磁共振波譜在腦梗死患者住院治療前后的應(yīng)用

朱超，翟建*，王詩卉，吳曉東，崔翔

1.皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心，安徽蕪湖 241000；2.皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，安徽蕪湖 241000；*通訊作者翟建 yjszhaij@126.com

腦梗死是常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。我國住院腦梗死患者發(fā)病一年的病死率為 5.4%～11.4%，殘疾率為33.4%～44.6%[1]。及時有效的診斷和治療對改善患者的預(yù)后及生活質(zhì)量有重要意義。氫質(zhì)子磁共振波譜成像（1H magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS）是基于 MRI、化學(xué)位移和自旋耦合為基礎(chǔ)的成像技術(shù)。目前1H-MRS是對人體化學(xué)成分直接測定，并可詳細觀察細胞代謝的變化[2-3]。單體素MRS已應(yīng)用于腦梗死患者治療前后的研究[4]。采用多體素1H-MRS研究腦梗死病灶不同區(qū)域的代謝物變化較少。本研究利用多體素1H-MRS研究腦梗死患者住院治療前后病變部位損傷與臨床評分的關(guān)系，探討多體素1H-MRS在腦梗死患者診斷和臨床預(yù)后中的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2017年11月—2018年5月于皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院臨床診斷為腦梗死的19例住院患者，其中男10例，女9例；年齡38～75歲，平均（66.2±9.4）歲；9例發(fā)病時間<3 d、10例發(fā)病時間4～7 d。19例患者中，急性期腦梗死9例、亞急性腦梗死10例，11例有高血壓史（1例患有糖尿病）、8例身體健康。臨床表現(xiàn)包括頭暈、口齒不清和肢體無力。19例腦梗死患者入院時均常規(guī)行CT檢查，均無MRI檢查相對禁忌證，行MRI檢查前均簽署知情同意書。本研究通過皖南醫(yī)學(xué)院開題論證，并獲得皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理會的批準。

同時行MRI常規(guī)序列掃描和多體素1H-MRS檢查，并應(yīng)用美國國立衛(wèi)生院神經(jīng)功能缺損評分（national institute of health stroke scale，NIHSS）進行評價；于治療后出院前再次行多體素1H-MRS檢查和NIHSS評分評估。所有患者均行腦梗死常規(guī)治療方法（他汀類、活血化瘀、促腦代謝藥、神經(jīng)營養(yǎng)藥物），并對并發(fā)癥進行對癥治療，平均治療時間（7.4±1.2）d。19例腦梗死患者均為單發(fā)病灶，感興趣區(qū)（ROI）取樣容積大小為10 mm×10 mm×10 mm，且病灶區(qū)域至少包含中心區(qū)及邊緣區(qū)2個取樣單元。

1.2 儀器與方法 采用GE 3.0T超導(dǎo)型MR掃描儀，由專業(yè)人員對患者行頭顱 MRI掃描，包括 T1WI、T2WI、FLAIR、擴散加權(quán)成像（DWI）及多體素1HMRS 檢查。掃描參數(shù)：T1WI：TR 2100 ms，TE 24 ms；T2WI：TR 4000 ms，TE 117 ms；FLAIR：TR 8600 ms，TE 170 ms，激勵次數(shù)1，視野24 cm×24 cm，層厚6 mm，間隔 6 mm，矩陣 512×512；DWI：b=0、1000 s/mm2。依據(jù)DWI位置選擇可將病變進行最佳顯示的層面，盡量避免頭皮脂肪層、鄰近腦組織、顱骨和腦脊液等因素干擾。多體素1H-MRS使用點分辨波譜技術(shù)，參數(shù)：TR 1000 ms，TE 144 ms，激勵次數(shù)1，掃描時間5 min 28 s。

