MR波譜成像在超急性腦梗死溶栓治療中的應(yīng)用研究

尚文文，殷信道，薛海林，馮源

MR波譜成像在超急性腦梗死溶栓治療中的應(yīng)用研究

尚文文1,2，殷信道1*，薛海林1，馮源1

目的探討氫質(zhì)子磁共振波譜分析(1H-MRS)在超急性腦梗死溶栓治療中的應(yīng)用價值。材料與方法根據(jù)臨床治療方案不同將超急性期腦梗死患者分為溶栓組與非溶栓組，兩組均行常規(guī)磁共振(MRI)及1H-MRS掃描，分別比較病灶中心區(qū)、病灶邊緣區(qū)、病灶周圍正常區(qū)與對側(cè)鏡像區(qū)之間NAA、Cr、Cho、NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho等值的差異。結(jié)果(1)溶栓組與非溶栓組病灶中心區(qū)、病灶邊緣區(qū)及病灶周圍正常區(qū)NAA、Cr、Cho均明顯低于對側(cè)鏡像區(qū)(P＜0.05)，病灶中心區(qū)Lac較對側(cè)鏡像區(qū)升高(P＜0.05)。(2)溶栓組病灶中心區(qū)與病灶邊緣區(qū)Cr、NAA/Cho明顯低于非溶栓組(P＜0.05)，溶栓組病灶邊緣區(qū)Lac、Lac/Cr低于非溶栓組(P＜0.05)。(3)溶栓組患者病灶側(cè)NAA、NAA/Cho與臨床NIHSS評分呈明顯的負(fù)相關(guān)(P＜0.05)，病灶側(cè)Lac與臨床NIHSS評分呈明顯的正相關(guān)(P＜0.05)。非溶栓組患者病灶側(cè)Lac與臨床NIHSS評分呈明顯的正相關(guān)(P＜0.05)。結(jié)論1H-MRS可以直接、準(zhǔn)確地、全面地檢測腦梗死溶栓治療后腦受損神經(jīng)元的恢復(fù)情況，能客觀評價腦梗死預(yù)后及臨床治療效果，為其臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

顱內(nèi)栓塞和血栓形成；急癥；血栓溶解療法；磁共振波譜學(xué)；療效比較研究Correspondence to: Yin XD, E-mail: y.163yy@163.com

急性腦梗死具有較高致殘率、較高病死率的特點，嚴(yán)重威脅著人類生命健康和生活質(zhì)量。眾所周知，溶栓治療是國內(nèi)外公認(rèn)的積極挽救缺血缺氧腦組織最為有效的治療方法之一。磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy，MRS)是一種利用核磁共振現(xiàn)象、化學(xué)位移作用和自旋耦合現(xiàn)象對一系列原子核及其化合物進(jìn)行分析的方法，可以無損傷性研究人體器官和組織代謝、生化改變及化合物的定量分析[1]，多用于研究腦梗死病理生理變化及梗死灶代謝物濃度演變規(guī)律，而對于超急性腦梗死內(nèi)科治療后梗死灶代謝物濃度變化的研究較少。本研究旨在用MRS檢測溶栓治療患者的梗死灶及缺血半暗帶內(nèi)代謝物的變化，并分析其代謝物與臨床功能評分改變的相關(guān)性，對1H-MRS評價腦梗死預(yù)后及療效的價值進(jìn)行探討，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

搜集我院2015年3月至2015年9月臨床高度懷疑超急性腦梗塞者27例，男17例，女10例，年齡33～76歲，平均(64.74±1.9)歲，發(fā)病時間均在6 h以內(nèi)，患者以偏身感覺障礙、偏身四肢無力入院。準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)：(1)癥狀符合缺血性腦卒中的診斷，并具有可評估的神經(jīng)功能缺損；(2)有明確的腦梗死發(fā)病時間；(3)首次發(fā)病或既往腦卒中未遺留明顯后遺癥；(4)頭顱MR檢查示DWI相呈高信號，ADC圖為低信號；(5)患者或親屬簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1) CT檢查發(fā)現(xiàn)腦出血患者；(2)近3個月有腦梗死或心肌梗死病史；(3)近期有手術(shù)、實質(zhì)性臟器的活檢、腰穿、創(chuàng)傷等病史；(4)正在使用抗凝劑或凝血功能異常者；(5)實驗室檢查提示血小板計數(shù)＜100×109/L，紅細(xì)胞壓積＜25%；(6)嚴(yán)重的心、肺、肝、腎功能不全者。

