磁敏感加权成像在急性肝性脑病微出血中的临床运用

王振龙，韩伟，孙爱国

急性肝性脑病(acute hepatic encephalopathy，AHE)是一种基于急性肝功能衰竭、以脑水肿及颅内高压为典型病理生理学改变的重度神经精神障碍综合征[1-5]。其发病机制尚存争议，多数研究支持氨中毒学说[4]，部分学者认为炎症介质反应及其他毒性物质同样在疾病发生迁延过程扮演重要角色[6]。目前，血氨水平、West Haven评分标准和终末期肝病模型是临床诊断、评价AHE预后结局的最常用指标[7]。但是，大多数患者在疾病早期不合并明显高颅压症状，仅表现为不同程度头晕、头痛、呃逆、全日嗜睡、反应迟缓等症状并不同程度记忆力减低，普通评分手段难以精确评估病情，一旦疾病迁延至中晚期，AHE患者通常预后不佳[8]。McKinney等[9]对20例AHE患者行头颅MRI，研究发现AHE患者苍白球和黑质区见多发T1WI高信号，内囊后肢及脑室旁白质区可见片状高T2WI及高T2WI-FLAIR信号，并且这些异常信号强度与AHE患者病变程度密切相关，这些特殊表现可能是AHE患者颅内存在可逆性水肿或颅内小出血灶所致。该研究同时指出，AHE患者颅内出血灶检出量增多，提示患者病情程度加重，由轻症向中重症进行转换，此阶段预后通常不佳。磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging，SWI)技术是目前临床在体评价颅内微出血病变的最佳成像方法，该技术基于人体不同组织间磁敏感性各不相同的特性，以T2*梯度回波序列为主体，单次扫描即可同步获得磁距图和相位图两组数据，通过综合比对分析即可准确识别颅内微出血病灶，其诊断效能得到临床广泛认可[10]。近年来，SWI技术在国际中得到广泛认可，临床运用价值逐步推广，然而有关SWI技术在AHE患者中的研究尚鲜有报道，因此，本研究旨在评估基于SWI技术的多序列磁共振成像模式在AHE患者颅内微出血病变的应用价值，并尝试探索AHE患者颅内微出血灶与疾病临床分期的相关性。

1 材料与方法

1.1 基本资料及纳入、排除标准

选择2014年1月至2019年8月在本院接受治疗且由临床及影像共同诊断为AHE的患者。所有患者在接受治疗期间于放射科接受头颅MR检查。纳入标准：经临床确诊为肝硬化且血清HBV表面抗原(HBsAg)阳性的患者。排除标准：(1)排除既往已明确诊断为有高血压、脑血管淀粉样变性、癫痫、脑肿瘤、脑外伤、脑出血、脑代谢性疾病、脑血管畸形等神经系统疾病的患者；(2)重度心功能衰竭、急性心肌梗死及重度呼吸功能衰竭患者；(3)曾罹患精神疾病或存在精神药物滥用史的患者；(4)存在MR检查绝对禁忌证及相对禁忌证(体内存在金属植入物、起搏器植入状态、幽闭恐惧症等)的患者；(5)无法耐受MR检查的患者；(6)主观拒绝接受MR检查的患者。所有患者在接受MR检查前均已了解并签署知情同意书。

1.2 MR扫描方法

所有患者均使用德国SIEMENS ESSENZA 1.5 T MR成像仪、8通道相控阵头颅线圈进行MR成像。嘱患者自然平躺于检查台，保持静止体态，双手置于身体两侧，检查技师在患者头颅及面颊旁垫上填充海绵以最大程度降低患者检查期间头部随意运动的可能性。扫描范围包括患者整个头颅，涵盖后颅窝至颅顶部，具体序列参数见表1。

