磁敏感加權成像在急性肝性腦病微出血中的臨床運用

王振龍，韓偉，孫愛國

急性肝性腦病(acute hepatic encephalopathy，AHE)是一種基于急性肝功能衰竭、以腦水腫及顱內高壓為典型病理生理學改變的重度神經精神障礙綜合征[1-5]。其發病機制尚存爭議，多數研究支持氨中毒學說[4]，部分學者認為炎癥介質反應及其他毒性物質同樣在疾病發生遷延過程扮演重要角色[6]。目前，血氨水平、West Haven評分標準和終末期肝病模型是臨床診斷、評價AHE預后結局的最常用指標[7]。但是，大多數患者在疾病早期不合并明顯高顱壓癥狀，僅表現為不同程度頭暈、頭痛、呃逆、全日嗜睡、反應遲緩等癥狀并不同程度記憶力減低，普通評分手段難以精確評估病情，一旦疾病遷延至中晚期，AHE患者通常預后不佳[8]。McKinney等[9]對20例AHE患者行頭顱MRI，研究發現AHE患者蒼白球和黑質區見多發T1WI高信號，內囊后肢及腦室旁白質區可見片狀高T2WI及高T2WI-FLAIR信號，并且這些異常信號強度與AHE患者病變程度密切相關，這些特殊表現可能是AHE患者顱內存在可逆性水腫或顱內小出血灶所致。該研究同時指出，AHE患者顱內出血灶檢出量增多，提示患者病情程度加重，由輕癥向中重癥進行轉換，此階段預后通常不佳。磁敏感加權成像(susceptibility weighted imaging，SWI)技術是目前臨床在體評價顱內微出血病變的最佳成像方法，該技術基于人體不同組織間磁敏感性各不相同的特性，以T2*梯度回波序列為主體，單次掃描即可同步獲得磁距圖和相位圖兩組數據，通過綜合比對分析即可準確識別顱內微出血病灶，其診斷效能得到臨床廣泛認可[10]。近年來，SWI技術在國際中得到廣泛認可，臨床運用價值逐步推廣，然而有關SWI技術在AHE患者中的研究尚鮮有報道，因此，本研究旨在評估基于SWI技術的多序列磁共振成像模式在AHE患者顱內微出血病變的應用價值，并嘗試探索AHE患者顱內微出血灶與疾病臨床分期的相關性。

1 材料與方法

1.1 基本資料及納入、排除標準

選擇2014年1月至2019年8月在本院接受治療且由臨床及影像共同診斷為AHE的患者。所有患者在接受治療期間于放射科接受頭顱MR檢查。納入標準：經臨床確診為肝硬化且血清HBV表面抗原(HBsAg)陽性的患者。排除標準：(1)排除既往已明確診斷為有高血壓、腦血管淀粉樣變性、癲癇、腦腫瘤、腦外傷、腦出血、腦代謝性疾病、腦血管畸形等神經系統疾病的患者；(2)重度心功能衰竭、急性心肌梗死及重度呼吸功能衰竭患者；(3)曾罹患精神疾病或存在精神藥物濫用史的患者；(4)存在MR檢查絕對禁忌證及相對禁忌證(體內存在金屬植入物、起搏器植入狀態、幽閉恐懼癥等)的患者；(5)無法耐受MR檢查的患者；(6)主觀拒絕接受MR檢查的患者。所有患者在接受MR檢查前均已了解并簽署知情同意書。

1.2 MR掃描方法

所有患者均使用德國SIEMENS ESSENZA 1.5 T MR成像儀、8通道相控陣頭顱線圈進行MR成像。囑患者自然平躺于檢查臺，保持靜止體態，雙手置于身體兩側，檢查技師在患者頭顱及面頰旁墊上填充海綿以最大程度降低患者檢查期間頭部隨意運動的可能性。掃描范圍包括患者整個頭顱，涵蓋后顱窩至顱頂部，具體序列參數見表1。

