新生兒期黃疸患兒血清膽紅素水平與蒼白球1H-MRS特征的相關(guān)分析

張捷宇，劉朝艷，馬永倩，張釗，李洋，康志雷

新生兒黃疸是新生兒常見的臨床表現(xiàn)，發(fā)病率高達(dá)40%～60%[1-2]。病理性黃疸時(shí)，過高的血清總膽紅素(serum total bilirubin，TSB)可影響細(xì)胞代謝、干擾神經(jīng)元突觸傳遞功能，造成細(xì)胞損害。膽紅素易沉積于腦神經(jīng)核，如蒼白球、丘腦基底核和腦干核等結(jié)構(gòu)，使得神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常病變，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致急性膽紅素腦病(acute bilirubin encephalopathy，ABE)，少數(shù)情況下可導(dǎo)致患兒發(fā)生運(yùn)動(dòng)、聽力障礙等后遺癥[3]。目前臨床上診斷ABE主要根據(jù)黃疸及嗜睡、抽搐等神經(jīng)系統(tǒng)表現(xiàn)，結(jié)合腦干聽覺誘發(fā)電位和MRI檢查等輔助診斷[4]。ABE相對(duì)特征性的MRI表現(xiàn)為蒼白球區(qū)對(duì)稱性短T1信號(hào)，但早產(chǎn)兒、新生兒缺血缺氧性腦病患兒也可出現(xiàn)此征象，因此常規(guī)MRI診斷本病的假陽性率較高[5]。近年來，氫質(zhì)子磁共振波譜成像(magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS)逐漸被應(yīng)用于ABE的早期診斷中，MRS可無創(chuàng)性研究活體組織器官的代謝和生化改變，對(duì)化合物成分可進(jìn)行定量分析，因此可用于評(píng)估活體組織中膽紅素對(duì)腦組織能量代謝的影響，有利于更準(zhǔn)確的診斷ABE，并為評(píng)估治療效果提供可靠依據(jù)[6]。本研究通過分析新生兒期黃疸患兒血清TSB水平與MRS蒼白球相關(guān)代謝指標(biāo)的相關(guān)性，旨在探討MRS在新生兒黃疸評(píng)估中的臨床應(yīng)用價(jià)值。

材料與方法

1.一般資料

搜集2018年3月-2019年3月本院新生兒科診治的100例高膽紅素血癥新生兒的病例資料。其中，男46例，女54例；孕周為33～42周，平均(38.4±1.6)周；出現(xiàn)黃疸時(shí)日齡3～14天，平均(7.4±2.3)天。黃疸病因：感染因素63例，母子血型不合25例，葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G-6-DP)缺乏3例，其它原因9例。

病例納入標(biāo)準(zhǔn)：①孕周≥37周，入院后診斷為高膽紅素血癥或ABE；②臨床資料、實(shí)驗(yàn)室檢查資料完整；③家屬已簽署1H-MRS檢查知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并先天性神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異?；蛏窠?jīng)系統(tǒng)疾??；②伴有其它系統(tǒng)疾病，如新生兒肺炎、膽道閉鎖等；③1H-MRS圖像不清晰或出現(xiàn)嚴(yán)重偽影。

參考2014年中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科分會(huì)制定的《新生兒高膽紅素血癥診斷和專家共識(shí)》[7]，將患者組進(jìn)一步分為4組：輕度組(TSB<221μmol/L)25例，中度組(221μmol/L≤TSB<342μmol/L)24例，重度組(342μmol/L≤TSB<428μmol/L)25例，極重組(TSB≥428μmol/L)26例。

ABE的診斷標(biāo)準(zhǔn)參考Shapiro標(biāo)準(zhǔn)，即黃疸伴有腦干聽覺誘發(fā)電位(brainstem auditory evoked potential，BAEP)異常及神經(jīng)系統(tǒng)癥狀[8]。本組100例患兒中伴ABE者28例，無ABE者72例；ABE患兒中，警告期19例，痙攣期9例。

因臨床上需排除神經(jīng)系統(tǒng)疾病而行MRI檢查的30例新生兒被納入對(duì)照組。其中，男14例，女16例；新生兒肺炎18例，新生兒腹瀉12例，均無神經(jīng)系統(tǒng)疾病或遺傳代謝疾病病史。

2.1H-MRS檢查方法

于檢查前15～30 min所有被試采用10%水合氯酸溶液(0.5～1.0 mL/kg)灌腸來進(jìn)行鎮(zhèn)靜催眠，待患兒完全入睡后行MRI檢查，使用棉墊固定患兒頭部，防止檢查過程中頭部轉(zhuǎn)動(dòng)。使用 Siemens Verio 3.0T磁共振掃描儀。以橫軸面T2WI作為為定位像，將采集的容積興趣區(qū)置于雙側(cè)蒼白球，行多體素層面定點(diǎn)分辨率1H-MRS，掃描參數(shù)：TR 1300 ms，TE 40 ms，視野80 mm×80 mm，體素大小10 mm×10 mm×10 mm，矩陣256×256，掃描時(shí)間約5 min。

