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临床研究
MRI血管及灌注成像对糖尿病患者脑血管病变的应用研究
刘桂锋 姚铭 陈琰

刘桂锋,姚铭,陈琰. MRI血管及灌注成像对糖尿病患者脑血管病变的应用研究.磁共振成像, 2013, 5(1): 321-324. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2013.05.001.


[摘要] 目的 探讨MRI血管及灌注成像(PWI)技术在糖尿病患者脑血管病变的应用价值。材料与方法 回顾性分析经临床证实的糖尿病患者70例,患者均行常规MR平扫、MRA、PWI检查。根据DSA检查结果是否有脑血管狭窄病变,将患者分为正常组和异常组,并将异常组按血管狭窄的不同程度分为狭窄组及闭塞组,分别将两组MRA、PWI检查所得结果与DSA结果进行比较。并对两组PWI灌注参数比值进行对比分析。结果 正常组患者MRA显示无异常,而PWI显示5例异常灌注。异常组患者MRA及PWI对狭窄组的诊断准确率为88.6%、85.7%,闭塞组的准确率均为100%。两组患者PWI参数比较显示:rCBF、rCBV差异无统计学意义(P>0.05),rMTT、rTTP比较,差异有统计学意义(P<0.05),且随着血管狭窄程度增加,rMTT、rTTP均有所升高。结论 MRA及PWI与常规MRI联合,对于提高糖尿病患者脑血管病变的诊断具有很重要的价值,能够为临床选择合适的治疗方式提供重要依据。
[Abstract] Objective: To investigate value of the MRA and PWI technology of the cerebralvascular disease in diabetics.Materials and Methods: Retrospective analysis of our hospital clinically proven 70 patients with diabetes, patients underwent conventional MRI, MRA, and PWI scan. DSA results according to whether patients with cerebral vascular disease will be divided into normal and abnormal groups. By the abnormal group according to varying degrees of stenosis divided into stenosis and occlusion groups. Each group two MRA, PWI inspection results with DSA for comparison. And two PWI perfusion parameters were analyzed.Results: In normal patients MRA showed no abnormalities, and PWI shows five cases of abnormal perfusion. Patients with abnormal MRA and PWI accurate diagnosis of stenosis was 88.6%, 85.7%, occlusion group were 100% accuracy rate. PWI parameters between the two groups were shown: rCBF and rCBV was no significant difference (P>0.05), rMTT and rTTP, the difference was statistically significant (P<0.05), and with the degree of stenosis increases, rMTT, rTTP in both increased.Conclusions: MRA and PWI imaging combined with conventional MRI, for improving diabetes diagnosis of cerebrovascular disease have a very important value, It should be to select the appropriate clinical treatment provides an important basis.
[关键词] 脑血管障碍;糖尿病;磁共振成像
[Keywords] Cerebrovascular disorders;Diabetes mellitus;Magnetic resonance imaging

刘桂锋 吉林大学中日联谊医院放射线科,长春 130033

姚铭 一汽总医院磁共振科,长春 130011

陈琰* 吉林大学第二医院内分泌科,长春 130042

通讯作者:陈琰,E-mail:chenyan417@sina.com


收稿日期:2013-07-10
接受日期:2013-08-12
中图分类号:R445.2; R743 
文献标识码:A
DOI: 10.3969/j.issn.1674-8034.2013.05.001
刘桂锋,姚铭,陈琰. MRI血管及灌注成像对糖尿病患者脑血管病变的应用研究.磁共振成像, 2013, 5(1): 321-324. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2013.05.001.

       当今社会,人口的老龄化越来越普遍,同时,糖尿病患者也在不断增加,据WHO预计,2025年,在我国糖尿病患者或将超过4000万人,全球的糖尿病患者人数将增长到3亿。而糖尿病引起的死亡也居世界死亡原因的第5位。有25%的糖尿病患者死于脑血管病[1],是糖尿病患者的比较严重并发症之一。随着MRI新技术的不断进步和发展,使MR1血管及灌注成像在糖尿病患者脑血管病变的应用成为可能,对于减少糖尿病患者脑血管病变引起的死亡率具有重要作用。

1 材料与方法

1.1 一般资料

       搜集本院2012年8月至2013年3月经临床确诊为糖尿病的患者共70例,男40例,女30例,年龄40~ 72岁,平均(58±8)岁,其中,经DSA确诊有颅内单侧动脉血管病变的患者50例,临床主要症状为:反复发作的眩晕、耳鸣、面部及四肢麻木无力、言语不清、感觉障碍等。所有患者均行常规MRI、MRA及灌注成像(PWI)。

