1、1H MRS联合 MRI对新生儿缺氧缺血性 脑病的诊断价值 胡望福 张玲 武汉市汉阳医院放射科 香港大学深圳医院 摘 要： 目的 探讨氢质子磁共振波谱成像 (1H MRS) 联合磁共振成像 (MRI) 对新生儿 缺氧缺血性脑病 (HIE) 的诊断价值。 方法 选取 2014年5月至2017 年7月我院 收治的HIE新生儿 60例, 同期选取健康新生儿 60例, 所有新生儿均给予 MRI、 1H MRS检查。结果 与健康新生儿比较, HIE 新生儿MRI主要特征为, 白质、皮 质、 双基底节区T1WI 高信号, 幕上脑水肿均数/叶数升高, 蛛网膜下腔和弥漫性 脑颅出血, 1H MRS 主要特征为
2、, 见氨酸及谷氨酞复合物 a (CLx-a) 峰、胆碱 (Cho) 峰、N-乙酰天门冬氨酸 (NAA) 峰、肌酸 (Cr) 峰但NAA峰低或部分病例 NAA峰低于 Cr峰, HIE 新生儿NAA/Cr、NAA/Cho 水平明显低于健康新生儿, HIE 新生儿CLx-a/Cr、Lac/Cr水平明显高于健康新生儿, 差异有统计学意义 (P0.05) , 具有可比 性。 1.2 方法 1.2.1 MRI 检查: 所有新生儿喂服50 mg/kg 的10%水合氯醛, 在睡眠安静状态下采用标准正交头 部八通道线圈 (GE Signa Excite3.0 T 超导型磁共振扫描仪) 行矢状面、轴 面扫描, 参
3、数设置为, T1加权成像 (T1WI, TR 500 ms, TE 15 ms) 、T2加权成 像 (T2WI, TR 5100 ms, TE 130ms) , 层厚 4mm, 层距0.5mm, 磁共振弥散加权 成像 (DWI, TR 9602 ms, TE 114 ms) , 扫描结束后保存图像。 1.2.21H MRS检查: 所有新生儿MRI检查后换头颅专用单通道正交线圈, 于轴面T2WI基底节层面定 位后将兴趣区跨中线定位为包括双侧基底节及部分丘脑在内等 16个像素范围的 双侧基底核区, 参数设置为, 波谱脉冲序列为点解析频谱 (PRESS) 序列, 容积 块厚15-20mm, 视野 (
4、FOV) 24cm24cm, 层厚 20mm、 前后径及左右径均为 30mm, TR 1500 ms、TE 144 ms, 二维多体素 (MV) 技术采集, 扫描重复次数 128次、 激励次数 (NEX) 2 次, 扫描结束后保存图像, 氨酸及谷氨酞复合物 a峰 (CLx-a) 、N-乙酰天门冬氨酸 (NAA) 、胆碱 (Cho) 、肌酸 (Cr) 、乳酸 (Lac) 等指标在其配套的GE AW4.6处理工作站中Functool软件进行分析, 先选中一侧 指标使之激活变为绿色, 此时所显示的波谱图像为该指标波谱曲线图, 在工作 站中处理并计算NAA/Cr、NAA/Cho、CLx-a/Cr、La
5、c/Cr值。 1.3 不同方法诊断 HIE 的标准: MRI参照刘淑芳、Nanavati T等研究的标准5-6, 阅片时主要参考白质、皮质、 双基底节区等脑域信号情况和幕上脑水肿均数、叶数、蛛网膜下腔和弥漫性脑颅 出血等指标, 由2名高年资 (从事该领域3年以上且取得高级及以上的资格证书) 医师采用双盲独立评估, 意见不一时, 由另一名同等资格医师参与评估, 最终 结果遵从少数服从多数原则;1H MRS主要依据 NAA/Cr、NAA/Cho、CLx-a/Cr、 Lac/Cr值, 对每个指标值采用四格表进行分析, 最后联合所有指标值进行计 算。 1.4 统计学数据处理: 采用SPSS 22.0
6、统计软件处理数据, 对计数资料比较以 (%) 表示采用 检验, 对计量资料比较以 表示采用t检验, 在P0.05时, 差异有统计学意 义。 2 结果 2.1 不同新生儿的 MRI 图像情况 HIE新生儿 MRI主要特征为, 白质、 皮质、 双基底节区 T1WI高信号分别为 48.00% (24/50) 、62.00% (31/50) 、42.00% (21/50) , 幕上脑水肿均数/叶数升高 20.00% (10/50) , 蛛网膜下腔和弥漫性脑颅出血分别为 46.00% (23/50) 、 14.00% (7/50) , 而健康新生儿均未出现以上异常症状。 2.2 不同新生儿的1H MRS
