单纯性高热惊厥患儿小脑磁共振波谱成像初探

邹静，徐爱华

（滨州医学院烟台附属医院，山东烟台264100）

单纯性高热惊厥患儿小脑磁共振波谱成像初探

邹静，徐爱华

（滨州医学院烟台附属医院，山东烟台264100）

目的：应用磁共振波谱技术（MRS）探讨单纯性高热惊厥（SFC）患儿的小脑代谢物变化。方法：选取9例确诊为SFC的患儿（实验组）和7例年龄相匹配的健康儿童（对照组），采用化学位移成像采集小脑的MRS数据，测量实验组及对照组的代谢物比值NAA/Cr、NAA/Cr2、NAA/Cho、Cho/Cr、Cho/Cr2，采用Mann-Whitney U检验比较两组间MRS代谢参数之间的差异；并统计两组间Lac峰出现的例数，应用Fisher确切概率法比较有无差异。结果：实验组小脑的NAA/Cr低于对照组（0.91±0.12比1.03±0.07，P=0.023），实验组小脑的NAA/Cr2、NAA/Cho、Cho/Cr、Cho/Cr2与对照组间差异无统计学意义（均P＞0.05）；实验组9例患儿中5例小脑区域发现明显的Lac峰，对照组7例儿童小脑均未发现Lac峰，差别具有统计学意义（P=0.034）。结论：应用MRS技术可敏感的探测SFC患儿脑组织代谢物的变化，有助于从生化角度评价SFC导致的脑损害。

惊厥，发热性；小脑；磁共振波谱学

高热惊厥（Febrile convulsion，FC）可分为单纯性高热惊厥（Simple febrile convulsion，SFC）和复杂性高热惊厥（Complex febrile convulsion，CFC），FC是否会对儿童造成脑损伤并影响日后的学习记忆和情感行为等已经引起学者的极大关注。已有研究表明，小脑由于富含Purkinje细胞对热损伤极其敏感[1-2]。本研究旨在探讨SFC患儿小脑组织代谢物浓度及性质的变化，进而评估MRS技术在评价SFC导致的脑损害中的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

实验组选取2013年8月—2014年3月间在我院儿科确诊为SFC的患儿9例，所有患儿均符合《儿科学》第6版SFC诊断标准[3]，其中男5例，女4例，年龄8月～4岁，平均年龄2.8岁，原发病包括急性上呼吸道感染8例和肠道感染1例，所有病例发作形式均呈全身性强直-阵挛发作。对照组选取健康儿童7例，其中男4例，女3例，年龄8月～4岁，平均3.1岁。

1.2 磁共振扫描方法

实验组所有SFC患儿均于惊厥发作后1～2天内行磁共振检查，检查前给予10%水合氯醛灌肠，待患儿睡眠状态下应用磁共振扫描仪（Siemens A-vanto 1.5T超导型，头颅8通道正交线圈）进行常规横断位T1WI（TR 450ms，TE 15ms）、T2FLAIR（TR 8000ms，TE 120ms），横断及冠状位T2WI（TR 3000ms，TE 100ms）扫描，DWI采用单次激发SE-EPI序列（TR 3 400ms，TE 102ms），b值为0和800 s/mm2，激励次数为1，MRS的定位图像采用横轴位T2WI，感兴趣区（ROI）置于小脑区域（图1a），尽量避开颅骨及脑脊液，并于周围施加6条饱和带，扫描参数：TR=1 500 ms，TE=135 ms，FOV=16 mm×16 mm，层厚=15mm，Vol R-L=60mm，A-P=30mm，F-H=15mm，NEX=4。获取多体素三维1H-MRS数据，评价4个主要共振峰：位于2.02 ppm的N-乙酰天门冬氨酸峰（NAA）、位于3.20 ppm的胆碱峰（Cho）、位于3.02 ppm的肌酸峰（Cr）及位于1.33 pm的乳酸峰（Lac），计算机自动计算出各代谢物的峰下面积及其浓度的比值（NAA/Cr、NAA/Cr2、NAA/Cho、Cho/Cr、Cho/Cr2）。对照组应用同样的磁共振扫描方法。

