当前位置: 首页 > 期刊 > 《放射学实践》 > 2000年第1期
编号:10279842
MRI与1HMRS对足月新生儿缺氧缺血性脑病预后的判断
http://www.100md.com 《放射学实践》 2000年第1期
     作者:陈丽英

    单位:陈丽英(110003 沈阳,中国医科大学第二临床学院放射科)

    关键词:

    放射学实践000126 缺氧缺血性脑病(HIE)是围产期、新生儿期脑损伤的主要疾病,也是日后引起脑瘫、智 低、生长发育落后、癫痫等疾病的重要因素。磁共振扫描与氢质子频谱(proton magnetic r esonance spectroscopy,1HMRS)能更准确地反映脑内病变的部位、范围、性质及其与周围 组质的关系,对估计病情严重程度、判定预后有很大帮助,因此正确认识HIE在磁共振成像( MRI)与1HMRS上的表现有重要意义。

    一、新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)的病理生理

    缺氧缺血性脑损伤是因缺氧后糖酵解增加造成乳酸升高,高能量物质的磷酸化合物如三磷酸 腺苷以及磷酸肌酸降低,细胞内钾向细胞外积聚,钠渗入细胞内,造成细胞毒性水肿。有害 自由基产生、神经递质及氨基酸的改变等造成神经元的损伤。HIE的病理改变有神经元水肿 、坏死、梗塞、静脉淤血、静脉性脑梗塞、新生毛细血管增生。这些新生的毛细血管壁渗透 性高,无血脑屏障,以致红细胞及血浆蛋白渗出。
, 百拇医药
    二、HIE的MRI表现

    新生儿HIE的MRS表现在T1WI上明显,在T2WI上不明显。笔者曾对45例足月新生儿确诊为 HIE者进行HRI的研究。在T1WI上有以下表现:

    1. 皮层及皮层下白质

    ①沿脑回走行的点状及迂曲条状高信号(84.44%)这是由于在HIE时 多为不完全性血管阻塞,一旦毛细血管灌注恢复,就有反应性充血,这些新生毛细血管无血 脑屏障,红细胞及血浆蛋白渗出,因而造成点状及条状高信号。②皮层下白质在T1WI上呈 低信号的小囊状区(20%),T2WI上呈高信号。这是由于神经元坏死,于2~4周形成空洞及 胶质增生。

    2. 深部白质

, 百拇医药     ①两侧额叶深部白质相当于侧室前角的前外侧可见两侧对称的点状稍高信号 ,这是由于大脑深部静脉淤血扩张或出血性梗塞所致。因在此区域是额叶的髓静脉向大脑深 部终末静脉引流会集处,由于缺氧导致淤血扩张。②沿两侧室壁边缘条带 状高信号,其原因同①[1]

    3. 基底节与丘脑病变

    两侧有斑片状高信号,严重者,两侧基底节。丘脑腹外侧在T1WI 上呈对称性高信号,内囊后支正常髓鞘化受到障碍,因此正常高信号消失而呈低信号,所见 非常典型。

    4. 脑室及脑外间隙

    ①脑室内出血(IVH)。②蛛网膜下腔出血(SAH)。幕下出血占48.89%, 而幕上出血占3.33%。

    三、MRI分度
, 百拇医药
    根据MRI表现,结合临床症状,参考病儿随访结果,将上述表现分轻、中、重度。轻度者, 皮层及皮层下沿脑回迂曲点条状高信号及/或幕上、下蛛网膜下腔少量出血(图1)。中度者 ,除上述轻度表现外,额叶深部白质两侧对称性点状高信号及/或沿侧脑室壁条带状高信号 ,伴局限性脑水肿(图2)。重度者,除上述表现外,有下列任一表现:基底节区,丘脑高信 号伴内囊后支低信号(图3);脑室内出血伴病侧脑室扩大;皮层下囊状坏死;弥漫性脑水肿 。

