颈动脉狭窄性脑缺血疾病的磁共振脑功能成像研究学位论文

中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文分类号密级Y8085娟颈动脉狭窄性脑缺血疾病的磁共振脑功能成像研究FUNCTIONALMAGNETICRESONANCEIMAGINGSTUDYFORCEREBRALISCHEMIADISEASEINPATIENTSWITHCAROTIDARTERYSTENOSIS作者姓名学科专业指导老师辅导老师娄昕影像医学与核医学蔡幼铨教授马林教授院校地址北京市复兴路28号邮政编码100853论文提交日期论文答辩日期学位授予日期二OO五年四月二OO五年五月中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文军医进修学院研究生学位论文原创性声明秉承我院“敬业、勤奋、求实、创新”的学风，本人声明所呈交的论文是我本人在导帅指导下进行的研究_作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得我院或其他教育机构的学位及证书而使用过的材料，对本文的研究作出贡献的个人或集体，均已在文中做了明确的说明并表示谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。咕论文作者签名知日期，OJTF锄指导教师签名勘晚日期删FF军医进修学院研究生学位论文版权使用授权书本人保证毕业离院后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位为军医进修学院或解放军总医院。学院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文原件、复印件和电子版本，可以采用影印、缩印、扫描或其它手段保存论文以供被查阅和借阅。学院可以公布学位论文的全部或部分内容保密内容除外。论文作者签名，蠡咱日期知刁R。F刃指导教师签名T争啊缝日期_2叔眵J力劈，中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文颈动脉狭窄性脑缺血疾病的磁共振脑功能成像研究中文摘要第一部分题目颈动脉狭窄性脑缺血疾病的磁共振灌注成像目的探讨症状性和非症状性单侧颈动脉严重狭窄或闭塞患者的磁共振MAGNETICRESONANCE，MR脑灌注成像PERFUSIONWEIGHTEDIMAGING，PVI表现，为临床治疗提供参考。材料与方法采用颈动脉专用相控振线圈，对118A行双侧颈动脉撇成像，筛选出单侧颈内动脉狭窄程度70患者32例狭窄组，无狭窄者12例对照组，行对比剂动态增强MRPWI成像。采用去卷积灌注软件进行分析，得到平均通过时问MTT、相对脑血流量RCBF、相对脑血容量RCBV图，分别测定狭窄组双侧大脑半球、额叶、顶叶、半卵圆中心、皮质分水岭前区、皮质分水岭后区患侧与健侧的血液动力学参数比值和对照组相应区域右侧与左侧的血液动力学参数比值。结果常规MR检查对照组中5例患者脑实质内有数量及大小不等缺血软化灶，弥散加权像DIFFUSIONWEIGHTEDIRAAGING，DWI未见异常。脑灌注成像提示测量区域的MTT、RCBF、RCBVK值在094107之间。常规MR检查狭窄组中30例患者脑实质内有数量及大小不等缺血软化灶，其中29,1州I显示单侧半卵圆中心多发斑片状高信号。脑灌注成像提示5例单侧颈动脉闭塞L倒大脑前和或大脑中动脉供血区J践MTT延长、RCBF和RCBV,常或下降39,1有脑梗死_病史并有单侧肢体运动障碍，2例有TIA史；10例单铡颈动脉闭塞1例分水岭GMTT延长，RCBF和RCBV正常或下降1例有脑梗死病史并有单侧肢体运动障碍，69,1有TIA发作史；179,1灌注成像未见异常区域8倒有TI发作史。狭窄组与对照组在上述区域的MTT、RCBF、RCBVBE值无显著性差异。蛄论腿灌注成像可以清楚显示颈动脉狭窄患者的血流动力学情况4中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文狭窄程度并不是决定脑灌注的唯一因素。综合考虑脑灌注情况及临床表现对于治疗方案的制定具有重要临床意义。关键词灌注；磁共振成像；脑缺血颈动脉闭塞第二部分题目颈动脉粥样硬化斑块性质与磁共振脑灌注成像的初步研究目的对比研究稳定与不稳定颈动脉粥样硬化斑块的磁共振MR脑灌注成像情况，探讨斑块性质与灌注的关系。材料与方法单侧颈内动脉狭窄程度为7099者30例，行对比剂动态增强MR脑灌注成像。分别测定双侧大脑半球、额叶、顶叶、半卵圆中心、皮质分水岭前区、皮质分水岭后区患侧与健侧的平均通过时间MTT、相对脑血流量RCBF、相对脑血容量RCBV比值。将颈动脉粥样硬化斑块的纤维帽是否完整、斑块表面是否有大片钙化、其内是否有近期出血及是否有较大的脂质中心作为诊断标准，分为稳定性斑块和不稳定斑块两组，进行上述参数的两两比较。结果17倒不稳定性斑块组在皮质分水岭前区和皮质分水岭后区的MTT值明显较13例稳定斑块纽延长P写0。042，T1561和P0038，T1227，但RCBF和RCBV未见差异。上述两组双侧大脑半球、额叶、项叶、半卵圆中心两组的血液动力学参数比值无统计学差异。结论颈动脉粥样硬化斑块稳定与否和相应皮质分水岭供血区域灌注情况有关，不稳定斑块容易导致同侧皮质分水岭区低灌注，MTT是最敏感的指标。综合考虑斑块性质与脑灌注情况具有重要临床意义。