不同时期老年脑梗死患者脑组织磁共振波谱的特点

张筱双 (广西医科大学第一附属医院放射科，广西 南宁 530021)

有学者报道脑梗死1年生存率约为71%，5年约为46%〔1〕。由于早期溶栓可改善患者肢体功能恢复过程，提高预后生存率及生活质量，因此临床上早期确诊从而尽早制订治疗方案具有重要意义。磁共振波谱分析(MRS)是利用磁共振、化学位移进行原子核及化合物分析的新技术，能够无创检测活体组织代谢物含量，为深入研究脑梗死提供了新的方法〔2〕。我们采用MRS观察脑梗死早期代谢物绝对浓度的变化，分析超急性期、急性期、亚急性期老年脑梗死患者代谢物变化规律。

1 资料与方法

1.1 一般资料及入选标准 选取2009年8月至2012年8月我院诊治的82例老年脑梗死患者为研究对象60岁，其中男性49例，女性33例，年龄61～79岁，平均(69.2±8.7)岁。入选患者均具备如下条件:(1)脑梗死发病时间明确;(2)均符合第四届脑血管病学术会议制定的脑梗死标准〔3〕，且MRI提示存在明确的缺血灶，并伴有神经功能缺损的临床症状;(3)排除出血性脑病变或腔隙性脑梗死;(4)脑梗死病灶为单侧，对侧脑组织常规MRI及DWI无异常信号，可作为对照。

1.2 分组 根据发病至就诊时间分为超急性期(＜12 h)23例、急性期(12～72 h)37例和亚急性期(72 h～10 d内)22例。

1.3 研究方法 采用GE signa磁共振1.5T超导成像系统及配套的正交头线圈。所有患者均在常规磁共振成像(MRI)后行MRS检查。选择梗死病灶中心区及对侧脑组织相应区域(ROI)定位，ROI大小一般取15 mm×15 mm×15 mm～20 mm×20 mm×20 mm之间，适当调整ROI的大小，使小病灶完全包含在其范围之内，而大面积脑梗死取20 mm×20 mm×20 mm;扫描前机器自动匀场，TR 2 000 ms，TE 144 ms，RFOV 100%，频率65，带宽 1000，矩阵 256×256，平均 64次，扫描总时间4～5 min。主要观察代谢物N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)、胆碱化合物(Cho)、乳酸(Lac)、肌醇(mI)的浓度，NAA(2.02 ppm)、Cr(3.03 ppm)、Cho(3.22 ppm)、mI(3.56 ppm)、Lac(1.33 ppm)，测定方法包括绝对定量和相对定量法。①绝对定量采用LCModel软件对频谱分析处理，根据脑组织中水的浓度(默认脑白质中水浓度为35 880 mm〔4〕)为内参考，得出各个代谢物的绝对浓度值。②相对定量法以Cr作为内参考，采用常规代谢物波峰高度比值法分析频谱数据。

1.4 统计学方法 采用SPSS13.0软件包进行统计学分析，计量资料采用±s表示，采用t检验。

2 结果

2.1 超急性期脑梗死患者代谢物浓度及比值分析 见表1。超急性期病灶侧 NAA、Cr低于对照侧(P＜0.05)，Lac、mI/Cr较对照侧升高，而 Cho、mI、NAA/Cr、Cho/Cr与对照侧相比无显著差异(P＞0.05)。

2.2 急性期脑梗死患者代谢物浓度及比值分析 见表2。病灶侧 NAA、Cr、Cho、mI、NAA/Cr较对照侧明显降低(P ＜0.001，P ＜0.01)，Lac、mI/Cr显著升高(P ＜0.001)，Cho/Cr无明显差异(P＞0.05)。

2.3 亚急性期脑梗死患者代谢物浓度及比值分析 见表3。病灶侧 NAA、Cr、Cho、mI、NAA/Cr较对照侧明显降低(P ＜0.001)，Lac、Cho/Cr、mI/Cr显著升高(P ＜0.001，P ＜0.01)。

表1 超急性期脑梗死患者代谢物浓度及比值分析(±s，ppm，n=23)

表1 超急性期脑梗死患者代谢物浓度及比值分析(±s，ppm，n=23)

区域NAA Cr Cho mI Lac NAA/Cr Cho/Cr mI/Cr病灶侧 4.80±1.30 4.67±1.04 1.16±0.29 4.71±0.84 5.99±2.18 1.17±0.19 0.84±0.26 1.02±0.21对照侧 7.49±0.60 5.66±0.76 1.48±0.50 4.42±0.75 0.44±0.40 1.39±0.22 0.81±0.34 0.61±0.09 t/P值 -5.191/＜0.01 -3.275/＜0.05 -1.869/＞0.05 0.424/＞0.05 5.201/＜0.01 -2.528/＞0.05 0.329/＞0.05 3.221/＜0.05

表2 急性期脑梗死患者代谢物浓度及比值的分析(±s，ppm，n=37)

