創(chuàng)傷性顱腦損傷的氫波譜臨床研究

李在雨，陳云鵬，楊正月，李 鋼

（深圳大學(xué)附屬羅湖醫(yī)院腦外科，廣東深圳518001）

創(chuàng)傷性顱腦損傷的氫波譜臨床研究

李在雨，陳云鵬，楊正月，李 鋼＊

（深圳大學(xué)附屬羅湖醫(yī)院腦外科，廣東深圳518001）

目的 探討氫波譜（1HMRS）分析對(duì)創(chuàng)傷性顱腦損傷（TCI）的損傷程度及預(yù)后的臨床指導(dǎo)意義。方法 將54例TCI患者和10例志愿者行氫波譜檢查，分析損傷組與對(duì)照組，損傷組患側(cè)與對(duì)側(cè)的N－乙酰天門(mén)冬氨酸（NAA）、膽堿（Cho）、肌酸（Cr）、乳酸（Lac）測(cè)定值及NAA／Cho，NAA／Cr，Cho／Cr比值的變化。結(jié)果 NAA／Cho，NAA／Cr比值損傷組較對(duì)照組以及損傷組患側(cè)腦白質(zhì)較對(duì)側(cè)同一部位正常腦白質(zhì)（NAWM）顯著降低，而Cho／Cr比值顯著升高。NAA／Cho，NAA／Cr，Cho／Cr比值變化與TCI患者GCS，GOS具有相關(guān)性。結(jié)論 氫波譜（1HMRS）分析對(duì)創(chuàng)傷性顱腦損傷的早期診治具有重要的臨床指導(dǎo)意義。

創(chuàng)傷型顱腦損傷；氫質(zhì)子磁共振波普；N－乙酰天門(mén)冬氨酸；膽堿；肌酸

（Chin J Lab Diagn，2015，19：0909）

氫質(zhì)子磁共振波譜（Proton magnetic resonance spectroscopy，1H－MRS）分析是利用氫質(zhì)子動(dòng)態(tài)檢測(cè)活體腦組織內(nèi)生化代謝產(chǎn)物的影像技術(shù)。近年它在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病（如創(chuàng)傷性顱腦損傷等）的研究中應(yīng)用較廣。創(chuàng)傷性顱腦損傷（Traumatic Craniocerebral injury，TCI）是中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中人類(lèi)致殘和致死的重要原因。我科自2013年3月至2014年10月對(duì)54例TCI患者腦組織生化代謝物進(jìn)行了氫波譜分析。現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 入選標(biāo)準(zhǔn)：傷后Glasgow Coma Scale（GCS）評(píng)分9分以上者（9－15分）作為研究對(duì)象，排除8分以下者（0－8分）。本組共54例，其中男35例，女19例，年齡17－67歲，平均38.6歲。所有病例常規(guī)行CT及MRI檢查，明確診斷。治療前，按Glasgow Coma Scale（GCS）分為二組：①輕型（15－13分）14例，②中型（12－9分）40例。預(yù)后，按Glasgow Outcome Scale（GOS）分為四組：①良好（5分，正常）26例，②中殘（4分，可自理）24例，③重殘（3分，他人照顧）4例，④植物生存（2分，長(zhǎng)期昏迷、去大層或去皮腦狀態(tài)）及死亡（1分）0例。致傷原因：打擊傷11例，墜落傷16例，車(chē)禍傷27例。另外，10例健康者作為對(duì)照組進(jìn)行上述檢查，其中男6例，女4例，年齡19－64歲，平均38.4歲。所有病例在病情平穩(wěn)（5－40d，平均14d）后MRS檢查，然后記錄傷后檢查結(jié)果。

1.2 方法 采用GE公司1.5T磁共振系統(tǒng)，磁場(chǎng)強(qiáng)度500T／m，梯度切換率150Mt／m／s，最短TR／TE為1.5ms／0.6ms，最高b值可達(dá)10 000s／mm2，標(biāo)準(zhǔn)正交頭頸線圈，全部病例行常規(guī)MRI檢查。采集序列：SE－DW－EPI，TR＝5 000ms，TE＝980ms，F(xiàn)OV＝240×240mm，b值分別為0，1000 s／mm2，采集矩陣128×128，分別掃描軸位及矢狀位，層厚5mm，間距1.0mm，共12－20層。用磁共振波譜分析軟件進(jìn)行后處理。