关键词灌注；磁共振成像脑缺血；颈动脉；动脉粥样硬化J第三部分题目磁共振扩散张量成像鉴则脑缺血性痰病与多发性硬化初探目的探讨磁共振扩散张量成像DIFFUSIONWEIGTHEDIMAGING，DTI在鉴别诊断脑缺血性疾病与多发性硬化MULTIPLE中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论史SCLEROSIS，MS中的临床应用价值。材料与方法单侧颈内动脉狭窄程度70所导致的脑缺血性疾病患者32例与临床确诊为复发缓解型MS患者18例行头颅磁共振常规及DTI横轴位扫描。测量上述50例患者胼胝体膝部、体前部、体后部、压部以及额叶白质、枕叶白质的FA值。结果相对于脑缺血性疾病患者而言，MS患者的FA值在胼胝体的体前部、体后部和压部明显降低分别为P70的患者再行头颅磁共振灌注扫描，评价颈动脉严重狭窄后的脑灌注情况及颈动脉粥样硬化斑块性质与脑灌注情况的关系，为临床提中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文供在脑梗死发生前期发现脑相对血流动力学昴常变化的无创性影像学检查方法，从而有效指导临床是否行有创性干预及其干预的风险效益比，并为术后长期随访观察提供全面、客观且无刨的评估手段。此外，由十高血脂、肥胖、高血压、糖尿病等患病人群日益年轻化，中青年脑卒中事件发生率增多。而中枢神经系统最常见的脱髓鞘性自身免疫性疾病多发性硬化MULTIPLESCLEROSIS，MS也是中青年非外伤性致残的常见原因之一。从临床角度来说，发病年龄，是否有基础病，发病缓急，有否反复是脑缺血疾病和淞的主要鉴别点。但对于病史不清或首次发病，有临界高血压、糖尿病、高血脂，临床表现不典型的患者，就需要借助影像学和实验室检查。单纯就MR表现而言，白质的多发异常信号有时很难将多发缺血灶和MS斑块相鉴别。本研究将探讨磁共振弥散张量成像对脑缺血疾病和MS的鉴别价值，以期为临床治疗方案的制定提供帮助。中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文第一部分颈动脉狭窄性脑缺血疾病的磁共振灌注成像颈动脉粥样硬化性病变与缺血性脑卒中有明显的相关性。目前认为脑卒QJ的发生与血液动力学改变引起脑组织灌注衰竭和动脉粥样硬化斑块内微栓子脱落造成栓塞两种机制有关“、“。颈动脉慢性狭窄、闭塞的临床症状严重程度各异，仅凭动脉狭窄程度并不能完全预测远端血流动力学状况。综合考虑脑灌注情况及临床表现对临床治疗计划的制定至关重要。现将我院2004年2月至2005年2月间单侧颈内动脉狭窄程度70的患者MR脑灌注情7兑报告如下。材料与方法一、临床资料采用颈动脉专用表面线圈，对118例经超声多普勒检查。怀疑有颈动脉粥样硬化斑块或颈动脉壁明显钙化者行双侧颈动脉MR成像，筛选出单侧颈内动脉狭窄程度70患者32例狭窄组，无狭窄者12例对照组。颈动脉狭窄程度在颈动脉精RA图像及双反转T1斜位加权像上测量，采用北美有症状颈动脉内膜切除术试验NORTHAMERICANSYMPTOMATICCAROTIDENDARTERECTOMYTRIAL，NASCET标准”1狭窄百分比狭窄后相对正常的远心端管腔直径A一最狭窄处残留管腔直径B狭窄后相对正常的远心端管腔直径A100。见图1。狭窄组32例经颈部MR扫描显示狭窄程度70的患者中，男24例，女8例，年龄3472岁，平均63871012岁。严重狭窄者30例，闭塞者2例。本组18例1832，56有高血压病史其中2例有家族性高血L压病史，13例1332，41有3年以上吸烟史大于20支日，12例1232，38有糖尿瘸病史，LO例1032，31有脂代谢紊乱病史，7例732，22有冠心病病史。18例自诉有单眼黑朦史，4例有脑梗死病史并有单侧肢体运动障碍；16例有短暂性脑相对缺血发作TIA史；8例患者临床上无TIA发作史，仅有偶14中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文尔头晕、头痛4例为体检超声多普勒发现颈动脉粥样硬化斑块，无明确临床表现。该组患者发病至接受颈动脉及脑灌注MR检查问隔时间为4天540天。对照组12例经颈部MR扫描显示未见狭窄的志愿者，男860，女4例，年龄4469岁，平均568岁。3例312，25有高血压病史，2例212，17有糖尿病病史，2例212，17有3年以上吸烟史大于20支日1例112，8有冠心病病史，1例112，8有脂代谢紊乱病史。5例患者有偶尔头晕、头痛表现。狭窄组与对照组危险因素比较详见图表1。图表1颈动脉狭窄组与对照组危险因素全部44例均在MR脑灌注检查前作了常规MR检查。MR检查包括TIWI、T2WI、DWI和液体衰减反转恢复序列。除狭窄组2例发现右侧半卵圆中心急性脑相对缺血灶外，其余均未发现责任性梗死灶。二、影像学检查方法全部病例先行MR颈动脉扫描，再行躲头颅常规扫描及MR脑灌注扫描。颈动脉检查在GEL5TSIGNAHORIZONECHOSPEEDMR成像机上完成，使用颈动脉专用相控振线圈。首先采用相位对比法PHASECONTRAST，PC获得双侧颈动脉定位像，然后选用2DTOF序列显示颈动脉血流情况，TRTE192MS38MS，FOVL3X13，矩阵256X160，反转中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文角60度，NEXI见图2。