氢质子核磁波谱对儿童热性惊厥脑异常检出和预后评估的价值分析

曹建伟 刘美玲 李莹莹 郑铠军 杨昂 卢贤秀

热性惊厥（febrile seizures，FS）是小儿常见的急症，与多种原因使脑神经功能紊乱相关，约30%～40%的患儿日后发展为癫痫[1-3]。研究显示，MRI发现脑实质阳性病灶是FS预后不良的独立危险因素[4]。然而，MRI对FS患儿脑实质病灶的阳性检出率并不高，假阴性率较高[5]。核磁波谱分析（magnetic resonance spectroscopy，MRS）是一种检测体内化学成分、组织代谢产物的无创性检查方法，临床中以氢质子核磁波谱分析（hydrogen proton nuclear magnetic resonance spectroscopy，H1-MRS）最为常用[6-7]。文献指出，在颞叶癫痫患儿的头颅MRI检测海马异常的阳性率为75%，H1-MRS检查海马异常的阳性率90%，其有助于提高癫痫患者病灶的定位诊断率[8-10]。H1-MRS的一大特点是可以检测脑神经细胞代谢物质，包括氮-乙酰天门冬氨酸（N-acetyl aspartic acid，NAA）、肌酸（creatine，Cr）、磷酸肌酸（Creatine phosphate，Cho）等，这些代谢物质是反应神经细胞功能的重要指标之一。有研究发现，NAA/（Cr+Cho）、NAA/Cr和NAA/Cho值在癫痫病灶位置显著降低，且与癫痫患者的发病呈正相关[10]。但关于H1-MRS对FS患儿的脑异常检出效率、NAA/（Cr+Cho）、NAA/Cr以及NAA/Cho值在FS患儿中临床意义的报道罕见。本研究分析H1-MRS对儿童FS的脑实质异常的检测效率以及用于预测临床预后的价值，现将相关研究结果报道如下。

资料与方法

一、一般资料

选择自2017年3月至2018年5月中山市人民医院普通儿科收治的38例FB患儿为研究对象，其中男性21例，女性17例，年龄范围6.7个月～5.5岁，年龄（3.42±1.02）岁。入选标准：（1）年龄在6个月～6岁的FS患儿，诊断标准根据《热性惊厥诊断治疗与管理专家共识（2017实用版）》[11]；（2）患儿家属知情同意。排除标准：（1）合并颅内占位性疾病；（2）合并中枢神经系统感染性疾病；（3）合并癫痫；（4）代谢性疾病、微量元素缺乏、电解质紊乱等因素导致的抽搐；（5）早产、产前明确的神经系统异常；（6）随访期间颅脑外伤等所致的不适合继续研究；（7）随访期间要求退出本研究。本项目经中山市人民医院医学伦理委员会审核通过，并批准进行（编号：20170205）。

二、颅脑MRI及H1-MRS检查

在FS发作后1周内完善颅脑3.0 T MRI（Philips Achieva 3.0T TX，飞利浦科技公司，荷兰）及H1-MRS（Philips Achieva 3.0T TX，飞利浦科技公司，荷兰）检查。常规MRI扫描完成后，H1-MRS扫描采用二维多体素化学位移成像、点分析波谱技术，感兴趣区定位于双侧基底节区、丘脑及部分额叶、颞叶，根据患儿头颅大小调整范围，自动匀场及水抑制后开始扫描。扫描结果经处理获得感兴趣区的波谱信息，然后转换为相应代谢物测定值，然后计算NAA/（Cr+Cho）、NAA/Cr和NAA/Cho值。

三、研究指标

比较MRI检查及H1-MRS检查对脑实质异常的检出率差异。对所有FS患儿进行跟踪随访2年，以2年内出现智力、语言以及癫痫等神经功能异常作为临床预后不良，将出现不良预后的患儿纳入有不良临床预后组，无不良预后的患儿为无不良临床预后组，比较2组患儿NAA/（Cr+Cho）、NAA/Cr和NAA/Cho值的差异，并将上述有差异性的指标作为患者预后不良的危险因素，绘制受试者工作特征曲线 （receiver operating characteristic curve，ROC曲线），分析上述指标对FS患儿预后的预测价值。

四、统计学分析

采用SPSS20.0软件进行统计分析，计量资料以均数±标准差（Mean±SD）表示，采用t检验；计数资料以率（%）表示，采用χ2检验；预测价值采用危险因素分析法，采用多因素Logistic回归，建立ROC曲线分析研究指标对临床预后的预测价值。以P<0.05作为差异具有统计学意义。