    图1a 男,8d。LAC/Cr=~ Naa/Cr=1.914 Cho/Cr=1.301 MI/Cr=0 .842 Glu/Cr=0.5302,轻度HIE表现:T1WI620/12(TR/TE)皮层深部沿脑回迂曲条状 高信号。b 1HMRS:轻度表现,符合MRI的表现,Naa/Cr=1.9,Cho/Cr=1.3,MI/Cr=0.84, Glu/Cr=0.53
, 百拇医药
    图2a 男,11d。LAc/Cr=1.74 LIP/Cr=1.65 Na a/Cr=1.43 Cho/Cr=1.64 中度HIE表现:T1WI620/12,深部白质内可见点状高信号 沿测室背测可见斑片状高信号。b 1HMRS:中度表现,符合MRI表现,Lac/Cr=1.74,NAA/Cr= 1.43,Cho/Cr=1.64

    图3a 男,4d。足月胎头吸引分娩,生后窒息6 ~7min。次日开始抽筋,反应差,弹足10次不哭,总产程26h。肌张力强,生后昏迷吸吮困 难。Naa/Cr=5.646 MI/Cr=2.318 CHO/Cr=2.089 GIu/Cr=0.6095 Lac/Cr=23.182 重度HIE表现:T1WI620/12,两侧基底节高信号内囊后肢正常高信号消失而呈低信号。b 1HMRS:重度表现,符合MRI表现,Lac/Cr=23.18,Naa/Cr=5.65,Cho/Cr=2.09,MI/Cr=2.32, Glu/Cr=0.61
, http://www.100md.com
    四、HIE的氢质子磁共振频谱(1HMRS)

    近年来对于脑的质子频谱(1HMRS)给予了 很大兴趣,特别是在很小的区域就得到高分辨率的频谱,所用时间很短,作频谱的各个步骤 都是机器自动操作。1H的敏感性较高,它有高的旋磁比,代谢产物浓度高,较适宜的弛豫时 间。

    磁共振频谱的研究是根据化学位移的原理。众所周知,氢质子(1H)磁共振频谱取决于旋磁比 (γ)与所在磁场强度。然而,1H的共振频率也轻度受到它所在的环境的影响。这是由于电子 围绕在核周围产生了磁场的干扰,场强有了改变,因此同一分子中不同原子群中1H共振频率 不同,为了使化学位移频率标度统一与标准化,其频率的标度采用外磁场的百万分率即ppm( parts per million)来表示。各种化合物有各自特征的波峰以及频率的位置。波峰的面积与 化合物中自旋核的数量成正比。

    正常1HMRS可有以下几个高峰:Naa即N-乙酰天门冬氨酸以及不到10%的N-乙酰天门冬 氨酸盐,其波位于2.0ppm。其特点是在神经系统以外几乎见不到。它是神经元的标帜,也见 于少支胶质细胞。在胚胎什么时候出现不清楚。但估计在妊娠中期就有Naa的合成。另外在 人脑的灰白质内均有Naa,那么显然也是轴突的一个成分,Naa波的下降提示神经元的丧失, 如胶质瘤、卒中、缺血性脑病等。新生儿随着月龄的增长Naa波升高。Cr波是总肌酸中的CH 3群组,包括肌酸与磷酸(Cr+PCr),是能量代谢的物质。通过肌酸根转移酶的作用释放ATP 。Cr波峰位于3.0ppm。由于肌酸在肝内形成,因此,慢性肝病可导致脑内肌酸下降。另外, 在高渗状态下Cr波增高。低渗状态下如钠的丢失,Cr波下降。新生儿随月龄增高Cr波也升高 。一般来说,Cr+PCr的总量比较衡定,因此,Cr可作为参照的波峰,得出其它代谢物质与其 比值。Cho波是总胆碱中的N(CH3)3群组,它包括甘油磷酰基胆碱(GPC),磷酰基胆碱(PC )以及自由胆碱,波峰位于3.2ppm。它们涉及细胞膜的合成与降解。Cho的增高与减少都是病 理情况。引起胆碱增高者包括脱髓鞘。这是由于髓鞘中磷脂的降解增多所致,Cho降低见于 肝性脑病。
, http://www.100md.com
    在正常脑中,乳酸是不能测得的,其波位于1.3ppm,是双尖波。任何时候乳酸增高都应视为 异常。见于缺血性脑病、脑肿瘤、线粒体疾病等。

