盛會雪，席艷麗，王瑞珠，楊 明，高 峰

(南京醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院放射科，江蘇 南京 210008)

缺氧缺血性腦病(hypoxic ischemic encephalopathy, HIE)可影響患兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育甚至威脅其生命[1]。血清神經(jīng)元特異性烯醇化酶(neuron specific enolase, NSE)和乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase, LDH)是常用于評估腦損傷的生化指標[2]。1H-MR波譜(1H-MR spectroscopy,1H-MRS)可基于分子代謝水平無創(chuàng)性反映腦損傷[3]。本研究分析HIE患兒豆狀核區(qū)1H-MRS各代謝物比值及其與血清NSE和LDH的相關性，觀察其診斷HIE的效能。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2019年7月—2020年9月78例南京醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院確診HIE的足月新生兒，男49例，女29例，出生體質(zhì)量2 400～4 750 g，平均(3 325.65±533.42)g；均符合2005年中華醫(yī)學會兒科學分會新生兒學組修訂HIE診斷標準[4]，并按該標準將其分為輕度組和中重度組。輕度組42例，男29例，女13例，出生體質(zhì)量(3 360.45±621.41)g；中重度組36例，男20例，女16例，出生體質(zhì)量(3 292.63±636.42)g。以同期20例足月新生兒作為對照組，包括新生兒肺炎10例、頭皮血腫5例、新生兒臍炎3例、新生兒咽下綜合征2例；其中男12例，女8例，出生體質(zhì)量3 100～5 050 g，平均(3 224.53±533.42)g。納入標準：①無宮內(nèi)窘迫、窒息等；②無抽搐、意識改變等神經(jīng)系統(tǒng)異常表現(xiàn)；③常規(guī)頭顱MRI未見明顯異常。本研究經(jīng)院倫理委員會批準。檢查前監(jiān)護人均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用 Siemens Avanto 1.5T超導型MR掃描儀，8通道頭頸部聯(lián)合線圈。使患兒仰臥，予口服10%水合氯醛0.8～1.0 ml/kg，并以兒童專用耳塞保護聽力，行常規(guī)頭顱MR掃查；參數(shù)：矢狀位自旋回波(spin echo, SE)-T1WI，TR 400 ms，TE 7.8 ms；軸位快速自旋回波(fast spin echo, FSE)-T2WI，TR 3 250 ms，TE 99 ms。之后采用三維多體素采集行點分辨波譜成像(point resolved spectroscopy, PRESS)，參考常規(guī)軸位及矢狀位MRI將50 mm×50 mm×50 mm感興趣容積(volume of interest, VOI)中心置于基底節(jié)層面，并于其邊緣添加飽和帶，自動勻場、水抑制，半高寬≤10 Hz，水抑制≥98%，帶寬 1 200 Hz，F(xiàn)A 180°，TR 1 500 ms，TE分別取 35和135 ms，采集時間5 min 53 s。

1.3 圖像分析 將1H-MRS原始數(shù)據(jù)傳至Syngo MR工作站，以Spectrocopy后處理軟件進行相位校正、基線校正、百萬分率轉換及曲線擬合。參照文獻[5]方法將約5 mm×5 mm×5 mm目標體素置于腦內(nèi)對缺氧缺血最為敏感的基底節(jié)層面豆狀核區(qū)，避開周圍骨質(zhì)、氣體和腦脊液；分別于2組不同TE圖像的相同層面及位置檢測代謝物N-乙酰天門冬氨酸(N-acetylaspartic, NAA)、膽堿復合物(choline, Cho)、肌酸(creatine, Cr)及乳酸(lactic acid, Lac)水平，左、右側各測量3次，取其總平均值；計算NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho、Lac/Cr、Lac/Cho及Lac/NAA。

1.4 實驗室檢查 于MR檢查3天后采集股靜脈血2 ml，以Roche E602電化學發(fā)光測定分析儀及其配套試劑采用放射免疫法測定血清NSE；采用Hitachi 7600全自動生化分析儀及相關試劑盒(德賽診斷系統(tǒng)有限公司)，以酶聯(lián)免疫法測定血清LDH。

1.5 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 21.0統(tǒng)計分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布的計量資料，行單因素方差分析或LSD法進行組間比較；以χ2檢驗比較計數(shù)資料。繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲線，以DeLong檢驗比較曲線下面積(area under the curve, AUC)。采用Pearson相關分析觀察1H-MRS各代謝物比值與血清NSE及LDH的相關性：0<│r│<0.3為弱相關，0.3≤│r│<0.5為低度相關，0.5≤│r│<0.8為中度相關，│r│≥0.8為高度相關。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 3組新生兒住院天數(shù)、血清NSE及LDH水平差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)。見表1。

2.2 代謝物比值 TE取35 ms時，3組Lac/Cr、Lac/Cho及Lac/NAA差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)，輕度組Lac/Cr、Lac/Cho及Lac/NAA均低于中重度組(P均<0.05)而高于對照組(P均<0.05)；TE為135 ms時，3組NAA/Cr及NAA/Cho差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)，輕度組NAA/Cr及NAA/Cho均高于中重度組(P均<0.05)而低于對照組(P均<0.05)。見表2和圖1、2。

