磁共振波谱成像技术在中枢神经系统疾病诊断中的临床应用

孙家栋

中国人民解放军71602部队医院 内科，山东 潍坊 261055

生物医学是科学界的研究热点之一，磁共振波谱（Magnetic Resonance Spectrum, MRS）成像作为一种检测工具为其进入分子水平发挥了重要的作用。MRS于20世纪80年代初期开始在医学影像领域崭露头角，并在基因疗法以及分子医学中成为首选的监控技术。人体疾病的发病初期，这项高科技技术能够通过无创定量分析对人体本身的组织代谢与生化环境进行详细诊断与分辨。

1 一般资料与方法

1.1 原理分析

MRS成像技术能够对活性细胞的新陈代谢活动进行记录，且在检查过程中具有无创性，能够保证频谱的精确性，因此在脑血管疾病与中枢神经变性疾病中具有良好的诊断效果。目前医院常用的方法为点分辨波谱法与激励回拨探测法两种，通过N-乙酰天门冬氨酸（NAA）、肌酸（Cr）、乳酸（Lac）、胆碱（Cho）、谷氨酰胺（Gln）、谷氨酸（Glu）、NAA/Cr等数值指标判断患者病情情况[1]。

1.2 临床应用

MRS成像技术在脑血管疾病、中枢神经变性疾病的临床应用中具有显著的疗效，本文通过我院临床资料对其进行分析。

1.2.1 脑血管疾病

采用MRS成像技术可以及时发现脑血管疾病中的脑出血、脑梗死以及短暂性脑缺血发作的3种情态。

脑出血分为两种情况，即脑水肿或脑出血后血-脑屏障破坏。这两种情况的出现说明水肿刺激因子的存在或者是神经元发生了损伤。由此，专家Kobayashi在指数表观弥散系数（1HMRS）的基础上对壳核出血、丘脑出血或尾状核头出血的高血压性脑出血患者资料进行了研究与分析，在出血后立即检查NAA与Cr的比值，看其脑出血周围的该比值是否出现下降的趋势[2]。检查持续到第二周时，观察NAA/Cr与运动缺失、临床预后的相关性。其检查结果为NAA/Cr在脑出血周围的数值比呈持续下降的倾向，其与临床预后成正相关，与运动缺失的相关性成反比。根据Kobayashi的研究，我们便可以对脑出血的预后进行评估，对血肿周围损伤程度进行判断。在脑出血后，水肿区会出现局部缺血，这是由于Lac峰出现造成的，这提示代谢障碍存在于水肿区[2]。

脑梗死是脑血管疾病中极为常见的一种形式，已成为疾病谱中死亡率较高的一种疾病，因此应对病患进行及时治疗。MRS成像技术具有无创定量分析的技术特点，对脑梗死不同阶段的病理变化均有记录。缺血半暗带一般出现在梗死灶的周围，郎鸿志教授发现随着时间的变化，这个区域也会发生动态变化，因而能够及时发现脑组织的缺血程度与情况[3]。Lac峰是检验脑梗死的重要依据。通过对患者资料进行分析，可以发现1HMRS的变化，如果1HMRS显示Lac峰呈现水平升高的趋势，那么MRS成像技术提示的便是轻度高信号。在轴索以及神经元中也发现NAA的存在，并成为神经元的标志。由于患者的线粒体能量代谢出现障碍，因此合成NAA的酶类活性碱也随之下降，从而使合成NAA的功能受到限制。NAA的加速水解是导致脑梗死急性期NAA持续下降的主要原因。

小卒中的学名为短暂性脑缺血（Transient Ischemic Attack, TIA），主要症状有感觉性障碍、瘫痪以及短暂性失语症[4-5]。

1.2.2 中枢神经变性疾病

多发性硬化疾病、阿尔茨海默病与帕金森病均为中枢神经变性疾病的类型。

帕金森病（Parkinson's disease, PD），又被称为震撼麻痹。对此病症进行诊断的过程中，需要观察其病理改变，如果中脑中的黑质过多，则可能导致多巴胺的浓度增加，使神经元出现变形、脱失以及形成路易小体的症状。一般情况下，这种病症早期很难被发现，因此到我院就诊的患者多为中期或已经出现瘫痪症状的患者[6]。

阿尔茨海默病（Alzheimer's Disease, AD）属于慢性神经系统变性疾病，主要表现为进行性痴呆。出现轻度认知功能障碍则表明患者病症处于临床前期，只有在这个阶段以及AD早期进行有效治疗才能够控制患者病情的发展。采用MRS成像技术可以及时检查出患者在颞叶海马萎缩前的异常改变并为其病症类型的鉴别提供诊断依据。

多发性硬化（Multiple Sclerosis, MS），是一种自身免疫性疾病，MS在发作过程中病程缓慢，具有多发性与复发性等特点，因此MRS成像技术虽然在其诊断过程中具有优势，但是也仅能在临床实践中进行诊断[7]。

1.3 统计学分析

首先进行数据分析，选用的软件为SPSS17.0。其次采用假设检验方法即卡方检验进行计数资料的对比应用。再次应用Student t检测方法进行计量资料的对比应用，如P＜0.05，差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 脑血管疾病的诊断结果

2.1.1 脑出血诊断结果

我院研究资料显示，脑出血患者迟发性水肿区的MRS区Lac峰数值发生改变，NAA/Cr出现下降，说明此区域缺血严重且神经元已经受损。

2.1.2 脑梗死诊断结果

我院利用大鼠作为实验对象，观察大鼠在不同时间段内一侧大脑的动脉栓塞模型的代谢情况。其中1 h后，NAA数值基本正常，3～6 h后NAA下降程度较为明显，1～3 d后NAA持续下降至消失，此时的状态即可判定为脑梗死。

2.1.3 TIA患者诊断结果

在我院研究中的60例TIA病患中，有50例病患的NAA峰值未发生变化，10例出现下降，这说明TIA患者神经元功能受到损害的程度较轻。这些患者中Lac峰值呈现上升状态，表明其脑部缺氧情况严重，而低血流灌注的区域则为脑梗死的病发区域。

2.2 中枢神经变性疾病诊断结果

2.2.1 PD患者诊断结果

按照随机抽取法将我院收治的40例PD患分为实验组和对照组，实验组采用MRS成像技术进行诊断，对照组采用常规诊断方式进行诊断，每组病患各20例。根据诊断发现对照组患者黑质区中的NAA/Cr明显高于实验组，这说明MRS成像技术能够较早的发现患者病理的改变，具有预防性作用。

2.2.2 AD诊断结果

我院采用对比分析法对有轻度认知功能障碍期的前期组患者与MRS成像技术进行检查的AD组患者进行对比分析，发现轻度认知功能障碍期的前期组患者颞顶联合区的ml/Cr数值增高，NAA/Cr值未发生改变，而AD组患者NAA/Cr值下降，因此MRS成像技术能够较早的发现AD的病理改变情况。

2.2.3 MS诊断结果

采用回顾性分析法对我院收治的30例病患进行1HMRS的诊断，发现患者的NAA值降低，肌醇（mI）、Lac、Cho值升高，Cho/Cr、mI/Cr值呈上升趋势，NAA/Cr呈下降趋势。

3 讨论

MRS成像技术的优点包括无辐射性、无创性、重复检查等，在检查、诊断、监测病情的过程中起到了巨大的作用[8-10]。MRS技术的应用提高了画面成像的分辨率，对脑血管疾病患者与中枢神经变性疾病患者的病情能够做出及时诊断、及时制定治疗方案、提高诊断率，为脑科研究提供了新的技术手段，具有良好的临床诊断疗效。

[1]柳瑞,闫东,袁曙光等.磁共振波谱成像及其在阿片依赖中的应用[J].医学综述,2008,14(13):2057-2061.

[2]R.Kobayashi,M.Konuma S.Kumano.FORTRAN program for a numerical solution of the nonsinglet Altarelli-Parisi equation [J].Computer Physics Communications,1995,86(3):264-278.

[3]Cha S.Update on brain tumor imaging:from anatomy to physiology[J].AJNR Am J Neuroradiol, 2006,27(3):475-487.

[4]KitisO,AltayH,Calli C,et al.Minimum apparent diffusion coefficients in the evaluation of brain tumors[J].Eur J Radiol,2005,55(3):393-400.

[5]马林.加强多发性硬化的磁共振成像诊断及研究[J].磁共振成像,2011,(4):241-242.

[6]KonoK,Inoue Y,Nakayama K,et al.The role of diffusionweighted imaging in patients with brain tumors[J].AJNR Am J Neuroradiol,2001,22(6):1081-1088.

[7]Clark CA,Hedehus M,Moseley ME.In vivo mapping of the fast and slow diffusion tensors in human brain[J].Magn Reson Med,2002,47(4):623-628.

[8]Maier SE,Bogner P,Bajzik G,Mamata H,Mamata Y,Repa I,et al.Normal brain and brain tumor:multi-component apparent diffusion coefficient line scan imaging[J].Radiology,2001,219(3):842-849.

[9]仲苏玉,李淑宇,李晓光.磁共振弥散成像在中枢神经损伤与再生中的应用[J].中国医疗设备,2009,24(5):53-55.

[10]郝妮娜,韩彤,白旭,等.原发性中枢神经系统淋巴瘤磁共振及功能性成像特点[J].华中科技大学学报(医学版),2009,38(3):394-397.