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T1ρ (旋转坐标系下的弛豫时间常数) 和ADC (表观扩散系数)在评估脑缺血演变进程中的对比应用

更新时间:2019-09-09
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T1ρ (旋转坐标系下的弛豫时间常数) 和ADC (表观扩散系数)在评估脑缺血演变进程中的对比应用

摘  要
 
目的:
影响脑缺血患者选择适当的治疗策略的关键因素是脑缺血持续时间。利用T1旋转框架弛豫时间(T1ρ)及表面扩散系数(ADC)探讨评估脑缺血病程,同时评估患者的T1旋转框架弛豫时间(T1ρ)及ADC与脑缺血进程之间的相关关系,以期找到快速估算脑缺血持续时间方法。
材料与方法:
1.研究对象
入选病例为2015年5月至2016年3月在我院住院确诊的73例脑缺血患者,纳入标准如下:临床怀疑脑缺血并确诊脑缺血。排除标准如下:CT排除脑出血;有神经系统疾病,包括:多发性硬化、脑肿瘤、脑血管炎、早产缺血缺氧脑病、癫痫、外伤性脑损伤、颅内感染;接受过任何颅内手术或脑缺血治疗。
2、MRI数据的采集
     在飞利浦Philips Achieva TX 3.0T扫描仪上采用8通道头部线圈,怀疑脑梗的患者进行了磁共振扫描。嘱患者检查过程中尽量保持清醒,闭眼,平静呼吸,尽可能地不做任何动作以及意向性思维活动。T1ρ及DWI数据采集之前均进行全脑轴位T1WI、T2WI及FLAIR扫描,以排除脑部疾患。T1ρ数据采用全脑水抑制3D快速自旋回波(TSE)序列采集,进行横断位扫描,扫描基线平行于大脑前-后联合水平,自旋锁频率为500HZ,自旋锁时间分别为0ms,20ms,40ms,60ms,80ms,100ms。
   另外,扩散加权图像(diffusion weighted imaging,DWI)采用SE-EPI序列行横断位成像,数据采用双梯度多方位自旋回波echo-planar-imaging序列采集。获得三个梯度方向的不同扩散系数(b值为分别选取0和1000 s/mm2)数据。在不同的角度上施加扩散梯度场,从而减轻各向异性对DWI信号造成的影响。
  1. MRI数据的后处理
3.1 T1ρ成像后处理
主要步骤:(1)格式转换;(2)校正、标准化;(3)被试脑缺血区的感兴趣区的选择及提取T1ρ值。T1ρ驰豫时间mapping是由拟合不同自旋锁数据生成的mono-exponential衰减函数。
3.2 DWI成像后处理
      主要步骤:(1)格式转换;(2)被试脑梗区感兴趣区选择及提取ADC值。ADC mapping通过 mono-exponential model后处理软件获得。
4.统计学分析
所有统计使用SPSS20.0统计软件包或MATLAB2015a工作站,检验水准a=0.05,以p<0.05判定差异有统计学意义。计量资料用均数±标准差表示。采用两独立样本t检验的统计学方法评价病变侧及对侧所有参数结果之间的差异。两独立样本t检验的统计学方法评价所有参数结果 (∆T1ρ, ∆ADC, T1ρipsi and ADCipsi)脑缺血六期之间两两间的差异。为了描述和比较脑缺血不同时期所有参数结果的特点,采用相关性分析的统计方法定量分析所有参数结果与脑缺血时间之间的相关性。
结果:
  1.   本研究纳入73名脑梗患者,其中49名男性(年龄29-78岁之间,平均年龄及标准差:56.8 ± 12.2岁),24名女性( 年龄22-94岁之间,平均年龄及标准差:59.8 ± 14.4 岁)。临床上,按照脑缺血发生时间分为六期,其中:超级期5名,急性期6名,亚急性早期41名,亚急性晚期12名,慢性期9名。
  2.   所有参数结果病变侧与对侧都有统计学差异。在脑缺血病变处,随着时间越长∆T1ρ (ipsilateral-contralateral differences in T1ρ)(R2=0.956) 和 T1ρipsi (ipsilateral ischemia T1ρ values) (R2=0.941)越升高,两者与脑缺血发生时间呈正线性相关;而∆ADC (ipsilateral-contralateral differences in ADC) (R2=−0.410) 和 ADCipsi (ipsilateral ischemia ADC values)(R2=0.550)不具备此趋势。∆T1ρ和 T1ρipsi 脑缺血六期之间两两比较中,几乎所有两期间的差异有统计学意义,除了超急性期及急性期((p=0.589 for ∆T1ρ ,p=0.290 for T1ρipsi)。∆ADC 和 ADCipsi仅在亚急性晚期及亚急性早期之间及亚急性晚期及慢性期之间差异有统计学意义 (p < 0.01).
结论:
   T1ρ能较为准确的估算患者脑缺血发生时间。在估算脑缺血发作时间上,T1ρ要比DWI优胜,因为T1ρ与脑缺血时间呈现较好正线性相关。如果患者怀疑发生脑缺血并能配合磁共振检查,T1ρ因其可以较为准确的估算发病时间可能有助于临床选择治疗策略。
 
关键词: 急性脑梗  脑缺血  磁共振  T1ρ T1rho  表观扩散系数