1.3 設(shè)定參數(shù)及檢測(cè)步驟 ①受傷部位確定常規(guī)行頭MRI檢查，確定受傷部位。②選定研究區(qū)選定額葉白質(zhì)及胼胝體膝部區(qū)域進(jìn)行氫波譜分析。③設(shè)置參數(shù)定位容積30mm×30mm×20mm，每體素信息區(qū)容積為10mm×10mm×10mm。④數(shù)據(jù)分析機(jī)器自帶磁共振波譜分析軟件處理代謝產(chǎn)物數(shù)值（NAA／Cho，NAA／Cr，Cho／Cr，Lac等）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS11.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，TCI組與對(duì)照組用方差分析進(jìn)行組間比較，采用Spearman直線回歸分析兩指標(biāo)間的相關(guān)性，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 雙側(cè)額葉及胼胝體膝部區(qū)域氫波普測(cè)定 中型TCI組雙側(cè)額葉及胼胝體膝部區(qū)域NAA／Cr，NAA／Cho比值較輕型及對(duì)照組降低明顯，而Cho／Cr比值較輕型及對(duì)照組升高（表1）。

2.2 TCI患者患側(cè)與對(duì)側(cè)腦白質(zhì)各代謝物測(cè)定值TCI患者患側(cè)腦白質(zhì)較對(duì)側(cè)同一部位NAWM區(qū)NAA／Cho，NAA／Cr比值降低更顯著，而Cho／Cr比值升高更顯著（表2）。

2.3 TCI患者氫波譜結(jié)果與GCS、GOS進(jìn)行相關(guān)分析 Spearman直線回歸分析如下：①TCI各組代謝物比值為NAA／Cho（R＝0.445、P＜0.01），NAA／Cr（R＝0.377、P＜0.05），Cho／Cr（R＝－0.760、P＜0.01），前兩項(xiàng)與GCS顯著正相關(guān)；后一項(xiàng)與GCS顯著負(fù)相關(guān)。②TCI預(yù)后各組代謝物比值為NAA／Cho（R＝0.421、P＜0.01），NAA／Cr（R＝0.415、P＜0.01），Cho／Cr（R＝－0.774、P＜ 0.01），前兩項(xiàng)與GOS顯著正相關(guān)；后一項(xiàng)與GOS顯著負(fù)相關(guān)（表3）。③輕、中型TCI組及對(duì)照組均未見(jiàn)Lac峰值。

表1 各組雙側(cè)額葉及胼胝體膝部區(qū)域氫波譜結(jié)果

表2 TCI組患側(cè)與對(duì)側(cè)腦白質(zhì)對(duì)應(yīng)部位氫波普結(jié)果

表3 TCI組預(yù)后雙側(cè)額葉及胼胝體膝部區(qū)域氫波譜結(jié)果

3 討論

磁共振波譜分析（Magnetic resonance spectroscopy，MRS）是動(dòng)態(tài)地反映腦組織內(nèi)物質(zhì)和能量代謝變化的無(wú)創(chuàng)性影像檢查技術(shù)。它主要是反映腦組織內(nèi)特定代謝物的變化情況。近年來(lái)，MRS在創(chuàng)傷性顱腦損傷的研究中應(yīng)用較普遍。1HMRS作為磁共振波普的一種，能夠檢測(cè)活體腦組織內(nèi)許多生化代謝產(chǎn)物，如N－乙酰天門(mén)冬氨酸（N－acetylaspartate，NAA）、總肌酸（Total creatinine or creatine compound，TCr）、膽堿化合物（Choline compound，Cho）、肌醇（Myo－inositol，MI）、乙酸（Acetate，Acet）、乳酸（Lactate，Lac）等代謝物質(zhì)。

顱腦損傷中額葉相對(duì)較易損傷［1］，本研究選定雙側(cè)額葉后部及胼胝體膝部（包括少許基底節(jié)、雙側(cè)腦室前角及部分額葉灰質(zhì)）作為1HMRS分析的體素信息區(qū)加以研究，其目的在于方便對(duì)比外傷后損傷程度與臨床療效之間的關(guān)系。

顱腦損傷后，損傷腦組織會(huì)啟動(dòng)一系列神經(jīng)生化代謝變化。其中包括NAA、Cho、Cr等基本代謝產(chǎn)物。1HMRS通過(guò)檢測(cè)這些基本代謝物質(zhì)來(lái)了解它們的代謝情況，并可判斷TCI患者的腦組織損傷程度［2］。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，神經(jīng)元損傷后損傷區(qū)域及其周?chē)[區(qū)域NAA值降低明顯［3］，而血腫區(qū)域沒(méi)有有效的波普。還有，損傷周?chē)[區(qū)域，由于腦組織早期缺血、缺氧，致使ATP、PCr降低明顯，而酸性代謝產(chǎn)物生成增多。