1.2 影像學(xué)檢查方法

符合入選條件的患者均住院接受常規(guī)內(nèi)科治療，其中14例患者進(jìn)行溶栓治療，13例患者納入臨床路徑。待患者病情穩(wěn)定[即患者發(fā)病后5～8 d，平均(5.93 ± 0.32) d]，行常規(guī)MRI和多體素1H-MRS掃描。所有MR數(shù)據(jù)掃描在Philips Achieva 3.0 T MR儀上完成(Philips TX Medical Systems，Netherlands)，采用8通道頭線圈。常規(guī)MRI序列包括軸、矢狀面T1WI、T2WI 和DWI，層厚6 mm，以明確腦組織內(nèi)病變情況。選取DWI或T2WI上的病變中心層面，避免來自頭皮、顱底骨骼、脂肪和腦脊液的干擾而盡量包括病變與對側(cè)區(qū)域，進(jìn)行體素定位，并選取體素厚度100 mm，多體素1H-MRS掃描相關(guān)參數(shù)：2DCSI PRESS (ECHO，TRA，TR 1500 ms，TE 144 ms，反轉(zhuǎn)角90°，F(xiàn)OV 200 mm×185 mm，VOI 105 mm×105 mm，體素15 mm×15 mm，NSA為4)，用時5 min 6 s。利用Philips后處理工作站(EWS)進(jìn)行波譜分析自動分析計算N-乙酰天冬氨酸(NAA)、總肌酸(肌酸+磷酸肌酸)(Cr)、膽堿化合物(Cho)、乳酸(Lac)所對應(yīng)的化學(xué)位移處的波峰下面積，以此分別計算rNAA、rCr、rCho、NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho比值，并據(jù)此進(jìn)行分析。

1.3 圖像及病理分析

由2名經(jīng)驗豐富的MRI醫(yī)師各自進(jìn)行獨立診斷，意見不一致時，經(jīng)過討論后決定。同一位神經(jīng)內(nèi)科的醫(yī)師進(jìn)行療效判斷：NIHSS評分減少91%～100%為基本痊愈；減少46%～90%為顯著進(jìn)步；減少18%～45%為進(jìn)步；減少或增加17%以內(nèi)為無變化；增加18%以上為惡化。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，比較采用配對t檢驗，兩樣本間進(jìn)行單因素方差分析；相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)分析法，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 超急性期腦梗死病灶中心區(qū)、邊緣區(qū)及周圍正常區(qū)與自身鏡像區(qū)的比值分析

具體見表1。(1)溶栓組與非溶栓組rNAA中心、rCr中心、rCho中心值均明顯低于r代謝物邊緣及r代謝物周圍值(P＜0.05)，溶栓組與非溶栓組rNAA邊緣、rCr邊緣、rCho邊緣值亦明顯低于r代謝物周圍值(P＜0.05)；病灶側(cè)均存在明顯的Lac雙峰，病灶中心區(qū)Lac含量最高，病灶邊緣次之，病灶周圍正常區(qū)最少；病灶側(cè)亦存在明顯的Lip峰，但與對側(cè)鏡像區(qū)比較不具有統(tǒng)計學(xué)意義。(2)溶栓組患者病灶側(cè)NAA與臨床NIHSS評分呈明顯的負(fù)相關(guān)(P＜0.05)，病灶側(cè)Lac與臨床NIHSS評分呈明顯的正相關(guān)(P＜0.05)。非溶栓組患者病灶側(cè)Lac與臨床NIHSS評分呈明顯的正相關(guān)(P＜0.05)。(3)溶栓組病灶中心區(qū)Cr明顯低于非溶栓組，具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，溶栓組病灶邊緣區(qū)Lac低于非溶栓組，具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。

2.2 超急性期腦梗死病灶中心區(qū)、邊緣區(qū)、周圍正常區(qū)及自身鏡像區(qū)各代謝物間比值分析

具體見表2。(1)溶栓組病灶中心區(qū)NAA/Cr均明顯低于病灶邊緣區(qū)、病灶周圍正常區(qū)及對側(cè)鏡像區(qū)(P＜0.05)；病灶中心區(qū)NAA/Cho明顯低于病灶邊緣區(qū)、病灶周圍正常區(qū)及對側(cè)鏡像區(qū)(P＜0.05)，病灶邊緣區(qū)NAA/Cho明顯低于病灶周圍正常區(qū)及對側(cè)鏡像區(qū)(P＜0.05)；病灶中心區(qū)Cho/Cr明顯低于病灶周圍正常區(qū)及對側(cè)鏡像區(qū)(P＜0.05)，其余值比較不具有統(tǒng)計學(xué)意義。(2)非溶栓組病灶中心區(qū)NAA/Cr均明顯低于病灶邊緣區(qū)、病灶周圍正常區(qū)及對側(cè)鏡像區(qū)(P＜0.05)，病灶邊緣區(qū)NAA/Cr明顯低于對側(cè)鏡像區(qū)(P＜0.05)；NAA/Cho、Cho/Cr、Lac/Cr、Lip/Cr各區(qū)間比較不具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。(3)溶栓組患者病灶側(cè)NAA/Cho與臨床NIHSS評分呈明顯的負(fù)相關(guān)(P＜0.05)。溶栓組病灶中心區(qū)與病灶邊緣區(qū)NAA/Cho明顯低于非溶栓組，病灶中心區(qū)與病灶邊緣區(qū)Cho/Cr明顯高于非溶栓組，病灶邊緣區(qū)Lac/Cr明顯低于非溶栓組，具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。

