MR波谱成像在超急性脑梗死溶栓治疗中的应用研究

尚文文，殷信道，薛海林，冯源

MR波谱成像在超急性脑梗死溶栓治疗中的应用研究

尚文文1,2，殷信道1*，薛海林1，冯源1

目的探讨氢质子磁共振波谱分析(1H-MRS)在超急性脑梗死溶栓治疗中的应用价值。材料与方法根据临床治疗方案不同将超急性期脑梗死患者分为溶栓组与非溶栓组，两组均行常规磁共振(MRI)及1H-MRS扫描，分别比较病灶中心区、病灶边缘区、病灶周围正常区与对侧镜像区之间NAA、Cr、Cho、NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho等值的差异。结果(1)溶栓组与非溶栓组病灶中心区、病灶边缘区及病灶周围正常区NAA、Cr、Cho均明显低于对侧镜像区(P＜0.05)，病灶中心区Lac较对侧镜像区升高(P＜0.05)。(2)溶栓组病灶中心区与病灶边缘区Cr、NAA/Cho明显低于非溶栓组(P＜0.05)，溶栓组病灶边缘区Lac、Lac/Cr低于非溶栓组(P＜0.05)。(3)溶栓组患者病灶侧NAA、NAA/Cho与临床NIHSS评分呈明显的负相关(P＜0.05)，病灶侧Lac与临床NIHSS评分呈明显的正相关(P＜0.05)。非溶栓组患者病灶侧Lac与临床NIHSS评分呈明显的正相关(P＜0.05)。结论1H-MRS可以直接、准确地、全面地检测脑梗死溶栓治疗后脑受损神经元的恢复情况，能客观评价脑梗死预后及临床治疗效果，为其临床应用奠定基础。

颅内栓塞和血栓形成；急症；血栓溶解疗法；磁共振波谱学；疗效比较研究Correspondence to: Yin XD, E-mail: y.163yy@163.com

急性脑梗死具有较高致残率、较高病死率的特点，严重威胁着人类生命健康和生活质量。众所周知，溶栓治疗是国内外公认的积极挽救缺血缺氧脑组织最为有效的治疗方法之一。磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy，MRS)是一种利用核磁共振现象、化学位移作用和自旋耦合现象对一系列原子核及其化合物进行分析的方法，可以无损伤性研究人体器官和组织代谢、生化改变及化合物的定量分析[1]，多用于研究脑梗死病理生理变化及梗死灶代谢物浓度演变规律，而对于超急性脑梗死内科治疗后梗死灶代谢物浓度变化的研究较少。本研究旨在用MRS检测溶栓治疗患者的梗死灶及缺血半暗带内代谢物的变化，并分析其代谢物与临床功能评分改变的相关性，对1H-MRS评价脑梗死预后及疗效的价值进行探讨，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 临床资料

搜集我院2015年3月至2015年9月临床高度怀疑超急性脑梗塞者27例，男17例，女10例，年龄33～76岁，平均(64.74±1.9)岁，发病时间均在6 h以内，患者以偏身感觉障碍、偏身四肢无力入院。准入标准：(1)症状符合缺血性脑卒中的诊断，并具有可评估的神经功能缺损；(2)有明确的脑梗死发病时间；(3)首次发病或既往脑卒中未遗留明显后遗症；(4)头颅MR检查示DWI相呈高信号，ADC图为低信号；(5)患者或亲属签署知情同意书。排除标准：(1) CT检查发现脑出血患者；(2)近3个月有脑梗死或心肌梗死病史；(3)近期有手术、实质性脏器的活检、腰穿、创伤等病史；(4)正在使用抗凝剂或凝血功能异常者；(5)实验室检查提示血小板计数＜100×109/L，红细胞压积＜25%；(6)严重的心、肺、肝、肾功能不全者。

