磁敏感加權(quán)成像在急性肝性腦病微出血中的臨床運(yùn)用

王振龍，韓偉，孫愛(ài)國(guó)

急性肝性腦病(acute hepatic encephalopathy，AHE)是一種基于急性肝功能衰竭、以腦水腫及顱內(nèi)高壓為典型病理生理學(xué)改變的重度神經(jīng)精神障礙綜合征[1-5]。其發(fā)病機(jī)制尚存爭(zhēng)議，多數(shù)研究支持氨中毒學(xué)說(shuō)[4]，部分學(xué)者認(rèn)為炎癥介質(zhì)反應(yīng)及其他毒性物質(zhì)同樣在疾病發(fā)生遷延過(guò)程扮演重要角色[6]。目前，血氨水平、West Haven評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和終末期肝病模型是臨床診斷、評(píng)價(jià)AHE預(yù)后結(jié)局的最常用指標(biāo)[7]。但是，大多數(shù)患者在疾病早期不合并明顯高顱壓癥狀，僅表現(xiàn)為不同程度頭暈、頭痛、呃逆、全日嗜睡、反應(yīng)遲緩等癥狀并不同程度記憶力減低，普通評(píng)分手段難以精確評(píng)估病情，一旦疾病遷延至中晚期，AHE患者通常預(yù)后不佳[8]。McKinney等[9]對(duì)20例AHE患者行頭顱MRI，研究發(fā)現(xiàn)AHE患者蒼白球和黑質(zhì)區(qū)見(jiàn)多發(fā)T1WI高信號(hào)，內(nèi)囊后肢及腦室旁白質(zhì)區(qū)可見(jiàn)片狀高T2WI及高T2WI-FLAIR信號(hào)，并且這些異常信號(hào)強(qiáng)度與AHE患者病變程度密切相關(guān)，這些特殊表現(xiàn)可能是AHE患者顱內(nèi)存在可逆性水腫或顱內(nèi)小出血灶所致。該研究同時(shí)指出，AHE患者顱內(nèi)出血灶檢出量增多，提示患者病情程度加重，由輕癥向中重癥進(jìn)行轉(zhuǎn)換，此階段預(yù)后通常不佳。磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging，SWI)技術(shù)是目前臨床在體評(píng)價(jià)顱內(nèi)微出血病變的最佳成像方法，該技術(shù)基于人體不同組織間磁敏感性各不相同的特性，以T2*梯度回波序列為主體，單次掃描即可同步獲得磁距圖和相位圖兩組數(shù)據(jù)，通過(guò)綜合比對(duì)分析即可準(zhǔn)確識(shí)別顱內(nèi)微出血病灶，其診斷效能得到臨床廣泛認(rèn)可[10]。近年來(lái)，SWI技術(shù)在國(guó)際中得到廣泛認(rèn)可，臨床運(yùn)用價(jià)值逐步推廣，然而有關(guān)SWI技術(shù)在AHE患者中的研究尚鮮有報(bào)道，因此，本研究旨在評(píng)估基于SWI技術(shù)的多序列磁共振成像模式在AHE患者顱內(nèi)微出血病變的應(yīng)用價(jià)值，并嘗試探索AHE患者顱內(nèi)微出血灶與疾病臨床分期的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 基本資料及納入、排除標(biāo)準(zhǔn)

選擇2014年1月至2019年8月在本院接受治療且由臨床及影像共同診斷為AHE的患者。所有患者在接受治療期間于放射科接受頭顱MR檢查。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)臨床確診為肝硬化且血清HBV表面抗原(HBsAg)陽(yáng)性的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)排除既往已明確診斷為有高血壓、腦血管淀粉樣變性、癲癇、腦腫瘤、腦外傷、腦出血、腦代謝性疾病、腦血管畸形等神經(jīng)系統(tǒng)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藥物濫用史的患者；(4)存在MR檢查絕對(duì)禁忌證及相對(duì)禁忌證(體內(nèi)存在金屬植入物、起搏器植入狀態(tài)、幽閉恐懼癥等)的患者；(5)無(wú)法耐受MR檢查的患者；(6)主觀(guān)拒絕接受MR檢查的患者。所有患者在接受MR檢查前均已了解并簽署知情同意書(shū)。

