磁共振波譜成像在新生兒缺氧缺血性腦病評估中的應用

周航 徐晶 沈亮 樊小剛

新生兒缺氧缺血性腦病（hypoxic-ischemic encephalopathy，HIE）[1]指的是圍產期窒息引起的部分或完全缺氧、腦血流減少或中斷造成的胎兒或新生兒腦損傷，是引發新生兒死亡和后遺癥的重要原因之一。由于HIE 的嚴重性，長期以來國內外對HIE 的發病機制、診斷方法及治療手段均進行了大量的研究，取得了較多成果，使我們對HIE 有了更多的認識。但由于HIE 的病死率高、后遺癥多且嚴重，因此尋找一種準確的診斷手段就尤為重要。由于MRI 有組織分辨率高、無輻射、無創傷等優勢，被廣泛應用在HIE 的診斷中。由于近年磁共振波譜成像的迅速發展，在臨床中應用越來越廣泛，尤其在觀察組織代謝物方面具有較大優勢。本研究聯合MRI 及1H 原子核的氫質子磁共振波譜（1H magnetic resonance spectroscopy，1HMRS）成像[2]，分析其在HIE 早期診斷中的價值。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性選取2018 年11 月—2019 年10 月于我院出生的患有HIE 的足月新生兒23 例作為HIE 組，其中男12 例、女11 例，平均年齡（7.38±4.28）d，平均體質量（3.96±1.37）kg，按照HIE 病情程度將其分為輕中度組11 例和重度組12 例；另選取健康足月新生兒10 例作為對照組，其中男6 例、女4 例，平均年齡（6.93±4.01）d，平均體質量（3.87±1.19）kg。新生兒性別、年齡、體質量等一般資料具有可比性，P＞0.05。所有新生兒家屬均簽署知情同意書，且本研究得到我院醫學倫理委員會批準。

1.2 入組及排除標準[3]

入組標準：符合HIE 診斷標準，根據癥狀分為輕、中、重三度：輕度主要表現為興奮、易激惹、肌張力正常、擁抱反射活躍，吸吮反射正常，呼吸平穩，無驚厥，中度表現為嗜睡或抑制、肌張力降低、吸吮反射和擁抱反射減弱，重度多處于昏迷、肌張力極度低下、擁抱反射、腱反射消失、呼吸不規則或暫停；患兒無心、肝、腎等重要臟器病變者。

排除標準：先天性畸形、代謝性疾病及出現宮內感染者；生命體征極度不平穩，實驗中易發生危險的患兒。

1.3 儀器及方法

儀器選用美國GE 公司生產的Signa3.0T 超導型磁共振掃描儀。行常規MRI 和1HMRS 掃描。患兒仰臥、頭先進，首先進行矢狀位T2WI、軸位T1WI、T2WI 及DWI 序列常規掃描，層厚4 mm，層間距0.32 mm。矢狀位 T2WI：TR400 ms，TE8.1 ms；軸位T1WI ：SE 序列下TR468 ms，TE11 ms；軸位 T2WI：FSE 序列下TR 4 000 ms，TE 101 ms；軸位 DWI：單次激發SE-EPI 序列下TR 3 300 ms，TE93 ms；NEX=1，b 值0 s/mm2和1 000 s/mm。后進行1HMRS 成像：選取合適ROI，TR 1 500 ms，TE 135 ms，激勵8次，VOI：10 mm×10 mm×10 mm。通過化學位移選擇飽和性脈沖，并進行校正及ppm 轉換后獲取波譜圖像。

1.4 評價指標[4]

掃描得出圖像后，經2 名放射科副高職稱及以上的診斷醫師采用雙盲法對圖像進行診斷，若存在爭議則討論會診得出最終診斷意見。對比分析患者掃描后圖像的異常征象，測量并計算腦代謝物α谷氨酸復合物/肌酸（GLx-α/Cr）、乳酸/肌酸（Lac/Cr）結果，并進行統計學分析。

1.5 統計學方法

將數據錄入SPSS 18.0 統計軟件進行統計學分析。計量資料以（±s）表示，若數據符合正態分布，采用獨立樣本t檢驗，多組間比較運用方差分析，計數資料采用χ2檢驗，P＜0.05，差異具有統計學意義。ROC 曲線分析各代謝產物比值同患兒臨床分度間相關性情況，取檢驗水準α ＜0.01，為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 異常征象情況比較

