王東軍 趙瑞峰 劉升瑞

波譜成像聯合彌散成像診斷早產兒缺氧缺血性腦病研究進展

王東軍 趙瑞峰 劉升瑞

氫質子磁共振波譜；彌散加權成像；早產兒缺氧缺血性腦??；早期診斷

圍產期新生兒多見于新生兒缺血缺氧性腦病（Hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE）主要是因為宮內缺氧產后窒息而有效地呼吸未建立的這段時間所導致的缺氧缺血性腦損害，是造成小兒神經系統(tǒng)傷殘的一個重要原因。HIE一般對新生兒的腦部影響較為嚴重，病情重、病死率高，甚至可產生永久性功能性神經功能缺陷，如智力障礙、癲癇、腦性癱瘓等[1]。對HIE的早期診斷和治療非常重要，對改善預后，降低嬰兒病死率和傷殘率以及人口素質的提高均有著重大意義。該病造成的腦細胞壞死在1～6h升高不明顯，至12h開始升高，24h后則明顯升高，一般在5d后達到高峰。因此，在腦細胞壞死達到高峰之前是對HIE造成腦損傷最佳的治療時機，故HIE的早期診斷顯得尤為重要[2]。但該病缺乏特異性的臨床癥狀和體征，臨床評估非常困難，一般采用影像學檢查，明確病變的部位、范圍。除了常規(guī)的超聲波、CT、MRI檢測外[3-4]，近年來氫質子磁共振波譜（Proton magnetic resonance spectroscopy,1HMRS）與彌散加權成像（Diffusion Weighted Imaging,DWI）技術也逐漸在HIE的早期診斷及其微觀病理生理學機制探究上引起了醫(yī)學界的重視，本文將對這一方向研究的進展進行綜述。

1 波譜成像（MRS）在HIE早期診斷的應用

1.1 1HMRS簡介化學位移與J-耦合是波譜成像的主要原理?；瘜W位移指的是由于相同原子核在不同化合物中所處化學環(huán)境不同導致周圍磁場強度差別，因此即便是同一種原子核的共振頻率也不盡相同。原子核之間存在共價鍵的自旋磁距相互作用形成自旋耦合稱之為J-耦合現象，J為常數，J值越大，耦合越強，波的分離越寬。有了1HMRS的這兩個特性，我們可在頻率軸上將含有同種原子核的不同化合物或同一化合物中不同的分子基團區(qū)分出來。

1.2 1HMRS診斷HIE 組織化學成分和結構可以被1HMRS技術用來定量分析，新生兒腦的生化代謝過程由于涉及到細胞能量代謝、神經元功能和神經遞質活動等相關信息，因此醫(yī)學上更適合用此技術進行研究。

目前有一研究認為，HIE患兒的1HMRS的特征性表現主要為：氧化磷酸化不足主要由缺血缺氧所導致，無氧呼吸中糖酵解增加，因此雙峰狀乳酸波在 1～3ppm處出現。NAA、NAA/Cho和NAA/Cr的比值的持續(xù)下降，Lac/Cho、Lac/Cr和Lac/NAA的比值則持續(xù)增高，這些現象都提示了患兒將會出現預后不良[5-6]。另外值得一提的是，有研究表明，對 HIE預后的評價有重要價值的1HMRS分級方法是按Lac/Cr比值大小進行。腦內-Glx在中、重度HIE患兒是升高的，且與HIE的Sarnat臨床分級密切相關[7]；提示細胞膜的受損指標是Cho增高。Robertson[8]研究了HIE患兒血清細胞因子水平，試圖探究利用1HMRS測得的腦內代謝物水平的相關性及其與預后的關系。以上學者們各種有益的探索與嘗試均為開發(fā)新型治療方案提供了新的思路。

2 彌散成像（DWI）在HIE早期診斷的應用

2.1 DWI簡介DWI技術是一種布朗運動，借助于水分子可以很好地反映水分子的彌散特性，對水分子隨機運動動態(tài)分布的情況也可以進行評價，從而成為無創(chuàng)性反映活體組織功能狀態(tài)的一種磁共振成像技術。其原理是在常規(guī)自旋回波(SE)T2加權序列的1800脈沖兩側各施加一個擴散敏感梯度脈沖，常用b值來表示，這兩個梯度脈沖的方向相反、強度和持續(xù)時間完全相同，使梯度場方向上的水分子布朗運動活躍，相位離散加劇，信號降低，而b值越大，信號減低就越明顯，擴散敏感梯度 b = r2G2d2(s-d/3)，而其中b值的改變則通過調整G、d、s的值來實現[9]。

