磁共振波譜成像技術(shù)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷中的臨床應(yīng)用

孫家棟

中國人民解放軍71602部隊醫(yī)院 內(nèi)科，山東 濰坊 261055

生物醫(yī)學(xué)是科學(xué)界的研究熱點之一，磁共振波譜（Magnetic Resonance Spectrum, MRS）成像作為一種檢測工具為其進(jìn)入分子水平發(fā)揮了重要的作用。MRS于20世紀(jì)80年代初期開始在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域嶄露頭角，并在基因療法以及分子醫(yī)學(xué)中成為首選的監(jiān)控技術(shù)。人體疾病的發(fā)病初期，這項高科技技術(shù)能夠通過無創(chuàng)定量分析對人體本身的組織代謝與生化環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)診斷與分辨。

1 一般資料與方法

1.1 原理分析

MRS成像技術(shù)能夠?qū)钚约?xì)胞的新陳代謝活動進(jìn)行記錄，且在檢查過程中具有無創(chuàng)性，能夠保證頻譜的精確性，因此在腦血管疾病與中樞神經(jīng)變性疾病中具有良好的診斷效果。目前醫(yī)院常用的方法為點分辨波譜法與激勵回?fù)芴綔y法兩種，通過N-乙酰天門冬氨酸（NAA）、肌酸（Cr）、乳酸（Lac）、膽堿（Cho）、谷氨酰胺（Gln）、谷氨酸（Glu）、NAA/Cr等數(shù)值指標(biāo)判斷患者病情情況[1]。

1.2 臨床應(yīng)用

MRS成像技術(shù)在腦血管疾病、中樞神經(jīng)變性疾病的臨床應(yīng)用中具有顯著的療效，本文通過我院臨床資料對其進(jìn)行分析。

1.2.1 腦血管疾病

采用MRS成像技術(shù)可以及時發(fā)現(xiàn)腦血管疾病中的腦出血、腦梗死以及短暫性腦缺血發(fā)作的3種情態(tài)。

腦出血分為兩種情況，即腦水腫或腦出血后血-腦屏障破壞。這兩種情況的出現(xiàn)說明水腫刺激因子的存在或者是神經(jīng)元發(fā)生了損傷。由此，專家Kobayashi在指數(shù)表觀彌散系數(shù)（1HMRS）的基礎(chǔ)上對殼核出血、丘腦出血或尾狀核頭出血的高血壓性腦出血患者資料進(jìn)行了研究與分析，在出血后立即檢查NAA與Cr的比值，看其腦出血周圍的該比值是否出現(xiàn)下降的趨勢[2]。檢查持續(xù)到第二周時，觀察NAA/Cr與運(yùn)動缺失、臨床預(yù)后的相關(guān)性。其檢查結(jié)果為NAA/Cr在腦出血周圍的數(shù)值比呈持續(xù)下降的傾向，其與臨床預(yù)后成正相關(guān)，與運(yùn)動缺失的相關(guān)性成反比。根據(jù)Kobayashi的研究，我們便可以對腦出血的預(yù)后進(jìn)行評估，對血腫周圍損傷程度進(jìn)行判斷。在腦出血后，水腫區(qū)會出現(xiàn)局部缺血，這是由于Lac峰出現(xiàn)造成的，這提示代謝障礙存在于水腫區(qū)[2]。