1.2 检查方法

       采用Philip公司3.0 T超导型MR扫描仪,8通道的头线圈,先行常规MRI序列及MRA序列头颅扫描,常规序列包括轴面T1WI、T2WI、FLAIR。PWI采用FFE-EPI序列,扫描参数:TR 2000 ms,TE 40 ms,FA 128° ,FOV 24 cm × 24 cm,矩阵128 × 128,NSA为l,层厚5 mm,层间距1 mm,层数24层,连续扫描50次,在第6次扫描时,经静脉快速团注Gd-DTPA,剂量0.2 mmol/kg,注药流率为5 ml/s。完成扫描后,采用灌注后处理软件计算出脑血流灌注参数图:相对脑血流量(rCBF)、相对脑血容量(rCBV)和相对平均通过时间(rMTT)、相对达峰时间(TTP),将病变的各项灌注参数分别与小脑的参数比较,得到比值,使灌注参数标准化。

1.3 统计分析

       全部数据经SPSS 17.0统计软件处理,对所得数据使用t检验进行统计学分析。

2 结果

       20例无颅内动脉血管病变的糖尿病患者MRA显示颅内血管无异常改变,而常规MRI显示10例患者出现脑缺血灶及腔隙灶。PWI显示5例出现灌注异常,主要表现为MTT和TTP延长,而CBV和CBF无明显改变。

       50例颅内单侧动脉血管病变的糖尿病患者经DSA证实的包括大脑前、中、后动脉、基底动脉及椎动脉在内的血管存在不同程度狭窄及闭塞情况,分为狭窄组35例,闭塞组15例。常规MR扫描序列中,T2WI及FLAIR像病变区域显示正常的患者15例,病变区域出现斑点或斑片状高信号腔隙灶的患者35例。MRA及PWI检查结果与DSA结果比较(表1),MRA诊断的狭窄组的准确率为88.6%,闭塞组的准确率为100%。而PWI显示狭窄组异常灌注的准确率为85.7%,闭塞组的准确率为100%(图1)。

       两组患者PWI参数比较结果见表2,经两样本t检验,两组患者rCBF、rCBV差异无统计学意义(P>0.05),两组患者rMTT、rTTP比较,差异有统计学意义(P<0.05),且随着血管狭窄程度增加,rMTT、rTTP均有所升高。

图1  糖尿病患者脑血管的MRA及PWI图像。男,45岁。MRA图像显示左侧大脑中动脉远端狭窄,分支血管闭塞(A)。rCBV(B)、rCBF(C)均显示左侧大脑中动脉供血区较对侧轻度下降。rMTT(D)、rTTP(E)均显示左侧大脑中动脉供血区较对侧延长
Fig. 1  Diabetic cerebrovascular MRA and PWI images, man, 45 years old. MRA image shows distal left middle cerebral artery stenosis, branch vessel occlusion(A). rCBV(B), rCBF(C) showed left middle cerebral artery territory compared with the contralateral slightly decreased. rMTT(D), rTTP(E) showed left middle cerebral artery territory compared with the contralateral extension.
表1  DSA证实50例糖尿病颅内血管病变患者的MRA、PWI检查结果
Tab. 1  DSA confirmed 50 cases of diabetes in patients with intracranial vascular lesions MRA、PWI test results
表2  50例糖尿病颅内血管病变的狭窄组、闭塞组患者各PWI参数结果比较
Tab 2  50 cases of intracranial vascular lesions of diabetic stenosis、occlusion patients comparing the results of the PWI parameters

3 讨论

3.1 糖尿病并发脑血管病的病理特征

       文献报道,糖尿病患者并发脑血管病的发生率为16.4%~18.4%,中老年患者则可高达44.1%[2]。缺血性卒中是糖尿病患者死亡的重要原因。糖尿病患者的机体抗氧化功能失去平衡,氧化和脂质过氧化的应激反应加剧,使毛细血管的部分管壁基底膜增厚,脑深部白质动脉粥样硬化病变、血管基底膜糖类沉积、脂肪样和透明变性使微血管内皮细胞功能失调,引起微血管狭窄闭塞[3]。其主要的发病机制是因微血管的血流动力学改变引起,最后导致微血栓和微血管闭塞。微循环障碍、微血管瘤及微血管基底膜增厚是糖尿病微血管病变的典型表现。而当糖耐量下降时,脑梗死的发生率也会明显增高。糖尿病患者并发脑梗死者发病率高及预后不良的原因是因为糖尿病不仅可引起微血管病变,而且可引起大血管病变。糖尿病患者血管内皮功能障碍、胰岛素分泌不足导致高血糖;长期慢性高血糖可造成毛细血管基底膜增厚,管腔狭窄,加上糖尿病患者脂代谢紊乱,造成血液黏稠度升高,血流缓慢,可致脑血流量减少。因此糖尿病对脑部的早期影响即为脑血管壁增厚、管腔狭窄及由此造成的相应供血区脑血流灌注异常。而MRA及PWI对于糖尿病患者的脑血管病变的显示具有重要应用价值。

