3T氫質(zhì)子磁共振波譜成像對新生兒缺血缺氧性腦損傷的臨床應(yīng)用研究.pdf

1、目的: 1.通過對一組健康新生兒常規(guī)MRI（T1WI、T2WI）檢查與2D-1H MRS分析，探討健康新生兒的波譜成像方法。 2.通過對該組健康新生兒做常規(guī)MRI（T1WI、T2WI）檢查與2D-1H MRS分析，探討健康新生兒的波譜表現(xiàn)。 3.通過對一組臨床確診為新生兒缺氧缺血性腦損傷的患兒進行常規(guī)MRI及2D-1HMRS的檢查，探討足月、早產(chǎn)新生兒缺氧缺血性腦損傷的影像、波譜表現(xiàn)。 4.通過對該組臨床

2、確診為新生兒缺氧缺血性腦損傷的患兒進行臨床貝利評分隨訪，總結(jié)常規(guī)MRI、2D-1H MRS檢查結(jié)果對新生兒缺氧缺血性腦損傷的愈后判斷研究。 材料與方法: 1、研究對象: 健康新生兒來源; 新生兒HIBD的來源; 預(yù)后患兒來源。 2、設(shè)備與參數(shù)設(shè)置: 2.1 設(shè)備：磁共振掃描儀、線圈、支架、圖形工作站、圖像存儲與傳輸。 2.2、掃描參數(shù)設(shè)置：常規(guī)MRI掃描、磁共振波譜掃描。 3、嬰兒

3、麻醉： 3.1 藥品。 3.1.1 苯巴比妥鈉注射液（Sodium Phenobarbital Injection）。 用法用量：麻醉前給藥術(shù)前0.5～1小時肌內(nèi)注射100～200mg。兒童用藥：肌內(nèi)注射：抗驚厥，按體重一次3～5mg/kg。規(guī)格：1ml：0.1g；安瓿1ml×10支 3.1.2 水合氯醛（Chloral Hydrate）備用，以防止嬰兒檢查中蘇醒。 用法與用量：小兒常用量：催眠，

4、一次按體重50mg/kg或按體表面積1.5g/㎡，睡前服用，一次最大限量為1g；也可按體重16.7mg/kg或按體表面積500mg/㎡，每日3次。鎮(zhèn)靜，一次按體重8mg/kg或按體表面積250mg/㎡，最大限量為500mg，每日3次，飯后服用。灌腸，每次按體重25mg/kg。極量每次為1g。 4、感興趣區(qū)（Region of interest，ROI）的選擇: 矢旁血供分布：三支腦動脈（大腦前動脈ACA、大腦中動脈MCA

5、、大腦后動脈PCA）分布區(qū)紅色區(qū)域為分水嶺區(qū)灌注不足時容易發(fā)生腦缺血；所以選擇此處為主要感興趣區(qū)。 5、統(tǒng)計學(xué)處理: 將測得數(shù)據(jù)按嬰兒胎齡及ROI采集位置歸類輸入SPSS13.0統(tǒng)計軟件包后，分別計算出基底節(jié)區(qū)域各代謝物比值的平均值，用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±SD）形式表示。各個代謝物Cho、Cr、NAA、Cr+Cho、Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cho、NAA/Cr、Cr/NAA、MI、Lip、Lac值，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)

6、差（x±SD）的形式表示。（1）比較基底節(jié)區(qū)左右各代謝物比值有無統(tǒng)計學(xué)差異；（2）比較基底節(jié)區(qū)左右之間各代謝物比值有無統(tǒng)計學(xué)差異；經(jīng)檢驗，各組數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布。HIBD患兒分組后：輕中、重度分別與MRS結(jié)果對照，采用LSD多重循環(huán)兩兩比較。貝利評分按原始分分4組后分別與MRS各結(jié)果對照，比較采用配對t檢驗。左右感興趣之間的比較采用獨立樣本t檢驗。檢驗水準(zhǔn)a值取0.05。 結(jié)論： 1.正常新生兒MRS檢查方法：