    MI(肌醇)波位于3.5ppm。其功能尚不明了,它在很多病理情况下有改变。有人提出MI仅见于 胶质细胞,可视为胶质的标帜,在肝性脑病时波峰下降,在Alzheimer病以及脱髓鞘时升高 。谷氨酸盐及谷氨酰胺的波不易分开,可以标为Glx综合波。在肝性脑病时血氨升高,其波 升高,在缺氧溺水时其波也升高。

    五、连续对52例临床确诊为HIE病儿进行一般MRI与1H MRS的研究。

    目的在观察MRI分度与1HMRS之间的相关性,以及与预后的相关性。MRS应用PRESS单体积元 法,TR=1500ms,TE=36ms,感兴趣区(ROI)大小为2cm×2cm×2cm。分别取基底节及放射冠的 ROI作1HMRS,因该区域较易受缺氧缺血损伤。所测定的代谢物为N-乙酰天门冬氨酸(Naa)磷 酸肌酸+肌酸(Cr)、胆碱(Cho)、乳酸(Lac)及肌醇(MI)。此外对5例无脑疾病的病儿同样 作MRI与1HMRS以兹对照。频谱的后处理包括相位校正、基线校正、ppm转换,代谢产物水平 的测定,以各波峰下的面积为准。
, http://www.100md.com
    5例无脑疾病的病儿其MRI和1HMRS的特征:Naa、Cr、Cho、波峰高而Lac波低平测不出,Naa 位于1.99ppm,Cho位于3.24ppm,Cr位于3.0ppm,以Cr为参照峰,计算出代谢物波峰面 积与Cr波面积的比值。如Naa/Cr,Cho/Cr,MI/Cr的值等。Naa/ Cr=2.87~1.34;均值=1.87±0.61;Cho/Cr=0.92~1.44,均值=1.13±0.2;MI/Cr=0.68~0.8 4,均值=0.73±0.07;Lac/Cr=0~0.69,均值=0.27±0.31。52例病儿的1H MRS特征:Naa/Cr =0.99~41.34,(4.54±6.01),表示Cr波的降低。其中1例Naa/Cr=0.99,提示神经元受损,Ch o/Cr=0.87~15.3(2.19±2.39)也表示在HIE时Cr降低,Lac/Cr=0.13~164.74(6.24± 23.67),表示HIE时乳酸明显升高(见表2)。

    表1 应用MRS作疾病鉴别诊断 脑内代谢物的
, 百拇医药
    浓度(正常)

    升高

    降低

    乳酸

    (Lac)~lmM,缺氧,溺水,卒中,Canavan disease,Al exander disease,Naa

    (5,10,15mM)

    Canavan Disease

    发育迟缓,缺氧,缺血,癫痫,脑炎,Alexander,MS,婴儿

    Glu及或Gln

    慢性肝病,溺水,缺氧
, 百拇医药
    Alzheimer Disease

    Cr+PCr

    (8mM)

    外伤,高渗状态,随年龄增大而升高

    缺氧, 卒中,肿瘤,婴儿

    MI(5mM)