1.2 影像学检查方法

符合入选条件的患者均住院接受常规内科治疗，其中14例患者进行溶栓治疗，13例患者纳入临床路径。待患者病情稳定[即患者发病后5～8 d，平均(5.93 ± 0.32) d]，行常规MRI和多体素1H-MRS扫描。所有MR数据扫描在Philips Achieva 3.0 T MR仪上完成(Philips TX Medical Systems，Netherlands)，采用8通道头线圈。常规MRI序列包括轴、矢状面T1WI、T2WI 和DWI，层厚6 mm，以明确脑组织内病变情况。选取DWI或T2WI上的病变中心层面，避免来自头皮、颅底骨骼、脂肪和脑脊液的干扰而尽量包括病变与对侧区域，进行体素定位，并选取体素厚度100 mm，多体素1H-MRS扫描相关参数：2DCSI PRESS (ECHO，TRA，TR 1500 ms，TE 144 ms，反转角90°，FOV 200 mm×185 mm，VOI 105 mm×105 mm，体素15 mm×15 mm，NSA为4)，用时5 min 6 s。利用Philips后处理工作站(EWS)进行波谱分析自动分析计算N-乙酰天冬氨酸(NAA)、总肌酸(肌酸+磷酸肌酸)(Cr)、胆碱化合物(Cho)、乳酸(Lac)所对应的化学位移处的波峰下面积，以此分别计算rNAA、rCr、rCho、NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho比值，并据此进行分析。

1.3 图像及病理分析

由2名经验丰富的MRI医师各自进行独立诊断，意见不一致时，经过讨论后决定。同一位神经内科的医师进行疗效判断：NIHSS评分减少91%～100%为基本痊愈；减少46%～90%为显著进步；减少18%～45%为进步；减少或增加17%以内为无变化；增加18%以上为恶化。

1.4 统计学处理

应用SPSS 16.0统计软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差(±s)表示，比较采用配对t检验，两样本间进行单因素方差分析；相关性分析采用Spearman相关分析法，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 超急性期脑梗死病灶中心区、边缘区及周围正常区与自身镜像区的比值分析

具体见表1。(1)溶栓组与非溶栓组rNAA中心、rCr中心、rCho中心值均明显低于r代谢物边缘及r代谢物周围值(P＜0.05)，溶栓组与非溶栓组rNAA边缘、rCr边缘、rCho边缘值亦明显低于r代谢物周围值(P＜0.05)；病灶侧均存在明显的Lac双峰，病灶中心区Lac含量最高，病灶边缘次之，病灶周围正常区最少；病灶侧亦存在明显的Lip峰，但与对侧镜像区比较不具有统计学意义。(2)溶栓组患者病灶侧NAA与临床NIHSS评分呈明显的负相关(P＜0.05)，病灶侧Lac与临床NIHSS评分呈明显的正相关(P＜0.05)。非溶栓组患者病灶侧Lac与临床NIHSS评分呈明显的正相关(P＜0.05)。(3)溶栓组病灶中心区Cr明显低于非溶栓组，具有统计学意义(P＜0.05)，溶栓组病灶边缘区Lac低于非溶栓组，具有统计学意义(P＜0.05)。

2.2 超急性期脑梗死病灶中心区、边缘区、周围正常区及自身镜像区各代谢物间比值分析

具体见表2。(1)溶栓组病灶中心区NAA/Cr均明显低于病灶边缘区、病灶周围正常区及对侧镜像区(P＜0.05)；病灶中心区NAA/Cho明显低于病灶边缘区、病灶周围正常区及对侧镜像区(P＜0.05)，病灶边缘区NAA/Cho明显低于病灶周围正常区及对侧镜像区(P＜0.05)；病灶中心区Cho/Cr明显低于病灶周围正常区及对侧镜像区(P＜0.05)，其余值比较不具有统计学意义。(2)非溶栓组病灶中心区NAA/Cr均明显低于病灶边缘区、病灶周围正常区及对侧镜像区(P＜0.05)，病灶边缘区NAA/Cr明显低于对侧镜像区(P＜0.05)；NAA/Cho、Cho/Cr、Lac/Cr、Lip/Cr各区间比较不具有统计学意义(P＞0.05)。(3)溶栓组患者病灶侧NAA/Cho与临床NIHSS评分呈明显的负相关(P＜0.05)。溶栓组病灶中心区与病灶边缘区NAA/Cho明显低于非溶栓组，病灶中心区与病灶边缘区Cho/Cr明显高于非溶栓组，病灶边缘区Lac/Cr明显低于非溶栓组，具有统计学意义(P＜0.05)。

表1 超急性期脑梗死病灶中心区、边缘区及周围正常区与自身镜像区的代谢物比值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 讨论

脑血管疾病是神经系统常见的危重疾病，而脑梗死占脑血管疾病中的80%～85%，且存活者多遗留一定的神经功能障碍[2]。脑梗死后6 h内脑组织缺血处于可逆阶段，在此时间窗内溶栓治疗可有效的使闭塞血管再通和血流恢复，迅速恢复缺血半暗带(ischemic penumbra)脑组织的血液供应和正常的生理功能，从而减轻神经元损伤，改善患者的临床症状[3]。

