磁共振成像及氢质子磁共振波谱

磁共振成像及氢质子磁共振波谱第1页，共46页，2023年，2月20日，星期一前

言

定义

新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemicencephalopathy，HIE)是各种围生期窒息引起的部分或完全缺氧、脑血流减少或暂停而导致的胎儿或新生儿脑损伤。它不仅是新生儿脑损伤及死亡的重要原因，还是导致儿童神经系统伤残的重要原因之一。第2页，共46页，2023年，2月20日，星期一

病因缺氧是核心围生期窒息是主要原因其他出生后肺部疾病

心脏病变严重失血或贫血前

言第3页，共46页，2023年，2月20日，星期一研究背景及意义该病是新生儿期常见疾病，危害大，如得不到早期诊断和治疗，后遗症严重。部分患儿临床表现出现较迟，且神经系统症状易被药物或其他因素掩盖，若不及时发现，错过最佳治疗时间窗，脑组织损伤不可逆转第4页，共46页，2023年，2月20日，星期一研究背景及意义HIE的早期诊断目前临床的诊断方法：缺氧缺血的病史、症状Apgar评分、脑电图、实验室检查等

主观性较强，客观诊断指标较缺乏第5页，共46页，2023年，2月20日，星期一研究背景及意义影像学检查（MRI、CT、B超）成为重要

的方法，作用越来越突出，但有局限性MRI无创，无X线辐射，组织分辨力高常规MRI可显示缺氧缺血性脑病的损伤部位、范围和区域等，但对缺氧缺血性脑损伤早期改变（几天之内）不敏感。第6页，共46页，2023年，2月20日，星期一研究背景及意义

磁共振波谱（MRS）MRS是一种利用磁共振化学位移现象来测定组成物质分子成分的检测技术，可以无创性研究活体器官、组织代谢及生化改变，从生化代谢和能量代谢的角度来研究疾病。它使神经影像学从形态学观察进入到分子水平上的探索，弥补了常规CT、MRI检查的不足。第7页，共46页，2023年，2月20日，星期一研究背景及意义

H1-MRS诊断的重要性1.脑组织代谢旺盛，长期缺氧引起的损伤不可逆

2.随着围生期医疗水平的提高，重型HIE减少，而轻中度HIE增多，MRI平扫容易漏诊3.H1-MRS能提供代谢信息，并为病情监测和

预后提供有效信息第8页，共46页，2023年，2月20日，星期一研究目的1.总结HIE的MRI平扫及H1-MRS表现，对HIE的早期诊断的价值2.为临床提供重要的诊断依据，指导治疗3.H1-MRS的分析尚可为患儿预后提供依据，可进行长期随访第9页，共46页，2023年，2月20日，星期一研究对象2010年2月-2012年3月间在南京儿童医院新生儿科经临床确诊的足月HIE患儿30例（除外先天性畸形，先天代谢性疾病及宫内感染等病例）。依据2005年中华医学会轻度组10例儿科学分会新生儿学组修中度组10例订的新生儿HIE诊断标准重度组10例

第10页，共46页，2023年，2月20日，星期一研究对象其中男17例，女13例，平均胎龄39.2周，平均体重3370克。剖宫产10例，助产4例，顺产16例1例重度患儿行MRI检查后2天因放弃治疗死亡HIE组中20例于首次检查后15天至1年内随访第11页，共46页，2023年，2月20日，星期一研究对象对照组：10例无窒息史的正常足月新生儿

临床无脑损伤表现，其中男6例，女4例

母亲孕期正常，无神经系统异常表现第12页，共46页，2023年，2月20日，星期一检查方法使用SiemensMagnetomAvanto1.5T超导型磁共振扫描仪进行扫描所有病例均行常规MRI扫描，包括轴位T1WI自旋回波序列（SE），轴位T2WI快速自旋回波序列，轴位T2FLAIR，矢状位快速自旋回波序列（TSE）第13页，共46页，2023年，2月20日，星期一检查方法常规MRI扫描完成后，H1-MRS扫描采用二维多体素化学位移成像（CSI），点分析波谱（PRESS）技术。感兴趣区定位于双侧基底节区、丘脑及部分额叶，根据患儿头颅大小调整范围，自动匀场及水抑制后开始扫描第14页，共46页，2023年，2月20日，星期一图像分析MRI平扫可观察以下征象：脑水肿脑出血脑白质损伤脑梗死基底节区和脑干损伤第15页，共46页，2023年，2月20日，星期一MRI分组以MRI平扫的表现为依据，将对照组及HIE组患儿分为四组A组为正常对照组，MRI无异常表现B组，T1Wl皮层及皮层下部点条状高信号，可伴有蛛网膜下腔出血C组，除B组表现外，深部白质T1WI高信号，或条带状高信号沿侧脑室壁；可伴有局限性脑水肿D组，除以上表现外，出现下列任意一项者：基底节、丘脑广泛高信号伴内囊后肢T1WI高信号消失；大范围脑梗死或脑水肿；脑回征；广泛脑实质内出血第16页，共46页，2023年，2月20日，星期一图像分析HIE各组及对照组H1-MRS数据由Spectrocopy软件包处理获得感兴趣区的波谱信息所测定的代谢物有：N-乙酰天门冬氨酸（NAA）、肌酸+磷酸肌酸（Cr+PCr）、胆碱（Cho）、乳酸（Lac）、谷氨酸复合物-α（Glx-α），分别计算上述各波峰下面积与Cr波峰面积的比值以及NAA/Cho比值。第17页，共46页，2023年，2月20日，星期一统计分析采用SPSS13.0进行分析，两样本数据均采用独立样本t检验，多种数据比较采用单因素方差分析，若方差不齐，采用非参数检验方法，P<0.05为差异有统计学意义第18页，共46页，2023年，2月20日，星期一结果1.MRI平扫结果脑水肿，共19例颅内出血，共16例脑白质损伤，共6例脑回征，共2例；脑梗死，共2例基底节区及脑干损伤，共7例