1.2 MR掃描方法

所有患者均使用德國(guó)SIEMENS ESSENZA 1.5 T MR成像儀、8通道相控陣頭顱線(xiàn)圈進(jìn)行MR成像。囑患者自然平躺于檢查臺(tái)，保持靜止體態(tài)，雙手置于身體兩側(cè)，檢查技師在患者頭顱及面頰旁墊上填充海綿以最大程度降低患者檢查期間頭部隨意運(yùn)動(dòng)的可能性。掃描范圍包括患者整個(gè)頭顱，涵蓋后顱窩至顱頂部，具體序列參數(shù)見(jiàn)表1。

1.3 MR圖像分析

全部MR圖像均傳輸?shù)絇ACS閱片系統(tǒng)進(jìn)行判讀。首先由一名高年資影像醫(yī)師對(duì)所有MR圖像以3分法進(jìn)行質(zhì)量評(píng)分，具體標(biāo)準(zhǔn)如下：3分(圖像質(zhì)量?jī)?yōu)，組織結(jié)構(gòu)顯示清晰，無(wú)任何偽影干擾)；2分(圖像質(zhì)量良好，組織結(jié)構(gòu)顯示較清晰，有輕微偽影干擾，但不影響病情評(píng)價(jià))；1分(圖像質(zhì)量差，組織結(jié)構(gòu)顯示不清晰，有明顯運(yùn)動(dòng)偽影、磁敏感偽影或金屬偽影干擾，無(wú)法進(jìn)行病情評(píng)價(jià))，1分圖像剔除出本研究。隨后由另外兩名接受過(guò)專(zhuān)業(yè)神經(jīng)影像培訓(xùn)的放射科醫(yī)師分別進(jìn)行MR圖像判讀。當(dāng)診斷意見(jiàn)不一時(shí)，邀請(qǐng)上級(jí)主管醫(yī)師參與病情分析討論，最終達(dá)成一致診斷意見(jiàn)。在校正相位圖上勾畫(huà)感興趣區(qū)，選擇腦室旁白質(zhì)、皮質(zhì)、皮質(zhì)下白質(zhì)、丘腦區(qū)、胼胝體膝部、胼胝體壓部、腦干以及小腦為目標(biāo)范圍，選擇一位醫(yī)師根據(jù)各部位的解剖形態(tài)進(jìn)行手工勾畫(huà)，確認(rèn)微出血病變。勾畫(huà)時(shí)盡量避開(kāi)腦脊液、顱骨及大血管，以降低誤差。SWI序列顱內(nèi)微出血灶診斷標(biāo)準(zhǔn)：分布于腦室旁白質(zhì)、皮質(zhì)、皮質(zhì)下白質(zhì)、丘腦區(qū)、胼胝體膝部、胼胝體壓部、腦干以及小腦等處的直徑＜5 mm的類(lèi)圓形極低信號(hào)區(qū)，病灶周?chē)鸁o(wú)明確水腫帶環(huán)繞且需除外鈣化及流空的迂曲血管影[11]。出血和鈣化的鑒別：微出血在SWI相位圖和合成圖中均呈低信號(hào)；鈣化在SWI相位圖中呈高信號(hào)，合成圖為低信號(hào)。并依據(jù)微出血灶數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)重程度分級(jí)，0級(jí)(無(wú)微出血灶)、1級(jí)(1～5個(gè)微出血灶)、2級(jí)(6～10個(gè)微出血灶)、3級(jí)(＞10個(gè)微出血灶)[12]。

1.4 臨床病情程度評(píng)價(jià)