1.3 统计学方法

采用SPSS 17.0软件包对数据进行统计学分析，实验组与对照组中的每位儿童可获得MRS多体素感兴趣区各代谢物比值分别16个数值，分别取平均值后，比较两组间MRS代谢物比值之间的差异采用Mann-Whitney U检验，比较两组间出现Lac峰的例数应用Fisher确切概率法。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 实验组与对照组常规MR影像表现

9例SFC患儿及7例年龄相匹配健康儿童常规MR检查包括DWI序列均未发现异常信号。

2.2 实验组与对照组小脑代谢物参数比较

见表1。9例SFC患儿小脑的NAA/Cr低于对照组（0.91±0.12比1.03±0.07，P=0.023），NAA/Cr2、NAA/Cho、Cho/Cr、Cho/Cr2与对照组间差异无统计学意义（均P＞0.05）。

表1 实验组与对照组小脑代谢物参数比较（±s）

表1 实验组与对照组小脑代谢物参数比较（±s）

注：Mann-Whitney U检验。

代谢物比值实验组对照组P值NAA/Cr 0.91±0.12 1.03±0.07 0.023 NAA/Cr21.65±0.16 1.57±0.18 0.414 NAA/Cho 0.99±0.05 0.98±0.06 0.710 Cho/Cr 0.99±0.09 1.00±0.10 1.000 Cho/Cr21.71±0.18 1.68±0.17 0.825

2.3 实验组与对照组探测到Lac峰的例数比较

9例SFC患儿中5例在小脑（图1a）可探测到Lac峰（图1b），对照组7例均未探测到Lac峰（图1c），两组间Lac峰出现的例数应用Fisher确切概率法比较差别具有统计学意义（P=0.034）。

图1 小脑磁共振波谱成像图。图1a：小脑MRS感兴趣区选择：矩形感兴趣区放于第四脑室与枕骨之间（A-P 30mm,R-L 60mm,F-H 15mm）；图1b：1例SFC患儿小脑MRS图像：显示NAA/Cr降低，且出现明显的Lac峰；图1c：1例正常小儿小脑MRS图像：显示正常的NAA/Cr，且没有检出Lac峰。Figure 1.The cerebellar magnetic resonance spectroscopy image.Figure 1a:Definition of areas of interest for cerebellar MRS.The rectangular areas of interest were put between the fourth ventricle and occipital bone(A-P 30mm,R-L 60mm,F-H 15mm);Figure 1b:Cerebellar MRS image in one SFC case displayed reduced NAA/Cr and apparent Lac peak.Figure 1c:A normal pediatric cerebellar MRS image showed normal NAA/Cr without Lac peak.

3 讨论

FC多见于6月～4岁小儿，定义为小儿在呼吸道感染或其他感染性疾病导致体温升高时发生的惊厥，需排除可导致惊厥发作的颅内疾病（中枢神经系统感染、肿瘤等）、颅外疾病（代谢性疾病、中毒性疾病等）以及既往有无热惊厥病史者，典型表现为患者突发意识丧失，全身或局部骨骼肌群不自主、持续地强直性收缩，伴有口吐白沫、双眼球斜视、凝视或上翻，可持续数秒至数十分钟不等，部分患儿可出现大小便失禁[4]。临床上常分为单纯性及复杂性两种，大多数患儿预后良好，部分复杂性高热惊厥患儿预后较差[5]。FC的发作与婴幼儿神经系统发育不完善有关，其脑细胞结构功能分化不全，树突及轴突少而短，髓鞘未完全形成，脑组织化学成分、酶活性及神经兴奋-抑制性递质等与成人不同，各神经功能处于极不稳定状态，体温升高能导致神经细胞异常放电而诱发惊厥[6]。

