磁共振波谱成像在新生儿缺氧缺血性脑病评估中的应用

周航 徐晶 沈亮 樊小刚

新生儿缺氧缺血性脑病（hypoxic-ischemic encephalopathy，HIE）[1]指的是围产期窒息引起的部分或完全缺氧、脑血流减少或中断造成的胎儿或新生儿脑损伤，是引发新生儿死亡和后遗症的重要原因之一。由于HIE 的严重性，长期以来国内外对HIE 的发病机制、诊断方法及治疗手段均进行了大量的研究，取得了较多成果，使我们对HIE 有了更多的认识。但由于HIE 的病死率高、后遗症多且严重，因此寻找一种准确的诊断手段就尤为重要。由于MRI 有组织分辨率高、无辐射、无创伤等优势，被广泛应用在HIE 的诊断中。由于近年磁共振波谱成像的迅速发展，在临床中应用越来越广泛，尤其在观察组织代谢物方面具有较大优势。本研究联合MRI 及1H 原子核的氢质子磁共振波谱（1H magnetic resonance spectroscopy，1HMRS）成像[2]，分析其在HIE 早期诊断中的价值。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性选取2018 年11 月—2019 年10 月于我院出生的患有HIE 的足月新生儿23 例作为HIE 组，其中男12 例、女11 例，平均年龄（7.38±4.28）d，平均体质量（3.96±1.37）kg，按照HIE 病情程度将其分为轻中度组11 例和重度组12 例；另选取健康足月新生儿10 例作为对照组，其中男6 例、女4 例，平均年龄（6.93±4.01）d，平均体质量（3.87±1.19）kg。新生儿性别、年龄、体质量等一般资料具有可比性，P＞0.05。所有新生儿家属均签署知情同意书，且本研究得到我院医学伦理委员会批准。

1.2 入组及排除标准[3]

入组标准：符合HIE 诊断标准，根据症状分为轻、中、重三度：轻度主要表现为兴奋、易激惹、肌张力正常、拥抱反射活跃，吸吮反射正常，呼吸平稳，无惊厥，中度表现为嗜睡或抑制、肌张力降低、吸吮反射和拥抱反射减弱，重度多处于昏迷、肌张力极度低下、拥抱反射、腱反射消失、呼吸不规则或暂停；患儿无心、肝、肾等重要脏器病变者。

排除标准：先天性畸形、代谢性疾病及出现宫内感染者；生命体征极度不平稳，实验中易发生危险的患儿。

1.3 仪器及方法

仪器选用美国GE 公司生产的Signa3.0T 超导型磁共振扫描仪。行常规MRI 和1HMRS 扫描。患儿仰卧、头先进，首先进行矢状位T2WI、轴位T1WI、T2WI 及DWI 序列常规扫描，层厚4 mm，层间距0.32 mm。矢状位 T2WI：TR400 ms，TE8.1 ms；轴位T1WI ：SE 序列下TR468 ms，TE11 ms；轴位 T2WI：FSE 序列下TR 4 000 ms，TE 101 ms；轴位 DWI：单次激发SE-EPI 序列下TR 3 300 ms，TE93 ms；NEX=1，b 值0 s/mm2和1 000 s/mm。后进行1HMRS 成像：选取合适ROI，TR 1 500 ms，TE 135 ms，激励8次，VOI：10 mm×10 mm×10 mm。通过化学位移选择饱和性脉冲，并进行校正及ppm 转换后获取波谱图像。

1.4 评价指标[4]

扫描得出图像后，经2 名放射科副高职称及以上的诊断医师采用双盲法对图像进行诊断，若存在争议则讨论会诊得出最终诊断意见。对比分析患者扫描后图像的异常征象，测量并计算脑代谢物α谷氨酸复合物/肌酸（GLx-α/Cr）、乳酸/肌酸（Lac/Cr）结果，并进行统计学分析。