1.3 MR圖像分析

全部MR圖像均傳輸到PACS閱片系統進行判讀。首先由一名高年資影像醫師對所有MR圖像以3分法進行質量評分，具體標準如下：3分(圖像質量優，組織結構顯示清晰，無任何偽影干擾)；2分(圖像質量良好，組織結構顯示較清晰，有輕微偽影干擾，但不影響病情評價)；1分(圖像質量差，組織結構顯示不清晰，有明顯運動偽影、磁敏感偽影或金屬偽影干擾，無法進行病情評價)，1分圖像剔除出本研究。隨后由另外兩名接受過專業神經影像培訓的放射科醫師分別進行MR圖像判讀。當診斷意見不一時，邀請上級主管醫師參與病情分析討論，最終達成一致診斷意見。在校正相位圖上勾畫感興趣區，選擇腦室旁白質、皮質、皮質下白質、丘腦區、胼胝體膝部、胼胝體壓部、腦干以及小腦為目標范圍，選擇一位醫師根據各部位的解剖形態進行手工勾畫，確認微出血病變。勾畫時盡量避開腦脊液、顱骨及大血管，以降低誤差。SWI序列顱內微出血灶診斷標準：分布于腦室旁白質、皮質、皮質下白質、丘腦區、胼胝體膝部、胼胝體壓部、腦干以及小腦等處的直徑＜5 mm的類圓形極低信號區，病灶周圍無明確水腫帶環繞且需除外鈣化及流空的迂曲血管影[11]。出血和鈣化的鑒別：微出血在SWI相位圖和合成圖中均呈低信號；鈣化在SWI相位圖中呈高信號，合成圖為低信號。并依據微出血灶數量進行嚴重程度分級，0級(無微出血灶)、1級(1～5個微出血灶)、2級(6～10個微出血灶)、3級(＞10個微出血灶)[12]。

1.4 臨床病情程度評價

使用West-Haven分級標準[2-3]對AHE患者接受MR檢查時的精神狀態進行臨床分期評級。

1.5 統計學分析

采用SPSS 22.0軟件進行統計分析。正態分布的資料以均數±標準差表示，非正態分布資料以中位數±四分位數間距表示，計數資料以頻數表示。計數資料間不同組間比較使用χ2檢驗；使用皮爾森積差相關系數評價顱內微出血灶與疾病嚴重程度的相關性。P＜0.05認為差異存在統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料

共計103例AHE患者成功接受MR檢查，依據患者圖像質量評分結果，所有圖像均＞1分，平均評分為2.74±0.44。因此，共計103例患者納入本項研究，平均年齡為(55.4±9.9)歲，其中男性患者76例。根據West-Haven分級標準，103例患者中，0級AHE患者0例，1級HE患者22例，2級AHE患者34例，3級AHE患者47例，4級AHE患者0例。依據微出血灶分級標準，0級36例，1級13例，2級25例，3級29例。

2.2 MR檢查結果

103例患者中，67例患者在SWI圖像中共計觀察到519處微出血灶，平均每例患者可見7.7處微出血，具體分布見表2、3。

2.3 微出血灶與臨床分期相關性分析

對SWI序列與常規MR序列對顱內微出血灶識別的進一步分析，本研究發現相較于常規MR成像中T1WI、T2WI和T2WI-FLAIR序列，SWI序列對顱內微出血灶的檢出存在差異(χ2=62.11、52.48、45.99，P＜0.05)，SWI能識別常規T1WI、T2WI和T2WI-FLAIR序列圖像中難以檢出的顱內微出血灶(表3)。根據皮爾森積差相關系數結果，SWI顯示的顱內微出血數量及微出血病變分級與AHE患者臨床分期均具有較強相關性(r=0.524、0.553，P＜0.05)。

表1 MR序列參數信息

表2 基于West-Haven分級標準的AHE患者顱內微出血灶的SWI相分布特征

表3 103例AHE患者SWI序列與常規MR序列對顱內微出血灶檢出的比較

3 討論

自20世紀90年代以來，MR成像憑借無創、無輻射、高軟組織分辨率等特征廣泛應用于臨床各類疾病的診斷及預后療效評價，尤其適用于神經系統各類器質及功能性疾病[3，13-14]。但是，目前針對AHE的診斷尚依賴于主-客觀癥狀評分標準及血氨等實驗室相關檢查指標，對于AHE患者顱內微出血病變的影像學研究罕見報道。因此，本研究基于SWI技術的多序列MR成像模式對AHE患者顱內微出血病變進行了全面評估，本研究結果認為約一半AHE患者的頭顱SWI序列圖像中可以發現單發或多發存在的微出血灶(＜5 mm的點狀低信號)，并且這些病灶分布范圍廣泛，多分布于腦室周圍白質、皮質及皮質下白質區域，但常規MR成像的T1WI、T2WI和T2WI-FLAIR序列難以識別此類病灶。此外，通過和AHE患者臨床分期程度行相關性分析發現，SWI序列圖像中發現的微出血灶越多，AHE患者疾病分期越重。

