【科研进展】封面文章使用IVIM弥散加权
弥散对急性/亚急性缺血性脑卒中的评价发挥侧重要作用。脑卒中区域在DWI图象上表现为高信号，同时ADC值下降。ADC值可以对活体内水分子布朗运动的程度进行定量，但是影响ADC值变化的因素仍不甚明确。一个可能的缘由包括细胞肿胀，水分子受限于细胞外间隙。文献报导的其他影响ADC值的因素包括细胞膜通透性，胞质环流，细胞体积分数变化，细胞外和细胞内弥散，微管和神经丝等微结构破坏引发细胞内粘性改变。另外，许多研究脑部弥散的文献提出在某些b值范围内的弥散模型不再允从单指数衰减，基于单指数假定的ADC概念不再能精确描写信号衰减曲线。
IVIM模型是最常见的用于描写非单指数信号衰减的弥散模型。该理论最早由LeBihan提出，研究的是弥散信号衰减和b值大小之间的关系，他把弥散信号分为两种成份：组织内弥散和微血管灌注。该理论假定每个体素内的弥散信号来源于血管内和血管外两室，而且两室之间没有水分子交换。当b值比较低时，引发体素内氢质子失相位的缘由是血流灌注成份，当b值比较大时，水分子弥散占优势，而血管内血流信号被抑制。基于以上假定，使用双指数模型可以获得3种弥散参数，水分子弥散D，微血管灌注D*和血管容积分数f。
IVIM理论最早在临床上应用于神经系统疾病，在缺血性脑卒中方面文献报导有限。医院许建荣教授团队运用该技术对脑卒中进行深入评价，成果已作为封面文章发表于年3月NMRINBIOMEDICINE杂志上（影响因子2.）。
材料与方法
年8月-年4月期间，例急性（病发小时）和亚急性（病发24小时-2周）脑卒中患者入组实验，排除标准包括有肿瘤或其他非血管病变，出血，病灶小于25px和DWI图象变形或运动伪影。
磁共振扫描在GESignaHDxt3T上进行，主要扫描序列包括T2Flair，3DTOFMRA，DWI。其中DWI采取b值为0,20,50,,,,,,0s/mm2。
数据导出后进行离线处理，先使用FSL图象配准工具进行涡流引发的图象形变校订，再使用MATLAB进行IVIM拟合分析，拟合方法使用非线性最小二乘法。
IVIM双指数模型公式以下：
传统的ADC使用以下单指数模型对所有b值进行拟合：
不同拟合方法的评价：采取赤池信息量准则AIC对上述两种拟合方法进行评价，AIC值越低，拟合效果越好。
ROI描绘与分析：在横断面b=0s/mm2图象上，手动勾绘病灶和同层面对侧半球对称区域ROI，并将ROI拷贝到所有参数图上，进行基于像素的数据分析。
结果
图1(a)b=0s/mm2上ROI描绘，患侧ROI1，对侧正常脑组织区域ROI2(b)信号强度随b值衰减图，虚线为拟合曲线
图1中，在病灶区域的高b值区域拟合斜率D和低b值区域拟合斜率D*均显著下降，而高b值区域拟合后截距大于正常脑区。
表1赤池信息量准则AIC对单指数和双指数模型分别进行评价，双指数模型更优
图岁，女性，右边放射冠区出现梗死灶，病发1天后进行磁共振检查。MRA可见大脑中动脉轻度狭窄。所有IVIM参数图都可见病灶有不同程度的信号下降。
图3病灶与健侧脑组织ADC与IVIM参数盒图，除D*外其他参数均有显著差异。
图4传统ADC值与IVIM参数之间相关性的散点图。ADC与D，f值有非常显著的正相关性，、与fD*相关性稍弱，与D*无相关性。
结论
IVIM提供的参数反应了水分子弥散和微血管灌注进程，可以无创地评估急性和亚急性脑卒中。本研究结果显示，IVIM模型可以比传统的单指数模型更好地描绘弥散信号衰减进程。反应弥散的参数D和反应灌注的参数f、fD*均显著下降，这与脑卒中缺血的病理生理进程完全一致。IVIM有望成为急性和亚急性脑卒中的临床评价指标。
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