磁共振波譜成像在輕微型肝性腦病診斷中的應用

張鐵成,郭麗麗,趙 明,楊雁萍,張肇慧,王阿櫻,付 曠

(哈爾濱醫科大學附屬第二醫院磁共振成像診斷科,黑龍江哈爾濱150086)

肝性腦病是由于肝硬化或其它嚴重肝臟疾病所致的神經心理異常的臨床綜合征。雖然對癥狀性肝性腦病(hepatic encephalopathy,HE)的臨床診斷不難,但目前對于輕微型肝性腦病的診斷仍然缺乏金標準,推薦的神經心理學測試雖然被廣泛地用于評價HE的出現,但其本身受多種因素的影響,如年齡、性別、教育程度等,其結果仍然缺乏敏感性[1]。磁共振波譜成像(magnetic resonance spectroscopy,MRS)是一種非創傷性的方法,用來探測腦內代謝物質的變化[2]。MRS主要觀察的代謝產物包括:神經元的標記物N-乙酰天冬門氨酸(NAA,2.02 ppm);肌酸(Cr,3.02 ppm)、膽堿(Cho,3.2 ppm)、肌醇(mI,3.56 ppm)、谷氨酸谷氨酰胺復合物(Glx,2.31-3.80 ppm)。在這方面有獨特的優勢。本研究對MHE患者進行MRS檢查,并與無MHE的肝硬化患者及正常對照組進行對比研究,以探討3.0T場強磁共振MRS對MHE患者的診斷價值,為MHE的早期診斷提供更多信息。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

系我院2008年4月-2009年6月住院的53例肝硬化患者。所有患者均符合:無神經精神性疾病;近1周無發熱史,無電解質及酸堿平衡紊亂;既往無肝性腦病病史;無幽閉恐怖癥;排除乙醇性肝硬化及近1周內有飲酒史(長期飲酒可致乙醇性肝硬化,也可以引起酒精中毒性腦病,兩者都可有MRS的異常),并經肝臟彩超、CT、MRI檢查診斷為肝硬化,所有患者均行神經心理學檢查,包括數字連接試驗(NCT-A)、數字符號測試(digital symbol test,DST)[3]。以上心理學測試兩者或其中之一有異常者即提示MHE,共25例,組成輕微型肝性腦病組(MHE組);神經心理學檢查正常者28例,組成無輕微型肝性腦病的肝硬化組(無MHE組);正常對照組22例健康人,均無肝臟病史,近2個月內肝功能檢查正常,經肝臟超聲、CT或MRI檢查未見肝臟異常,無神經系統及酒精性腦病病史,無糖尿病、高血壓及藥物濫用史,NCT-A和DST檢查均正常,在試驗中腦常規MR掃描,包括T1WI、T2WI掃描序列圖像上均未顯示異常信號。所有受試者對本次實驗研究目的和方法均知情同意。

1.2 研究方法

根據《肝性腦病的定義、命名、診斷及定量》的建議,對MHE的診斷,至少應用以下神經心理學測試中的2項:數字連接試驗A(NCT-A)、數字連接試驗B(NCT-B)、數字符號試驗(DST)及積木圖[3]。此次采用文獻中最常用的兩種測試方法NCT-A及DST。

MRS檢查用Achieva 3.0T MR機(荷蘭飛利浦)行顱腦常規MRI掃描,包括橫斷面T2WI TSE及T1WI FFE序列、矢狀面 T1WI FFE、冠狀面 T1WI FFE,觀察是否存在基底節區及其他部位異常并作為定位像。采用單體素氫質子波譜-激勵回波采集(STEAM)序列,進行左側基底節的1H-MRS掃描,TR/TE=2000/9.53 ms,翻轉角90度,平均采集次數128次,掃描時間4分25秒,在VOI內進行勻場,使水峰的半高全寬小于8Hz,同時確定水的共振頻率,將水的共振頻率輸入化學位移選擇序列,然后通過改變序列中的脈沖激勵角度以獲得最佳的抑水效果,在此基礎上用STEAM序列進行波譜數據的采集,體素大小為1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm。掃描完成以后,用機器自帶的軟件完成基線校準、信號平均、代謝物識別并計算各代謝物波峰曲線下的面積,計算出以肌酸(Cr)為參照的各代謝物曲線下面積的比值,即NAA/Cr、Cho/Cr、mI/Cr和Glx/Cr。

1.3 統計學處理

利用獨立樣本t檢驗比較MHE組與無MHE組及正常對照組的神經心理學測試成績。利用單因素方差分析比較MHE組、無肝性腦病的肝硬化組及正常對照組的各代謝物比值。使用SPSS13.0軟件進行統計學處理,P＜0.05有統計學意義。