表2 超急性期脑梗死病灶中心区、边缘区、周围正常区及自身镜像区各代谢物间比值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通过检测脑组织内某些代谢物质的水平来反映神经细胞内物质与能量代谢的状况，是对活体组织代谢进行无创性定量分析的惟一技术[4]。NAA主要分布于神经元的胞体和突触中，是神经元的标志物。NAA下降程度反映了组织病理损伤的严重程度。有学者认为NAA在缺血核心区的明显下降最早可发生于缺血后1 h，下降了20%，缺血6 h NAA水平下降至50%，随着梗死时间的延长，NAA的浓度持续下降甚至为零[5-6]。本研究资料显示在超急性期脑梗死，NAA峰明显下降，且病灶中心区下降最多，由于所有患者均接受常规内科治疗后进行MRS扫描，经内科治疗后脑组织缺血、缺氧得到改善，减轻了病灶中心区和边缘区的神经损伤，促进了脑梗死后神经功能的恢复，所以NAA并未降至近零。本组资料显示溶栓组与非溶栓组比较病灶侧各区间NAA下降幅度无明显差异，可能与患者经内科治疗1周后行MRS扫描有关，在经内科治疗1周后脑组织的缺血、缺氧及能量代谢得到改善，促进有活性的星形细胞合成NAA及神经胶质细胞向缺血区迁移，使病灶中心区和边缘区的神经得到一定的修复[7-8]。

Lac是无氧糖酵解的产物，被认为是急性脑梗死时脑组织缺血的敏感指标，Lac峰升高幅度反应了脑缺血的严重程度[9]。本组资料显示超急性期脑梗死患者病灶中心区及边缘区出现Lac峰，说明虽然梗死灶中心区或其边缘区持续低灌注而活力尚存的神经细胞仍可持续产生Lac，但其浓度相对较低；本组资料亦显示溶栓组病灶边缘区Lac峰明显低于非溶栓组，说明脑梗死后6 h内通过再灌注或神经保护挽救了部分可逆性组织，改善了局部缺血脑组织糖的有氧代谢，减少了病理性糖酵解，特别是缺血半暗带区域，且溶栓效果更显著。

Cho主要存在于细胞膜，是磷脂代谢的主要成分，被认为是细胞膜和鞘磷脂的标志物。Cho下降代表细胞密度下降[7]。对于急性脑梗死病灶区Cho的变化规律文献报道并不一致，多数认为Cho下降。本组资料显示超急性期病灶侧Cho以下降为主，提示脑梗死后病灶中心区及病灶边缘区内因缺血缺氧有较多的神经细胞坏死、丢失，细胞密度显著下降。Cr主要存在于神经元和胶质细胞中，是脑细胞能量代谢的标志物，可在缺氧情况下提供能量，故Cr浓度变化反映能量代谢的增减[10]，Cr降低提示糖酵解增加、高能磷酸代谢减少。本组资料显示超急性期脑梗死病灶侧Cr较对侧镜像区显著下降与相关文献报道一致[11-12]，且溶栓组病灶中心区Cr明显低于非溶栓组，再次说明脑梗死早期治疗挽救的是病灶边缘缺血半暗带区域的脑组织。Lip峰与吞噬细胞的出现和组织细胞坏死有关，本组资料显示脑梗死病灶侧Lip与对侧镜像区无明显差异，这可能跟超急性期脑梗死经内科治疗约1周后病灶区血流得到恢复，病灶组织无明显坏死及吞噬细胞浸润有关。

由于NAA和Lac水平直接与缺血严重程度和细胞死亡的程度相关，所以MRS具有评定预后的价值。在MRS与临床神经功能评分的相关性分析资料中，笔者发现在超急性期脑梗死溶栓组和非溶栓组rLac与临床神经功能评分的相关程度高，rLac越高，NIHSS评分越高，患者神经功能恢复越差；超急性期脑梗死溶栓组rNAA与临床神经功能评分呈负相关，rNAA越低，NIHSS评分越高，患者神经功能恢复越差，与国内外研究[8-9,13-14]结果一致。本组资料显示rLac即可作为超急性期脑梗死溶栓治疗后神经功能恢复的评价指标，也可作为非溶栓治疗后神经功能恢复的评价指标；rNAA只可作为超急性期脑梗死溶栓治疗后神经功能恢复的评价指标；在溶栓组中rLac与临床神经功能评分的相关度高于rNAA与临床神经功能评分的相关度。这说明在超急性期脑梗死的不同治疗方案中，rNAA与rLac判断脑梗死预后的灵敏度不同，rLac判断脑梗死预后的灵敏度要优于rNAA。

