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^1H MRS联合MRI对新生儿缺氧缺血性脑病的诊断价值.doc

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^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, 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 ExciteⅡ3.0 T 超导型磁共振扫描仪) 行矢状面、轴 面扫描, 参数设置为, 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。 1.2.2^1H 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 (FOV) 24cm×24cm, 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、Lac/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 统计软件处理数据, 对计数资料比较以 (%) 表示采用 χ检验, 对计量资料比较以 表示采用t检验, 在P<0.05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 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 (P<0.05) , 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 (χ=28.453, P<0.001, χ=33.452, P<0.001, χ=62.437, P<0.001) , MRI、^1H MRS基本相同, 差异无统计学意义 (χ=0.107, P=0.924, χ=0.223, P=0.852, χ=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 MRI、^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83.33%、 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 [1]Cece H, Abuhandan M, Cakmak A, et al.Diffusion-weight-ed imaging of patients with neonatal bilirubin encephalopa-thy[J].Jpn J Radiol, 2013, 31 (3) :179-185. 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