1. DWI/PWI診斷急性腦梗死的原理

DWI是基于平面回波成像（EPI）技術，在體外對組織水的移動能力進行測量的一種手段。DWI圖像的獲得可通過測量近似彌散系數（ADC）來完成。ADC值反映的是水分子在組織內的彌散運動能力。在DWI圖像上，彌散運動相對快的區(qū)域（如csf）暗于正常腦組織，正常腦組織暗于比正常彌散更慢的腦缺血損傷區(qū)。腦梗死超急性期，病灶在DWI圖像上呈高信號，在ADC圖像上呈低信號，隨梗死時間的延長，DWI信號強度呈下降趨勢，而ADC值呈上升趨勢。

對于腦梗死，DWI反映的是細胞毒性水腫，T2WI反映的是血管源性水腫，CT反映的是腦組織的壞死和水腫。血管源性水腫的出現(xiàn)比細胞毒性水腫的出現(xiàn)晚6-12h[1]，因此，急性腦梗死6h內在病灶的確認上，DWI明顯優(yōu)于頭顱CT和常規(guī)MRI。

PWI是利用快速增強掃描技術，靜脈內快速注入造影劑，根據造影劑信號強度改變的大小描述腦組織灌注情況的掃描方法。通常用腦血流（CBF）、腦血容量（CBV）及平均通過時間（MTT）這些參數來表達，其中rCBV是最直觀的指標[2]。在急性腦梗死發(fā)作早期，PWI顯示病灶中心血流灌注嚴重減少，而周圍血流灌注逐漸增加。

2．DWI/PWI在急性腦梗死診斷和治療中的作用

在溶栓治療前，必須明確如下幾個問題：（1）明確病變是出血性還是缺血性，是新發(fā)性還是陳舊性，是持續(xù)性還是短暫性，只有對于新發(fā)的持續(xù)性缺血性中風才可以進行溶栓治療。(2)明確病灶是否有缺血半暗帶，有缺血半暗帶才有溶栓的價值。(3)明確發(fā)生溶栓后出血的危險性，出血危險性大的，溶栓治療效果差。在解決上述問題方面，DWI/PWI明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的MRI和常規(guī)CT[1、3－7]。作用如下：

2.1 確定缺血半暗帶

腦缺血半暗帶（penumbra）是指圍繞腦缺血核心周圍的具有潛在可逆性損傷的梗死周邊區(qū)。該區(qū)如不能在短時間內使血流得到恢復或采取其他的措施阻止細胞的死亡過程，即可發(fā)展為梗死。

超急性期腦梗死的DWI圖像，病灶區(qū)呈高信號，但這并不意味著損傷不可逆，因為及時再灌注，可使早期DWI高信號區(qū)縮小，這充分提示在高信號區(qū)有可存活組織[8]，其是否可存活，與缺血性損傷的嚴重程度和持續(xù)時間有關[2、4、9]。如何判別病灶區(qū)是否有缺血半暗帶，是問題的關鍵。

多項研究表明[10，11]，聯(lián)合使用PWI和DWI技術有助于推測是否存在缺血半暗帶。美國馬薩諸塞州綜合醫(yī)院放射科做的一項回顧性研究表明[12]：聯(lián)合使用DWI和PWI較單獨使用者明顯提高了診斷的特異性和敏感性。聯(lián)合使用DWI和PWI，可出現(xiàn)如下幾種影像學表現(xiàn)：首先可分為兩大類，“match”和 “mismatch”。 “match”指DWI和PWI在所檢測的病變組織體積上一致，即DWI=PWI；相反 “mismatch”指DWI和PWI所顯示的異常區(qū)域不一致，包括如下幾種情況：1. PWI＞DWI，即PWI所顯示的異常區(qū)域明顯大于DWI所顯示者。提示DWI所顯示的異常區(qū)域可能代表梗死核心，而PWI所顯示者可能包括了梗死核心和缺血半暗帶[13、14]。2. PWI異常，DWI正常。提示血流已有障礙，但還沒有下降到造成組織缺血性損傷的程度，若血流得不到恢復，則最終的DWI缺損區(qū)與PWI相等。3. DWI異常，而PWI正常。提示PWI成像時栓塞等所致腦梗死的病因已自行解除，而不表現(xiàn)PWI灌注缺損。4. DWI＞PWI，即DWI顯示的異常區(qū)域大于PWI所顯示者。提示可能為梗死核心產生的興奮性毒物使周圍組織發(fā)生繼發(fā)性梗死所致。Sorensen等[11]所做研究認為，這種情況積極救治，最終梗死區(qū)不會縮小或增大。