由于表面线圈面积有限，而粥样硬化斑块多分布于颈动脉分叉处，故以颈动脉分叉为中心，采用双反转恢复DOUBLENVEFSJONRECOVERY，DIR序列沿颈动脉的长轴进行定位以获得斜位颈动脉壁的黑血T1加权像，TRTE800MS93MSIR2300MS，FOVL3X13，矩阵256256，NEX2，对照2DTOF作为测量颈动脉狭窄程度的参考图像。MR头颅常规扫描及MR脑灌注扫描在GEL5TSIGNATWINSPEEDMR成像机上进行，使用8通道头线圈。首先扫描横断位TIWITLFLAIR，TRTE241614MS，T2WITRTE466011IMS，矢状位T2FLAIRTRTE8402120，TI2100，DWL采用平面回波脉冲EPI序列，TRTE7000825，X，Y，Z三个空间轴上同时施加弥散加权梯度场，B值1000SMM2，矩阵128128，单次激发，层厚5MR，层问距15MM，FOV22CM22CM，扫描时间28S。MR脑灌注扫描采用多层采集方式，层面数为9层，序列为GREEPITRTE130075MS，FOV24CM，矩阵128X128，层厚5MM，层间距15MM。每层面采集4幅图像后用高墙注射器由肘前静脉团注GDDTPA02MMOLKG，注射速度为4MLS，造影剂团注完再注入15ML生理盐水冲洗导管。每层面采集40幅图像，成像时间65S。灌注成像结束后，重复横断位、矢状位及冠状位TIWI扫描。三、血流动力学参数采集检查结束后，灌注图像的处理在SUN工作站上进行。采用去卷积灌注软件进行分析“、，得到平均通过时间MEANTRANSITTIME，MTT、相对脑血流量RELATIVECEREBRALBLOODFLOW，RCBF、相对赫血容量RELATIVECEREBRALBLOODVOLUME，RCBV参数图，分别在双侧大脑半球、额叶、顶叶、半卵圆中心、皮质分水岭前区、皮质分水岭后区对称性地选取感兴趣区，测量该区域的MTT、RCBF和RCBV值，计算狭窄组患侧与健侧和对照组右侧与左侧的血液动力学参数比值，见翻3。四、统计学处理所有数值采用均数标准差表示。采用SPSS统计软件，对狭窄组与对照组不同区域的MTT、RCBF、RCBV比值行非配对T检验。PO05，见表1、2、3。表1狭窄组与对照组的LFRT值比较孑KS中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文大脑半球100_00609900301080050518额叶098_01LL00_00400860050739顶叶099010099_00401060050210半卵圆中心097O，LL09900400800，050705皮质分水岭前区L00021097O0300760050，629皮质分水岭后区1OLO19098_00401090。050544大脑半球额叶顶叶半卵圆中心皮质分水岭前区皮质分水岭后区0990I00970，12098004094012098012098O11099O，05O980050960130990050980050980040114005O099005008600501120050094005010400504820070O51912250，0600720讨论颈动脉的严重狭窄或闭塞可以导致TIA甚至中风的发生。在过去大约50年的时间里，血液动力学的改变导致低灌注发生一直被认为是主要的原因。近20年来，动脉粥样硬化斑块内微栓子脱落导致动脉一动脉栓塞逐渐受到重视。日前，CAPLAN和BENNERICI等又提出可能是由于两种机制的共同作用才导致了临床卒中事件的发生“、”在临床工作中，明确脑血管病的原因是否与颈动脉狭窄有关，对于下一步是否行积极的临床干预包括外科或血管内介入治疗至关重要。日前外科手术或血管内介入治疗患者的纳入主要是根据狭窄程度来作为标准，但我们在临床工作中，常常会碰到相当一部分患者尽管狭窄程度很严重，但狭窄远端的脑灌注由于已有完善的脑侧支代偿而基本正常，对于这部分患者是否仍需有创性干预值得商榷。因此研究颈动脉狭窄与狭窄远端脑灌中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文注的关系也是现阶段影像研究的热点之一。已有研究表明，ICA严重狭窄甚至阻塞后，受累区域血管自动调节扩张，患侧的大脑灌注压CEREBRALPERFUSIONPRESSURE，CPP下降，CBV增高，MTT延长，这是血液动力学损害后的I期表现STAGEIOFHEMODYNAMICIMPAIRMENT。当CPP进一步下降，自动调节机制不足以代偿时，出现CBF下降。此时神经元细胞为了维持有氧代谢，氧组织分压OXYGENTISSUETENSION降低，氧射血分数OXYGENEXTRACTIONFRACTION，OEF增高，这是J血液动力学损害后的II期表现STAGEIIOFHEMODYNAMICIMPAIRMENT“。CBV的减少首先出现脑电功能障碍电衰竭；随着CBF进一步减少并持续1段时间，则出现代谢改变甚至膜结构改变膜衰竭。此时便进入不可逆阶段。在本研究中，主要有三种灌注模式I型大脑前和或大脑中动脉供血区域MTT延长以及RCBF、RCBV下降，共5例，其中单侧颈动脉闭塞1例20。LI型分水岭区MTT延长，RCBF和RCBV正常或下降，共10例，其中单侧颈动脉闭塞L例10。本文中分水岭区异常指半卵圆中心、皮质分水蛉前区、皮质分水岭后区三个区域中的任有一个区域异常。I型灌注成像末见异常，共17例，是本研究巾颈动脉严重狭窄后灌注的主要模式。