表1 輕度HIE、中重度HIE與非HIE患兒一般資料比較

表2 輕度HIE、中重度HIE與非HIE患兒豆狀核區(qū)1H-MRS代謝物比值比較

圖1 對照組患兒，男，7天，新生兒肺炎 A.軸位T2WI示目標體素位于左側豆狀核區(qū)(藍色方框)，腦灰、白質(zhì)分界清楚，未見明顯腦白質(zhì)水腫(白色方框為VOI)； B.豆狀核區(qū)1H-MRS譜線(TE為35 ms)示NAA峰和Lac峰均較低，可見微小Lac峰； C.豆狀核區(qū)1H-MRS譜線(TE為135 ms)示Cho峰高于NAA峰，Lac峰未測出

圖2 中重度組患兒，女，5天 A.軸位T2WI示目標體素位于左側豆狀核區(qū)(藍色方框)，病變主要累及雙側基底節(jié)及丘腦，腦白質(zhì)彌漫性水腫(白色方框為VOI)； B.豆狀核區(qū)1H-MRS譜線(TE為35 ms)見明顯高聳的Lac峰； C.豆狀核區(qū)1H-MRS譜線(TE為135 ms)示Cho峰高于NAA峰，Lac峰低平

2.3 相關性分析 TE取35 ms時，血清LDH與Lac/Cho呈弱正相關(r=0.280，P=0.008)，與Lac/Cr及Lac/NAA呈低度正相關(r=0.325，P=0.002；r=0.414，P<0.001)；TE為135 ms時，血清NSE與NAA/Cr呈中度負相關(r=-0.584，P<0.001)，與NAA/Cho呈高度負相關(r=-0.857，P<0.001)；余代謝物比值與血清NSE及LDH均未見明顯相關(P均>0.05)。

2.4 代謝物比值診斷HIE TE取135 ms時，NAA/Cho診斷新生兒HIE的AUC大于血清NSE及LDH(Z=2.481、2.713，P均<0.05)，而其他各代謝物比值與血清NSE及LDH的AUC差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)；TE取135 ms時，以NAA/Cho=0.56為最佳截斷值，其診斷敏感度為93.54%，特異度為66.12%。見表3。

3 討論

HIE病理過程與腦缺氧缺血后引起神經(jīng)元水腫、變性、凋亡甚至壞死有關[6]。血清NSE和LDH是常用于評估腦損傷的生化指標。本研究HIE患兒血清NSE及LDH均明顯高于對照組，且隨病情加重而逐漸升高，與既往文獻[7-8]報道基本一致，提示血清NSE和LDH有助于早期診斷HIE。

1H-MRS代謝物指標可基于分子水平量化腦內(nèi)代謝信息[9]。有學者[10]發(fā)現(xiàn)以長TE行1H-MRS時顯示NAA及Cho較佳，而短TE則對Lac更為敏感，可能與大分子物質(zhì)Lac的T2弛豫時間較短有關。本研究TE分別取35、135 ms行1H-MRS，以保證完整檢測各代謝物。本研究結果顯示，TE為135 ms時，輕度組NAA/Cr及NAA/Cho均高于中重度組而低于對照組，可能由于HIE患兒腦內(nèi)神經(jīng)元能量代謝障礙或功能受損而使NAA下降，同時細胞膜及髓鞘磷脂崩解釋放較多游離Cho[11]，而Lac為無氧糖酵解的特異性代謝產(chǎn)物，有助于提示腦缺氧缺血，與HIE嚴重程度呈正相關[12]；TE為35 ms時，輕度組Lac/Cr、Lac/Cho及Lac/NAA均低于中重度組而高于對照組，與上述研究基本一致；TE為135 ms時，NAA/Cho診斷新生兒HIE的AUC均大于血清NSE及LDH，以NAA/Cho為0.56時，其診斷敏感度為93.54%，特異度為66.12%；故建議以長TE1H-MRS診斷HIE。

表3 1H-MRS代謝物比值、血清NSE及LDH診斷新生兒HIE的效能

NSE為糖酵解關鍵酶，特異性存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元及神經(jīng)內(nèi)分泌細胞中；腦損傷后，神經(jīng)元水腫、崩解，且血腦屏障被破壞，導致神經(jīng)元細胞中的NSE大量進入腦脊液及血液中，而血清NSE與神經(jīng)細胞死亡呈顯著正相關[13]。NAA是神經(jīng)系統(tǒng)代謝產(chǎn)物，與維持神經(jīng)膜興奮性和細胞內(nèi)陽離子濃度有關，可反映神經(jīng)元數(shù)量及功能[14]。腦缺氧缺血致ATP供應不足，線粒體合成NAA能力下降，導致NAA濃度降低；而NAA濃度與腦神經(jīng)元密度呈線性正相關[15]。本研究發(fā)現(xiàn)，TE取135 ms時，血清NSE與NAA/Cr呈中度負相關，與NAA/Cho呈高度負相關，提示NAA/Cho可輔助診斷HIE。

LDH是無氧糖酵解酶，廣泛存在于細胞質(zhì)內(nèi)；而Lac為無氧糖酵解最終代謝產(chǎn)物。腦缺氧缺血時，無氧糖酵解可替代有氧氧化過程為細胞提供能量，導致血清LDH水平升高，Lac大量堆積[7,16]。本研究發(fā)現(xiàn)，TE為35 ms時，血清LDH與Lac/Cho呈弱正相關，與Lac/Cr及Lac/NAA呈低度正相關，這主要由于LDH并非特異性存在于腦中，于其他組織器官如心肌、肝、腎及骨骼肌等亦有存在。

綜上，豆狀核區(qū)1H-MRS代謝物比值有助于診斷新生兒HIE，以TE為135 ms時的NAA/Cho診斷效能較佳。但本研究樣本量較小，未能動態(tài)監(jiān)測及分析各指標，且未進行縱向隨訪，有待進一步完善。