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常用脑影像技术在脑卒中诊断中的应用

脑卒中是一种严重的脑血管疾病,具有高发病率、高复发率、高死亡率和高致残率的特点,居全球疾病前3位,早期识别和诊治是改善脑卒中转归的重要举措,对于患者的治疗和康复至关重要。随着医学影像技术的不断发展,常用的脑影像技术在脑卒中诊断中扮演着重要的角色。小编今天和大家分享的是常用的脑影像技术在脑卒中诊断中的应用,一起来看看吧~

脑组织成像技术

CT(computedtomography)

CT技术在检查脑组织病变方面被广泛应用,能够清晰显示头颅不同层面的组织结构和解剖关系,对大多数疾病进行检测和诊断。CT扫描对脑出血和脑外伤的评估非常敏感,特别是在显示骨性结构方面具有显著优势。常用的临床扫描方式包括非增强CT扫描(non-contrastCT,NCCT)、增强CT扫描以及CT灌注成像(CTperfusion,CTP)。

NCCT是急性脑卒中的首选影像学检查方法。它对于排除脑出血、脑肿瘤和脑血管畸形等其他病变具有重要意义。在超急性期缺血性脑卒中的识别和诊断中,NCCT可以通过一些特殊征象进行早期识别,但其敏感度低于磁共振弥散加权成像(magneticresonancediffusionweightedimaging,MR-DWI)。

CT检查在急性期脑出血的检测方面表现出很高的敏感性,能够准确检出脑出血和蛛网膜下腔出血(subarachnoidhemorrhage,SAH),但对于后颅窝病变的显示容易受到伪影的影响,对于较小的脑干病变和靠近颅底的病变的检出有一定局限性。在脑卒中的复查评估中,NCCT有助于显示最终梗死灶,并能敏感识别再灌注损伤导致的出血转化。CT检查方便快捷,费用较低,且不受磁共振禁忌证的限制。但其缺点在于辐射剂量较高,因此对于孕妇、儿童和特殊人群需要慎重选择。

CTP是在静脉注射对比剂的同时,对脑组织进行连续动态扫描,以获取每个像素的时间-密度曲线。根据这些曲线应用不同的数学模型进行后处理分析,可以获得局部脑血流量、脑血容量、平均通过时间、达峰时间以及残余功能达峰时间等重要的血流动力学参数,有助于准确评估脑卒中患者的脑组织血流灌注情况。

磁共振成像(MRI)

MRI是脑卒中患者临床检查和评估的关键技术。其中,MR-DWI是目前对超急性期脑梗死最为敏感的影像技术,可以在病变发生后数十分钟内显示脑梗死局部的细胞毒性水肿。MRI对小缺血灶和后颅窝病灶的检测具有较高的敏感度。常用的MRI扫描方案包括常规T1WI、T2WI、FLAIR、DWI和ADC序列,以及T2*GRE和SWI序列用于出血性病灶的检出。MRI具有高软组织分辨率和无X线电离辐射等优势,但缺点是扫描时间较长,且不能应用于有MRI禁忌证的患者。

T1WI和T2WI图像分别对不同软组织结构具有良好的对比度,有利于解剖结构的观察和病变的信号变化的敏感检测。FLAIR成像可以提高病灶与正常组织的信号对比,对血管源性水肿及急性梗死灶更为敏感。DWI是基于分子扩散原理的序列,对急性缺血性脑卒中的诊断尤为敏感。ADC用于描述分子扩散运动速度和范围,可定量计算水分子的运动信息。MR-PWI通过DSC-MRI和DCE-MRI等技术实现,可获取重要的脑血流量、脑血容量、MTT、达峰时间和Tmax等灌注参数。ASL是一种无需对比剂的无创性灌注成像方法,常用于血脑屏障和血管通透性的评估。

头颈部血管成像技术

CTA

CTA是一项重要的影像学技术,用于诊断血管病变、观察血管结构和血液供应情况。它具备多种后处理分析技术,如多平面重建、曲面重建、最大密度投影和容积重建等,可对靶血管进行全方位、多角度的观察。在颅内CTA检查中,可清晰显示Willis环结构,评价血管狭窄或闭塞情况,并对侧支循环进行评估。在急诊情况下,特别是对于缺血性脑卒中患者,CTA可用于评估大血管闭塞情况,同时也是检出动脉瘤和血管畸形的可靠手段。

CTA扫描速度快,范围广,能够迅速显示从主动脉弓至颅内的大动脉情况,有助于诊断血管病变并进行随访观察。然而,CTA也存在一些局限性,包括X线辐射和需使用碘对比剂,可能引发过敏反应,并不适用于甲状腺功能亢进的患者。此外,血管狭窄的评价可能受到多种因素的影响,如扫描时间、对比剂使用和血管钙化程度等。

总体而言,CTA的空间分辨率较高,可靠性优于对比增强磁共振血管造影(CEMRA),尤其对颅内外动脉狭窄性病变的评估更为可靠。与数字减影血管造影(DSA)相比,CTA在诊断无症状性血管异常方面具有高敏感度和特异度,但在瞬时血管成像方面仍有改进空间。随着技术的不断更新,CTA作为评估脑血管病的有效工具,其应用前景将更加广泛,并有可能在未来替代DSA成为诊断的首选。