在这三种灌注模式中，II型相当于血液动力学损害后的III期表现之间，但本组中未能观察到CBV增高的现象，这有可能和检查时机有关。因本组患者为超声多普勒检查后怀疑颈动脉粥样硬化斑块或颈动脉壁严重钙化的门诊病人，敝颈动脉检查和脑灌注成像均在预约后I周3周内进行，所以本组患者发病至接受颈动脉及脑灌注躲检查间隔时间最短也有4天从而错过了I期表现的时间段。研究结果表明，MRPWI可以在梗死前就观察到血流动力学异常，并可根据各种参数的比值及相互关系提供相关的脑血流动力学的功能信息，区分低灌注所致脑相对微循环的病理生理学状态，具有重要的临床应用价值。这与CT灌注的研究结果部分相似”1。虽然颈动脉闭塞和小部分颈动脉狭窄的患者PWI显示异常，但大部分颈动脉严重狭窄患者1730，567的PWI正常。根据区域测量19中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文的结果也表明狭窄组与对照组在双侧大脑半球、额叶、项叶、半卵圆中心、皮质分水岭前区、皮质分水岭后区的MTT、RCBF、RCBV比值均无显著性差异PO05。研究证明狭窄程度并不是影响灌注情况的唯因素，KLUYTMANS”1和BOZZAO。1等研究脑血流动力学与侧支循环关系发现侧支循环通路对脑灌注损伤程度有明显影响。通过前交通动脉、W儿LIS环代偿比通过后交通侧支循环代偿有效，出现眼动脉血流返流提示WILLIS环代偿不充分，血流动力学受损严重。考虑到每名患者需接受颈血管及脑灌注两次检查，费时较多，本研究没有涵盖头颅MRA或脑血管造影资料，所以无法判定侧支循环及W“LIS环的发育情况对PWI的影响，但这两种因素无疑对脑灌注情况有一定的影响。在本组15例灌注异常者中，II型即分水蛉区低灌注共10例1015，667，为主要灌注模式；I型即大脑前和或大脑中动脉供姐区域MTT延长以及RCBF、RCBV下降占5例333，少于II型，而CHAVES“、MAEDA等均认为I型为主要灌注模式，分别占其研究对象的2538658和79778。据文献报道，在分水岭区梗死的患者中1964有严重的ICA狭窄“。神经病理解剖学将分水岭定义为幕上的两个区域L、大脑前、中、后动脉交界区域的皮质2、侧脑室稍上方层面的白质，即介于大脑中动脉系统皮质深穿支和基底节区穿支动脉供血区域之问放射冠区，或者介于大脑前和大脑中动脉浅表皮质浅表穿支供血区域之间半卵圆中心。前者部位表浅，被称为皮质分水岭EORTICALWATERSHED，CWS，后者称为内分水岭INTERNALWATERSHED，LWS。分水蛉区属于末梢供觑的敏感区域，严重的颈内动脉狭窄所引起的反复低灌注容易导致WS梗死“。本研究结果表明，对于颈动脉狭窄患者而言，分水岭区，容易比大脑前和或大脑中动脉供血区域出现低灌注。从临床表现来看，I型中3例有脑梗死病史并有单侧肢体运动障碍，2例有TIA史，有症状者占100；II型中L例有脑梗死病史并有单侧肢体运动障碍，6例有TIA发作史，有症状者占70；III型中8例有TIA发作史，有症状者占47。这说明临床表现和灌注情况有着密20中国人民拜放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文切关系。CHAVES等“”认为PWI异常与患者的临床症状有明显相关性，脑卒中患者表现为I型，TIA患者表现为II型，尢症状者表现为III型。本组基本符合此分布，但仍有47的TA患者PWI显示正常，这可能与未在发病当时就进行PWI检查有关。另外，有2例颈动脉狭窄患者DWI显示单侧半卵圆中心多发斑片状高信号；而PWI显示的范罔较之广泛，这明确提示了缺血半暗带的存在。由于没有临床和影像的相关随访资料，无法知晓病变的演变过程。在今后的研究巾，将深入研究是否低灌注区在干预之后会产生再灌注损伤或是病变缩小，部分恢复功能。图表2各灌注分型中不同临床表现所占的比例总之，研究证明狭窄程度并不是影响灌注情况的唯一因素。分水岭区属于末梢供血的敏感区域，严重的颈内动脉狭窄所引起的反复低灌注容易导致分水岭区出现低灌注。临床表现和灌注情况有着密切关系，MRPWI可以在患者发生梗死前就观察到血流动力学异常，并可根据各种参数的比值及相互关系提供相关的脑血流动力学的功能信息，藉此提示低灌注所致脑相对微循环的病理生理学状态，具有重要的临床应用价值。中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文参考文献1CAPLANLRBRAINEMBOLISM，REVISITED，NEUROLOGY，1993，4312811287。2CAPLANLR，HENNERICIMIMPAIREDCLEARANCEOFEMBOLIWASHOUTISANIMPORTANTLINKBETWEENHYPOPERFUSION，EMBOLISM，ANDISCHEMICSTROKEARCHNEUROL，1998，55147514823NORTHAMERICANSYMPTOMATICCAROTIDENDARTERECTOMYTRIALCOLLABORATORSBENEFICIALEFFECTOFCAROTIDENDARTEREDTOMYINSYMPTOMATICPATIENTSWITHHIGHGRADESTENOSISNENGLJMED，1991，3254454534LEIFOSTERGAARD，ROBERTM，WEISSKOFF，ETA1HIGHRESOLUTIONMEASUREMENTOFCEREBRALBLOODFLOWUSINGINTRAVASCULARTRACERBOLUSPASSAGESPARTIMATHEMATICALAPPROACHANDSTATISTICALANALYSIEM删，1996，367157255LEIFOSTERGAARD，ALMAGREGORYSORENSEN，KENNETHKHIGHRESOLUTIONMEASUREMENTOFCEREBRALBLOODFLOWUSINGINTRAVASCULARTRACERBOLUSPASSAGESPARTLIEXPERIMENTALCOMPARISONANDPRELIMINARYRESULTSMRM，1996，367267366DERDEYNCP，VIDEENTO，YUNDTKD，ETA1VARIABILITYOFCEREBRALBLOODVOLUMEANDOXYGENEXTRACTIONSTAGEOFCEREBRALHEMODYNAMICIMPAIRMENTREVISITEDBRAIN，2002，1255956017高培毅，林燕脑梗死前期脑相对低灌注的CT灌注成像表现及分期中华放射学杂志，2003，378828868KLUYTMANSLVANDERGRONDJ，VANEVERDINGENKJ，ETA1CEREBRALHEMODYNAMIEINRELATIONSTOPATTERNSOFCOLATERALFLOWSTROKE，1999，3014321438。9BAZZAOA，FLORISR，GAUDIELLOF，ETA1HEMODYNAMICMODIFICATIONSINPATIENTSWITHSYMPTOMATICUNILATERALSTENOSISOFTHEINTERNALCAROTIDARTERYEVALUATIONWITHMR22中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文IMAGINGPERFUSIONSEQUENCESAJNR，2002，231342134710CLAUDIAJ，CHAVES，IRINASTAROSESKAYA，ITAL0LINFANTE，ETA1PATTERNSOFPERFUSIONWEIGHTEDIMAGINGINPATENTSWITHCAROTIDARTERYOECLLISIVEDISEASEARCHNEUR012003，60237242MAEDAM，YUHWT，UEDAT，ETA1SEVEREOCCLUSIVECAROTIDDISEASEHEMODYNAMICASSESSMENTBYMROERFUSIONIMAGINGINSYMPTOMATICDATIENTSAJNR，1999，20434712BOGOUSSLAVSKYJ，REGLIFUNILATERALWATERSHEDCEREBRALINFARCTSNEUROLOGY1986，3637337813ISABELLEMOMJIANMAYOR，JEANCLAUDEBARONTHEPATHOPHYSI_OLOGYOFWATERSHEDINFARCTIONININTERNALCAROTIDARTERYDISEASEREVIEWOFCEREBRALPERFUSIONSTUDIESSTROKE，2005，36567571中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文AABC图L、剀A为颈动脉狭窄测量法线图，A为狭窄后远心端相对正常管腔直径B为狭窄处残留管腔直径。图B、C为斜位双反转恢复T1WI显示同一病人狭窄侧及正常侧颈动脉，ICA为颈内动脉ECA为颈外动脉；CCA为颈总动脉PLAQUE为斑块。图2、2DTOF显示颈部血流。可见左侧颈内动脉严重狭窄，箭头所示为颈内动脉起始部狭窄。中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文DE图3磁共振灌注成像测量区域示意图A、大脑半球；B、额叶；C、顶叶；D、半卵圆中心；E、皮质分水岭前区和皮质分水岭后区。中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文DE图4男，44岁，左侧肢体运动障碍4天。A示右侧大脑半球MTT延长，累及大脑前及大脑中动脉分布区；B示该区域CBF下降C示CBV改变不明显；D示DWI上右侧半卵圆中心亚急性期梗死灶；E示T2WI上右侧半卵圆中心片状高信号。中固人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文DE图5患者，女，64岁，TIA发作后一周。A示右侧半卵圆中心MTT延长；B示CBF改变不明显；C示CBV改变不明显；D示DWI上右侧半卵圆中心小片状信号稍高影；E示T2WI上未见明显异常。中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文DE图6，患者，女，64岁，头痛一月，加重一周。A示MTT正常B示CBF正常；C示CBV正常；D示DWL正常，E示T2WI正常。28中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文第二部分颈动脉粥样硬化斑块性质与磁共振脑灌注成像的初步研究颈动脉粥样硬化斑块的形成是导致缺衄性脑血管病的病因之。GLAGOV发现，由于血管壁外界的代偿性扩张，即使粥样硬化斑块的容积有较大增加，管腔的面积仍可以长时间保持不变。所以单纯测量狭窄程度有时不能检出动脉粥样硬化性病变。