使用West-Haven分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[2-3]對(duì)AHE患者接受MR檢查時(shí)的精神狀態(tài)進(jìn)行臨床分期評(píng)級(jí)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。正態(tài)分布的資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，非正態(tài)分布資料以中位數(shù)±四分位數(shù)間距表示，計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)表示。計(jì)數(shù)資料間不同組間比較使用χ2檢驗(yàn)；使用皮爾森積差相關(guān)系數(shù)評(píng)價(jià)顱內(nèi)微出血灶與疾病嚴(yán)重程度的相關(guān)性。P＜0.05認(rèn)為差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

共計(jì)103例AHE患者成功接受MR檢查，依據(jù)患者圖像質(zhì)量評(píng)分結(jié)果，所有圖像均＞1分，平均評(píng)分為2.74±0.44。因此，共計(jì)103例患者納入本項(xiàng)研究，平均年齡為(55.4±9.9)歲，其中男性患者76例。根據(jù)West-Haven分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，103例患者中，0級(jí)AHE患者0例，1級(jí)HE患者22例，2級(jí)AHE患者34例，3級(jí)AHE患者47例，4級(jí)AHE患者0例。依據(jù)微出血灶分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，0級(jí)36例，1級(jí)13例，2級(jí)25例，3級(jí)29例。

2.2 MR檢查結(jié)果

103例患者中，67例患者在SWI圖像中共計(jì)觀(guān)察到519處微出血灶，平均每例患者可見(jiàn)7.7處微出血，具體分布見(jiàn)表2、3。

2.3 微出血灶與臨床分期相關(guān)性分析

對(duì)SWI序列與常規(guī)MR序列對(duì)顱內(nèi)微出血灶識(shí)別的進(jìn)一步分析，本研究發(fā)現(xiàn)相較于常規(guī)MR成像中T1WI、T2WI和T2WI-FLAIR序列，SWI序列對(duì)顱內(nèi)微出血灶的檢出存在差異(χ2=62.11、52.48、45.99，P＜0.05)，SWI能識(shí)別常規(guī)T1WI、T2WI和T2WI-FLAIR序列圖像中難以檢出的顱內(nèi)微出血灶(表3)。根據(jù)皮爾森積差相關(guān)系數(shù)結(jié)果，SWI顯示的顱內(nèi)微出血數(shù)量及微出血病變分級(jí)與AHE患者臨床分期均具有較強(qiáng)相關(guān)性(r=0.524、0.553，P＜0.05)。

表1 MR序列參數(shù)信息

表2 基于West-Haven分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的AHE患者顱內(nèi)微出血灶的SWI相分布特征

表3 103例AHE患者SWI序列與常規(guī)MR序列對(duì)顱內(nèi)微出血灶檢出的比較

3 討論

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，MR成像憑借無(wú)創(chuàng)、無(wú)輻射、高軟組織分辨率等特征廣泛應(yīng)用于臨床各類(lèi)疾病的診斷及預(yù)后療效評(píng)價(jià)，尤其適用于神經(jīng)系統(tǒng)各類(lèi)器質(zhì)及功能性疾病[3，13-14]。但是，目前針對(duì)AHE的診斷尚依賴(lài)于主-客觀(guān)癥狀評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及血氨等實(shí)驗(yàn)室相關(guān)檢查指標(biāo)，對(duì)于AHE患者顱內(nèi)微出血病變的影像學(xué)研究罕見(jiàn)報(bào)道。因此，本研究基于SWI技術(shù)的多序列MR成像模式對(duì)AHE患者顱內(nèi)微出血病變進(jìn)行了全面評(píng)估，本研究結(jié)果認(rèn)為約一半AHE患者的頭顱SWI序列圖像中可以發(fā)現(xiàn)單發(fā)或多發(fā)存在的微出血灶(＜5 mm的點(diǎn)狀低信號(hào))，并且這些病灶分布范圍廣泛，多分布于腦室周?chē)踪|(zhì)、皮質(zhì)及皮質(zhì)下白質(zhì)區(qū)域，但常規(guī)MR成像的T1WI、T2WI和T2WI-FLAIR序列難以識(shí)別此類(lèi)病灶。此外，通過(guò)和AHE患者臨床分期程度行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，SWI序列圖像中發(fā)現(xiàn)的微出血灶越多，AHE患者疾病分期越重。