輕度組各征象出現例數均少于重度組，差異具有統計學意義（P＜0.05）。具體情況如表1 所示。

2.2 1HMRS 結果比較

足月新生兒主要表現為：短TE 下Lac 峰正立雙峰抬高，長TE 下為倒置雙峰；GLx-α/Cr、Lac/Cr 值情況，各組間差異均存在統計學意義，其中重度組GLx-α/Cr 均高于輕中度組、輕中度組GLx-α/Cr 均高于對照組（q=11.452，P＜0.05），其中重度組Lac/Cr 均高于輕中度組、輕中度組Lac/Cr 均高于對照組（q=9.391，P＜0.05）；GLx-α/Cr、Lac/Cr 值同臨床分度間差異具有統計學意義（r=0.82；0.69，P＜0.05）。具體如表2。

表1 異常征象比較 [例（%）]

表2 代謝物水平比較 （±s）

表2 代謝物水平比較 （±s）

分組 n GLx-α/Cr Lac/Cr輕中度組 11 0.38±0.11 0.33±0.09重度組 12 0.96±0.18 0.65±0.15對照組 10 0.19±0.07 0.12±0.06 F 值 - 11.452 9.391 P 值 - ＜0.05 ＜0.05

2.3 影像表現

新生兒缺氧缺血腦病HIE 在MRI T1中，可見散在、局灶高信號表現，見圖1；在T2Flair 加權圖像中，也可見點片狀高信號，見圖2；在MRS 波譜分析中，可以見乳酸雙峰典型表現，見圖3。

3 討論

HIE 是由于圍產期窒息而導致腦的缺氧缺血性損害[5-7]。本癥不僅嚴重威脅著新生兒的生命，并且是新生兒期后病殘兒中最常見的病因之一。以往均以臨床癥狀、意識狀態、肌張力變化和驚厥判斷其嚴重程度和后遺癥情況，對及時診斷及患兒預后發展趨勢的評價精準度不高。近年來，隨著新生兒急救水平的不斷提升，新生兒窒息的存活率也隨之大大提升，但是提高存活率的同時也導致了存活的后遺癥患兒數量的增多。因此如何及時、準確地對新生兒缺氧缺血性腦病進行預后評估，從而及早地進行康復治療是日后降低患兒致殘率的關鍵問題所在。目前磁共振技術發展迅速，常規序列可以迅速診斷HIE，近年來MRS 技術迅速發展，給各物質代謝提供了研究手段[8]。其中1HMRS 能準確地顯示腦內生物化學成分的細微變化，并監測新生兒缺氧缺血后腦內代謝物的變化，從而預測HIE 的預后情況。

有研究表明[9]，Cr 為能量代謝的標志性物質，可為肌肉及神經細胞提供能量；GLx-α、Lac 等是細胞膜轉換的標志物，該指標可以間接反映出顱內細胞的增值能力；NAA 為軸突髓鞘形成過程中，其必須物脂肪酸合成乙酰基的重要供體，這些指標均可間接反映顱內腦組織細胞的功能狀態[10-12]。因此本研究在常規MRI確定病灶特征后，進行波譜成像，有望闡明MRS 各代謝產物物比值，從而鑒別HIE 患兒各項指標分布情況及其與臨床分度間的相關性情況。

本研究顯示MRI 可發現HIE 患兒圖像存在的異常征象，其中輕中度組各征象出現例數均少于重度組，證明MRI 在異常征象發現中效果明顯，能準確診斷HIE 患兒。經IHMRS 掃描，各組間GLx-α/Cr、Lac/Cr 比值差異存在統計學意義，且其比值同臨床分度間存在正相關關系，可通過代謝水平準確判斷患兒的臨床分度，從而預測其預后情況。MRI 聯合1HMRS 掃描對HIE 診斷準確率較高，MRS 分析可為臨床提供第一手腦代謝物異常證據，為臨床早期干預提供幫助。

圖1 T1WI 影像

圖2 T2 Flair 加權圖像

圖3 MRS 波譜分析圖像