此外，不稳定斑块内微栓子脱落造成动脉一动脉栓塞从而引起脑血管病的发生已得到越来越多的认同“3。因此，在了解颈动脉狭窄程度的同时，也应该关注粥样硬化斑块形态学的变化及其对脑灌注的影响。现将我院2004年2月至2005年2月问单侧颈内动脉狭窄程度为7099患者的MRPWI情况报告如下，以期了解斑块性质与脑灌注的关系。材料与方法一、临床资料30例经颈部MR扫描显示颈内动脉狭窄程度为7099的患者中，男22例，女8例，年龄3472岁，平均629LLO06岁。其中17例有高血压病史其中L例有家族性高血压病史，13例有3年以上吸烟史大于20支日，1L例有糖尿瘸病史，10例有高血脂病史，7例有冠心病病史。18例自诉有黑朦史，1例有脑梗死病史并有单侧肢体运动障碍；15例有短暂性脑相对缺血发作TIA史；8例患者临床上无TIA发作史，仅有头晕、头痛、头胀，单侧肢体力弱等表现；4例为体检超声多普勒发现颈动脉粥样硬化斑块，无明确临床表现。斑块的不稳定性根据以下四个标准迸行判断1、纤维帽薄或不完整图1；2、斑块内出血图2；3、斑块近管腔表面出现钙化图3；4、斑块内有较大的脂质坏死中心图4。30侧患者中有8例己行颈动脉内膜切除术。中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文全部30例均在MR脑灌注检查前作了常规MR检查。MR检查包括T1WI、T2WI、DWI和液体衰减反转恢复序列。其中1例发现右侧半卵圆中心急性脑相对缺虹垃外，其余均未发现责任性梗死灶。二、影像学检查方法全部病例先行MR颈动脉扫描，再行MR头颅常规扫描及脑灌注扫描。颈动脉检查在GEL5TSRGNAHORIZONECHOSPEEDMR成像机上完成，使用颈动脉专用表面线圈。首先采用PC法扫描双侧颈动脉定位像，然后选用2DTOF序列显示颈动脉血流情况。由于表面线圈面积有限，呵粥样硬化斑块多分布于颈动脉分叉处，故以颈动脉分叉为中心，采用快速自旋回波FASTSPINECHO，FSE双反转恢复DOUBLEINVERSIONRECOVERY，DIR横断位黑血T1加权像，FSE序列进行PD和他加权像横断位扫描。选用3DTOF序列，定位线置于斑块中心进行扫描以观察斑块纤维帽的情况，最后沿颈动脉的长轴进行定位以获得斜位颈动脉壁的黑血T1加权像，来定位颈动脉分叉水平，为临床治疗方案的制定提供资料。其中6例患者颈动脉粥样硬化斑块还进行了动态增强扫描。扫描序列及参数见表1。表1颈动脉扫描序列及参数MR头颅常规扫描及MR脑灌注扫描在GEL5TSIGNATWINSPEEDMR成像机上进行，使用8通道头线圈。首先扫描横断位T1WT1FLAIR，TRTE241614MS，T2WITRTE4660LLLMS，矢状位T2FLAIRTRTE8402120，TI2100，DWI采用平面回波脉冲EPI序中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文列，TRTE7000825，X，Y，Z三个空间轴上同时施加弥散加权梯度场，B值1000SMM2，矩阵128128，单次激发，层厚5MM，层间距I5MM，FOV22CM22CM，扫描时间28S。MR脑灌注扫描采用多层采集方式，层面数为9层，序列为GREEPITRTE130075MS，FOV24CM，矩阵128128，层厚5MM，层间距15MM。每层面采集4幅图像后用高压注射器由肘前静脉团注GDDTPA02MMOLKG，注射速度为4MLS，造影剂团注后再注入15ML生理盐水冲洗导管。每层面采集40幅图像，成像时间65S。灌注成像结束后，重复横断位、矢状位及冠状位T1WI扫描。三、血流动力学参数采集检查结束后，灌注图像的处理在SUN_T作站上进行。采用去卷积灌注软件进行分析。、，得到平均通过时间MEANTRANSITTIME，MTT、相对脑血流量RELATIVECEREBRALBLOODFLOW，RCBF、相对脑血容量RELATIRECEREBRALBLOODVOLUME，RCBV参数图，分别在双侧大脑半球、额叶、顶叶、半卵圆中心、皮质分水岭前区、皮质分水岭后区对称性选取2530M疗感兴趣区，测量该区域的MTT、RCBF和RCBV值，计算稳定斑块组与不稳定斑块组患侧与健侧的血液动力学参数比值。四、统计学处理所有数值采用均数标准差表示。采用SPSS统计软件，对稳定斑块组与不稳定斑块组不同区域的MTT、RCBF、RCBV比值行非配对T检验。P0050638额叶顶叶半卵圆中心皮质分水岭前区1040“1030121080121060211203L03150050843105016118046L28054059300501510050，044005，见表2。表2MSGL和缺血组各都位的FA值芽士S中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文同一研究者的两次测值INTRAOBSERVER进行配对T检验，P005，无统计学差异。见表3。衰3同一研究者两次测值结果比较IS讨论由于高血脂、肥胖、高血压、糖尿病等患病人群日益年轻化，中青年脑卒中事件发生率增多。而中枢神经系统最常见的脱髓鞘性自身免疫性疾病MS也是中青年非外伤性致残的常见原因之1。从临床角度来说，发病年龄，是否有基础病，发病缓急，病程有否反复是脑缺血疾病和MS的丰要鉴别点。但对于病史不清或首次发病，有临界高JNL压、糖尿病、脂代谢紊乱以及临床表现不典型的患者，就需要借助影像学和实验室检查。