7、 图像情况 与健康新生儿比较, 1H MRS 主要特征为, 见 CLx-a峰、Cho峰、NAA 峰、Cr峰, 但NAA 峰较低, 部分病例 NAA峰低于Cr峰 HIE新生儿NAA/Cr、NAA/Cho 水平明 显低于健康新生儿, HIE 新生儿CLx-a/Cr、乳酸 Lac/Cr水平明显高于健康新生 儿, HIE 新生儿NAA/Cr、NAA/Cho水平明显低于健康新生儿, HIE新生儿 CLx-a/Cr、 Lac/Cr水平明显高于健康新生儿, 差异有统计学意义 (P0.05) , 见 表1, 图 1。 表1 不同新生儿1H MRSNAA/Cr、NAA/Cho、CLx-a/Cr、Lac/Cr水平
8、比较 下载原表 图1 HIE 新生儿的 1H MRS图像:男, 日龄5d, 重度, 可见Cho峰、NAA峰、Cr 峰、CLx-a峰、Lac峰, CLx-a峰最高, Cho峰、Cr峰次之, NAA峰低于 Cr峰, Lac 峰最低 2.3 不同方法诊断 HIE 的价值情况 在诊断HIE的敏感度、 特异度、 准确度方面, MRI 分别为83.33% (50/60) 、 80.00% (48/60) 、 81.67% (98/120) , 有10例漏诊、 有 12例误诊, 1H MRS (MRSNAA/Cr、 NAA/Cho、CLx-a/Cr、Lac/Cr分别以1.30、0.95、0.68、0.26为
9、临界值时) 分 别为86.67% (52/60) 、83.33% (50/60) 、85.00% (102/120) , 有 8例漏诊、 有10例误诊, 1H MRS 联合MRI分别为96.67% (58/60) 、95.00% (57/60) 、 95.83% (115/120) , 1H MRS 联合MRI明显高于 MRI、1H MRS, 有 2例漏诊、 有3例误诊, 差异有统计学意义 (=28.453, P0.001, =33.452, P0.001, =62.437, P0.001) , MRI、1H MRS基本相同, 差异无统计学意义 (=0.107, P=0.924, =0.223
10、, P=0.852, =0.480, P=0.711) , 见表2。 表2 不同方法诊断 HIE的价值情况 (n) 下载原表 3 讨论 HIE是指在围产期由于窒息及宫内窘迫而引发的缺氧缺血性脑损害, 可导致嗜 睡、肌张力减低、呼吸困难等症状, 具有病情重、致残率高、病死率高等临床特 点, 其治疗关键在于及时诊断并予以有效的治疗。目前, HIE的临床诊断主要依 靠临床表现、 实验室等检查, 但其检查较为复杂且所需时间较长, 不利于临床早 期及时作出病情评估并实施相应的治疗干预措施, 因此, 早期对HIE 进行诊断 并及时治疗, 对改善患儿的预后具有非常重要的意义7。 有研究显示, 随着 MRI新
11、技术在临床上的不断应用与推广, 通过核磁共振现象 从人体中获得电磁信号并重建出人体信息, 可有效反映基本的病变情况, 使得 临床之前人为主观的诊断方式逐步融入可视化的客观指标, 已逐渐被应用于 HIE的鉴别诊断中, 且其诊断价值逐渐被临床所认可8。但有研究表明, 目前 MRI检查中所用仪器设备及选择序列参数均不同, 且脑部疾病组织、结构等复杂 多变, 加之凭肉眼观察信号改变存在人为差异, 易影响图像信息对疾病诊断的 效能, 从而导致误诊、漏诊的发生9,10。而有研究显示, MRS是由 MRI改进并 发展而成的新技术, 具有定量检测组织中多种生化指标水平的作用, 可协助医 师进一步了解检查部位的
12、生理和病理变化, 有利于提高对疾病诊断的准确性 11,12。 对此, 本研究通过给予新生儿 MRI、1H MRS 检查, 发现与健康新生儿比较, MRI 显示, HIE新生儿以白质皮质和双基底节区 T1WI高信号、幕上脑水肿均数/叶数 升高、蛛网膜下腔和弥漫性脑颅出血为主要特征, 1H MRS显示, 主要特征为见CLx-a 峰、Cho峰、NAA峰、Cr 峰, 但NAA峰较低, 部分病例NAA峰低于 Cr峰 HIE新生儿 NAA/Cr、NAA/Cho水平明显低于健康新生儿, HIE新生儿 CLx-a/Cr、 乳酸Lac/Cr 水平明显高于健康新生儿, 表明与健康新生儿比较, HIE 新生儿的 M