2 結果

MHE組的NCT-A與無MHE組和正常對照組比較,存在顯著性差異;無MHE組和正常對照組的NCT-A比較無差異;MHE組的DST與無MHE組和正常對照組比較,存在顯著性差異;無MHE組和正常對照組的DST比較無差異。通過以上結果提示MHE組患者存在明顯的神經心理學障礙(見表1)。

表1 各組間神經心理學測試結果比較(s)

表1 各組間神經心理學測試結果比較(s)

注 *與對照組比較P＜0.05

組別 NCT-A DST MHE組 75.43±28.25* 28.65±7.35*無MHE組 43.25±12.32 50.37±9.67對照組 40.36±13.07 51.27±7.72

與正常對照組相比,MHE組左側基底節區的代謝物Cho/Cr、mI/Cr比值降低、Glx/Cr比值升高,差異有顯著性(P＜0.05);無MHE組mI/Cr比值降低,與正常對照組比較差異有顯著性(P＜0.05);MHE組與無MHE組比較,Glx/Cr比值升高,Cho/Cr比值降低,差異有顯著性(P＜0.05)(見表2)。

表2 MHE組、無MHE組與正常對照組左側基底節代謝物水平比較(s)

表2 MHE組、無MHE組與正常對照組左側基底節代謝物水平比較(s)

注:與對照組比較,*P＜0.05;MHE組與無MHE組比較,▲P＜0.05

NAA/Cr Cho/Cr mI/Cr Glx/Cr MHE組 1.77±0.120.62±0.13*0.46±0.07*1.213±0.13*無MHE組 1.98±0.111.01±0.06▲ 0.52±0.05*0.712±0.1▲對照組 2.01±0.060.92±0.070.72±0.03 0.696±0.09

3 討論

本次研究結果顯示與正常對照組相比,MHE組左側基底節區mI/Cr及Cho/Cr降低,Glx/Cr升高,Glx峰反映了腦內氨的濃度。在腦內,氨在星形細胞內轉化為谷氨酸鹽及谷胺酰氨(Glx),星形細胞是中樞神經系統內唯一具有谷氨酰胺合成通路的細胞,由于高氨導致星形細胞谷氨酰胺積累,水從細胞外的液體間隙進入細胞內,導致星形細胞水腫,為代償升高的細胞滲透壓,mI、Cho進入細胞外間隙,導致星形細胞中mI、Cho濃度下降,這種內平衡調節的機制非常迅速,在口服氨基酸溶液4h后進行1HMRS檢查即發現了mI/Cr降低,因此慢性HE的波譜表現為高滲透壓所致,其特點為mI、Cho下降,Glx升高[4]。因Glx與NAA的波峰臨近,在以往的研究中1.5T設備本身1H-MRS的分辨率較低,難以消除NAA與Glx的相互影響,利用3.0T設備采集1H-MRS數據解決了這種影響。本次研究與以往大多數研究結果一致,有癥狀的患者腦內代謝產物肌醇(mI)與膽堿復合物(Cho)明顯降低,而無癥狀的患者代謝產物變化不明顯。大多數研究顯示NAA/Cr值與健康志愿者相比無變化,本研究與以往大多數研究結果一致,即在肝硬化患者不存在神經元損害[5]。

[1]楊 軍,金可國,牛曉棠.輕微型肝性腦病的診治研究進展[J].實用醫藥雜志,2007,24(3):364.

[2]Geissler A,Lock G,Fründ R,et al.Cerebral abnormalities inPatientswith cirrhosis detected by protonmagnetic resonance spectroscopy and magnetic resonance imaging[J].Hepatology,1997,25(1):48.

[3]Ferenci P,Lockwood A,Mullen K,et al.Hepatic encephalopathy definition,nomenclature,diagnosis,and quantification:final report of the working party at the 11th World Congresses of Gastroenterology,Vienna,1998[J].Hepatology,2002,35(3):716.

[4]Tarasow E,Panasiuk A,Siergiejczyk L,et al.MR and1HMR spectroscopy of the brain in patients with liver cirrhosis and early stages of hepatic encephalopathy[J].Hepato-Gastroenterology,2003,50(7):2149.

[5]Huda A,Guze BH,ThomasMA,et al.Clinical correlation of neuropsychological tests with1H magnetic resonance spectroscopy in hepatic encephalopathy[J].Psychosomatic medicine.1998,60(12):550.