1.3 MR图像分析

全部MR图像均传输到PACS阅片系统进行判读。首先由一名高年资影像医师对所有MR图像以3分法进行质量评分，具体标准如下：3分(图像质量优，组织结构显示清晰，无任何伪影干扰)；2分(图像质量良好，组织结构显示较清晰，有轻微伪影干扰，但不影响病情评价)；1分(图像质量差，组织结构显示不清晰，有明显运动伪影、磁敏感伪影或金属伪影干扰，无法进行病情评价)，1分图像剔除出本研究。随后由另外两名接受过专业神经影像培训的放射科医师分别进行MR图像判读。当诊断意见不一时，邀请上级主管医师参与病情分析讨论，最终达成一致诊断意见。在校正相位图上勾画感兴趣区，选择脑室旁白质、皮质、皮质下白质、丘脑区、胼胝体膝部、胼胝体压部、脑干以及小脑为目标范围，选择一位医师根据各部位的解剖形态进行手工勾画，确认微出血病变。勾画时尽量避开脑脊液、颅骨及大血管，以降低误差。SWI序列颅内微出血灶诊断标准：分布于脑室旁白质、皮质、皮质下白质、丘脑区、胼胝体膝部、胼胝体压部、脑干以及小脑等处的直径＜5 mm的类圆形极低信号区，病灶周围无明确水肿带环绕且需除外钙化及流空的迂曲血管影[11]。出血和钙化的鉴别：微出血在SWI相位图和合成图中均呈低信号；钙化在SWI相位图中呈高信号，合成图为低信号。并依据微出血灶数量进行严重程度分级，0级(无微出血灶)、1级(1～5个微出血灶)、2级(6～10个微出血灶)、3级(＞10个微出血灶)[12]。

1.4 临床病情程度评价

使用West-Haven分级标准[2-3]对AHE患者接受MR检查时的精神状态进行临床分期评级。

1.5 统计学分析

采用SPSS 22.0软件进行统计分析。正态分布的资料以均数±标准差表示，非正态分布资料以中位数±四分位数间距表示，计数资料以频数表示。计数资料间不同组间比较使用χ2检验；使用皮尔森积差相关系数评价颅内微出血灶与疾病严重程度的相关性。P＜0.05认为差异存在统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

共计103例AHE患者成功接受MR检查，依据患者图像质量评分结果，所有图像均＞1分，平均评分为2.74±0.44。因此，共计103例患者纳入本项研究，平均年龄为(55.4±9.9)岁，其中男性患者76例。根据West-Haven分级标准，103例患者中，0级AHE患者0例，1级HE患者22例，2级AHE患者34例，3级AHE患者47例，4级AHE患者0例。依据微出血灶分级标准，0级36例，1级13例，2级25例，3级29例。

2.2 MR检查结果

103例患者中，67例患者在SWI图像中共计观察到519处微出血灶，平均每例患者可见7.7处微出血，具体分布见表2、3。

2.3 微出血灶与临床分期相关性分析

对SWI序列与常规MR序列对颅内微出血灶识别的进一步分析，本研究发现相较于常规MR成像中T1WI、T2WI和T2WI-FLAIR序列，SWI序列对颅内微出血灶的检出存在差异(χ2=62.11、52.48、45.99，P＜0.05)，SWI能识别常规T1WI、T2WI和T2WI-FLAIR序列图像中难以检出的颅内微出血灶(表3)。根据皮尔森积差相关系数结果，SWI显示的颅内微出血数量及微出血病变分级与AHE患者临床分期均具有较强相关性(r=0.524、0.553，P＜0.05)。

表1 MR序列参数信息

表2 基于West-Haven分级标准的AHE患者颅内微出血灶的SWI相分布特征

表3 103例AHE患者SWI序列与常规MR序列对颅内微出血灶检出的比较

3 讨论

自20世纪90年代以来，MR成像凭借无创、无辐射、高软组织分辨率等特征广泛应用于临床各类疾病的诊断及预后疗效评价，尤其适用于神经系统各类器质及功能性疾病[3，13-14]。但是，目前针对AHE的诊断尚依赖于主-客观症状评分标准及血氨等实验室相关检查指标，对于AHE患者颅内微出血病变的影像学研究罕见报道。因此，本研究基于SWI技术的多序列MR成像模式对AHE患者颅内微出血病变进行了全面评估，本研究结果认为约一半AHE患者的头颅SWI序列图像中可以发现单发或多发存在的微出血灶(＜5 mm的点状低信号)，并且这些病灶分布范围广泛，多分布于脑室周围白质、皮质及皮质下白质区域，但常规MR成像的T1WI、T2WI和T2WI-FLAIR序列难以识别此类病灶。此外，通过和AHE患者临床分期程度行相关性分析发现，SWI序列图像中发现的微出血灶越多，AHE患者疾病分期越重。

