SWI联合DWI在早期诊断脑淀粉样血管病
脑淀粉样血管病(cerebralamyloidangiopathy,CAA)是一种以β淀粉样蛋白(Amyloidβ,Aβ)沉积在皮层及软脑膜小血管导致血管损伤的脑小血管病。脑淀粉样血管病相关炎症(cerebralamyloidangiopathyrelatedinflammation,CAA-I)不仅包含Aβ沉积引起的血管内炎症,也包括血管周围炎症,是CAA的一种亚型。
CAA是老年患者比较常见的脑小血管疾病,确诊需脑组织活检,且多为尸检,目前对CAA的诊断多为临床诊断。由于CAA患者早期多无临床症状,晚期会出现不同程度的认知障碍、局灶性神经系统病变等,但缺乏特异性,这使CAA独特的影像学特征成为诊断CAA的重要依据,以往CAA的典型影像学表现是脑叶自发性出血,随着磁共振成像(magneticresonanceimaging,MRI)影像技术的发展,皮层及皮层下微出血[1],皮层蛛网膜下腔出血[2]、皮层表面铁沉积征[3]、微梗死[4]、可逆和不可逆的脑白质疏松[5]及扩大的血管周围间隙[6]也在CAA患者中被发现,被称为与CAA相关的影像学标志物[7,8]。
CAA一个重要的影像学特征是皮层-皮层下多发微出血,导致以往的研究[9,10]多注重磁敏感加权成像(susceptibilityweightedimaging,SWI)在诊断CAA的价值,而扩散加权成像(diffusionweightedimaging,DWI)的成像原理与T2*GRE序列类似,可较敏感地显示微出血,尤其在显示微梗死方面无其他序列可取代。
CAA的影像表现多样且存在特异性,上述两种序列在显示其影像特点上各有优势和不足,本研究重点探讨SWI联合DWI诊断CAA和CAA-I的优势。
1资料与方法1.1纳入标准和排除标准选医院年6月—年2月收治的临床诊断为CAA及CAA-I的患者39例,且所有患者均行常规磁共振(magneticresonance,MR)、DWI及SWI。纳入标准:(1)符合由J.LINN等[11]于年提出的修订的波士顿标准中很有可能及可能的CAA患者;(2)符合E.AURIEL等[12]提出的基于临床-影像发现的CAA-I的诊断标准中很有可能及可能的CAA-I患者。CAA与CAA-I影像表现区别:前者只存在皮层或皮层下多发微出血灶,后者不但有多发的微出血灶,而且在皮层下白质出现血管炎或血管周围炎性反应[13],表现为皮层下白质水肿,在T2WI或T2液体衰减翻转回复序列(T2fluidattenuatedinversionrecovery,T2F-LAIR)上可见片样高信号,CAA及CAA-I确诊需病理检查,为非常规开展,临床上诊断CAA及CAA-I主要依赖多序列的MRI检查。排除标准:主要局限于脑深部的多发微出血的患者。
1.2一般资料39例患者中男23例,女16例,年龄60~82岁,平均70.6岁。主诉为:头痛、头晕25例,头昏伴肢体无力5例,发作性意识不清伴左侧肢体抽搐5例,突发头昏伴视物模糊4例。认知障碍19例,高血压12例。
1.3扫描仪器、扫描序列及扫描参数使用Siemensskyra3.0TMR扫描仪,采用头颈联合线圈,T2FLAIR,TR/TEmm/85ms,采集次数1,层数22,矩阵×,体素0.5mm×0.5mm×5.0mm,扫描时间1.38min;T2WI矢状位,TR/TEmm/99ms,采集次数1,层数20,矩阵×,体素0.4mm×0.4mm×5.0mm,扫描时间1.02min;DWI:采用单次激发回波平面成像(single-shotechoplanarimaging,SE-EPI)技术,扫描参数TR=ms,TE=94ms,FA=90°,thickness/gap=5/1mm,FOV=×mm2,matrix=×,扫描时间1.11min,b值为0、s/mm;SWI扫描:采用高分辨率三维扰相梯度回波序列(GRE-SWI)序列,扫描参数TR=28ms,TE=20ms,FA=15°,thickness/gap=l.2/0mm,层数80,FOV=×mm2,matrix=×。
1.4图像分析由2名从事神经影像诊断的主任医师及1名神经内科主任医师进行阅片及临床分析,通过DWI、SWI对观察病灶的部位、形态及数目,并比较分析DWI与SWI在显示微出血、微梗死方面的优势。
2结果39例患者SWI均能清晰显示多发的皮层或皮层下微出血灶,但其中1例CAA患者以脑出血和皮层微梗死为主要表现(图1),SWI仅在左侧颞叶显示散在微出血灶;35例在DWI或T2W-EPI显示散在或多发的微出血灶(图2);另4例CAA患者DWI仅显示皮层或皮层下的微梗死灶,考虑为小血管病变所致,行SWI检查发现4例均存在皮层或皮层下的多发微出血灶(图3),可见DWI除显示微出血方面有很高的敏感性外,对部分在DWI上仅表现为微梗死的CAA患者行后续SWI检查有一定的提示意义。
7例CAA-I患者均表现为皮层或皮层下多发微出血外,还出现皮层下白质水肿,在T2WI或T2FLAIR上呈高信号,其中1例CAA-I患者在DWI及T2W-EPI未见明显微梗死和微出血,仅表现皮层下白质水肿,由于未显示明确的占位性病变,后行SWI进一步检查发现病灶区及以外的皮层下多发微出血(图4)。
