3.0T場強下的磁共振波譜成像對肝性腦病局部腦代謝改變的評價作用

馬文偉 侯海燕 蔣冬 高俊

肝性腦病(HE)為肝硬化的嚴重并發癥，據報道，肝硬化患者中HE發生率達30%～84%[1]。臨床主張對HE進行早診斷、早治療，以防止患者病情惡化。專家發現[2]，人體組織在形態結構發生變化之前，必然已經發生了復雜的生化改變。磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy，MRS)可定量分析人體組織代謝，國外報道指出，HE患者的MRS可有效反映患者腦代謝情況[3]。本研究以62例慢性肝硬化患者及30名健康志愿者作為研究對象，探討3.0 T場強下的MRS對HE局部腦代謝改變的評價作用，現報道如下。

資料與方法

一、臨床資料

選擇本院2016年1月—2018年7月收治的病毒性肝炎肝硬化患者62例進行前瞻性研究，其中無肝性腦病的失代償期肝硬化患者(肝硬化組)38例，男性23例、女性15例；年齡34～75歲，平均(50.35±9.89)歲。出現肝性腦病并發癥的慢性肝性腦病患者(HE組)24例，男性18例、女性6例；年齡36～73歲，平均(52.40±10.01)歲；臨床分期：前驅期5例、昏迷前期13例、昏睡期6例，均處于急性發作期。

診斷標準：(1)失代償期肝硬化的臨床診斷：①有病毒性肝炎感染史；②存在肝功減退和門脈高壓；③血清白蛋白下降、血清膽紅素升高、凝血酶原時間延長等；④B超或CT提示肝硬化及內鏡發現食管胃底靜脈曲張。(2)《中國肝性腦病診治共識意見(2013年，重慶)》[4]中肝性腦病診斷標準：①有嚴重肝病和(或)廣泛門體側支循環形成；②存在肝性腦病誘因；③肝功能血生化指標明顯異常及(或)血氨增高；④存在精神紊亂、昏睡或昏迷等癥狀；⑤腦電圖異常。納入標準：(1)經臨床表現、肝功能試驗、血清免疫學檢查證實為病毒性肝炎肝硬化；(2)符合失代償期肝硬化的臨床診斷及肝性腦病診斷標準；(3)入組前1周內無發熱史、電解質及酸堿平衡紊亂史；(4)MRS的譜線基線較平穩；(5)研究經醫院倫理委員會批準和同意。排除標準：(1)伴中樞神經系統原發性病者；(2)伴代謝性疾病、腎臟功能損害等可能影響腦代謝物濃度的疾病者；(3)有酗酒、藥物濫用史者；(4)體內有心臟起搏器、鐵磁性植入物者。

另從同期健康體檢者中選入年齡與性別匹配的30名健康志愿者作為對照組，納入標準：(1)無肝病病史；(2)無腹部手術史；(3)近期健康體檢的肝臟影像學檢查顯示形態和密度(信號或回聲)無異常。其中男性19例、女性11例；年齡32～72歲，平均(49.68±8.48)歲。