13、RI、1H MRS存在明显的异常特征, 且上述几种征象是新生儿 HIE的主要表现。 这可能是由于MRI检查时, 因HIE发生发展过程中, 缺血缺氧可引起脑内神经细 胞质膜的破坏, 尤其是以白质皮质和双基底节区等区域较为敏感, 进而导致的 水分子运动的变化引起电磁信号改善所致, 使的T1WI呈高信号, 且脑组织的损 害会引起脑水肿的发生, 尤其是在幕上区域, 故表现幕上脑水肿均数/叶数升高, 且部分严重者, 可引起脑血管破裂而表现为蛛网膜下腔和弥漫性脑颅出血 13,14;因此, MRI 可通过获得电磁信号并重建而检测上述指标, 为诊断新生儿 HIE提供重要的参考依据。而在1H MRS检查时, 因
14、HIE新生儿脑部处于较为严 重的缺氧缺血状态, 可导致能量代谢障碍、 细胞内酸中毒等脑内代谢紊乱的发生, 其中Cr 是新陈代谢的标志物, 能够辅助为肌肉和神经细胞提供能量, 可反映肌 肉和神经细胞的恢复情况;Lac是机体内常见的代谢产物之一, 在组织缺氧缺血 时可使氧化磷酸化不足导致无氧糖酵解增加而使其大量分泌;NAA是在轴突髓鞘 形成过程中脂肪酸合成时乙酰基的一种供体, Cho的浓度主要与细胞膜、鞘磷脂 和脑内的复杂脂类有关, 也是一种细胞膜转换的标记物, 可反映细胞的增殖能 力;Cho是一种细胞膜转换的标记物, 可反映细胞的增殖能力, CLx-a是脑内最主 要的兴奋性神经递质之一, 具有调
15、节和维持脑功能的作用15-18;故可导致细 胞代谢的改变, 使氧化磷酸化不足导致无氧糖酵解增加而使Lac大量分泌, 随 着Lac 浓度上升, 可引起脑细胞酸性中毒, 而毒性作用影响脑内细胞膜、 鞘磷脂 的转换和脑神经组织对血氧的利用效率, 进而影响脑神经细胞的新陈代谢, 导 致Cho、 Cr水平紊乱, 同时其毒性作用还可能会损伤机体脑组织而阻滞其沉积部 位脑组织发育, 表现为 NAA的水平下降, 因此, 1H MRS可通过直观定量分析组 织的代谢、 生化及化合物等情况而检测上述指标, 为诊断新生儿HIE 提供重要的 参考依据。 而在诊断HIE的敏感度、 特异度、 准确度方面, MRI分别为83
16、.33%、 80.00%、 81.67%, 1H MRS分别为86.67%、83.33%、85.00%, MRI、1H MRS基本相同, 则提示MRI、 1H MRS对HIE具有良好的诊断价值, 这可能与二者可有效检测上述异常特征有 关。但研究通过联合1H MRS、MRI诊断新生儿 HIE时, 其敏感度、特异度、准 确度分别为96.67%、95.00%、95.83%, 1H MRS 联合MRI明显高于MRI、1H MRS, 表明二者联合时具有更高的诊断价值。 这可能是由于在 MRI单独检测时, 受仪器 设备及参数、 脑部疾病病变等因素影响19, 部分患儿存在较为严重的水肿或出 血, 但信号无明
17、显升高, 考虑可能为一过性损伤, 且部分病例可能肉眼观察苍 白球信号不高, 但实际测量平均信号值较高, 从而导致误诊、 漏诊的发生。 而1H MRS单独检测时, 可能由于部分患儿脂质峰显著增高, 易影响Lac、Cr等指标检 测, 或由于部分患儿后期脑组织再灌注后, 使脑神经细胞的新陈代谢逐渐恢复, 但氧自由基增多、 钙超载及钙内流等作用, 仍刺激突触前神经元释放大量兴奋性 氨基酸, 导致NAA、Cho等指标检测出现异常, 从而影响对新生儿HIE 的诊断准 确性20;而二者联合检测时, 可能有效弥补了各自的不足, 从而使医师更准 确、更全面地对患儿的病情进行评估, 达提高对新生儿 HIE诊断价值
18、的作用。 综上所述, 与健康新生儿比较, HIE新生儿的 MRI、1H MRS存在明显的异常特 征, 二者对 HIE具有良好的诊断价值, 且二者联合时具有更高的诊断价值, 值 得临床作进一步推广。 参考文献 1Cece H, Abuhandan M, Cakmak A, et al.Diffusion-weight-ed imaging of patients with neonatal bilirubin encephalopa-thyJ.Jpn J Radiol, 2013, 31 (3) :179-185. 2罗惠琴, 肖俊强.新生儿缺氧缺血性脑病的 MRI诊断研究J.中国实用医药, 2
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