顱內(nèi)微出血是以含鐵血黃素、脫氧血紅蛋白等物質(zhì)沉積于顱內(nèi)細(xì)小血管旁為特征的一種表現(xiàn)為微血管破裂或滲漏的腦實(shí)質(zhì)疾患，與腦卒中、腦出血、高血壓、認(rèn)知及情感功能障礙等疾病密切相關(guān)[15]。目前AHE患者顱內(nèi)微出血病變致病機(jī)制尚未明確，有學(xué)者認(rèn)為AHE顱內(nèi)微出血可能與AHE患者潛在凝血障礙和血管炎相關(guān)。亦有學(xué)者提出，AHE合并顱內(nèi)微出血是內(nèi)皮功能受損，導(dǎo)致血腦屏障發(fā)生破壞而產(chǎn)生[3]。本研究發(fā)現(xiàn)，AHE患者微出血灶好發(fā)于發(fā)生于皮質(zhì)、皮質(zhì)下白質(zhì)及腦室周?chē)踪|(zhì)。目前，臨床常見(jiàn)導(dǎo)致顱內(nèi)微出血病變的疾病有腦血管淀粉樣變性、高血壓及海綿狀血管瘤等，其中，腦淀粉樣血管病是以腦小動(dòng)脈壁的淀粉樣蛋白沉積為特征的一類(lèi)疾病，其微出血病理基礎(chǔ)是顱內(nèi)小動(dòng)脈血管壁內(nèi)或血管周?chē)奈⒊鲅?，邊界清晰，多位于皮層；高血壓微出血灶好發(fā)于血管豐富的深部腦區(qū)，多見(jiàn)于基底節(jié)區(qū)，且需進(jìn)行責(zé)任病變確認(rèn)；海綿狀血管瘤是起自腦內(nèi)毛細(xì)血管水平的血管畸形，常位于大腦半球皮層、皮層下、側(cè)腦室旁及腦干。因此，仔細(xì)分析微出血病變的發(fā)生部位有助于疾病病因的鑒別診斷。既往研究證實(shí)，隨著患者顱內(nèi)微出血灶數(shù)量及范圍的不斷增加，合并發(fā)生腦出血風(fēng)險(xiǎn)驟增[16]。因此，早期、及時(shí)、準(zhǔn)確地識(shí)別AHE患者顱內(nèi)微出血灶的存在并積極采取治療措施對(duì)于降低患者腦血管意外事件，提升患者遠(yuǎn)期生存率具有重要意義。McKinney等[9]使用MRI對(duì)20例AHE患者進(jìn)行顱內(nèi)病變?cè)u(píng)估，其研究發(fā)現(xiàn)AHE患者在內(nèi)囊后肢及腦室周?chē)踪|(zhì)區(qū)可見(jiàn)不規(guī)則片狀高T2WI及高T2WI-FLAIR信號(hào)，并且這些異常信號(hào)的分布范圍及信噪比強(qiáng)度與AHE患者臨床分期程度密切相關(guān)，一個(gè)可能的原因是AHE患者顱內(nèi)存在可逆性腦實(shí)質(zhì)水腫或腦內(nèi)微、小血管損傷所致的出血灶。石亞男[17]對(duì)15例接受頭顱SWI-MR成像的輕微型肝性腦病患者進(jìn)行分析，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)輕微型肝性腦病患者額葉皮質(zhì)-基底節(jié)回路腦區(qū)存在異常的腦組織鐵沉積，且輕型肝性腦病患者相較于與未合并有肝性腦病的單純肝硬化患者，其頭顱內(nèi)左側(cè)尾狀核區(qū)域、左側(cè)殼核區(qū)域以及右側(cè)丘腦的含鐵量明顯增多，可能與病灶顱內(nèi)微出血灶相關(guān)。Benson等[18]對(duì)38例AHE合并慢性慢性肝功能衰竭的患者行頭顱多序列MR成像檢查，其研究結(jié)果提示，SWI序列相較于擴(kuò)散加權(quán)成像及FLAIR序列能識(shí)別出更多的微出血灶。