二、檢查方法

所有患者均行1H-MRS檢查，HE患者的波譜采集于急性發作的間歇期。檢查儀器為PHILIPS Achieva 3.0 T TX 多源發射磁共振機，8通道頭顱表面線圈。檢查方法：給患者戴耳塞，固定其頭部、定位，采用單體素氫質子波譜點分辨自旋回波波譜序列(SV-PRESS-35)，掃描參數：TR/TE=2 000 ms/35 ms，翻轉角=90°，平均采集次數128次，掃描時間為4 min 52 s。先行橫軸位T2WI-TSE SENSE序列掃描，參數：TR/TE =3 000 ms/80 ms，Nr of Slices：20，Hip angle=90°，FOV：230 mm，SITh/Gap：5 mm/1 mm。以該掃描序列作為MRS檢查的定位像，觀察腦組織內異常信號影。感興趣區為正方體，體素大小：15 mm×15 mm×15 mm。定位后先預掃描，完成勻場、發射/接受增益調節，水抑制掃描，使脈沖的半高寬度控制≤11 Hz，水抑制效果>96%。利用磁共振機自帶的軟件分析腦組織1H-MRS，先進行基線校準與信號平均，后識別代謝物并計算各代謝物波峰曲線下面積。代謝物觀察化學位移位置：N-乙酰天門冬氨酸(NAA)為2.01 ppm；堿復合物(Cho)為3.22 ppm；肌醇(mI)為3.22 ppm；肌酐(Cr)波峰包括3.03 ppm和3.93 ppm，本研究僅分析3.03 ppm處的波峰；谷氨酸-谷氨酰胺復合物(Glx)波峰較多，本研究僅分析3.75 ppm處波峰。記錄或計算NAA/Cr、Cho/Cr、Glx/Cr和mI/Cr。記錄3組患者的顱腦MRI表現，并比較3組腦代謝物峰下面積比值。

三、統計學方法

結 果

一、慢性肝硬化患者的顱腦MRI表現

肝硬化組與HE組患者的腦實質T2WI上均未見明顯異常信號，基底節區的蒼白球及鄰近區域的T1WI上可見雙側對稱性高信影，患者多出現不同程度的腦萎縮，以雙側額葉等部位較為常見。

二、對照組1H-MRS表現

對照組腦組織1H-MRS均可清晰顯示NAA(2.01 ppm)、Cr、Cho、mI的共振峰及Glx峰。

三、3組腦代謝物峰下面積比值的比較

HE組與肝硬化組的Cho/Cr、mI/Cr均明顯高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，但HE組與肝硬化組Cho/Cr、mI/Cr的差異無統計學意義(P>0.05)。HE組Glx/Cr高于肝硬化組與對照組(P<0.05)，但肝硬化組與對照組Glx/Cr的差異無統計學意義(P>0.05)。3組NAA/Cr的差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

討 論

HE發病機制尚不明確，目前的病理學說主要包括氨中毒學說、神經遞質變化學說等[5]。本研究中HE組與肝硬化組的MRS上T2WI未見明顯異常，僅可見基底節區蒼白球及鄰近區域T1加權信號增強，推測與錳的沉積有關[6]。另外還表現為不同程度腦萎縮，多見于雙側額葉，提示單純MRI檢查往往無法發現患者腦部異常。有研究表明，急性期HE患者的頭顱MRI可見腦水腫[7]，由于本研究為急性發作的間歇期進行檢查，故患者均未見腦水腫。

MRS屬于磁共振新技術，利用氫質子磁共振頻率在不同化合物中的差異及共振峰的峰高和面積反映化合物濃度，反映組織、細胞代謝情況。本研究中HE組與肝硬化組的Cho/Cr、mI/Cr均高于對照組，HE組Glx/Cr高于肝硬化組與對照組，提示肝硬化患者的波譜圖像上Cho峰與mI峰降低，降低Glx峰升高，這一結果與HE的氨中毒學說相呼應。HE患者隨著肝功能受損，對氨的代謝能力減弱，大量氨堆積于血液中，血氨濃度升高，破壞血腦屏障后進入腦組織，并在星形細胞中合成谷氨酰胺，故Glx峰升高。與此同時，谷氨酰胺的產生使星形細胞內滲透壓升高，細胞通過排出mI與Cho等滲透劑的途徑進行代償，調節細胞內滲透壓[9]，在MRS上反映為mI和Cho降低。本研究中，但HE組與肝硬化組Cho與mI的差異無統計學意義，mI和Cho的降低幅度不明顯，推測與細胞還可通過排出牛磺酸等其他滲透劑調節滲透壓有關，推測隨著HE患者病情的加重，這種差異會愈加明顯。

表1 各組患者代謝產物峰下面積比值的比較

綜上所述，肝硬化與HE患者均存在腦代謝異常，證實腦代謝改變早于HE癥狀，且Glx峰的升高可較準確地預示HE的出現。