1.5 统计学方法

将数据录入SPSS 18.0 统计软件进行统计学分析。计量资料以（±s）表示，若数据符合正态分布，采用独立样本t检验，多组间比较运用方差分析，计数资料采用χ2检验，P＜0.05，差异具有统计学意义。ROC 曲线分析各代谢产物比值同患儿临床分度间相关性情况，取检验水准α ＜0.01，为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 异常征象情况比较

轻度组各征象出现例数均少于重度组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。具体情况如表1 所示。

2.2 1HMRS 结果比较

足月新生儿主要表现为：短TE 下Lac 峰正立双峰抬高，长TE 下为倒置双峰；GLx-α/Cr、Lac/Cr 值情况，各组间差异均存在统计学意义，其中重度组GLx-α/Cr 均高于轻中度组、轻中度组GLx-α/Cr 均高于对照组（q=11.452，P＜0.05），其中重度组Lac/Cr 均高于轻中度组、轻中度组Lac/Cr 均高于对照组（q=9.391，P＜0.05）；GLx-α/Cr、Lac/Cr 值同临床分度间差异具有统计学意义（r=0.82；0.69，P＜0.05）。具体如表2。

表1 异常征象比较 [例（%）]

表2 代谢物水平比较 （±s）

表2 代谢物水平比较 （±s）

分组 n GLx-α/Cr Lac/Cr轻中度组 11 0.38±0.11 0.33±0.09重度组 12 0.96±0.18 0.65±0.15对照组 10 0.19±0.07 0.12±0.06 F 值 - 11.452 9.391 P 值 - ＜0.05 ＜0.05

2.3 影像表现

新生儿缺氧缺血脑病HIE 在MRI T1中，可见散在、局灶高信号表现，见图1；在T2Flair 加权图像中，也可见点片状高信号，见图2；在MRS 波谱分析中，可以见乳酸双峰典型表现，见图3。

3 讨论

HIE 是由于围产期窒息而导致脑的缺氧缺血性损害[5-7]。本症不仅严重威胁着新生儿的生命，并且是新生儿期后病残儿中最常见的病因之一。以往均以临床症状、意识状态、肌张力变化和惊厥判断其严重程度和后遗症情况，对及时诊断及患儿预后发展趋势的评价精准度不高。近年来，随着新生儿急救水平的不断提升，新生儿窒息的存活率也随之大大提升，但是提高存活率的同时也导致了存活的后遗症患儿数量的增多。因此如何及时、准确地对新生儿缺氧缺血性脑病进行预后评估，从而及早地进行康复治疗是日后降低患儿致残率的关键问题所在。目前磁共振技术发展迅速，常规序列可以迅速诊断HIE，近年来MRS 技术迅速发展，给各物质代谢提供了研究手段[8]。其中1HMRS 能准确地显示脑内生物化学成分的细微变化，并监测新生儿缺氧缺血后脑内代谢物的变化，从而预测HIE 的预后情况。

有研究表明[9]，Cr 为能量代谢的标志性物质，可为肌肉及神经细胞提供能量；GLx-α、Lac 等是细胞膜转换的标志物，该指标可以间接反映出颅内细胞的增值能力；NAA 为轴突髓鞘形成过程中，其必须物脂肪酸合成乙酰基的重要供体，这些指标均可间接反映颅内脑组织细胞的功能状态[10-12]。因此本研究在常规MRI确定病灶特征后，进行波谱成像，有望阐明MRS 各代谢产物物比值，从而鉴别HIE 患儿各项指标分布情况及其与临床分度间的相关性情况。

本研究显示MRI 可发现HIE 患儿图像存在的异常征象，其中轻中度组各征象出现例数均少于重度组，证明MRI 在异常征象发现中效果明显，能准确诊断HIE 患儿。经IHMRS 扫描，各组间GLx-α/Cr、Lac/Cr 比值差异存在统计学意义，且其比值同临床分度间存在正相关关系，可通过代谢水平准确判断患儿的临床分度，从而预测其预后情况。MRI 联合1HMRS 扫描对HIE 诊断准确率较高，MRS 分析可为临床提供第一手脑代谢物异常证据，为临床早期干预提供帮助。

图1 T1WI 影像

图2 T2 Flair 加权图像

图3 MRS 波谱分析图像