3讨论
CAA是一个出血和缺血性病变共存的疾病,早期的临床诊断主要依靠影像学特征[11]。MRI作为一种无创的可反复操作的检查技术,在显示CAA的影像上存在明显优势,尤其对亚临床表现者,有利于早期诊断并指导治疗。
本研究采用的DWI是单次激发SE-EPI序列,是以SE为本质并施加一个扩散敏感梯度场、以EPI方式采集数据的长TR、长TE扫描序列。这导致DWI图像即含有扩散信息,又包括T2信息,其扫描结束后MR系统会生成T2W-EPI、DWI及ADC图像。T2W-EPI是在不施加扩散敏感梯度场(即b值为0时)的情况下采用EPI数据采集方式得到的,EPI采集信号没有使用RF脉冲或梯度场来消除磁场的不均匀性,类似于T2*GRE序列,是一种对磁敏感物质敏感的序列,可清晰地显示微出血;
此外,DWI序列引入的扩散敏感梯度场增强了显示梗死的敏感性,能识别极小的梗死灶。可知DWI在显示微出血及微梗死的敏感性上明显优于T2FLAIR、T1WI、T2WI。SWI是在T2*GRE基础上发展的一种内源性对比增强技术,相比T2*GRE不同的是采用三维采集、完全流动补偿的、高分辨力的、薄层重建的梯度回波序列,能更好地显示微出血灶,增加病灶检出率和清晰度,在显示微出血方面明显优于DWI,已成为诊断CAA及CAA-I不可缺少的检查技术。
微出血在影像学上一般定义为GRET2*W序列或SWI序列上直径2~5mm的低信号区,周围无水肿,病理上代表血管周围含铁血黄素的沉积,即陈旧的微小出血灶,并排除静脉血管影、钙化、铁沉积等。微梗死的定义及大小尚无统一标准[14]。因本研究DWI显示小的梗死灶平均直径1~3mm(图1、3),但受场强的限制(1.5~3.0T),临床MR的空间分辨率无法显示大部分微梗死(平均直径1mm)。
研究[15]发现皮层或皮层下的微梗死与CAA相关,而与脑血管病常见的危险因素,如高血压、心脏病、糖尿病等并不相关,且研究[16]发现皮层微梗死与CAA的严重程度相关,多存在于严重的CAA患者中。在CAA患者的DWI图像上,可见微梗死、微出血或亚急性期血肿并存(图2~3),也发现微梗死同微出血一样多局限于皮层[17],但在活体中微梗死与微出血是否存在潜在的同一发病机制及在多发微出血的部位是否会增加微梗死出现的概率并未得到证实。
目前研究[18]认为高血压导致的微出血多局限于脑干、丘脑等深部脑区,而CAA导致的微出血多局限于皮层或皮层下。但部分CAA患者也可合并高血压,本文有12例患者合并高血压,其中8例均存在皮层和深部脑区多发的微出血灶,研究[9]发现高血压会增加CAA患者脑出血的风险。
临床上DWI已被作为一种常规颅脑MR平扫序列,可第一时间发现亚临床表现的微出血和微梗死,尤其在显示微梗死方面存在不可替代的优势。尽管相比其他常规MR序列,DWI在检出微出血方面存在优势,但对部分早期CAA患者出现的微出血不能检出,需借助检出微出血敏感性最强的SWI。(1)对于大部分存在多发脑叶微出血灶的CAA患者,DWI可明确诊断,尽管SWI可显示更多、更清晰的微出血灶;(2)对老年患者DWI显示皮层及皮层下出现散在微梗死时,要考虑CAA所致的可能性,建议行SWI扫描查看是否存在多发微出血灶,以便为诊断CAA提供更多的影像依据;(3)中老年患者当一侧或两侧皮层下白质出现水肿而病变区及周围未见明确占位征象时,要考虑CAA-I的可能性,此时最好行SWI。
由于CAA和CAA-I独特的影像特点及SWI和DWI对微出血及微梗死极高的显示能力,对CAA及CAA-I的诊断与鉴别诊断较为容易。高血压病导致的微出血多发生在基底节部位和脑桥,而CAA导致的微出血则多分布于大脑和小脑的皮质区域;高血压导致的脑出血多位于内囊、外囊、脑桥,而CAA导致的小血管病出血则多分布在脑叶。伴皮质下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病和CAA均为小血管病变,均可出现微出血及皮层下梗死,但在出现上述影像表现前,前者多伴有中度或重度的双侧对称性的脑白质病变,以双侧颞极、外囊及半卵圆区多见,且多在中年早期发病。CAA-I和可逆性后部白质脑病综合征均可出现可逆性脑白质病变,前者白质病变多局限于一侧,尤其是白质病变区及其他皮层-皮层下在SWI上可见多发的微出血灶;后者白质病变多呈双侧对称性分布且伴有明显的血压升高,病变区一般无或极少微出血灶。CAA-I和低级别胶质瘤均可出现浸润性白质高信号且无强化,但前者在SWI上可显示多发的皮层或皮层下微出血灶,尤其在病变区。
总之,CAA是针对皮层及软脑膜的小血管病变,这导致局限在脑叶的脑出血、微出血及微梗死成为诊断CAA或CAA-I及与其他疾病鉴别诊断的重要影像学特征,在显示这些影像特征方面SWI和DWI起到了至关重要的作用。
参考文献[1]GREGOIRESM,SMITHK,J魧GERHR,etal.Cerebralmicrobleedsandlong-termcognitiveout
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