磁共振血管造影(MRA)

CTA

CTA是一项重要的影像学技术,用于诊断血管病变、观察血管结构和血液供应情况。它具备多种后处理分析技术,如多平面重建、曲面重建、最大密度投影和容积重建等,可对靶血管进行全方位、多角度的观察。在颅内CTA检查中,可清晰显示Willis环结构,评价血管狭窄或闭塞情况,并对侧支循环进行评估。在急诊情况下,特别是对于缺血性脑卒中患者,CTA可用于评估大血管闭塞情况,同时也是检出动脉瘤和血管畸形的可靠手段。

CTA扫描速度快,范围广,能够迅速显示从主动脉弓至颅内的大动脉情况,有助于诊断血管病变并进行随访观察。然而,CTA也存在一些局限性,包括X线辐射和需使用碘对比剂,可能引发过敏反应,并不适用于甲状腺功能亢进的患者。此外,血管狭窄的评价可能受到多种因素的影响,如扫描时间、对比剂使用和血管钙化程度等。

总体而言,CTA的空间分辨率较高,可靠性优于对比增强磁共振血管造影(CEMRA),尤其对颅内外动脉狭窄性病变的评估更为可靠。与数字减影血管造影(DSA)相比,CTA在诊断无症状性血管异常方面具有高敏感度和特异度,但在瞬时血管成像方面仍有改进空间。随着技术的不断更新,CTA作为评估脑血管病的有效工具,其应用前景将更加广泛,并有可能在未来替代DSA成为诊断的首选。

磁共振血管造影(MRA)

1、磁共振血管成像(MRA)

MRA利用血液与静止组织的磁共振信号差异生成图像,是多种血管成像技术中的一种。常用的MRA方法包括3D时间飞跃法MRA(3DTOFMRA)和CEMRA。3DTOFMRA基于血液的流入增强效应成像,无需对比剂,操作简便,可清晰显示头颈部大动脉的形态。然而,该技术易受血流相关伪影影响,在评价动脉狭窄时可能存在假阳性和夸大效应。CEMRA需引入对比剂,通过减影法去除背景组织信号,显示血管形态,对动脉狭窄的评估准确性较高。但该技术存在对比剂过敏风险和伪影问题,需要慎重选择扫描时机。

2、高分辨磁共振血管壁成像(HRMRVWI)

HRMRVWI利用各种黑血成像技术,抑制管腔内血流信号,增强管壁信号,可清晰显示血管壁病变。该技术被广泛用于头颈部血管病变的评估和诊断,包括颈动脉粥样硬化斑块的组织成分识别和颅内动脉病变的鉴别诊断。HRMRVWI的常用序列包括3D可变重聚反转角序列,具有较高的空间分辨率。然而,该技术扫描时间较长,易受慢血流伪影影响,对较小的血管评估有限。

数字减影血管造影(DSA)

DSA是一种脑血管病诊断和治疗中至关重要的影像技术。它通过在动脉内注射对比剂前后进行X线成像,然后对数字化图像进行减影处理,以消除干扰,得到高对比的血管图像,从而显示颅内血管结构。DSA一直以来都是多种脑血管疾病诊断的“金标准”。然而,DSA是一种有创检查,存在辐射和应用碘对比剂的问题。它需要长时间的操作,同时对患者和医务工作者都带来电离辐射的影响。另外,由于其有创性的操作,可能导致严重的并发症甚至死亡,因此在临床应用中受到一定的限制。

DSA检查的步骤是通过插管到入路动脉(通常是股动脉),然后到达所要检查的动脉位置附近,在注入对比剂前后进行成像。两帧不同时相的数字化图像经过减影处理,消除了背景和软组织信号,从而得到了对比剂充盈的血管图像。头颈部DSA检查可以全面观察主要大血管的全时相,包括动脉期、毛细血管期、静脉期和静脉窦期,并且可以通过超选择造影显示小的血管分支。

结合3D重建后处理技术,DSA可以更清晰地显示血管解剖和病变。虽然DSA能够准确评价动脉狭窄或闭塞,并对颅内侧支循环进行准确评估,但它不能显示血管腔外结构,在某些血管壁疾病中无法显示疾病全貌,因此需要结合血管壁成像来对病变进行全面评估[1]。

总结

常用的脑影像技术在脑卒中诊断中发挥着至关重要的作用,它们有助于医生快速准确地诊断患者的脑卒中,评估病情和预后。从CT到MRI,再到头颈部血管成像技术如CTA和MRA,以及DSA,这些技术的不断发展和完善使得我们能够更全面地了解脑血管病变的情况。各种影像技术在脑卒中诊断中各有优劣,需根据患者情况和临床需要进行选择,从而为患者的诊治提供更加精准和个性化的方案。

参考文献

中华医学会神经病学分会,中华医学会神经病学分会脑血管病学组.常用脑影像技术在脑卒中诊断中的应用指南[J].中华神经科杂志,2024,57(3):206-224.

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