急性脑梗死患者氢质子磁共振波谱分析*

林爱琴 ，寿记新，李雪元，马 林，朱晓菡

1)郑州铁路职业技术学院护理学院 郑州450052 2)郑州大学第五附属医院神经外科 郑州450052

△女，1970年7月生，硕士，副教授，研究方向:心脑血管疾病的基础与临床，E-mail:zdwfy9666@163.com

脑梗死是一种常见的致死及致残率很高的疾病。脑梗死后6 h 内溶栓治疗对患者恢复神经功能、提高生存率及改善生活质量具有重要意义［1］，因而其早期诊治具有重要意义。临床常用CT 及常规MRI 检测缺血神经细胞肿胀、坏死所致的组织结构学改变来判断脑梗死的发生，而结构改变常发生在脑梗死数小时后，此时神经细胞已发生严重的代谢紊乱［2-3］。氢质子磁共振波谱(proton magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS)分析是一项能对活体组织代谢进行定量分析的技术，可以通过定量测定脑组织内某些代谢物质的水平反映神经细胞内物质和能量代谢状态。近来研究［4］表明脑梗死后神经代谢发现一定变化，但针对急性脑梗死患者的1H-MRS 研究还较为匮乏。作者对47例急性脑梗死患者早期行MRS 检测，并在后期复查，以探讨梗死后神经代谢物变化特点及其在判断脑梗死中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择郑州大学第五附属医院神经内科2010年4月至2011年3月收治的临床诊断为急性脑梗死的47例患者的病历资料，其中男27例，女20例，年龄37～72(57.0±8.9)岁。发病时间均在12 h 内，临床症状表现为头痛、头晕，偏身感觉、运动障碍，言语、视物不清等。全部病例在入院后6 h 内行头颅MRI(荷兰Philip 公司，Achieva 3.0 T，已预装有1H-MRS 检测分析软件，应用标准头部线圈进行检测)及1H-MRS 检查。一旦确诊为脑梗死，对具有溶栓治疗指征且征得家属同意的患者尽早行溶栓治疗，其余患者行内科常规治疗。43例患者于梗死后1～2 个月复查头颅1H-MRS。

1.21H-MRS 检测及分析步骤

患者入院后常规行急诊处理，及时行头颅CT平扫排除颅内出血等大面积病变; 对符合入选条件的病例，待其生命体征平稳，可以脱离心电监护且能耐受约30 min MRI 检查时间后，尽早行1H-MRS 检测。所有患者行MRI 检测时均有神经科医师看护。

全部病例行常规MRI 和1H-MRS 扫描。常规MRI 序列包括轴、矢状位T1WI、T2WI 和DWI，层厚5 mm，以明确脑组织内病变情况。轴位T2WI 或DWI 序列选取梗死灶行1H-MRS 定位，单体素容积为2 cm×1 cm×1 cm，化学位移饱和法抑制水信号，应用S2DSI-144 序列进行波谱采集，成像参数:TR为2 000 ms，TE 为144 ms，激励次数为16 次。采用Philip Signa Workstation 4.0 版Functool Spectroscopy-2D Brain 分析软件自动分析计算N-乙酰天门冬氨酸(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面积积分，以此作为这些化合物浓度的相对定量值。并分别计算NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho 和Lac/Cr 值，据此进行分析。

由2 名经验丰富的MRI 诊断及操作医师各自进行独立诊断，意见不一致时，经过讨论后决定。

1.3 统计学处理 应用SPSS 11.0 进行分析，同一组患者两对称部位及不同时间点比较使用配对t 检验，其余比较使用两独立样本的t 检验，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 常规MRI 表现 47例患者共发现病灶72 处(幕上61 处，幕下11 处)，其中58 处在T2WI 上表现为边界模糊的略高信号灶，其余14 处呈等信号;69 处在FLAIR 上表现为高信号，边界较T2WI 信号清楚，仍有3 处显示为等信号。所有72 处病灶在DWI 上均表现为明显的高亮信号。

2.2 急性期1H-MRS 表现

所有47例患者72 处病灶1H-MRS 图显示在1.3 ppm处可见倒置Lac 峰，其中52 处呈双峰，20处呈单峰。病灶中心NAA 均降低，Lac 峰明显升高;交界区亦出现倒置Lac 峰，NAA 峰轻微下降(图1、表1)。

47例患者中21例(29 处病灶)于病后6 h 内行首次行1H-MRS 检测，26例(43 处病灶)于6～12 h内行1H-MRS 检测。病灶中心和交界区不同时间点MRS 值比较见表2。

图1 急性期1H-MRS 表现

2.3 复查1H-MRS 表现

47例患者中43例复查，4例失访。复查发现69 处病灶，其中61 处表现为典型梗死灶，呈长T1长T2信号，边界清楚。与初次DWI 结果相比，45 处病灶扩大，8 处病灶消失，5 处缩小，11 处无明显变化。脑梗死急性期及1～2 个月后梗死灶中心及交界区各代谢物值比较见表3。溶栓者与未溶栓者随 访MRS 值比较见表4。