腦梗死是腦血管疾病中極為常見的一種形式，已成為疾病譜中死亡率較高的一種疾病，因此應(yīng)對病患進(jìn)行及時治療。MRS成像技術(shù)具有無創(chuàng)定量分析的技術(shù)特點，對腦梗死不同階段的病理變化均有記錄。缺血半暗帶一般出現(xiàn)在梗死灶的周圍，郎鴻志教授發(fā)現(xiàn)隨著時間的變化，這個區(qū)域也會發(fā)生動態(tài)變化，因而能夠及時發(fā)現(xiàn)腦組織的缺血程度與情況[3]。Lac峰是檢驗?zāi)X梗死的重要依據(jù)。通過對患者資料進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)1HMRS的變化，如果1HMRS顯示Lac峰呈現(xiàn)水平升高的趨勢，那么MRS成像技術(shù)提示的便是輕度高信號。在軸索以及神經(jīng)元中也發(fā)現(xiàn)NAA的存在，并成為神經(jīng)元的標(biāo)志。由于患者的線粒體能量代謝出現(xiàn)障礙，因此合成NAA的酶類活性堿也隨之下降，從而使合成NAA的功能受到限制。NAA的加速水解是導(dǎo)致腦梗死急性期NAA持續(xù)下降的主要原因。

小卒中的學(xué)名為短暫性腦缺血（Transient Ischemic Attack, TIA），主要癥狀有感覺性障礙、癱瘓以及短暫性失語癥[4-5]。

1.2.2 中樞神經(jīng)變性疾病

多發(fā)性硬化疾病、阿爾茨海默病與帕金森病均為中樞神經(jīng)變性疾病的類型。

帕金森?。≒arkinson's disease, PD），又被稱為震撼麻痹。對此病癥進(jìn)行診斷的過程中，需要觀察其病理改變，如果中腦中的黑質(zhì)過多，則可能導(dǎo)致多巴胺的濃度增加，使神經(jīng)元出現(xiàn)變形、脫失以及形成路易小體的癥狀。一般情況下，這種病癥早期很難被發(fā)現(xiàn)，因此到我院就診的患者多為中期或已經(jīng)出現(xiàn)癱瘓癥狀的患者[6]。

阿爾茨海默病（Alzheimer's Disease, AD）屬于慢性神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，主要表現(xiàn)為進(jìn)行性癡呆。出現(xiàn)輕度認(rèn)知功能障礙則表明患者病癥處于臨床前期，只有在這個階段以及AD早期進(jìn)行有效治療才能夠控制患者病情的發(fā)展。采用MRS成像技術(shù)可以及時檢查出患者在顳葉海馬萎縮前的異常改變并為其病癥類型的鑒別提供診斷依據(jù)。

多發(fā)性硬化（Multiple Sclerosis, MS），是一種自身免疫性疾病，MS在發(fā)作過程中病程緩慢，具有多發(fā)性與復(fù)發(fā)性等特點，因此MRS成像技術(shù)雖然在其診斷過程中具有優(yōu)勢，但是也僅能在臨床實踐中進(jìn)行診斷[7]。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

首先進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，選用的軟件為SPSS17.0。其次采用假設(shè)檢驗方法即卡方檢驗進(jìn)行計數(shù)資料的對比應(yīng)用。再次應(yīng)用Student t檢測方法進(jìn)行計量資料的對比應(yīng)用，如P＜0.05，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 腦血管疾病的診斷結(jié)果

2.1.1 腦出血診斷結(jié)果

我院研究資料顯示，腦出血患者遲發(fā)性水腫區(qū)的MRS區(qū)Lac峰數(shù)值發(fā)生改變，NAA/Cr出現(xiàn)下降，說明此區(qū)域缺血嚴(yán)重且神經(jīng)元已經(jīng)受損。

2.1.2 腦梗死診斷結(jié)果

我院利用大鼠作為實驗對象，觀察大鼠在不同時間段內(nèi)一側(cè)大腦的動脈栓塞模型的代謝情況。其中1 h后，NAA數(shù)值基本正常，3～6 h后NAA下降程度較為明顯，1～3 d后NAA持續(xù)下降至消失，此時的狀態(tài)即可判定為腦梗死。

2.1.3 TIA患者診斷結(jié)果

在我院研究中的60例TIA病患中，有50例病患的NAA峰值未發(fā)生變化，10例出現(xiàn)下降，這說明TIA患者神經(jīng)元功能受到損害的程度較輕。這些患者中Lac峰值呈現(xiàn)上升狀態(tài)，表明其腦部缺氧情況嚴(yán)重，而低血流灌注的區(qū)域則為腦梗死的病發(fā)區(qū)域。