7、波譜掃描：常規(guī)線圈掃描T1WI、T2WI、T2FLAIR圖像；采用頭顱專用單通道正交線圈，二維多體素（2D-multi-voxel）點分辨波譜（PRESS）成像序列，TR/TE：1000ms/144ms，頻率編碼設(shè)定為16，頻率編碼方向A/P，體素厚度（voxel thickness）10mm，層間距20mm，NEX 1，F(xiàn)OV 18mm×18mm。于T1WI或T2WI平掃的純軸位上進行波譜定位，波譜掃描野（VOI）大小根據(jù)病變情況

8、而定，應(yīng)包括嬰兒雙側(cè)基底節(jié)區(qū)及半卵圓中心區(qū)域，避免包括顱骨、頭皮脂肪、含氣竇腔等影響波譜成像質(zhì)量的組織。定位完畢后先行預(yù)掃描，顯示自動勻場達(dá)到半高線寬（FWHM）98%以上方開始正式進行波譜掃描，掃描時間大約5分鐘。 圖像后處理：采用GE公司3.0T磁共振隨機配置的分析軟件包“FuncTool”自動對波譜掃描獲得的化學(xué)頻率圖進行基線校正、頻率翻轉(zhuǎn)、回顧性體素轉(zhuǎn)移等后處理后，在后處理工作站上可同時獲得四種圖形，即化學(xué)位移圖（Che

9、micalShift Image，CSI）、波譜圖（Spectrum，SI）、代謝圖（Metabolic Images，MI）以及代謝與解剖圖之疊加圖（AI+MI，簡稱“代-解圖”）。本設(shè)備預(yù)先設(shè)定的一個體素大小為機器推薦值31.6mm。于“代謝-解剖疊加圖（AI+MI）”上放置兩個感興趣區(qū)（ROI），分別位于基底節(jié)區(qū)域（ROI-1）、半卵圓中心區(qū)域（ROI-2），后處理軟件自動獲得VOI內(nèi)所有體素的位置、數(shù)量及各個體素內(nèi)的波譜信息。在

10、后處理時，根據(jù)選擇的范圍情況在“代-解圖”上設(shè)定1-4個體素整合而成的方框作為感興趣區(qū)（ROI）大小，感興趣區(qū)大小一般由1-4個體素組成。在“代-解”圖上觀察各代謝物的濃度分布，在相應(yīng)波譜圖（SI）上觀察各感興趣區(qū)的波峰表現(xiàn)。同時，圖形分析軟件自動識別并計算各代謝物峰下面積代表其濃度，并自動計算各代謝物間的相對比值。在“代-解圖”上觀察各代謝物的偽彩濃度分布，在各ROI對應(yīng)波譜圖（Spectrum，SI）上觀察代謝物的波峰高低情況，橫軸

11、代表各代謝物的化學(xué)位移位置，單位以ppm表示（ppm位置如表1所示），縱軸代表各代謝物的波峰情況。同時，圖形工作站及有關(guān)分析軟件自動識別并計算相應(yīng)ROI內(nèi)的N-乙酰天門冬氨酸（NAA）、膽堿（Cho）、肌酸（Cr）、乳酸（Lac）和脂質(zhì)（Lip）等代謝物的峰下面積，所得數(shù)值代表各物質(zhì)的濃度，并自動計算出各代謝物之間的相對比值。本研究中所有病人的MR及MRS資料診斷時經(jīng)三名有經(jīng)驗的影像科醫(yī)生共同進行閱片、圖像后處理及數(shù)據(jù)測量，記錄各ROI