表1 超急性期腦梗死病灶中心區(qū)、邊緣區(qū)及周圍正常區(qū)與自身鏡像區(qū)的代謝物比值Tab. 1 The ratio of metabolites in the infraction center,the border region and the normal region around the lesion with the contralateral area

3 討論

腦血管疾病是神經(jīng)系統(tǒng)常見的危重疾病，而腦梗死占腦血管疾病中的80%～85%，且存活者多遺留一定的神經(jīng)功能障礙[2]。腦梗死后6 h內(nèi)腦組織缺血處于可逆階段，在此時間窗內(nèi)溶栓治療可有效的使閉塞血管再通和血流恢復(fù)，迅速恢復(fù)缺血半暗帶(ischemic penumbra)腦組織的血液供應(yīng)和正常的生理功能，從而減輕神經(jīng)元損傷，改善患者的臨床癥狀[3]。

表2 超急性期腦梗死病灶中心區(qū)、邊緣區(qū)、周圍正常區(qū)及自身鏡像區(qū)各代謝物間比值Tab. 2 The ratio of different metabolites in the infraction center, the border region and the normal region around the lesion and the contralateral area

MRS通過檢測腦組織內(nèi)某些代謝物質(zhì)的水平來反映神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)與能量代謝的狀況，是對活體組織代謝進(jìn)行無創(chuàng)性定量分析的惟一技術(shù)[4]。NAA主要分布于神經(jīng)元的胞體和突觸中，是神經(jīng)元的標(biāo)志物。NAA下降程度反映了組織病理損傷的嚴(yán)重程度。有學(xué)者認(rèn)為NAA在缺血核心區(qū)的明顯下降最早可發(fā)生于缺血后1 h，下降了20%，缺血6 h NAA水平下降至50%，隨著梗死時間的延長，NAA的濃度持續(xù)下降甚至為零[5-6]。本研究資料顯示在超急性期腦梗死，NAA峰明顯下降，且病灶中心區(qū)下降最多，由于所有患者均接受常規(guī)內(nèi)科治療后進(jìn)行MRS掃描，經(jīng)內(nèi)科治療后腦組織缺血、缺氧得到改善，減輕了病灶中心區(qū)和邊緣區(qū)的神經(jīng)損傷，促進(jìn)了腦梗死后神經(jīng)功能的恢復(fù)，所以NAA并未降至近零。本組資料顯示溶栓組與非溶栓組比較病灶側(cè)各區(qū)間NAA下降幅度無明顯差異，可能與患者經(jīng)內(nèi)科治療1周后行MRS掃描有關(guān)，在經(jīng)內(nèi)科治療1周后腦組織的缺血、缺氧及能量代謝得到改善，促進(jìn)有活性的星形細(xì)胞合成NAA及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞向缺血區(qū)遷移，使病灶中心區(qū)和邊緣區(qū)的神經(jīng)得到一定的修復(fù)[7-8]。

Lac是無氧糖酵解的產(chǎn)物，被認(rèn)為是急性腦梗死時腦組織缺血的敏感指標(biāo)，Lac峰升高幅度反應(yīng)了腦缺血的嚴(yán)重程度[9]。本組資料顯示超急性期腦梗死患者病灶中心區(qū)及邊緣區(qū)出現(xiàn)Lac峰，說明雖然梗死灶中心區(qū)或其邊緣區(qū)持續(xù)低灌注而活力尚存的神經(jīng)細(xì)胞仍可持續(xù)產(chǎn)生Lac，但其濃度相對較低；本組資料亦顯示溶栓組病灶邊緣區(qū)Lac峰明顯低于非溶栓組，說明腦梗死后6 h內(nèi)通過再灌注或神經(jīng)保護挽救了部分可逆性組織，改善了局部缺血腦組織糖的有氧代謝，減少了病理性糖酵解，特別是缺血半暗帶區(qū)域，且溶栓效果更顯著。