目前所說的DWI和PWI “mismatch”多指PWI＞DWI者。多數研究認為[13－16]，DWI和PWI “mismatch”部分，即PWI＞DWI部分代表缺血半暗帶。因此可以設想，對于腦梗死患者，不管發(fā)病時間長短，利用PWI和DWI影像，可以判定缺血半暗帶，以決定是否進行溶栓治療。根據這一設想，世界各國做了許多臨床試驗，嘗試根據DWI和PWI所確定的缺血半暗帶，擴大時間窗進行溶栓治療。美國斯坦佛中風中心對三個大型臨床隨機對照試驗進行了評價，其結果并未證明擴大溶栓治療時間窗，tPA溶栓更有效?；诖耍罱肋M行了一項大型多中心前瞻性tPA溶栓研究，結果相反，認為擴大溶栓治療時間窗，tPA溶栓治療有效，且出血的發(fā)生率亦較低[17]。另有一項研究認為[2]，對于PWI＞DWI的患者，溶栓治療后其早期臨床預后并沒有像預期那樣發(fā)生戲劇性的改善。丹麥Rohl等[9]進行了一項研究認為，在PWI的三個參數中，rCBF對于確定缺血半暗帶是否具有活力是最有效的指標，并精確測量了缺血半暗帶具有活力的閾值為rCBF>0.59和MTT<1.63，即缺血半暗帶在該條件時是可逆的，積極救治可恢復正常，溶栓效果好。

故目前認為，梗死后6h內，通過DWI/PWI檢查，若DWI異常區(qū)域小于該動脈供血區(qū)的1/3，且PWI＞DWI或PWI異常而DWI正常，是溶栓治療的適應癥[18]。對于梗死時間超過6h，影像學符合上述標準的溶栓治療，目前正處于研究中，但已有臨床試驗證明其治療效果較好[17]，結論尚有待于進一步驗證。

2.2 預測缺血后出血的發(fā)生

ECASS-1研究的資料顯示[19]，缺血病灶超過受累動脈供血區(qū)1/3以上的患者腦出血的危險性高。常規(guī)CT較傳統(tǒng)MRI優(yōu)越之處就在于檢測腦出血的敏感性很高。最新的研究表明，DWI和PWI技術，對缺血后出血（haemorrhage transform ,HT）的預測，尤其對溶栓后出血的預測較常規(guī)CT和傳統(tǒng)MRI敏感。美國斯坦佛中風中心最近做了一項研究[20]：PWI/DWI在急性缺血性中風后出血預測中的作用。結果表明：1.將要發(fā)生缺血后出血的區(qū)域ADC值顯著低于整個缺血區(qū)的ADC值，二者比較有顯著性差異，ADC值越低，缺血性損害越嚴重，越易發(fā)生出血。2.溶栓者發(fā)生HT者明顯早于不溶栓者。3.早期若不能及時再灌注會增加出血的危險性，有缺血后遲發(fā)性再灌注者的HT較無遲發(fā)灌注者高。另有法國里昂腦血管疾病研究中心的試驗證明，DWI/PWI技術對HT的檢測明顯優(yōu)于CT掃描[21]。

2.3 判斷缺血的預后

目前臨床研究表明，彌散異常的存在常常提示神經功能缺損的存在。Warach等[22]用PWI、DWI預測早期缺血性卒中的臨床結果，通過對發(fā)病2－8h的19例病人檢查，發(fā)現(xiàn)早期PWI、DWI預測卒中病人沒有、部分、或完全癥狀改善是17/19例，而傳統(tǒng)MRI為10/19例。另外Ueda等[23]所做的研究認為，tPA溶栓治療后，剩余CBF大于正常值的55％時，提示預后較好，若剩余CBF小于正常值的35％時，提示預后較差，因此，借助DWI和PWI技術能夠為缺血的預后提供客觀的資料。