12、的Cho、Cr、NAA、Cr+Cho、Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cho、NAA/Cr、Cr/NAA、MI、Lip、Lac代謝物值和相對比值，同時記錄Lip峰或Lac峰在各組內(nèi)分別出現(xiàn)的例數(shù)。 2.正常新生兒MRS表現(xiàn)： 5例正常新生兒均可以顯示NAA、Cr、Ch、波峰高聳，MI峰略低，LAC、LIP峰低平或者測不出，波峰由高到低的順序是Ch、NAA、Cr、MI、LAC、LIP；值為Cr+Cho：19551.3

13、3±4210、Cho/Cr：1.17±0.52、Cho/NAA：1.47±0.22、NAA/Cho：1.61±0.19、NAA/Cr：1.73±0.45、Cr/NAA：1.0135±0.24。 準(zhǔn)確測量體內(nèi)代謝物對治療效果及其他目的的分析研究起很重要作用。所測得的代謝物值和真實代謝物值還是有差別的；不能代表實際值。比如乳酸易受脂類分子及巨分子的影響而比實際值要高，肌醇則由于在體內(nèi)本身含量很低難于測量或比實際值要小，用PRESS序

14、列不能有效區(qū)分N-乙?；皠e的含N-乙?；鶊F的氨基酸，所以活體MRS能測量的N-乙酰天冬氨酸值明顯高于高效液相色譜測量的N-乙酰天冬氨酸值。 MRS能檢測出腦內(nèi)各個具體的代謝物質(zhì)水平，從定量的角度反映出更多的生化指標(biāo)變化。也是目前能夠進行活體組織內(nèi)化學(xué)物質(zhì)無創(chuàng)性檢測的唯一方法，在很多疾病的發(fā)生和發(fā)展過程中，代謝改變往往早于形態(tài)學(xué)改變，因此充分認(rèn)識MRS所能提供的代謝信息可以充分有助于疾病的早期診斷。 MRS在新生兒HI

15、BD中的表現(xiàn)： 在MRS與HIBD研究中：所測量的各個指標(biāo)中，經(jīng)過統(tǒng)計分析可以明確的看到：Cho、MI、Lip、Lac、Cr+Cho、Cho/Cr、Cho/NAA、Cr/NAA這幾個指標(biāo)都是隨著HIBD的加重而上升的；另外NAA、NAA/Cho、NAA/Cr與HIBD成負(fù)相關(guān)；Cr在統(tǒng)計學(xué)中P>0.01；認(rèn)為統(tǒng)計學(xué)意義不大，其值一直變化不大，看做是MRS的參照波；另外胎齡的大小在本次研究中我們認(rèn)為與HIBD的關(guān)系不大；

16、對新生兒HIBD的評價MRI具有許多其它檢查方法無可比擬的優(yōu)越性，能更準(zhǔn)確地反映腦內(nèi)病變的部位、范圍、性質(zhì)及與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系，MRS能檢測出腦內(nèi)各個具體的代謝物質(zhì)水平，從定量的角度反映出更多的生化指標(biāo)。 磁共振MRS技術(shù)可以預(yù)測HIBD患兒的預(yù)后，并且通過此次對比評估，發(fā)現(xiàn)MRS的代謝物值可以很直接的反應(yīng)患兒預(yù)后，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用適合的醫(yī)療干預(yù)，HIBD評分反映的值與MRS基本一致； MRS與貝利評分對照研究表明：

17、 Lac的升高說明腦內(nèi)乳酸的升高，在本次研究中表明：Lac峰越高的在愈后越差，其次NAA、Cr+Cho、Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/Cho、NAA/Cr、Cr/NAA都可以評價預(yù)后，但是以NAA、Lac、NAA／Cho、NAA/Cr相關(guān)性最大； 隨著磁共振MRS檢查的普及，BSID和MRS技術(shù)可廣泛推廣，從而盡早篩查出HIBD病人，解決其早期診斷的問題。并為新生兒認(rèn)知、運動障礙監(jiān)測和治療干預(yù)的療效觀察提供手段，推動HI