Cho主要存在于細(xì)胞膜，是磷脂代謝的主要成分，被認(rèn)為是細(xì)胞膜和鞘磷脂的標(biāo)志物。Cho下降代表細(xì)胞密度下降[7]。對于急性腦梗死病灶區(qū)Cho的變化規(guī)律文獻(xiàn)報道并不一致，多數(shù)認(rèn)為Cho下降。本組資料顯示超急性期病灶側(cè)Cho以下降為主，提示腦梗死后病灶中心區(qū)及病灶邊緣區(qū)內(nèi)因缺血缺氧有較多的神經(jīng)細(xì)胞壞死、丟失，細(xì)胞密度顯著下降。Cr主要存在于神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞中，是腦細(xì)胞能量代謝的標(biāo)志物，可在缺氧情況下提供能量，故Cr濃度變化反映能量代謝的增減[10]，Cr降低提示糖酵解增加、高能磷酸代謝減少。本組資料顯示超急性期腦梗死病灶側(cè)Cr較對側(cè)鏡像區(qū)顯著下降與相關(guān)文獻(xiàn)報道一致[11-12]，且溶栓組病灶中心區(qū)Cr明顯低于非溶栓組，再次說明腦梗死早期治療挽救的是病灶邊緣缺血半暗帶區(qū)域的腦組織。Lip峰與吞噬細(xì)胞的出現(xiàn)和組織細(xì)胞壞死有關(guān)，本組資料顯示腦梗死病灶側(cè)Lip與對側(cè)鏡像區(qū)無明顯差異，這可能跟超急性期腦梗死經(jīng)內(nèi)科治療約1周后病灶區(qū)血流得到恢復(fù)，病灶組織無明顯壞死及吞噬細(xì)胞浸潤有關(guān)。

由于NAA和Lac水平直接與缺血嚴(yán)重程度和細(xì)胞死亡的程度相關(guān)，所以MRS具有評定預(yù)后的價值。在MRS與臨床神經(jīng)功能評分的相關(guān)性分析資料中，筆者發(fā)現(xiàn)在超急性期腦梗死溶栓組和非溶栓組rLac與臨床神經(jīng)功能評分的相關(guān)程度高，rLac越高，NIHSS評分越高，患者神經(jīng)功能恢復(fù)越差；超急性期腦梗死溶栓組rNAA與臨床神經(jīng)功能評分呈負(fù)相關(guān)，rNAA越低，NIHSS評分越高，患者神經(jīng)功能恢復(fù)越差，與國內(nèi)外研究[8-9,13-14]結(jié)果一致。本組資料顯示rLac即可作為超急性期腦梗死溶栓治療后神經(jīng)功能恢復(fù)的評價指標(biāo)，也可作為非溶栓治療后神經(jīng)功能恢復(fù)的評價指標(biāo)；rNAA只可作為超急性期腦梗死溶栓治療后神經(jīng)功能恢復(fù)的評價指標(biāo)；在溶栓組中rLac與臨床神經(jīng)功能評分的相關(guān)度高于rNAA與臨床神經(jīng)功能評分的相關(guān)度。這說明在超急性期腦梗死的不同治療方案中，rNAA與rLac判斷腦梗死預(yù)后的靈敏度不同，rLac判斷腦梗死預(yù)后的靈敏度要優(yōu)于rNAA。

本研究結(jié)果顯示超急性期腦梗死病灶側(cè)Cho、Cr水平明顯低于對側(cè)鏡像區(qū)，提示Cr不完全適合做內(nèi)參照，本組資料中我們直接使用NAA/Cho、NAA/Cr等比值與臨床功能評分進(jìn)行相關(guān)性分析是不合理的，而是采用病灶側(cè)代謝物濃度與對側(cè)鏡像區(qū)代謝物濃度的比值作為代謝物的變化值，這種絕對定量法不僅可以顯示單個代謝物絕對濃度的變化，而且可以消除由于相對定量比值中Cho、Cr不穩(wěn)定出現(xiàn)結(jié)論存在錯誤的可能，相關(guān)研究[15-16]表明絕對定量法對異常的敏感性要高于代謝物比值法，可使研究結(jié)論更準(zhǔn)確。

總之，1H-MRS能反映腦缺血損傷程度和溶栓后受損神經(jīng)元的恢復(fù)程度。其中NAA、Lac表現(xiàn)較為顯著，與腦梗死的預(yù)后密切相關(guān)。NIHSS評分具有一定的主觀性，MRS分析不僅與NIHSS評分具有高度的一致性，而且更能客觀地反映腦梗死預(yù)后及治療效果，為其臨床應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