3.2 MRA诊断糖尿病性脑血管病的应用价值

       MRA作为MR常规扫描的补充,现已应用于血管性疾病的筛选检查[4]。MRA成像技术不需要任何对比剂,操作过程简单,快速准确且方便,对患者没有创伤,就能够获得分辨率较高的血管影像,对血管的狭窄及阻塞均能清晰显示,使其在某些方面可以代替传统有创的血管造影。本组糖尿病脑血管病变患者中,MRA的显示主要以大动脉病变为主,与DSA结果对照分析,MRA诊断狭窄组的准确率为88.6%,闭塞组的准确率为100%。本组患者因数量较少,没有对狭窄不同程度的血管进行细致分析,但MRA对糖尿病患者颅内动脉的狭窄组及闭塞组均清晰显示出了病变与大血管之间的关系,对患者的病变的位置、狭窄程度及范围提供了重要图像依据,为临床的溶栓治疗提供了可靠的依据。但是MRA因容易受到各种因素影响,使其对脑深部的小血管的显示方面受到一定的限制。

3.3 PWI诊断糖尿病性脑血管病的应用价值

       目前,临床上常用DSA、经颅多普勒超声等检查方法来评价糖尿病患者颅内动脉的狭窄程度,可是这些方法均不能提供病变区脑组织血流的灌注信息。MR PWI是应用平面回波技术,快速获得对比剂首次通过ROI而呈现的动态图像,其本质是观察脑组织内在毛细血管期的血流灌注信息。且其后处理软件应用简单、方便,可以快速得到PWI的4个参数:CBV、CBF、MTT及TTP。其中,MTT主要描述的是对比剂通过毛细血管的时间;而TTP则代表注射对比剂之后至其浓度达到最高峰值的时间,它描述的是血液到达ROI的通路。有研究认为TTP、MTT是显示脑灌注损伤时最敏感的指标[5],它可以在CBF、CBV有改变之前,更早期地发现脑组织的缺血性改变。而分析TTP、MTT延迟的原因可能是脑组织缺血之后,使局部神经生物化学发生改变,导致脑血管扩张、循环阻力下降,血管狭窄之后侧支循环建立,然后参与病变动脉支配区脑组织的供血,这些都可能致使MTT、TTP改变较CBF早出现[6]。本组20例无颅内动脉血管病变的糖尿病患者,MRA显示颅内血管无异常改变。PWI显示5例因为多发腔隙灶出现灌注异常,主要表现为MTT和TTP延长,而CBV和CBF无明显改变,说明PWI要比MRA更早期的反应颅内的血管改变。50例颅内单侧动脉血管病变的糖尿病患者主要表现为MTT和TTP延长,而CBV和CBF正常或者轻度下降(图1),PWI显示狭窄组异常灌注的准确率为85.7%,闭塞组的准确率为100%。经两样本t检验,两组患者rCBF、rCBV差异无统计学意义(P>0.05),两组患者rMTT、rTTP比较,差异有统计学意义(P<0.05),且随着血管狭窄程度增加,rMTT、rTTP均有所升高,分析原因考虑这些改变与脑组织内动脉血管狭窄、闭塞引起的脑组织灌注下降、血流速度减慢、侧支循环开放及血流通过时间延长有关。笔者对于rMTT、rTTP与血管狭窄程度的相关性研究与卢洁等[7]的研究结果大致相同。

       综上所述,MRA是一种可靠、无创的影像检查方法,无需对比剂,成像速度快,可以全方位地显示颅内血管的全貌,不会受颅底、颈椎骨质和海绵窦伪影的影响,与DSA检查结果比较具有很高的准确度,能够清晰、准确地显示糖尿病患者脑血管病变狭窄的部位、程度。而PWI是评估脑组织内血流动力学变化的良好方法,可以通过脑血流灌注的4个参数比较,快速、无创、更全面地反映脑血流的状态,确定是否存在脑血流动力学的异常,可以帮助临床上治疗策略的制定[8]。MRA及PWI互相补充,对于提高糖尿病患者脑血管病变的诊断率具有很重要的价值,能够为临床提供全面、详实、客观的诊断依据。对于临床及时选择合适的治疗方式以及患者更好康复有很现实的意义。

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