核磁共振功能成像T2*对重型β-地中海贫血患儿脑组织铁过载的评价

龙琦， 陈光福， 王舞妮

临床研究

核磁共振功能成像T2*对重型β-地中海贫血患儿脑组织铁过载的评价

龙琦， 陈光福， 王舞妮

目的分析核磁共振功能成像T2*在重型β-地中海贫血患儿脑组织铁过载的评价中的应用价值。方法2009年1月至2016年9月深圳市第二人民医院儿科收治住院的长期高量输血的重型β-地中海贫血患儿100例，为观察组，同期选取进行核磁共振成像T2*检查的健康体检者25例为对照组。根据血清铁蛋白水平将观察组分为两个亚组：轻度组(1.0～2.5 g/L)57例，重度组(>2.5 g/L)43例。观察组及对照组均行核磁共振功能成像T2*检查，比较两组脑组织不同部位T2*值。比较轻度组与重度组脑组织T2*及脑脊液铁代谢蛋白水平并进行相关性分析。结果观察组脑组织不同部位T2*值均显著低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，且观察组脑组织不同部位T2*值从低到高依次为苍白球<红核<黑质<壳核<齿状核<尾状核<灰质<白质<小脑。重度组脑组织T2*值、转铁蛋白、亚铁转运膜蛋白1、血红素氧化酶1显著低于轻度组，铁蛋白、铜蓝蛋白、铁调素显著高于轻度组，差异有统计学意义(P<0.05)。转铁蛋白、亚铁转运膜蛋白1、血红素氧化酶1与T2*值呈正相关(r=0.309、0.617、0.326，P<0.05)，与铁蛋白、铜蓝蛋白、铁调素呈负相关(r=-0.512、-0.474、-0.639，P<0.05)。结论核磁共振成像T2*技术有助于评价β-地中海贫血患儿脑组织铁过载及评估疾病程度，值得临床上推广应用。

重型β-地中海贫血； 铁过载； 核磁共振功能成像； 脑组织T2*； 儿童

目前，定期高量输血联合去铁治疗能够延长重型β-地中海贫血患儿生存期，且简便易行，成为β-地中海贫血患儿的主要治疗方法，但研究表明，长期依赖输血治疗造成机体内铁过载，虽然结合了去铁治疗，但顺应性差，因铁过载诱发的心力衰竭、肝硬化等脏器损害并发症死亡人数达70.0%以上[1]。因此，对各脏器铁过载的评价显得尤为重要。核磁共振成像T2*是在T2WI技术基础上发展起来的新技术，已被用于β-地中海贫血患儿心脏、肝脏、胰腺、垂体和甲状腺组织铁过载评价[2-4]，本研究通过分析核磁共振功能成像T2*在重型β-地中海贫血患儿脑组织铁过载的评价中的应用价值，旨在为改善患儿预后提供依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2009年1月至2016年9月深圳市第二人民医院儿科收治住院的长期高量输血的重型β-地中海贫血患儿100例，为观察组，其中男62例，女38例；年龄8～18岁，平均(12.7±1.1)岁。同期选取进行核磁共振成像T2*检查的健康体检者25例为对照组，其中男15例，女10例；年龄9～17岁，平均(12.5±1.1)岁。观察组和对照组受试对象在年龄、性别方面比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。根据血清铁蛋白水平将观察组分为两个亚组：轻度组(1.0～2.5 g/L)57例，重度组(>2.5 g/L)43例。轻度组中男37例，女20例；年龄8～17岁，平均(12.6±1.2)岁。重度组中男25例，女18例；年龄8～18岁，平均(12.7±1.0)岁。轻度组和重度组受试对象在年龄、性别方面比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 诊断标准 参照《诸福棠实用儿科学》第7版中关于重型β-地中海贫血的诊断标准[5]。

1.3 纳入标准 (1)符合重型β-地中海贫血的诊断标准；(2)年龄8～18岁；(3)研究对象或家属知情同意。

1.4 排除标准 中枢神经系统疾病患儿。

1.5 方法 MRI检测：仪器为德国西门子Magnetom Avanto 1.5T全身磁共振扫描仪及头部8通道相控阵头线圈。患儿取仰卧位，在平静呼吸状态下其头部放置于专用线圈的空洞内，紧贴表面线圈。以听眦线为扫描基线，扫描序列包括:(1)薄层横断面T2加权扫描(Ax T2)：TR为4 000 ms，TE为102 ms，NEX=2，频宽31.25 Hz,矩阵为320×256，FOV=24 cm，层厚为210 mm，层间距为0 mm。(2)SWI序列成像：TR为53 ms，TE为40 ms，NEX=0.75，FOV=24 cm，层厚为310 mm，层间距为0 mm，矩阵384×320，频宽31.25 Hz/pixel，翻转角为30°，总采集时间388 s。在西门子4.3工作站通过SWI后处理软件对相位信息进行后处理，得到校正的相位图像，并将其与磁矩图多次叠加，获得重建SWI图像。用多边形及椭圆测量工具，分别在SWI图像上测量大脑皮质、白质、间脑、中脑、海马、尾状核、壳核、苍白球、红核、黑质和小脑信号值，即感兴趣区，同一部位测量双侧，每侧每个部位重复测量3次，取平均值。

铁代谢蛋白水平检测：腰椎穿刺抽取脑脊液标本，3 000 r/min离心(离心半径8.0 cm)处理10 min，取上清液，置于-20 ℃冰箱内保存。取脑脊液标本，应用化学发光酶免疫法测定脑脊液铁蛋白、转铁蛋白水平，应用ELISA法测定脑脊液亚铁转运膜蛋白1、铜蓝蛋白、血红素氧化酶1和铁调素水平。