Lee等[1]提出了小脑因富含Purkinje细胞所以对热损伤极其敏感。Bazille等[2]对热射病死亡患者进行尸检中不但证实了小脑对热损伤的敏感性，并发现小脑的热损伤主要因为Purkinje细胞的严重丢失及热休克蛋白70的表达。对于SFC发作是否会导致脑部热损伤，目前尚缺乏客观的评价指标。MRS是目前唯一无创性检测活体组织代谢性质及浓度的技术，可敏感显示脑组织功能代谢改变，已经广泛应用于中枢神经系统，尤其是在仅仅出现脑部功能性改变而未出现脑部形态学改变的情况下。NAA峰是反映神经元完整性的标志，NAA峰降低常提示神经元的丢失或破坏；Cho是髓鞘分解的标志，也可能与细胞密度、周围脑组织的受压有关；脑内Cr浓度相对恒定，不易发生变化，一般用作其他代谢物浓度标准化的内部参考指标[7]。本研究通过MRS发现SFC患儿小脑的NAA/Cr较正常对照组轻度下降，NAA峰为神经元活性的标志物，考虑系由于SFC发作导致相应小脑的神经元及轴突完整性的破坏所致。其他代谢物比值无明显变化，可能表明小脑的髓鞘未出现明显分解破坏。部分SFC患者在小脑出现异常的Lac峰，Lac峰为糖酵解的最终产物，常见于缺氧状态[8]，考虑与高热可导致血管内皮细胞受损[9-10]，从而出现缺氧缺血性改变有关。

本研究不足之处在于样本量较小，另外，研究对象年龄段跨度较大，脑组织在发育过程中其MRS代谢物参数是随年龄而变化的，因此，缩小研究对象的年龄段并扩大样本量是非常关键的。

总之，MRS能对活体组织内特定代谢物的性质及浓度进行无创性测量，通过研究SFC患者小脑组织代谢物的变化从而评价神经元活性、髓鞘分解标志物的改变及无氧代谢物的产生等，有助于从生物化学角度评价FC导致的脑损害，其对FC的的应用价值包括临床分度及预后评估等有待于进一步研究。

[1]Lee JS,Choi JC,Kang SY,et al.Heat stroke:increased signal intensity in the bilateral cerebellar dentate nuclei and splenium on diffusion-weighted MR imaging[J].Am J Neuroradiol,2009,30(4):E58.

[2]Bazille C,Megarbane B,Bensimhon D,et al.Brain damage after heat stroke[J].J Neuropathol Exp Neurol,2005,64(11):970-975.

[3]杨锡强，易著文.儿科学[M].6版.北京：人民卫生出版社，2004：458.

[4]Aicardi J,Chevrie JJ.Febrile seizures in children[J].Arch Neurol,1979,36(4):254.

[5]Huang CC,Wang ST,Chang YC,et al.Risk factors for a first febrile convulsion in children:a population study in southern Taiwan[J].Epilepsia,1999,40(6):719-725.

[6]Holopainen IE,Valtonen ME,Komu ME,et al.Proton spectroscopy in children with epilepsy and febrile convulsions[J].Pediatr Neurol,1998,19(2):93-99.

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Prelim inary study of cerebellar magnetic resonance spectroscopy on simple febrile convulsion in children

ZOU Jing,XU Ai-hua
(Yantai Affiliated Hospital of Binzhou Medical University,Yantai Shandong 264100,China)

Objective:To explore changes in metabolite levels of cerebellum for children with simple febrile convulsion(SFC)by magnetic resonance spectroscopy(MRS).M ethods:Nine children diagnosed SFC and seven age-matched healthy children were enrolled.Multi-voxel chemical shift imaging was performed.The metabolite ratios of cerebellum involving NAA/Cr,NAA/Cr2,Cho/Cr,Cho/Cr2and NAA/Cho were estimated.The Mann-Whitney U test was performed to compare the differences between the two groups.Lac peak was recorded and analysed between two groups and Fisher’s exact test was performed to compare the differences.Results:The ratio of NAA/Cr in cerebellum with SFC was found to be decreased compared to normal control subjects(0.91±0.12 vs 1.03±0.07,P=0.023).There was no statistical difference for the ratios of NAA/Cr2,Cho/Cr2,NAA/Cho(P＞0.05).Lac peaks were detected in the cerebellum of five cases with SFC and no Lac peak was detected in the control group.The difference showed statistical significance(P=0.034).Conclusion:MRS is a useful tool for evaluating major changes in metabolite levels of brain and may contribute to evaluate the damage caused by SFC from the biochemical aspect.

Convulsions,febrile;Cerebellum;Magnetic resonance spectroscopy

R742.1；R445.2

A

1008－1062（2017）01－0005－03

2016-03-25；

2016-06-04

邹静（1978-），女，山东烟台人，主治医师。E-mail：zoujingdoc@163.com

邹静，滨州医学院烟台附属医院，264100。E-mail：zoujingdoc@163.com