单纯靠MR表现，白质的多发异常信号有时很难将多发缺血灶和MS斑块区分。尸检和MR检查已经证明在MS患者，除脱髓鞘斑块外，NAVI_T也有髓鞘脱失甚至崩解，并可见胼胝体的萎缩最近的病理研究结果还表明NAWM的轴索数量有不同程度减少。“。常规的MR检查可以清楚地显示脱髓鞘斑块和胼胝体形态、信号的改变，但无法显示髓鞘的变化。DTI可利JJ多个不同大小的扩散敏感梯度显示活体内水分子扩散能力的强弱及扩散运动的方向。以此观察组织的生化成分、微观结构及其排列规律等。它是普通弥散成像的发展，使用多个方向的弥散本征值，通过计算得中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文到体素内各相异性弥散的数据，并以多种方式进行表达。将三个特征值进行不同组合可以获得不同不变量，常看到的导出量包括张量迹TRACE。TR、平均扩散率MEANDIFFUSIVITY，MD、相对各向异性RELATIVEANISOTROPY，RA、容积比VOLUMERATIO，VR、部分备向异性FRACTIONALANISOTROPY，FA、各向异性指数ANISOTROPYINDEX，AI等。胼胝体位于大脑纵裂底，由连合芹、右半球新皮质的大约2亿根纤维构成，是最大的连合纤维，从前向后分为嘴、膝、体、压部四部分。它对于半球问的信息传递，半球内运动、感觉、认知功能的整合起若至关重要的作用。一般来说，连接额叶的纤维构成了胼胝体的嘴部和膝部，连接两侧颞叶的纤维构成体部的前半部分，连接顶叶和枕叶的纤维构成体部的后半部分和压部“3。有研究表明，胼胝体作为最重要的脑白质纤维，在MS患者的早期就有改变，这种改变一方面来自于胼胝体本身出现了脱髓鞘斑块，另外更重要更常见的原因是脑白质中的脱髓鞘斑块导致了连接纤维胼胝体的华勒氏变性。一般来说，当神经元胞体与轴索断离或者两者之间联系出现障碍的时候，就可发生轴索变性，髓鞘脱失以及吞噬细胞等反应性增生，对于MS患者而言，胼胝体在早期就有可能出现病变。胼胝体体积较大，相对于内囊而言，容易选择定位，故被选为主要测量区域。由于FA值表示组织纤维的各相异性，可勾画出脑白质主要纤维束的分布，最有利于显示脑白质病变”1，所以本研究选用FA值进行测量。本研究结果表明，MS组的FA值在胼胝体的体部和压部有明显降低，但在额叶和枕叶及胼胝体膝部MS组和缺血组无明显差异。一般来说，白质纤维束的高FA值依赖于其轴索及髓鞘的完整性，这样才能使平行于纤维束方向的弥散强度最大，而垂直于纤维柬走行方向的弥散强度最小。当某部位纤维排列杂乱，其走行缺乏一致性时，如皮层、丘脑等，FA值较小，趋于0“1。对于脑白质弥散各向异性程度的不同原因尚无确切解释。有入认为神经纤维轴索外多层环行的脂质鞘膜限制了水分子在垂直于神经纤维方向上的运动，而神经轴索内的轴浆流则可能促进了水分子在平行于神经纤维方向上的运动”3。SHIMONY等认为，弥散的备中国人民解放翠军医进修学院解放军总医院博士学位论文向异性与脑白质内的神经纤维直径、密度、神经胶质细胞的密度以及脑白质的磷脂化程度有关，但主要与神经纤维的方向和结构有关。神经轴突外包髓鞘，水分子沿神经纤维方向弥散较容易，而沿垂直于髓鞘方向的弥散则受限，因此，水分子更倾向于沿神经纤维束走行的方向进行弥散，从而表现出弥散的各向异性。在MS中，由于髓鞘脱失，胶质增生，NAWM中限制水运动的屏障结构普遍丢失，水分子沿白质纤维束方向的弥散受到限制，垂直于白质纤维束方向的弥散强度增加，所以FA值降低。而脑缺血患者，虽然缺血软化区域也有不同程度髓鞘的脱失，但在相对正常的脑白质和胼胝体此改变并不明显。本组选择的MS患者，为复发缓解型，病程大多比较长，所以胼胝体的华勒氏变性也就更加明显图2，图3。GE等。1报道在早期MS患者胼胝体的FA值也较正常人低，本研究结果也与之相似。同时，我们的研究结果还表明，MS患者FA值在体部和压部的降低较膝部明显，其原因尚难以解释，但综合MS患者的常规MR表现来看，脱髓鞘斑块发生于体部和压部较膝部多见，这可能与脱髓鞘好发于体、压部有关。多篇报道证实，MS病灶较NA删具有更低的FA值；强化病灶比不强化病灶的FA值更低；T1WI低信号病灶较等信号病灶的FA值低。其程度随与病灶距离的增加丽减轻，所以FA值按照病灶、病灶周围NA删、远离病灶的NAIPM、正常对照组的顺序依次增高。另外，在本研究中，颈动脉粥样硬化导致的脑血管疾病年龄偏大，3472岁，平均63871012岁，而MS患者年龄2452岁，平均352810，12岁。飙理论上来说，应考虑年龄因素进行分层分析，但本研究样本数量偏小，不便统计分析。一些研究已表明，髓鞘随着年龄增长会有不同程度的脱失以及轴索数量的减少。如BHAGAT“”等对2125岁和6170岁的健康志愿者不同区域FA测值比较结果提示，随着年龄增加，脑白质的FA值会有所降低。而本研究中，作为年龄偏小的鹏患者在胼胝体的体部和压部FA值明显较年龄偏大的缺血组低，冈此，年龄因素不会导致本结果的偏倚。综上所述，DTI可以观察组织的生化成分、微观结构及其排列规律，中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文所得到的FA值可阻显示脑白质病变。在MS患者中，胼胝体的髓鞘脱失较额叶和枕叶看似正常的脑白质区表现更为明显，这说明作为桥梁连接两侧大脑半球的胼胝体由于远端脑白质的脱髓鞘改变而产生了华勒氏变性，其FA值较脑缺血性疾病患者明显降低。DTI对于鉴别缺血性疾病和MS有定的临床应用价值。