质内出血并符合入选标准的，病人发病后入院当天，入院后第7天，入院后第14天(后两次依据临床情况分别允许前后相差1天和3天)，重复进行MRI扫描，扫描序列：T1，T2，T2*，DWI。详细记录各序列图像特征，包括血肿中心、血肿周围信号变化，然后运用图像分析软件image J进行分析。
　　3.统计学分析：
　　(1)用配对t检验对动物模型MRI的T2和T2*序列图像所测量血肿体积值进行分析，以P<0.05作为有统计学意义，统计分析由统计软件包SPSS(version11.5)完成。
　　(2)用配对t检验对临床病例MRI的T2和T2*序列、DWI和T2*序列图像所测量血肿体积值进行分析，以P<0.05作为有统计学意义，统计分析由统计软件包SPSS(version11.5)完成。
　　结果：
　　动物实验A、B组T2WI和T2*WI序列显示的血肿体积，A组仅在第一天时，两者无统计学上差异，而在后面的4次比较中两者均有统计学差异。B组(50ul自体血注射组)在影像表现上和10ul组相同，但B组的血肿体积5次随访结果在T2WI和T2*WI序列显示的血肿体积两者均有明显统计学差异。C组(100ul自体血注射组)通过影像学T2*WI和普鲁士铁染色病灶范围的对比，我们可以看到在第一天T2*加权影像上的低信号区域与脑出血后铁离子在脑内蓄积的范围相吻合。对照组各实验对象影像学和组织学上均未形成脑血肿。
　　临床部分GRE-T2*WI序列可清晰显示脑内血肿大小及其轮廓，T2WI序列也可显示出血肿范围及其周围异常信号带，但血肿边界欠清。我们用imageJ对所得图像进行分析，利用配对t检验对各时期的T2WI和T2*WI序列图像所测量血肿体积值进行统计学分析，均有明显统计学差异。
　　结论：
　　1、GRE T2*WI在诊断超急性和急性期脑内血肿中的敏感性和CT相同，在常规MRI扫描基础上结合常规的T1WI和T2WI及DWI，可以对急性期脑内出血可作出明确诊断
　　2、GRE T2*WI序列通过其对顺磁性物质的高敏感度相比其他序列扫描有较大优势：随访过程中有较为稳定的成像特点，清晰的病灶边界，对微小病灶的高敏感度，可以作为自发性脑出血含铁病灶的影像学随访手段。