本研究中TCI患者的臨床各個(gè)時(shí)間段NAA值均有所下降，不僅在TCI的腦損傷區(qū)域，還可在正常腦白質(zhì)區(qū)域（Nomal－appearing white matter，NAWM）見(jiàn)有NAA值降低。亞急性期NAWM區(qū)域也有NAA值降低［4］。NAWM區(qū)域NAA值降低可能提示彌漫性軸索損傷（Diffuse axonaliniuy，DAI）。DAI是TCI的特殊類(lèi)型之一，額葉白質(zhì)、胼胝體等部位是其病變多發(fā)部位，由于它的病灶很小，用傳統(tǒng)的影像學(xué)檢查方法較難發(fā)現(xiàn)［5］。Condon研究發(fā)現(xiàn)，24h內(nèi)腦挫傷區(qū)域NAA值降低和Lac峰值出現(xiàn)［6］。損傷后梗死區(qū)也有NAA降低和Lac升高［7］。

本研究對(duì)TCI患者傷后早期進(jìn)行MRS分析，在影像學(xué)檢查提示為腦損傷區(qū)域和正常腦白質(zhì)區(qū)域NAA／Cr、NAA／Cho比值降低明顯，而Cho／Cr比值卻升高明顯。而且傷后出現(xiàn)Cho、Cho／Cr比值逐漸升高和NAA／Cho比值逐漸降低的變化規(guī)律，提示顱腦損傷程度越嚴(yán)重，臨床愈后越差。此結(jié)果與以往的文獻(xiàn)報(bào)道相近似［8］。神經(jīng)元細(xì)胞髓鞘降解以及膠質(zhì)細(xì)胞增生與Cho值升高相關(guān)。

本研究中TCI患者的GCS，GOS評(píng)分與NAA／Cr、NAA／Cho比值降低和Cho／Cr比值升高均明顯相關(guān)。此外，本研究實(shí)驗(yàn)組的Cho／Cr＞1，與以往研究結(jié)果有差異［9，10］。Cho／Cr＜1可能與所選定部位或信息區(qū)域中的組織成份差異以及方法學(xué)不同有關(guān)，有待深入研究。

正常情況下，腦內(nèi)Lac測(cè)定比較困難（其水平很低）。文獻(xiàn)報(bào)道，TCI患者NAWM區(qū)域若能測(cè)定Lac，提示預(yù)后很不理想［11］。其機(jī)制可能是：顱腦損傷后，創(chuàng)傷應(yīng)激等使腦組織代謝增強(qiáng)，血糖隨之升高，而丙酮酸脫氫酶活性卻不能升高，致使細(xì)胞內(nèi)無(wú)氧糖酵解加強(qiáng)，引起細(xì)胞酸中毒，乳酸和丙酮酸堆積，PCr／Pi比值降低。本研究中TCI患者NAWM區(qū)域沒(méi)有測(cè)到Lac，可能與TCI患者傷情相對(duì)不嚴(yán)重有關(guān)。

綜上，TCI患者額葉白質(zhì)損傷區(qū)域／NAWM區(qū)域測(cè)得的磁共振波譜的異常變化與其GCS和GOS評(píng)分相關(guān)。它提示MRS能夠客觀地反映TCI患者的損傷程度和治療預(yù)后。

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Clinical research of proton magnetic resonance spectroscopy for traumatic craniocerebral injury

LI Zai－yu，CHEN Yunpeng，YANG Zheng－yue，et al.（Departmento f Neurosurgery，The Affiliated Luohu Hospital of Shenzhen University，Shenzhen518001，China）

Objective To investigate the clinical significance of proton magnetic resonance spectroscopy（1HMRS）on extent and prognosis of traumatic craniocerebral injury（TCI）.Methods 30TCI patients and 10volunteers were accepted proton magnetic resonance spectroscopy.Observe the change of N－acetyl aspartate（NAA），choline（Cho），creatine（Cr），lactate（Lac），NAA／Cho，NAA／Cr and Cho／Cr of ipsilateral and contralateral white matter of brain.Results The value of NAA／Cho and NAA／Cr in white matter of patients was decreased significantly than control group，however the value of Cho／Cr was significantly increased.The value changes of NAA／Cho，NAA／Cr，Cho／Cr in white matter of patients was correlated with GCS and GOS.Conclusion Proton magnetic resonance spectroscopy has an important guiding significance for the early diagnosis and treatment of traumatic craniocerebral injury.

Traumatic Craniocerebral injury；Proton magnetic resonance spectroscopy（1HMRS）；N－acetylaspartate；Choline compound；Creatine compound

R742

A

李在雨（1971－），男，主治醫(yī)師，主要從事腦外傷的臨床與基礎(chǔ)研究。

2014－12－17）

1007－4287（2015）06－0909－03

惠州市科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目課題資助（20140805）

＊通訊作者