本研究結(jié)果與其相似，SWI序列能發(fā)現(xiàn)更多的微出血灶。SWI技術(shù)是基于不同組織間磁化率的差異而產(chǎn)生不同對(duì)比圖像的新型技術(shù)。人體靜脈中所含血紅蛋白為脫氧血紅蛋白、含鐵血黃素、非血紅素鐵等是順磁性物質(zhì)，而動(dòng)脈內(nèi)的含氧血紅蛋白、顱內(nèi)鈣化為抗磁性物質(zhì)，在不同權(quán)重序列中，上述組織在主磁場(chǎng)下形成局部磁場(chǎng)的差異會(huì)導(dǎo)致頻率偏移并最終產(chǎn)生失相位效應(yīng)，進(jìn)而表現(xiàn)出不同信號(hào)強(qiáng)度差異。因此，鈣化在SWI相位圖中表現(xiàn)為高信號(hào)，出血在相位圖中為低信號(hào)，根據(jù)這一特性，相較于常規(guī)MR成像中的T1WI、T2WI和T2WI-FLAIR序列，SWI序列在顱內(nèi)微出血病灶的檢出能力更強(qiáng)。并且，本研究較既往研究明顯擴(kuò)充了樣本量，共計(jì)103例患者納入本研究，并且還將SWI識(shí)別出的微出血病灶數(shù)量與AHE患者臨床分期進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)AHE患者顱內(nèi)微出血灶與臨床分期程度呈明顯正相關(guān)關(guān)系，其顱內(nèi)并發(fā)微出血灶數(shù)量越多，臨床分期越重，患者癥狀越重，臨床預(yù)后越差，提示顱內(nèi)微出血灶的范圍及頻率與AHE臨床癥狀密切相關(guān)。因此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)AHE患者臨床癥狀加重時(shí)，需提示臨床醫(yī)師密切評(píng)估患者顱內(nèi)微出血灶發(fā)生可能，并動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)AHE患者顱內(nèi)微出血灶數(shù)量。此外，對(duì)已經(jīng)發(fā)生微出血的AHE患者應(yīng)積極采取干預(yù)措施，防止微出血灶數(shù)量、體積不斷增加、融合，導(dǎo)致顱內(nèi)大出血病變，而貽誤患者治療，進(jìn)而最大程度地降低AHE患者腦血管意外事件發(fā)生概率。

本研究不足之處主要包括以下幾點(diǎn)：(1)本研究對(duì)象中無(wú)West-Haven 4級(jí)患者，后續(xù)研究將擴(kuò)大對(duì)象范圍；(2)功能MR成像技術(shù)運(yùn)用廣泛，本研究?jī)H評(píng)估了AHE患者頭顱結(jié)構(gòu)性病變，未行功能學(xué)評(píng)價(jià)，未來(lái)的研究將對(duì)AHE患者補(bǔ)充MR功能性成像，進(jìn)而從功能聯(lián)合組織結(jié)構(gòu)對(duì)AHE患者的腦部病變情況進(jìn)行全面綜合評(píng)價(jià)。

綜上所述，基于SWI序列的多序列磁共振成像模式能準(zhǔn)確評(píng)估AHE患者顱內(nèi)微出血大小、數(shù)量及分布部位，為臨床無(wú)創(chuàng)、精確評(píng)估AHE患者神經(jīng)系統(tǒng)損害提供幫助。

利益沖突：無(wú)。