顱內微出血是以含鐵血黃素、脫氧血紅蛋白等物質沉積于顱內細小血管旁為特征的一種表現為微血管破裂或滲漏的腦實質疾患，與腦卒中、腦出血、高血壓、認知及情感功能障礙等疾病密切相關[15]。目前AHE患者顱內微出血病變致病機制尚未明確，有學者認為AHE顱內微出血可能與AHE患者潛在凝血障礙和血管炎相關。亦有學者提出，AHE合并顱內微出血是內皮功能受損，導致血腦屏障發生破壞而產生[3]。本研究發現，AHE患者微出血灶好發于發生于皮質、皮質下白質及腦室周圍白質。目前，臨床常見導致顱內微出血病變的疾病有腦血管淀粉樣變性、高血壓及海綿狀血管瘤等，其中，腦淀粉樣血管病是以腦小動脈壁的淀粉樣蛋白沉積為特征的一類疾病，其微出血病理基礎是顱內小動脈血管壁內或血管周圍的微出血灶，邊界清晰，多位于皮層；高血壓微出血灶好發于血管豐富的深部腦區，多見于基底節區，且需進行責任病變確認；海綿狀血管瘤是起自腦內毛細血管水平的血管畸形，常位于大腦半球皮層、皮層下、側腦室旁及腦干。因此，仔細分析微出血病變的發生部位有助于疾病病因的鑒別診斷。既往研究證實，隨著患者顱內微出血灶數量及范圍的不斷增加，合并發生腦出血風險驟增[16]。因此，早期、及時、準確地識別AHE患者顱內微出血灶的存在并積極采取治療措施對于降低患者腦血管意外事件，提升患者遠期生存率具有重要意義。McKinney等[9]使用MRI對20例AHE患者進行顱內病變評估，其研究發現AHE患者在內囊后肢及腦室周圍白質區可見不規則片狀高T2WI及高T2WI-FLAIR信號，并且這些異常信號的分布范圍及信噪比強度與AHE患者臨床分期程度密切相關，一個可能的原因是AHE患者顱內存在可逆性腦實質水腫或腦內微、小血管損傷所致的出血灶。石亞男[17]對15例接受頭顱SWI-MR成像的輕微型肝性腦病患者進行分析，其結果發現輕微型肝性腦病患者額葉皮質-基底節回路腦區存在異常的腦組織鐵沉積，且輕型肝性腦病患者相較于與未合并有肝性腦病的單純肝硬化患者，其頭顱內左側尾狀核區域、左側殼核區域以及右側丘腦的含鐵量明顯增多，可能與病灶顱內微出血灶相關。Benson等[18]對38例AHE合并慢性慢性肝功能衰竭的患者行頭顱多序列MR成像檢查，其研究結果提示，SWI序列相較于擴散加權成像及FLAIR序列能識別出更多的微出血灶。本研究結果與其相似，SWI序列能發現更多的微出血灶。SWI技術是基于不同組織間磁化率的差異而產生不同對比圖像的新型技術。人體靜脈中所含血紅蛋白為脫氧血紅蛋白、含鐵血黃素、非血紅素鐵等是順磁性物質，而動脈內的含氧血紅蛋白、顱內鈣化為抗磁性物質，在不同權重序列中，上述組織在主磁場下形成局部磁場的差異會導致頻率偏移并最終產生失相位效應，進而表現出不同信號強度差異。因此，鈣化在SWI相位圖中表現為高信號，出血在相位圖中為低信號，根據這一特性，相較于常規MR成像中的T1WI、T2WI和T2WI-FLAIR序列，SWI序列在顱內微出血病灶的檢出能力更強。并且，本研究較既往研究明顯擴充了樣本量，共計103例患者納入本研究，并且還將SWI識別出的微出血病灶數量與AHE患者臨床分期進行相關性分析，發現AHE患者顱內微出血灶與臨床分期程度呈明顯正相關關系，其顱內并發微出血灶數量越多，臨床分期越重，患者癥狀越重，臨床預后越差，提示顱內微出血灶的范圍及頻率與AHE臨床癥狀密切相關。因此，當發現AHE患者臨床癥狀加重時，需提示臨床醫師密切評估患者顱內微出血灶發生可能，并動態監測AHE患者顱內微出血灶數量。此外，對已經發生微出血的AHE患者應積極采取干預措施，防止微出血灶數量、體積不斷增加、融合，導致顱內大出血病變，而貽誤患者治療，進而最大程度地降低AHE患者腦血管意外事件發生概率。

本研究不足之處主要包括以下幾點：(1)本研究對象中無West-Haven 4級患者，后續研究將擴大對象范圍；(2)功能MR成像技術運用廣泛，本研究僅評估了AHE患者頭顱結構性病變，未行功能學評價，未來的研究將對AHE患者補充MR功能性成像，進而從功能聯合組織結構對AHE患者的腦部病變情況進行全面綜合評價。

綜上所述，基于SWI序列的多序列磁共振成像模式能準確評估AHE患者顱內微出血大小、數量及分布部位，為臨床無創、精確評估AHE患者神經系統損害提供幫助。

利益沖突：無。