中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文参考文献1FUL，MATTHREWSPM，DESTAFANON，ETA1IMAGINGOFAXONALDAMAGEOFNORMALAPPEARINGWHITEMATTERINMULTIPLESCLEROSISBRAIN，1998，1211032GUOAC，MACFALLJR，PROVENZALEJMMULTIPLESCLEROSISDIFFUSIONTENSORMRIMAGINGFOREVALUATIONOFNORMALAPPEARINGWHITEMATTERRADIOLOGY，2002，2227293EVANGELOHN，KONZD，ESIRI埘，ETA1RELATIVEAXONAL1OSSINTHECORPUSCALLOSUMCORRELATESWITHCEREBRALWHITEMATTERLESIONVOLUMEANDDISTRIBUTIONINMULTIPLESCLEROSISBRAIN，2000，12318454DEMETERS，RINGOJL，DORYRWMORPHOMETRICANALYSISOFTHEHUMANCORPUSCALLOSUMANDANTERIORCOMMISSUREHUMNEUROBIOL，1988，62195YAMADAK，KIZU0，MORIS，ETA1BRAINFIBERTRACKINGWITHCLINICALLYFEASIBLEDIFFUSIONTENSORIMAGINGINITIALEXPERIENCERADIOLOGY，2002，2272956PFEFFERBAUMA，ADALSTEINSSONE，SULLIVANEVREPLICABILITYOFDIFFUSIONTENSORIMAGINGMEASUREMENTSOFFRACTIONALANISOTROPYANDTRACEINBRAINJMAGNRESONIMAGING，2003，184277SIMONJN，KINKELRP，JACOBSL，ETA1AWALLERIANDEGENERATIONPATTERNINPATIENTSATRISKFORMSNEUROLOGY2000，5411558SHIMONYJS，MCKINSTRYRE，AKUBUDAKE，ETA1OUANTITATIVEDIFFUSIONTENSORANISOTROPYBRAINMRIMAGINGANORMATIVEHUMANDATAANDANATOMICANALYSISRADIOLOGY，1999，2127709YULIN6E，MENGLAW，GLYNJOHNSON，ETA1PREFERENTIALOCCULTINJURYOFCORPUSCALLSOMINMULTIPLESCLEROSISMEASUREDBYDIFFUSIONTENSORIMAGINGJMAGNRESONIMAGING，2004，20149中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文10BHAGATYA，BEAULIEUCDIFFUSIONANISOTROPYINSUBCORTICALWHITEMATTERANDTORTICALGRAYMATTERCHANGESWITHAGINGANDTHEROLEOFCSFSUPPRESSIONJMAGNRESONIMAGING，2004，20216中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文CD图LA、B为脑缺血性疾病患者的EPI原始图像，C、D为同一患者的FA图。A、C为侧脑室三角区层面，示在胼胝体的膝部和压部箨取两个感兴趣区，B、D为侧脑室体部层面，示在胼胝体的体前部和体后部各区两个感兴趣区，并在双侧额叶和枕叶的白质区各取一个感兴趣区。中国人民解放军军医进修学院解放军总医院I手士学位论文CD图2A和B为MS患者的神经纤维束成像，C和D为缺血组的神经纤维束成像。可见MS患者胼胝体的体部和压部神经纤维束的数量明显较嘴部和膝部减少，也较缺血组明显减少。中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文CD图3A、B为MS患者的ADC图和FA图，C、D为缺血组的AIC图和FA图。可见MS患者侧脑室三角区周围深部脑白质由于有MS斑块形成，相对ADC值增高，FA值降低。中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文研究小结1、本研究以单侧颈动脉严重狭窄作为丰要切入点，主要关注此类病人的脑灌注情况。结果表明颈动脉狭窄程度并不是唯一决定灌注情况的因素，为临床干预性治疗病人的纳入标准提出了新的观点。2、国内外研究认为脑灌注情况丰要与狡窄程度及侧支代偿是否完善有关的基础上，提出了颈动脉粥样硬化斑块稳定性与脑灌注模式有一定关系，这在国内外文献都未见报道，有创新性。3、对比研究了颈动脉狭窄性脑缺血病人与多发性硬化患者的扩散张量成像，结果显示测量胼胝体的FA值可以作为两种疾病鉴别诊断的手段之一，为临床提供更多的诊断信息。4、由于磁共振检查包括颈动脉和头颅灌注，耗时较长，所以本研究没有涵盖头颈MRA。对于综合分析灌注鹩影响因素有不足。5、脑灌注的金标准是PET，在今后的研究工作中，将增加这部分内容使资料更完善，更有说服力。中国人民解放军军医进修学院解放军总医院博士学位论文综述一颈动脉狭窄的脑磁共振灌注成像研究进展脑卒中为