1.3 后期處理 使用 GE公司配套工作站中的Functool軟件進行后處理。代謝產(chǎn)物主要是N-乙?；扉T冬氨酸（N-acetyl aspartate，NAA）、乳酸（lactate，Lac）、膽堿復(fù)合物（choline，Cho）、肌酸復(fù)合物（creatine，Cr）。由2名放射科主任醫(yī)師分析磁共振波譜，計算治療前后病灶中心區(qū)域及病灶邊緣區(qū)域的相對NAA（relative N-acetyl aspartate，rNAA）值及相對Lac（relative lactate，rLac）值。rNAA為病灶側(cè)與對側(cè)正常區(qū)域NAA值的比值。由2名神經(jīng)內(nèi)科主任醫(yī)師評估NIHSS，并計算治療前后NIHSS的變化。分別評估治療前后病灶中心區(qū)域、病灶邊緣區(qū)域的rNAA值及rLac值變化與NIHSS變化的相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 22.0軟件，計量資料以±s表示，組內(nèi)比較采用配對樣本t檢驗，治療前后代謝物的變化與 NIHSS評分變化的相關(guān)性采用線性相關(guān)分析，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 入院CT檢查結(jié)果 本組19例患者中，9例無異?；颊吲R床表現(xiàn)為口齒不清、偏身肢體無力，10例呈斑片狀低密度陰影。MRI檢查結(jié)果示病灶DWI呈高信號；MRI波譜表現(xiàn)示治療前NAA有所下降，乳酸峰不同程度升高，部分呈倒置雙峰；治療后病灶邊緣區(qū)域NAA值有所升高，但仍低于對側(cè)正常區(qū)域，乳酸峰部分減低，部分消失（圖1）。

2.2 治療前后病變中心區(qū)域rNAA值、rLac值的變化 19例患者治療后病變中心區(qū)急性期、亞急性期rNAA值與治療前比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；病變中心區(qū)急性期、亞急性期患者治療后 rLac值均低于治療前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。見表1。

2.3 治療前后病變邊緣區(qū) rNAA值、rLac值的變化19例患者治療后病變邊緣區(qū)急性期、亞急性期患者rNAA值均高于治療前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）；而病變邊緣區(qū)急性期、亞急性期患者治療后rLac值均低于治療前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）。見表2。

2.4 治療前后臨床 NIHSS評分的變化 19例患者治療前NIHSS評分5～13分，平均（9.74±2.56）分；治療后NIHSS評分2～11分，平均（5.32±2.65）分。治療前后NIHSS評分差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=10.86，P<0.01）。

2.5 治療前后病變中心區(qū)rLac變化與NIHSS變化的相關(guān)性 19例患者治療前后病變中心區(qū)的rLac值減少的差值與治療前后NIHSS評分下降的差值無相關(guān)性（r=0.158，P=0.518）。

圖1 女，59歲，右側(cè)側(cè)腦室旁腦梗死。DWI呈高信號（A）；多體素磁共振波譜掃描（B）；病灶邊緣區(qū)域NAA峰有所下降，乳酸峰輕度升高（C）；經(jīng)7 d常規(guī)腦梗死藥物治療后DWI高信號范圍減?。―）；再次行多體素磁共振波譜掃描（E）；該區(qū)域NAA峰有所升高，乳酸峰消失（F）

表1 19例腦梗死患者治療前后病變中心區(qū)的rNAA、rLac值變化（±s）

表1 19例腦梗死患者治療前后病變中心區(qū)的rNAA、rLac值變化（±s）

分期 治療前 治療后t值P值急性期（n=9）rNAA 0.43±0.210.46±0.191.40＞0.05 rLac 8.58±3.440.49±1.874.28＜0.05亞急性期（n=10）rNAA 4.09±0.240.50±0.241.10＞0.05 rLac 4.18±2.252.62±1.827.68＜0.05