    新生儿,Alzheimer

    dis ease,糖尿病,缺氧

    恢复期,高渗状态。

    慢性肝性脑病,缺氧脑病,卒 中,肿瘤

    Cho(1.5mM)
, http://www.100md.com
    外伤,糖尿病,肝移植后,肿瘤,慢性缺氧 ,高渗

    状态,Alzheimer disease

    肝性脑病,卒中,非典型痴呆

    表2 正常足月新生儿脑1HMRS与HIE的脑1HMRS对照 疾病

    例数

    Naa/Cr

    Cho/Cr

    MI/Cr

    Lac/Cr

    正常

    5
, http://www.100md.com
    1.87±0.61

    1.13±0.2

    0.73±0.07

    0.27±0.31

    HIE

    52

    4.54±6.01

    2.19±2.39

    1.65±2.64

    6.24±23.67

    上述各值与正常差别显著。

    在频谱上根据Lac升高的程度,我们也将其分为轻、中、重3组(见表3)。表3 1HMRS分度 1HMR
, 百拇医药
    分度

    Naa/Cr

    Cho/Cr

    MI/Cr

    Lac/Cr

    意义

    轻

    >1.61~2.5

    >1.16~1.4

    >0.8~1.2

    >0.5~1.0

    中

    >2.5~4.0
, 百拇医药
    >1.4~2.0

    >1.2~1.4

    >1.0~2.0

    重

    >4.0或<1.6

    >2.0~

    >1.4~

    >2.0~

    Naa/Cr>4.0表示Cr低 ,I<1.6表示Naa低

    我们对52例HIE病儿的MRI与1HMRS进行对照,观察其相关性。MRI重度者17例,MRS表 现为中及重度者14例,相符占82.35%,1例为MRS轻度,2例正常,可能治疗及时。MRI中度 者17例,MRS表现为中及重度者14例,符合占82.35%,2例轻度,1例正常。MRI轻度者12例 ,MRS表现为轻度者6例,符合占50%。5例表现为中及重度,这说明MRS比MRI更为敏感。有6 例HIE者其MRI为正常,但MRS表现轻及中度者5例,仅1例正常(见表4)。
, 百拇医药
    表4 MRI与1HMRS符合情况 MRI分度

    1HMRS

    符合率

    (%)

    轻

    中

    重

    正常

    重度 17

    1

    5

    9

    2
, 百拇医药
    82.35

    中度 17

    2

    8

    6

    1

    82.35

    轻度 12

    6

    2

    3

    1

    50.00

, http://www.100md.com     正常 6

    2

    3

    1

    16.66

    从中可见,MRI为中及重度者,它们与MRS表现符合率高,而MRI为轻度及正常者,MRS的 表现较MRI的表现为重。这也说明MRS较MRI对缺氧缺血的反应更敏感,出现异常更早。

    笔者对15例HIE作了MRI复查,其中在初诊时作1HMRS者7例。3个月复查者6例,6个月复查3 例,9个月复查4例,2岁复查2例。MRI表现为轻度者7例,在复查时3例MRI为正常,3例有脑 外积液,1例小软化灶。MRI表现为中度者3例,在复查时,3例胼胝体薄,脑外积液2例,髓 鞘化延迟1例,软化灶2例。MRI表现为重度者5例,在复查时,脑外积液3例,基底节短T1 高信号3例,胼胝体薄3例,蘑菇状脑回1例,软化灶1例,脑室旁白质软化1例,髓鞘化延迟1 例。从中可以看出MRI中及重度者经随访复查,无1例正常。轻度者复查中3例显示脑MRI无异 常,占43.0%。在15例中7例在初诊时作了1HMRS,其中6例与MRI相符,复查结果相同,仅 1例MRI为轻度,MRS为重度,Cr波降低,Lac波增高,复查有小软化灶。有限资料说明MRI、M RS与随访结果有密切相关性。我们的资料说明MRI分度与MRS对HIE预后的预测将会有重要价 值。
, http://www.100md.com
    参考文献

    [1]韩玉昆,虞人杰,卜定方.新生儿缺氧缺血性脑病临床诊断依据和分度.中华儿科杂志,1990,28∶31-32.

    [2]陈丽英,王晓明,孟淑诊,等.足月新生儿缺氧缺血性脑病的研究.中国医学计算机杂志,1999,5∶47-50.

    [3]李庆丰,蒲永林,曾超美,等.新生儿缺氧缺血性脑病的磁共振质子波谱研究.中华放射学杂志,1998,32(增刊)∶64-68.

    [4]Leth H,Toft PB,Perterson B,et al.Use of brain lactate levels to predict outcome after perinatal asphyxia.Acta Pediatr 1996,85∶859-864.

    1999-07-08 收稿, 百拇医药