结果

一、MRI与H1-MRS对FS诊断效率差异比较

38例FS患儿中，MRI检出颅脑异常情况有23例，H1-MRS检出颅脑异常情况有32例，异常情况检出率差异有统计学意义（χ2=5.330，P=0.021）。有9例患儿MRI未见异常，但在H1-MRS检出异常（图1）。

二、有不良临床预后组和无不良临床预后组患儿代谢物的差异比较

38例FS患儿中，有不良临床预后组患儿有13例，无不良临床预后组患儿25例。2组患儿的性别、年龄差异无统计学意义（P>0.05）。有不良临床预后组患儿中复杂性FS的比率高于无不良临床预后组，差异有统计学意义（P<0.05）。有不良临床预后组患儿的NAA/（Cr+Cho）、NAA/Cr、NAA/Cho值均小于无不良临床预后组，差异有统计学意义（P<0.05）。具体信息见表1。

表1 患儿的基本情况及代谢物质比较

三、NAA/（Cr+Cho）、NAA/Cr、NAA/Cho值对预后的预测价值

绘制NAA/（Cr+Cho）、NAA/Cr、NAA/Cho值预测不良临床预后的ROC曲线，其相应的曲线下面积分别为0.848、0.774、0.797（表2，图2）。

图1 MRI与H1-MRS对脑实质异常检出的差异示例

表2 NAA/（Cr+Cho）、NAA/Cr、NAA/Cho值对预后的预测价值

图2 NAA/（Cr+Cho）、NAA/Cr、NAA/Cho值对不良预后预测的ROC曲线

讨论

惊厥是导致儿童神经功能发育障碍的重要病因之一，给家庭和社会带来重大负担[12]。本研究分析了H1-MRS对FS患儿脑实质异常的检出率，及其结果用于预测临床预后的价值。目前，较多H1-MRS应用于癫痫的研究报道指出，H1-MRS可以通过检测神经细胞相关代谢物质来随访癫痫的治疗效果，其机制是H1-MRS可以获得各种细胞代谢物的水平数据，如γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）、NAA、Cr、Cho等。抑制性神经细胞损伤或死亡时，GABA含量会显著减少，导致神经网络的兴奋-抑制失衡，是癫痫发病的重要发病机制之一[13-14]。NAA主要分布在神经元及其前体细胞中，而在胶质细胞中极少，是神经元的标志物之一[15]。而且NAA是突触联系形成和稳定不可缺少的物质，因此，NAA水平能够侧面反映出区域性神经元数量及其功能状态，进而能反映神经信号网络的成熟程度[16]。而Cr、Cho是由胶质细胞产生，在神经元和神经胶质细胞中均有分布，但在胶质细胞中的含量远高于神经元[17]。因此，神经元和神经胶质细胞出现异常变化时，NAA/（Cr+Cho）、NAA/Cr、NAA/Cho水平也将相应变化。NAA/（Cr+Cho）、NAA/Cr、NAA/Cho水平变化及其在癫痫中的临床意义已有相关研究报道，但是在FS中报道少见[18-19]。

FS的一个重要疾病进展是出现癫痫发病[1-2,12]。其病理机制与FS发作时导致的神经细胞损伤、基因转录重编码、离子通道变化等相关，并能进一步引起神经细胞代谢物质变化，理论上H1-MRS能够检测到与癫痫类似的变化[20-22]。本研究结果显示，有不良临床预后的FS患儿脑实质病灶区的NAA/（Cr+Cho）、NAA/Cr、NAA/Cho值均显著小于无不良临床预后的患儿，提示FS患儿也出现了神经细胞的损伤和（或）胶质细胞的活化。同时，出现不良临床预后的FS患儿中，更多表现为复杂性发病，因此脑神经细胞损伤的程度更重。将这3个比值作为患者预后不良的危险因素，绘制ROC曲线分析发现，NAA/（Cr+Cho）对不良预后的预测效果较好，曲线下面积大于0.8，这一研究结果与NAA/（Cr+Cho）对癫痫预后预测效果的研究报道相似[10]。已有较多报道表明H1-MRS较MRI对脑实质异常的检出率更具优势，本研究对这一结论进一步拓展了其适用范围，H1-MRS对FS的脑实质异常检出率显著高于MRI，降低了假阴性率。

综上所述，H1-MRS检查在FS患儿中的临床价值是肯定的，提高了FS患儿脑实质异常的检出率，而且NAA/（Cr+Cho）值对患儿的预后具有较好的预测价值，有利于及早识别有危险因素的患儿，促使医患双方共同制定更为针对性的预防和治疗方案。