本研究结果显示超急性期脑梗死病灶侧Cho、Cr水平明显低于对侧镜像区，提示Cr不完全适合做内参照，本组资料中我们直接使用NAA/Cho、NAA/Cr等比值与临床功能评分进行相关性分析是不合理的，而是采用病灶侧代谢物浓度与对侧镜像区代谢物浓度的比值作为代谢物的变化值，这种绝对定量法不仅可以显示单个代谢物绝对浓度的变化，而且可以消除由于相对定量比值中Cho、Cr不稳定出现结论存在错误的可能，相关研究[15-16]表明绝对定量法对异常的敏感性要高于代谢物比值法，可使研究结论更准确。

总之，1H-MRS能反映脑缺血损伤程度和溶栓后受损神经元的恢复程度。其中NAA、Lac表现较为显著，与脑梗死的预后密切相关。NIHSS评分具有一定的主观性，MRS分析不仅与NIHSS评分具有高度的一致性，而且更能客观地反映脑梗死预后及治疗效果，为其临床应用奠定了基础。

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资讯 Information

第一届全国磁共振三基训练学习班招生简章

医学磁共振技术近几年飞速发展，鉴于磁共振在人体检查的巨大优势，临床需求很大。我国各县级以上医院大多都安装了磁共振设备，据报道，我国磁共振设备装机已超过6000台。如何充分使用磁共振设备提高诊断水平是各医院普遍面临的问题。为了普及磁共振技术和提高诊断水平，培养磁共振诊断骨干力量，规范影像检查路径，避免重复影像检查，减轻患者负担，中国人民解放军总医院联合《磁共振成像》杂志社拟于2016年6月29日-7月3日在北京市举办第一届全国磁共振三基训练学习班。

此学习班由全国著名磁共振专家、解放军总医院放射科主任马林教授亲自设计课程；课程内容以磁共振基本原理及序列、基本扫描方法、基本影像征象(三基)为重点；教学形式以讲座加病例讨论的模式进行，适量安排学员实地参观301医院磁共振室；师资力量以解放军总医院具有丰富临床诊断经验的专家为主，并邀请其他国内著名专家授课。

在组委会的精心筹备下，力争将学习班办为全国最具特色、最为权威、最为实用、对学员帮助最大的磁共振诊断三基培训专业课程。

现将学习班招生通知如下：

一、培训对象：从事医学磁共振的医生、技师骨干，以及其他临床科室相关人员。

二、课程特色：以磁共振基本原理及序列、基本扫描方法、基本影像征象“三基”培训为特色。

三、课程安排：授课时间3天半。具体课程和学习班讲座专家简介见杂志官网www.cjmri.cn或磁共振成像传媒微信公众号(cjmri-media)。

四、培训费用：会务费1800元(含资料、会议简餐)。住宿统一安排、费用由单位自理，详见报到通知。

五、继教学分：学员经考核合格颁发结业证书，并可申请2016年国家级继续医学教育I类学分。

六、 报名方式：到《磁共振成像》杂志官网下载报名回执表，并于2016年6月20日前将回执表发邮件至：xxb@cjmri.cn，邮件主题请注明：姓名+301班。名额有限，额满为止，会务组将按报名顺序发报名号和报到通知。学员持报名号、身份证明文件和报到通知报到学习。

七、学术咨询：课程主任：马林教授(中国人民解放军总医院放射科)

手机：138 0122 2069 邮箱：cjr.malin@vip.163.com

八、会务组联系人：王老师、李老师(《磁共振成像》杂志社)

联系电话：010-57155377，010-53951049，136 8135 0375。E-mail: xxb@cjmri.cn

第一届全国磁共振三基训练学习班组委会

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

南京市卫生青年人才培养工程项目(第一层次)(编号：QRX11035)；南京市2015年度科技发展计划项目(编号：201503021)

1. 南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)医学影像科，南京 210006

2. 江苏省盐城卫生职业技术学院影像学院，盐城 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波谱成像在超急性脑梗死溶栓治疗中的应用研究. 磁共振成像, 2016, 7(5): 359–364