2.2 中樞神經(jīng)變性疾病診斷結(jié)果

2.2.1 PD患者診斷結(jié)果

按照隨機(jī)抽取法將我院收治的40例PD患分為實驗組和對照組，實驗組采用MRS成像技術(shù)進(jìn)行診斷，對照組采用常規(guī)診斷方式進(jìn)行診斷，每組病患各20例。根據(jù)診斷發(fā)現(xiàn)對照組患者黑質(zhì)區(qū)中的NAA/Cr明顯高于實驗組，這說明MRS成像技術(shù)能夠較早的發(fā)現(xiàn)患者病理的改變，具有預(yù)防性作用。

2.2.2 AD診斷結(jié)果

我院采用對比分析法對有輕度認(rèn)知功能障礙期的前期組患者與MRS成像技術(shù)進(jìn)行檢查的AD組患者進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)輕度認(rèn)知功能障礙期的前期組患者顳頂聯(lián)合區(qū)的ml/Cr數(shù)值增高，NAA/Cr值未發(fā)生改變，而AD組患者NAA/Cr值下降，因此MRS成像技術(shù)能夠較早的發(fā)現(xiàn)AD的病理改變情況。

2.2.3 MS診斷結(jié)果

采用回顧性分析法對我院收治的30例病患進(jìn)行1HMRS的診斷，發(fā)現(xiàn)患者的NAA值降低，肌醇（mI）、Lac、Cho值升高，Cho/Cr、mI/Cr值呈上升趨勢，NAA/Cr呈下降趨勢。

3 討論

MRS成像技術(shù)的優(yōu)點包括無輻射性、無創(chuàng)性、重復(fù)檢查等，在檢查、診斷、監(jiān)測病情的過程中起到了巨大的作用[8-10]。MRS技術(shù)的應(yīng)用提高了畫面成像的分辨率，對腦血管疾病患者與中樞神經(jīng)變性疾病患者的病情能夠做出及時診斷、及時制定治療方案、提高診斷率，為腦科研究提供了新的技術(shù)手段，具有良好的臨床診斷療效。

[1]柳瑞,閆東,袁曙光等.磁共振波譜成像及其在阿片依賴中的應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)綜述,2008,14(13):2057-2061.

[2]R.Kobayashi,M.Konuma S.Kumano.FORTRAN program for a numerical solution of the nonsinglet Altarelli-Parisi equation [J].Computer Physics Communications,1995,86(3):264-278.

[3]Cha S.Update on brain tumor imaging:from anatomy to physiology[J].AJNR Am J Neuroradiol, 2006,27(3):475-487.

[4]KitisO,AltayH,Calli C,et al.Minimum apparent diffusion coefficients in the evaluation of brain tumors[J].Eur J Radiol,2005,55(3):393-400.

[5]馬林.加強(qiáng)多發(fā)性硬化的磁共振成像診斷及研究[J].磁共振成像,2011,(4):241-242.

[6]KonoK,Inoue Y,Nakayama K,et al.The role of diffusionweighted imaging in patients with brain tumors[J].AJNR Am J Neuroradiol,2001,22(6):1081-1088.

[7]Clark CA,Hedehus M,Moseley ME.In vivo mapping of the fast and slow diffusion tensors in human brain[J].Magn Reson Med,2002,47(4):623-628.

[8]Maier SE,Bogner P,Bajzik G,Mamata H,Mamata Y,Repa I,et al.Normal brain and brain tumor:multi-component apparent diffusion coefficient line scan imaging[J].Radiology,2001,219(3):842-849.

[9]仲蘇玉,李淑宇,李曉光.磁共振彌散成像在中樞神經(jīng)損傷與再生中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2009,24(5):53-55.

[10]郝妮娜,韓彤,白旭,等.原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤磁共振及功能性成像特點[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2009,38(3):394-397.