颅内微出血是以含铁血黄素、脱氧血红蛋白等物质沉积于颅内细小血管旁为特征的一种表现为微血管破裂或渗漏的脑实质疾患，与脑卒中、脑出血、高血压、认知及情感功能障碍等疾病密切相关[15]。目前AHE患者颅内微出血病变致病机制尚未明确，有学者认为AHE颅内微出血可能与AHE患者潜在凝血障碍和血管炎相关。亦有学者提出，AHE合并颅内微出血是内皮功能受损，导致血脑屏障发生破坏而产生[3]。本研究发现，AHE患者微出血灶好发于发生于皮质、皮质下白质及脑室周围白质。目前，临床常见导致颅内微出血病变的疾病有脑血管淀粉样变性、高血压及海绵状血管瘤等，其中，脑淀粉样血管病是以脑小动脉壁的淀粉样蛋白沉积为特征的一类疾病，其微出血病理基础是颅内小动脉血管壁内或血管周围的微出血灶，边界清晰，多位于皮层；高血压微出血灶好发于血管丰富的深部脑区，多见于基底节区，且需进行责任病变确认；海绵状血管瘤是起自脑内毛细血管水平的血管畸形，常位于大脑半球皮层、皮层下、侧脑室旁及脑干。因此，仔细分析微出血病变的发生部位有助于疾病病因的鉴别诊断。既往研究证实，随着患者颅内微出血灶数量及范围的不断增加，合并发生脑出血风险骤增[16]。因此，早期、及时、准确地识别AHE患者颅内微出血灶的存在并积极采取治疗措施对于降低患者脑血管意外事件，提升患者远期生存率具有重要意义。McKinney等[9]使用MRI对20例AHE患者进行颅内病变评估，其研究发现AHE患者在内囊后肢及脑室周围白质区可见不规则片状高T2WI及高T2WI-FLAIR信号，并且这些异常信号的分布范围及信噪比强度与AHE患者临床分期程度密切相关，一个可能的原因是AHE患者颅内存在可逆性脑实质水肿或脑内微、小血管损伤所致的出血灶。石亚男[17]对15例接受头颅SWI-MR成像的轻微型肝性脑病患者进行分析，其结果发现轻微型肝性脑病患者额叶皮质-基底节回路脑区存在异常的脑组织铁沉积，且轻型肝性脑病患者相较于与未合并有肝性脑病的单纯肝硬化患者，其头颅内左侧尾状核区域、左侧壳核区域以及右侧丘脑的含铁量明显增多，可能与病灶颅内微出血灶相关。Benson等[18]对38例AHE合并慢性慢性肝功能衰竭的患者行头颅多序列MR成像检查，其研究结果提示，SWI序列相较于扩散加权成像及FLAIR序列能识别出更多的微出血灶。本研究结果与其相似，SWI序列能发现更多的微出血灶。SWI技术是基于不同组织间磁化率的差异而产生不同对比图像的新型技术。人体静脉中所含血红蛋白为脱氧血红蛋白、含铁血黄素、非血红素铁等是顺磁性物质，而动脉内的含氧血红蛋白、颅内钙化为抗磁性物质，在不同权重序列中，上述组织在主磁场下形成局部磁场的差异会导致频率偏移并最终产生失相位效应，进而表现出不同信号强度差异。因此，钙化在SWI相位图中表现为高信号，出血在相位图中为低信号，根据这一特性，相较于常规MR成像中的T1WI、T2WI和T2WI-FLAIR序列，SWI序列在颅内微出血病灶的检出能力更强。并且，本研究较既往研究明显扩充了样本量，共计103例患者纳入本研究，并且还将SWI识别出的微出血病灶数量与AHE患者临床分期进行相关性分析，发现AHE患者颅内微出血灶与临床分期程度呈明显正相关关系，其颅内并发微出血灶数量越多，临床分期越重，患者症状越重，临床预后越差，提示颅内微出血灶的范围及频率与AHE临床症状密切相关。因此，当发现AHE患者临床症状加重时，需提示临床医师密切评估患者颅内微出血灶发生可能，并动态监测AHE患者颅内微出血灶数量。此外，对已经发生微出血的AHE患者应积极采取干预措施，防止微出血灶数量、体积不断增加、融合，导致颅内大出血病变，而贻误患者治疗，进而最大程度地降低AHE患者脑血管意外事件发生概率。

本研究不足之处主要包括以下几点：(1)本研究对象中无West-Haven 4级患者，后续研究将扩大对象范围；(2)功能MR成像技术运用广泛，本研究仅评估了AHE患者头颅结构性病变，未行功能学评价，未来的研究将对AHE患者补充MR功能性成像，进而从功能联合组织结构对AHE患者的脑部病变情况进行全面综合评价。

综上所述，基于SWI序列的多序列磁共振成像模式能准确评估AHE患者颅内微出血大小、数量及分布部位，为临床无创、精确评估AHE患者神经系统损害提供帮助。

利益冲突：无。