表2 急性期脑梗死患者代谢物浓度及比值的分析(±s，ppm，n=37)

区域NAA Cr Cho mI Lac NAA/Cr Cho/Cr mI/Cr病灶侧 1.05±0.52 2.65±0.71 0.91±0.29 3.39±1.30 12.30±3.32 0.73±0.15 0.92±0.13 1.00±0.26对照侧 7.11±0.54 5.46±0.83 1.58±0.39 4.79±0.85 0.36±0.29 1.43±0.19 0.83±0.09 0.67±0.11 t/P值-35.088/＜0.001-10.263/＜0.001-4.433/＜0.001-3.885/＜0.01 14.291/＜0.001-10.291/＜0.001 1.923/＞0.05 5.434/＜0.001

表3 亚急性期脑梗死患者代谢物浓度及比值的分析(±s，ppm，n=22)

表3 亚急性期脑梗死患者代谢物浓度及比值的分析(±s，ppm，n=22)

区域NAA Cr Cho mI Lac NAA/Cr Cho/Cr mI/Cr病灶侧 0.97±0.62 1.19±0.76 0.56±0.20 1.77±1.35 7.57±3.95 0.93±0.29 1.10±0.26 0.90±0.21对照侧 7.32±1.01 5.39±0.85 1.34±0.38 4.21±1.03 0.31±0.26 1.51±0.17 0.77±0.15 0.64±0.12 t/P值-32.233/＜0.001-41.462/＜0.001-7.787/＜0.001-8.077/＜0.001 6.053/＜0.001 -7.220/＜0.001 3.405/＜0.01 5.321/＜0.001

3 讨论

NAA水平减低是脑组织神经元和轴索脱失的最佳标志之一，我们采用绝对定量法检测NAA的浓度，较为精确地反映了神经元损伤、轴索脱失的情况。有学者报道NAA明显降低的区域一般提示脑梗死的可能性较大，脑梗死发生后的30～60 min内即可观察到NAA水平降低，发病6 h后NAA可下降50%左右〔5〕，因此测定NAA水平可较早预测梗死的发生〔6〕。

Cr浓度在脑组织代谢物中最为稳定，多作为临床参考的内部基准值。Cr的浓度在脑组织灰质中稍高，白质略低，作为神经细胞内磷酸转运和能量缓冲系统的成分之一，主要存在于神经元和胶质细胞中，可在缺氧情况下提供能量。Cr降低提示糖酵解增加、高能磷酸代谢减少，与局部能量代谢障碍有关。研究证实，脑梗死后局部Cr水平下降，但幅度不如NAA，本次研究与之相符，随着脑梗死时间的延长，Cr逐渐降低〔7〕。

Cho是磷脂代谢的主要成分，可作为细胞膜合成、分解的标记物，Cho下降代表细胞密度下降〔8〕。对于急性脑梗死病灶区Cho的变化规律并不一致，大部分研究认为Cho下降，也有部分学者认为Cho升高。本结果以Cho下降为主，超急性期即有轻度下降，急性期和亚急性期Cho下降更为明显。

mI可作为胶质细胞的标志物，是神经受体的代谢产物，具有营养细胞、调节渗透压及抗氧化作用。mI下降常见于脑卒中、慢性肝性脑病、隐球菌病、高级别星形细胞瘤、弓形虫病等〔9〕。在脑缺血的早期，mI可以是升高的，由于神经元因严重缺氧、能量代谢障碍，Na+-K+ATP泵功能失调，胶质细胞通过升高mI水平发挥调节渗透压的作用，随着脑梗死的进展，胶质细胞死亡、细胞密度下降，mI浓度下降〔10〕。本研究观察到，急性期和亚急性期病灶侧mI浓度较对照侧显著降低，而超急性期mI甚至上升。

细胞代谢障碍Lac水平升高常提示脑组织缺血。一般在缺血急性梗死后12 h内Lac水平升高。有学者研究发现脑组织供氧率低于20 ml·100 g-1·min-1即有 Lac水平升高，因此Lac是脑组织缺氧最为敏感的标记物之一〔11〕。

由于急性脑梗患者脑组织中Cr水平变化较大，而水含量变化相对较小(约15%)，在急性期用水作为内参考对代谢物定量检测，更准确和方便〔12〕。临床上相对定量(比值法)使用较普遍，利用目标代谢物峰高与内参照物(常用Cr)峰高的比值、或两者面积的比值来表示。本研究结果显示，在超早期绝对定量法敏感性更高，而急性期和亚急性期梗死区两种定量方法均较敏感。超急性期、急性期绝对定量法对 Cho浓度异常更为敏感。亚急性期Cho、Cr均大幅下降，而临床常用Cr作为内参照物，根据比值的变化来衡量 NAA、Cho、mI等的变化，在超急性期、急性期并不能客观反映脑组织缺血的程度，容易引起误判，因此我们认为发病72 h以内的脑梗死，MRS分析应结合代谢物的绝对定量和相对定量法进行综合评价。

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