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第一屆全國磁共振三基訓(xùn)練學(xué)習(xí)班招生簡章

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四、培訓(xùn)費用：會務(wù)費1800元(含資料、會議簡餐)。住宿統(tǒng)一安排、費用由單位自理，詳見報到通知。

五、繼教學(xué)分：學(xué)員經(jīng)考核合格頒發(fā)結(jié)業(yè)證書，并可申請2016年國家級繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育I類學(xué)分。

六、 報名方式：到《磁共振成像》雜志官網(wǎng)下載報名回執(zhí)表，并于2016年6月20日前將回執(zhí)表發(fā)郵件至：xxb@cjmri.cn，郵件主題請注明：姓名+301班。名額有限，額滿為止，會務(wù)組將按報名順序發(fā)報名號和報到通知。學(xué)員持報名號、身份證明文件和報到通知報到學(xué)習(xí)。

七、學(xué)術(shù)咨詢：課程主任：馬林教授(中國人民解放軍總醫(yī)院放射科)

手機：138 0122 2069 郵箱：cjr.malin@vip.163.com

八、會務(wù)組聯(lián)系人：王老師、李老師(《磁共振成像》雜志社)

聯(lián)系電話：010-57155377，010-53951049，136 8135 0375。E-mail: xxb@cjmri.cn

第一屆全國磁共振三基訓(xùn)練學(xué)習(xí)班組委會

2016年4月12日

The application of magnetic resonance spectroscopic imaging in thrombolytic therapy of hyperacute cerebral infarction

SHANG Wen-wen1,2, YIN Xin-dao1*, XUE Hai-lin1, FENG Yuan11Department of Radiology, Nanjing First Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing 210006, China
2School of Radiology, Yancheng Institute of Medical Science, Jiangsu Province, Yancheng 224000, China
*

Received 22 Dec 2015, Accepted 19 Jan 2016

ACKNOWLEDGMENTSNanjing health youth talent training project (No. QRX11035). 2015 annual science and technology development plan of Nanjing City (No. 201503021).

Objective:To investigate the application value of proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) in thrombolytic therapy of hyperacute cerebral infarction. Materials and Methods: According to the clinical treatment, patients with acute cerebral infarction were divided into thrombolysis group and non thrombolysis group. The two groups underwent conventional magnetic resonance (MRI) and1HMRS scans. Then we respectively compared the difference between the concentrations of Cr, Cho, NAA, the ratio of NAA/Cr, Cho/Cr, NAA/Cho in the infraction center, the border region, the normal region around the lesion and the contralateral area. Results:(1) In the thrombolysis group and non-thrombolysis group, the concentrations of Cr, Cho, NAA in the infraction center, the border region, the normal region around the lesion were significantly lower than the contralateral area (P＜0.05), Lac increases compared with the contralateral area. (2) In the thrombolysis group, the concentrations of Cr and ratio of NAA/Cho in the infraction center and the border region were significantly lower than the non thrombolysis group (P＜0.05), the concentrations of Lac and ratio of Lac/Cr in the border region were significantly lower than the nonthrombolysis group (P＜0.05). (3) In the thrombolysis group, the NAA, NAA/Cho in the infraction center were significantly negatively correlated with NIHSS score, the Lac in the infraction center was significantly positively correlated with NIHSS score. In the non-thrombolysis group, the Lac in the infraction center was also significantly positively correlated with NIHSS score.Conclusions:Multivoxel1H-MRS can directly, accurately and comprehensively detect the recovery of cerebral injured neurons after thrombolytic therapy of cerebral infarction, it can objectively evaluate prognosis of cerebral infarction and the effect of clinical treatment, providing a foundation for clinical application.

Intracranial embolism and thrombosis; Emergencies; Thrombolytic therapy; Magnetic resonance spectroscopy; Comparative effectiveness research

南京市衛(wèi)生青年人才培養(yǎng)工程項目(第一層次)(編號：QRX11035)；南京市2015年度科技發(fā)展計劃項目(編號：201503021)

1. 南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院(南京市第一醫(yī)院)醫(yī)學(xué)影像科，南京 210006

2. 江蘇省鹽城衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院影像學(xué)院，鹽城 224000

殷信道，E-mail: y.163yy@163.com

2015-12-22接受日期：2016-01-19

R445.2；R743.32

A

10.12015/issn.1674-8034.2016.05.008

尚文文, 殷信道, 薛海林, 等. MR波譜成像在超急性腦梗死溶栓治療中的應(yīng)用研究. 磁共振成像, 2016, 7(5): 359–364