將MRS數(shù)據(jù)導(dǎo)入專用后處理軟件，得到雙側(cè)蒼白球代謝產(chǎn)物的波譜曲線圖，各代謝物水平以曲線下面積代表。測(cè)量的代謝產(chǎn)物為包括肌酸(creatine，Cr)、谷氨酰胺(glutamine and glutamate，Glx)、N-乙酰天門冬氨酸(N-acetylasparate，NAA)、膽堿(choline，Cho)、肌醇(myoinositol，mI)和乳酸(lactare，Lac)。以Cr作為內(nèi)參照，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算各代謝物的比值，包括NAA/Cr、Cho /Cr、Glx/Cr、MI /Cr及Lac/Cr。

3.統(tǒng)計(jì)分析方法

使用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組間均數(shù)的比較采用t檢驗(yàn)，多組均數(shù)的比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn)。采用Pearson線性相關(guān)分析法對(duì)TSB水平與1H-MRS代謝指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.蒼白球1H-MRS表現(xiàn)

對(duì)照組中，新生兒蒼白球在1H-MRS 上表現(xiàn)為Cho、NAA及Cr波峰高聳，而Lac、mI及Glx波較低平或測(cè)不出(圖1)；患者組中，主要表現(xiàn)為Glx、mI及Lac波升高，而NAA和Cho波降低或低平(圖2)。與對(duì)照組比較，患者組的Glx/Cr、mI/Cr明顯較高，而NAA/Cr、Cho/Cr和Lac/Cr無明顯差異，詳見表1。

表1 兩組間蒼白球各代謝物相對(duì)含量的比較

2.不同TSB水平組各項(xiàng)代謝指標(biāo)的比較

不同TSB水平的四組間各代謝物相對(duì)含量的比較見表2。四組間僅GLx/Cr的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而NAA/Cr、Cho/Cr、Lac/Cr和mI/Cr四項(xiàng)比值的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。進(jìn)一步對(duì)4組間GLx/Cr的差異進(jìn)行兩兩比較，結(jié)果顯示極重度組GLx/Cr明顯高于輕度組、中度組及重度組(q=7.892、5.310、4.893，allP<0.05)，而輕度組與中度組、輕度組與重度組及中度組與重度組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(q=0.160、0.190、0.130，allP>0.05)。

表2 各組蒼白球1H-MRS中各代謝物相對(duì)含量比較

3.ABE患兒蒼白球各代謝物比值的比較

非ABE組、ABE警告期和痙攣期患兒各項(xiàng)代謝物比值的比較見表3。三組間NAA/Cr和Glx/Cr的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，其它3項(xiàng)比值的組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。對(duì)NAA/Cr和Glx/Cr進(jìn)一步進(jìn)行組間兩兩比較，非ABE組的NAA/Cr(q=3.151、2.937)和Glx/Cr(q=7.739、5.465)高于其它2組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；而ABE警告期組與痙攣期組之間NAA/Cr、Glx/Cr的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(q=0.558、0.159，P>0.05)。

表3 ABE患兒1H-MRS中各代謝物相對(duì)含量的比較

4.血清TSB水平與蒼白球代謝指標(biāo)的相關(guān)性

患兒血清TSB水平與Glx/Cr呈顯著正相關(guān)(r=0.625，P=0.000；圖3)，與NAA/Cr、Cho/Cr、Lac/Cr和mI/Cr之間呈無顯著相關(guān)性(r=0.161、P=0.075；r=0.102，P=0.261；r=0.072，P=0.425；r=0.066，P=0.466)。