表2 19例腦梗死患者治療前后病變邊緣區(qū)的rNAA、rLac值變化（±s）

表2 19例腦梗死患者治療前后病變邊緣區(qū)的rNAA、rLac值變化（±s）

分期 治療前 治療后t值P值急性期（n=9）rNAA 0.47±0.220.65±0.174.77＜0.01 rLac 8.73±3.624.39±1.943.90＜0.01亞急性期（n=10）rNAA 0.49±0.250.66±0.207.27＜0.01 rLac 4.25±1.812.38±1.194.10＜0.01

2.6 治療前后病變邊緣區(qū) rNAA值、rLac值變化與NIHSS變化的相關(guān)性 19例患者治療前后病變邊緣區(qū)的 rNAA值增加的差值與治療前后 NIHSS評分下降的差值呈正相關(guān)（r=0.625，P=0.004），見圖2。rLac值減少的差值與 NIHSS評分下降的差值無相關(guān)性（r=0.182，P=0.455）。

3 討論

圖2 19例患者治療前后病變邊緣區(qū)的rNAA值增加的差值與NIHSS評分下降差值的相關(guān)性

利用1H-MRS可以無損傷地研究人體器官和組織代謝、生化改變和化合物的定量分析，使腦梗死的研究深入細胞代謝水平[4-5]。NAA主要分布于神經(jīng)元，是神經(jīng)元的標志物，腦梗死后NAA的下降預(yù)示著神經(jīng)元減少[6]。Lac升高是早期腦缺血的敏感指標。當腦內(nèi)出現(xiàn)Lac時，即可提示無氧酵解加強。一旦腦血流量下降至 20 ml/（100 g·min），Lac即開始增高[7]。在腦梗死早期診斷中，NAA含量下降及Lac含量上升具有重要意義。在臨床工作中，“同病異影”的現(xiàn)象普遍存在，有時僅靠常規(guī) MR序列難以鑒別腦梗死、腫瘤病變和炎性病變[8-9]。此時進行磁共振波譜掃描，通過觀察特異的NAA峰和Lac峰的變化結(jié)合常規(guī)序列能夠更好地診斷腦梗死。

以往大部分學(xué)者采用單體素對腦梗死進行研究；本研究分別觀察了治療前后病灶中心區(qū)域及病灶邊緣區(qū)域代謝物含量的變化，并使用 rNAA值及 rLac值。rNAA值能夠更加準確地反映NAA的變化。與以往部分學(xué)者采用NAA/Cr、Lac/Cr不同，本研究考慮到急性腦梗死患者Cr值亦有變化，對研究結(jié)果會產(chǎn)生影響[7]。本研究中，19例患者治療后病變中心區(qū)急性期、亞急性期的rNAA值與治療前比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。鑒于梗死病灶中心區(qū)域神經(jīng)元明顯缺血壞死，難以恢復(fù)，部分病例在梗死灶恢復(fù)期復(fù)查時發(fā)現(xiàn)病灶中心區(qū)出現(xiàn)軟化灶，類似于腦脊液信號。19例患者治療后病變邊緣區(qū)急性期、亞急性期患者的rNAA均高于治療前，提示病灶邊緣區(qū)尚存在可恢復(fù)的腦組織[10-11]。通過常規(guī)藥物治療干預(yù)，該部分缺血組織有所恢復(fù)。因此，通過治療前后兩次1H-MRS檢查，能夠有效評估可恢復(fù)的腦組織的范圍，對評估患者預(yù)后有一定的臨床意義。

本研究中，治療后病灶中心區(qū)域及邊緣區(qū)域的rLac較治療前均有所減少，表明乳酸堆積較治療前有所減輕，經(jīng)過藥物治療及患者自身恢復(fù)，側(cè)支循環(huán)建立，神經(jīng)元缺氧有所緩解；同時發(fā)現(xiàn)治療腦梗死病灶邊緣區(qū)域的rNAA值的變化與臨床NIHSS的變化具有一致性，可以通過MRS檢查結(jié)合NIHSS評分綜合預(yù)測患者的預(yù)后。