表1 脑梗死急性期(＜12 h)不同部位各代谢物值与对侧相同部位比较

表2 脑梗死急性期不同时间窗内两部位各代谢物值比较

表3 脑梗死急性期及1～2 个月后梗死区及交界区各代谢物值比较

表4 1～2 个月后早期溶栓组与未溶栓组梗死区及交界区各代谢物值比较

3 讨论

脑梗死是血管阻塞引起供血区域脑组织的缺血性坏死，该病是老年人致死、致残的重要原因之一［1］。脑梗死后6 h 内脑组织的缺血处于可逆阶段，在此时间窗内溶栓治疗可使缺血区组织恢复血流灌注，可望减轻神经元损伤，挽救缺血半暗带。常规CT 及MRI 检查在脑梗死诊断中发挥重要作用，但对诊断急性期脑梗死敏感性较低，CT 发现信号变化时往往已经发生严重细胞缺血性坏死［3］。

1H-MRS 可以无创和活体测定细胞内许多重要代谢物浓度，根据这些代谢物含量可以分析组织代谢状态。1H-MRS 测定的NAA 由神经元线粒体合成后分布于其胞体和突起中，直接反映神经元功能状态，是神经元密度的标志物。脑缺血时神经元代谢抑制致NAA 大量减少，NAA 耗尽则提示梗死不可逆转。Cho 由甘油磷酸胆碱、磷酸胆碱和磷脂酰胆碱组成，是细胞膜和鞘磷脂的标志物，其峰值高低由膜磷脂中的胆碱及作为神经递质的乙酰胆碱浓度决定。在多种导致鞘磷脂分解及细胞数增加的病理生理过程中均会导致Cho 升高，如缺血、癌肿及脑肿瘤时［5］。Lac 是葡萄糖无氧代谢的终产物，是细胞能量代谢缺乏的指标。正常情况下脑神经细胞代谢以有氧氧化为主，乳酸含量很低，当氧供不足时Lac 升高，提示脑供血血管缺血［6］。既往研究［7-8］表明:正常脑组织耗氧率为20 mL/(100 g·min)，脑血流代谢低于此值即可出现Lac，因而Lac 出现被认为是梗死早期阶段敏感标志物，且出现在常规MRI 检查出现异常改变之前。Cr 值代表组织中肌酸及磷酸肌酸总浓度，在人脑不同代谢条件下，尤其是病理条件下含量相对恒定且分布均匀，常被用作内标衡量其他代谢物含量［9］。

该研究对72 处病灶行1H-MRS 检测，发现梗死灶中心及交界区Lac/Cr 值均较对照侧降低，提示脑组织缺血发生。梗死灶中心NAA/Cr、NAA/Cho 值较对照侧显著降低，而交界区仅见NAA/Cr、NAA/Cho 轻微下降，提示梗死灶中心发生更为严重的细胞缺氧损伤。这些结果说明Lac 是脑缺血后无氧代谢的敏感标志物，而神经元损伤继发于脑缺血，NAA降低发生于Lac 升高之后，这与既往研究［10］报告结果一致。

NAA 是神经元密度及活性的标志物，是一个可以反映梗死相关损伤的良好标志物。Lac 是无氧糖酵解的产物，Lac 峰升高反映氧供不足，提示有缺血存在，但未必发展为不可逆性脑梗死［11］。该研究比较6～12 h 时与6 h 内MRS 值，结果发现6 h 后梗死灶中心Lac/Cr 值仍持续升高，NAA/Cho 值持续降低;而交界区仅出现MRS 值轻微改变，差异无统计学意义，提示脑梗死有一定治疗时间窗。

缺血半暗带是脑梗死的主要治疗靶点，也是治疗急性脑梗死进行性发展的主要目的。该研究结果显示溶栓治疗者与未接受溶栓者交界区NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho MRS 值存在差异，Lac/Cr 值无差异，而梗死灶中心区各MRS 值差异无统计学意义。这一结果说明梗死灶-正常阻滞交界区是脑梗死治疗的目标，对符合溶栓指征者应尽早溶栓治疗，对NAA 峰的监测也是评估脑梗死治疗效果的重要指标。

然而，该研究对脑梗死患者行多体素1H-MRS信息采集时也存在技术因素影响。该研究时间跨度较大，磁共振长时间工作后磁场常会发生飘移，为此，作者采用MRS 比值而非绝对值以减少干扰。此外，Cr 水平反映线粒体功能和细胞能量代谢状态，虽然多数研究认为其在体内含量较均匀恒定，但在脑缺血等存在细胞膜损伤的部位Cr 含量常有轻微变化［12］，这可能也会对该研究结果产生一定影响。

综上所述，脑梗死患者早期神经代谢变化可以为脑梗死诊断及治疗提供重要信息。Lac/Cr 升高，同时NAA/Cr、NAA/Cho 降低常提示不可逆梗死; 而仅仅Lac/Cr 升高常提示脑缺血发生;对NAA 峰的监测可以作为评价脑梗死治疗效果的指标。对符合溶栓指征的脑梗死患者应尽早溶栓，其有利于挽救脑梗死-正常组织交界区脑组织活性。然而，MRS 检查对磁共振场强要求较高，存在较多因素干扰，且对诊断脑梗死MRS值并无统一标准，因而需进一步研究及完善。

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