討 論

胎兒出生后代謝功能尚不完善，當(dāng)膽紅素生成超過排泄時(shí)，表現(xiàn)為皮膚鞏膜黃染，即新生兒黃疸。目前對(duì)高膽紅素血癥的判斷以血清TSB水平為標(biāo)準(zhǔn)，并且TSB是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、干預(yù)處理及預(yù)防ABE的主要參考依據(jù)[9]。監(jiān)測(cè)血清TSB、早期診斷ABE并及時(shí)干預(yù)治療對(duì)防治神經(jīng)系統(tǒng)損害和功能障礙具有重要意義[10]。ABE的病理表現(xiàn)為神經(jīng)核團(tuán)的膽紅素黃染及神經(jīng)細(xì)胞壞死，常見的受累區(qū)域有基底節(jié)區(qū)和丘腦核等，其中蒼白球是最易受累的區(qū)域，因新生兒此區(qū)域生化代謝活躍、能量需求量大、耗氧量大的特點(diǎn)有關(guān)。MRS是根據(jù)原子核在磁場(chǎng)內(nèi)共振信號(hào)進(jìn)行成像，并可根據(jù)化學(xué)位移原理對(duì)化合物信號(hào)進(jìn)行測(cè)定，可用于分析疾病導(dǎo)致的組織代謝、生理和生化改變，有助于膽紅素腦病發(fā)病機(jī)制的研究和早期診斷[11]。目前MRS能夠檢測(cè)1H、13C和31P等原子，其中以檢測(cè)1H的敏感性最高，能夠測(cè)量NAA、Cho和mI等代謝物的水平，在新生兒神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究中較為常用[12]。

本研究中分析了黃疸患兒與對(duì)照組新生兒蒼白球1H-MRS表現(xiàn)，結(jié)果顯示患兒組中蒼白球的Glx/Cr和mI/Cr明顯較高，與以往的研究結(jié)果基本一致[13]。

Cr是新陳代謝標(biāo)志物，在體內(nèi)含量穩(wěn)定，常作為判斷其它代謝物波峰變化的參照。Glx/Cr升高的機(jī)制可能是膽紅素的細(xì)胞毒性作用抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞的功能，細(xì)胞內(nèi)ATP耗竭，突觸前膜持續(xù)去極化，谷氨酰胺等興奮性氨基酸持續(xù)釋放，攝取減少，導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞間隙內(nèi)谷氨酰胺等興奮性氨基酸的濃聚，導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的損傷和死亡[14]。

本研究進(jìn)一步分析了不同血清TSB水平與蒼白球1H-MRS各項(xiàng)代謝指標(biāo)的相關(guān)性，結(jié)果顯示血清TSB水平與Glx/Cr呈顯著正相關(guān)，表明高膽紅素的毒性作用對(duì)谷氨酰胺代謝的影響最為顯著，因此Glx/Cr可作為診斷膽紅素腦病的輔助診斷指標(biāo)，有利于提高診斷的準(zhǔn)確性。

NAA/Cr、Cho/Cr、Lac/Cr及 mI/Cr的升高是腦組織損傷后代謝異常的表現(xiàn)。mI存在于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中，具有細(xì)胞滲透壓調(diào)節(jié)、抗氧化及營(yíng)養(yǎng)等作用。本研究中患兒的mI/Cr升高，表明血清高TSB水平可導(dǎo)致mI升高，使得腦組織內(nèi)細(xì)胞滲透壓的調(diào)節(jié)失衡，神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生水腫。但本研究中TSB水平與mI/Cr之間無顯著相關(guān)性，表明TSB升高并非是導(dǎo)致mI/Cr升高的唯一因素，有待今后對(duì)相關(guān)機(jī)制進(jìn)行深入研究。NAA反映神經(jīng)元的數(shù)量及功能狀態(tài)，該峰可用于評(píng)估膽紅素腦病的神經(jīng)損傷程度，高膽紅素對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的毒性可能影響NAA的峰值[15]。但本研究中不同TSB水平組之間NAA/Cr無明顯差異，且TSB水平與NAA/Cr之間無顯著相關(guān)性，表明高膽紅素水平并未導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)的損傷性改變，其原因可能是膽紅素對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的毒性損傷作用不僅與濃度有關(guān)，還與膽紅素升高的持續(xù)時(shí)間及膽紅素的形式有關(guān)，即早期神經(jīng)細(xì)胞病理上僅表現(xiàn)為水腫，而無壞死性變化。本研究中膽紅素腦病患兒蒼白球區(qū)NAA/Cr明顯高于非膽紅素腦病患兒，表明蒼白球NAA/Cr增高有助于膽紅素腦病的診斷，有可能成為膽紅素腦病的輔助診斷指標(biāo)。神經(jīng)細(xì)胞的增殖和破壞均引起Cho峰升高，但本研究中不同TSB水平組之間Cho/Cr無明顯差異，且TSB水平與Cho/Cr無顯著相關(guān)性。其原因可能是膽紅素并未引起神經(jīng)細(xì)胞的損傷及破壞性改變，并且ABE疾病不同階段可能存在相應(yīng)的代償機(jī)制，值得臨床深入研究[16]。

綜上所述，新生兒高膽紅素血癥患兒血清TSB水平與1H-MRS蒼白球Glx/Cr之間具有相關(guān)性，血清TSB極重度升高患兒蒼白球區(qū)Glx/Cr明顯升高，有助于在分子水平對(duì)膽紅素腦病導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)損傷提供診斷依據(jù)。