2.2 DWI在HIE診斷中的應用有研究表明在HIE動物模型中結扎頸總動脈1h就可以讓ADC信號發(fā)生改變。同時，動物模型也能反映缺氧缺血損傷的整個過程，缺血損傷的順序在家兔模型顯示最早出現在大腦皮層，然后是皮層下白質和同側基底節(jié)，最后是對側基底節(jié)[10]。早期HIE病灶內存有可逆的腦組織區(qū)域在新生豬模型中被發(fā)現。郭岳霖等[11]采用新生豬建立HIE模型，并以在此基礎上的研究提出了HIE治療時間窗的存在。

DWI的優(yōu)勢是可以發(fā)現常規(guī)CT及MR無法發(fā)現的病灶，對梗死范圍的預測更準確。Wolf的一項研究表明，常規(guī)的MRI對病灶的發(fā)現沒有DWI及ADC圖敏感。內囊后肢ADC值是腦缺氧水平的指標被 Hunt等提出來，而且可以用來作為判斷 HIE預后的客觀因素。Rutherford等提出要獲得更全面的信息，必須將DWI檢查結合常規(guī)MRI，還要同時綜合考慮檢查的時間。不過，還是有部分醫(yī)生對于上述觀點持保留態(tài)度。

3 波譜成像（MRS）與彌散成像（DWI）的聯用及展望

目前，DWI和MRS在新生兒HIE的影像學診斷中逐漸成為研究的熱點，但大多數研究尚還處于起步階段，臨床應用報道較少。DWI和MRS對新生兒HIE的臨床診斷有著重要的臨床意義，將兩者有機地結合，對評價腦損傷的嚴重程度更科學，值得深入研究。

綜上所述，波譜成像（MRS）與彌散成像（DWI）的聯用能夠在腦組織代謝和水分子運動的水平上更好地評價腦損傷的嚴重程度，可以作為HIE的臨床診療依據，值得在臨床上的廣泛推廣應用。

[1]馬曉路,杜立中.新生兒疾病臨床研究進展[J].中國實用兒科雜志,2008,23(5):323-326.

[2]周紅英,梁金平,麥翰栩.新生兒缺氧缺血性腦病的 CT診斷價值[J].中華現代影像學雜志,2009,6(5):271-272.

[3]Selway LD.State of the science: hypoxic ischemic encephalopathy and hypothermic intervention for neonates[J].Adv Neonatal Care,2010,10(2):60-66.

[4]豆筱敏,郭素群.對 170例新生兒缺氧缺血性腦病的回顧性分析[J].中國醫(yī)藥指南,2009,4(10):117-119.

[5]Kadri M,Shu S,Holshouser B,et al.Proton magneticresonance spectroscopy improves outcome prediction in per-inatal CNS insults[J].J Perinatol,2003,23(3):181-185.

[6]Fan G,Wu Z,Chen L,et al.Hypoxia ischemic encephalopathy in full term neonate:correlation proton MR spectroscopy with MR imaging[J].Eur J Radiol,2003,45(2):91-98.

[7]Pu YL,Li QF,Zeng CM,et al.Increased Detectability of Alpha Brain Glutamate Glutamine in Neonatal Hypoxic Ischemic Encephalopathy[J].AJNR,2000,21:203-212.

[8]Robertson NJ,Lewis RH,Cowan FM,et al.Early Increases in Brain myo Inositol Measured by Proton Magnetic Resonance Spectroscopy in Term Infants with Neonatal Encephalopathy[J].Pediatric Res,2001,50(6):692-700.

[9]程英,劉國瑞,黃映宏,等.新生豬缺氧缺血性腦病早期 DWI影像表現的實驗研究[J].中國臨床醫(yī)學影像雜志,2004,15(10): 541-544.

[10]劉國瑞,李仰康,郭岳霖,等.8%和 4%低氧通氣狀態(tài)對新生豬缺氧缺血腦損傷模型制備的影響[J].實用醫(yī)技雜志,2004,11(11): 2354-2357.

[11]郭岳霖.急性期重度新生豬缺氧缺血性腦病模型的磁共振彌散加權與病理對照研究[J].汕頭大學,2004:729-730.

牡丹江醫(yī)學院附屬二院影像科，黑龍江牡丹江 157009