2.4 鑒別腦梗死和短暫性腦缺血發(fā)作（TIA）

TIA的臨床癥狀可與超急性期腦梗死十分相似，多個研究表明[11、22]，DWI正常，而PWI顯示灌注缺損，常提示為TIA而沒有腦梗死。以往由于條件所限，溶栓治療僅根據患者的發(fā)病時間和臨床癥狀來決定，不夠準確和客觀，對于持續(xù)時間較長的TIA或可逆性缺血性中風（RIND）亦可能進行溶栓治療。通過DWI和PWI的檢查，顯示為TIA的或沒有缺血半暗帶的，則不宜溶栓，因而免去了患者不必要的溶栓治療。但目前亦有人認為，DWI正常，而PWI異常，表示已有灌注缺損，只是尚未達到DWI異常閾值，亦可進行溶栓治療。該機制尚處于探討中，還需進一步研究證實。

2.5 鑒別新舊梗死灶

急性、亞急性、慢性梗死灶在常規(guī)MRI的T2WI上均表現(xiàn)為高信號，難以分辨新舊梗死灶。DWI和ADC圖像則不同，在超急性、急性、亞急性期，病灶在DWI圖上呈高信號，在ADC圖上呈低信號；而在慢性期和恢復期，DWI圖呈低信號，ADC圖呈高信號。根據這點可鑒別新舊梗死，決定是否有必要溶栓治療。

3．DWI/PWI在腦梗死診斷、分期及預后判斷中應注意的問題

3.1 ADC變化與臨床癥狀及血管再通不平行

多數對DWI和ADC的研究，多只測量幾個固定時間點的ADC值，認為超急性期ADC值下降，ADC圖呈低信號，血管再通后，隨時間的延長，ADC值逐漸升高。FuHai Li等[24,25]所做動物實驗發(fā)現(xiàn)，ADC值可在大腦中動脈閉塞后3分鐘就顯示出下降。若大腦中動脈在閉塞30分鐘內再通，則ADC值可在1h內恢復正常，但再通后2.5-4h，ADC值又再次出現(xiàn)下降，此時，實驗動物的體征卻在進行性好轉，其原因可能為缺血區(qū)保持完整的神經元過度激活或相鄰正常區(qū)域的其他神經元的功能代償所致[26,27]，但在72h時，ADC值可再次正?；Ｈ糸]塞30-60分鐘再通，則72hADC值不能完全恢復正常，但其面積可縮?。蝗糸]塞超過1h，則72h時ADC值不能恢復，其面積與發(fā)作開始時等大或增加，因此，血管的再通并不意味著ADC值恢復正常，ADC值的下降也并不一定出現(xiàn)癥狀的加重。臨床工作者不能只以影像學資料作為判斷梗死預后的指標。

3.2 可能出現(xiàn)DWI高信號疾病的鑒別

有些疾病偶呈卒中樣起病，其中個別病灶也可呈現(xiàn)為DWI高信號，如偏頭痛、腦膿腫、腦腫瘤、多發(fā)性硬化等，但這些疾病的DWI圖像，T2WI的影響可能占優(yōu)勢，DWI上病灶可能更亮一些，而ADC值卻沒有下降，借此可有助于與急性腦梗死鑒別[28、29]。

3.3 DWI上高信號并不一定意味著ADC值下降

對于急性腦梗死，病灶區(qū)ADC值下降，DWI上出現(xiàn)高信號，這一點已形成共識，但反過來，DWI上高信號并不一定意味著ADC值下降。在DWI圖像上，除ADC的主要作用外，有時T2WI的影響不可忽視[29、30]。亞急性期甚至慢性早期ADC值開始回升時，DWI圖上仍可出現(xiàn)不同程度的高信號。因此，應聯(lián)合使用ADC和DWI技術，判定腦梗死的分期，以決定是否進行溶栓治療。

總之，隨著DWI和PWI技術的成熟和研究的進一步深入，DWI和PWI對超急性期腦梗死的診斷，缺血半暗帶的確認及對梗死后出血的預測將進一步完善，臨床醫(yī)師將能在DWI和PWI的指導下，根據急性中風病人的具體情況來選擇治療方案和評價治療效果，而不只限于固定的時間窗。