2 结果

2.1 观察组和对照组脑组织中不同部位T2*值比较 观察组脑组织不同部位T2*值均显著低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，且观察组脑组织不同部位T2*值从低到高依次为苍白球<红核<黑质<壳核<齿状核<尾状核<灰质<白质<小脑。见表1。

表1 观察组和对照组脑组织不同部位T2*值比较

注：与对照组比较，at=2.90，3.47，2.82，3.05，2.92，2.15，1.87，2.08，3.60，P<0.05。

2.2 轻度组与重度组脑组织T2*及脑脊液铁代谢蛋白水平比较 见表2。

表2 轻度组与重度组脑组织T2*及脑脊液铁代谢蛋白水平比较

注：与轻度组比较，at=2.01，5.67，2.06，P<0.05；bt=21.41，9.05，18.52，12.53，P<0.01。

表2结果表明，重度组脑组织T2*值、转铁蛋白、亚铁转运膜蛋白1、血红素氧化酶1显著低于轻度组(P<0.05)，铁蛋白、铜蓝蛋白、铁调素显著高于轻度组差异有统计学意义(P<0.05)。

2.3 脑组织T2*及脑脊液铁代谢蛋白水平相关性分析 转铁蛋白、亚铁转运膜蛋白1、血红素氧化酶1与T2*值呈正相关(r=0.309、0.617、0.326，P<0.05)，与铁蛋白、铜蓝蛋白、铁调素呈负相关(r=-0.512、-0.474、-0.639，P<0.05)。

3 讨论

重型β-地中海贫血是由于β-珠蛋白基因缺陷导致血红蛋白的组分发生改变的一种遗传性溶血性疾病，患儿以骨髓无效造血为主要临床特征，严重危害患儿健康乃至生命。研究表明，铁离子广泛存在于脑组织各部位，正常状态下，其通过转铁蛋白-转铁蛋白受体(Tf/TfR)途径、非TfR依赖途径和非Tf依赖途径等维持闹组内的动态平衡，而β-地中海贫血患儿由于慢性溶血和长期高量输血导致体内铁过载，铁量的增加加剧脂质过氧化作用，使蛋白质和DNA变性，造成神经元损伤，引发一些神经退行性病变，损害患儿的认知功能、学习记忆能力和注意力，甚至造成其脑组织损伤导致死亡[6-10]。因此，及早发现β-地中海贫血患儿脑组织铁过载并进行干预有助于改善患儿预后。

核磁共振成像T2*技术以组织器官内铁离子对磁场影响为依据进行铁含量评价，具有无放射线损伤、受呼吸等影响小等优点[11-12]，本研究将其用于β-地中海贫血患儿脑组织铁过载评价，结果显示观察组脑组织不同部位T2*值均显著低于对照组，且重度组脑组织T2*值显著低于对照组，提示T2*值可以用于评价β-地中海贫血患儿脑组织铁过载，并进行铁过载程度评估。本研究中，观察组脑组织不同部位T2*值从低到高依次为苍白球<红核<黑质<壳核<齿状核<尾状核<灰质<白质<小脑，与文献报道的脑组织内铁离子分布基本一致[13]。本研究还发现，脑脊液铁代谢蛋白水平与T2*值呈现相关性，提示β-地中海贫血患儿脑组织铁过载发生与脑脊液铁代谢蛋白水平紊乱密切相关。此外，有文献报道，年龄、输血年限等多种因素均会对磁共振T2*检测β-地中海贫血患儿脏器铁过载产生影响[14-15]，因此，应根据患儿年龄、输血年限等对结果进行分析，以提高检测准确度。

综上所述，核磁共振成像T2*技术有助于评价β-地中海贫血患儿脑组织铁过载及评估疾病程度，值得临床上推广应用。

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EvaluationofnuclearmagneticresonanceimagingT2*forironoverloadinthebraintissueinpatientswithseverebetathalassemia

LONGQi,CHENGuangfu,WANGWuni.

DepartmentofPediatirics,theSecondPeople'sHospital，Shenzhen518000,China

ObjectiveTo analyze the application values of nuclear magnetic resonance functional imaging T2*in evaluation of iron overload in brain tissue in patients with severe beta thalassemia.MethodsTotally 100 cases of patients with severe beta thalassemia receiving long-term high-volume transfusion who accepted treatments and were hospitalized in the Second People's Hospital of Shenzhen City of Department of Pediatrics from January 2009 to September 2016 were included as the observation group, and another 25 cases of healthy subjects who underwent magnetic resonance imaging (T2*) examination were selected as control group. According to serum ferritin level, the observation group were divided into two subgroups: mild group (1.0 to 2.5 g/L) of 57 cases, severe group (>2.5 g/L) of 43 cases. Then, the observation group and the control group underwent magnetic resonance imaging T2*examination, and the T2*values of different parts of brain tissue were compared between the two groups; the levels of T2*and CSF iron metabolism protein in brain tissue of mild group and severe group were compared and analyzed.ResultsThe T2*values of different parts of brain tissue in the observation group were significantly lower than those of the control group, the difference being statistically significant (P<0.05). T2*values of different parts of brain tissue in the observation group were (from low to high):globus pallidus

Severe beta thalassemia; Iron overload; Nuclear magnetic resonance imaging; Brain tissue T2*; Children

深圳市卫生系统科研项目(201601018)

518000 广东 深圳，深圳市第二人民医院儿科

龙琦(1982-)，女，医学硕士，主治医师。研究方向：新生儿危重症的诊治

龙琦，E-mail：loki9923007@163.com

10.3969/j.issn.1674-3865.2017.03.005

R725.5

A

1674-3865(2017)03-0198-04

2016-11-21)

(本文编辑：刘颖)