（脑回征：大范围脑水肿、脑出血或脑梗死进展迅速，可见病变区域脑白质软化，T1白质呈低信号，而周围灰质明显变薄呈高信号，皮质呈明显脑回状或锯齿状改变）第19页，共46页，2023年，2月20日，星期一结果2.H1-MRS结果

对照组代谢物峰值从低到高依次为Glx-α、Cr、NAA、Cho。对照组Lac峰低平或检测不出HIE组中NAA峰显著减低者8例，轻度减低者7例，Lac峰明显增高7例，Cho峰明显增高5例，Glx峰明显增高4例第20页，共46页，2023年，2月20日，星期一结果HIE组Lac/Cr较对照组升高，差异有统计学意义，比值随病情加重呈逐渐升高趋势NAA/Cr及NAA/Cho比值HIE组较对照组降低，差异有统计学意义（P<0.05）且比值随病情加重程度呈逐渐降低趋势Glx-α/Cr在对照组与HIE组有显著性差异，在中重度组明显高于轻度组及对照（P<0.05）Cho/Cr比值在四组中差异无显著性第21页，共46页，2023年，2月20日，星期一结果3.MRI平扫与H1-MRS对比H1-MRS根据Lac/Cr比值大小分度，轻度Lac/Cr>0.5-1.0，中度Lac/Cr>1.0-2.0，重度Lac/Cr>2.0第22页，共46页，2023年，2月20日，星期一结果MRI平扫为中重度者，与H1-MRS分度符合率较高，而MRI平扫轻度或正常组者，H1-MRS分度较重，说明H1-MRS较MRI平扫更敏感第23页，共46页，2023年，2月20日，星期一讨论1.发病机制

脑血流改变

缺氧、高碳酸血症

脑血管自主调节功能障碍

压力被动性脑血流

血压高血压低

脑血流过度灌注脑血流减少

颅内出血缺血性脑损伤

第24页，共46页，2023年，2月20日，星期一讨论脑组织代谢改变

缺氧

脑组织中无氧酵解增加

组织中乳酸堆积

能量产生障碍，能量衰竭

氧自由基损伤钠钾泵功能不足兴奋性氨基酸的神经毒性钙离子通道异常开启第25页，共46页，2023年，2月20日，星期一讨论2.MRI平扫对HIE的诊断价值

脑水肿

颅内出血

脑白质基底节和脑干损伤

观察以上征象的范围及程度第26页，共46页，2023年，2月20日，星期一本研究显示MRI平扫表现的分级与患儿的

临床情况有一定相关性。

但亦有少数不符合的病例，提示MRI分级与临床并非完全正相关与远期预后相关的因素还有病变部位、严重程度及胎儿出生时成熟度有关第27页，共46页，2023年，2月20日，星期一3.H1-MRS对HIE的诊断价值

（1）H1-MRS的原理包括化学位移和J耦合两种物理现象

（2）常用的扫描序列激励回波技术（STEAM）

点分辨波谱法（PRESS）

两者均具有良好的空间定位特征第28页，共46页，2023年，2月20日，星期一（3）HIE患儿的各波峰特点Lac峰

Lac峰增加是区别于对照组的显著特点它是脑组织缺血缺氧的重要标志Lac峰可作为预测缺氧缺血后遗的可靠指标

第29页，共46页，2023年，2月20日，星期一NAA峰NAA与神经元的功能及数量有关NAA峰减低出现较晚，一般在缺氧48h后出现

NAA/Cho持续低比率提示预后不良，NAA可作为晚期评价预后的指标

NAA/Cr值小于0.99，脑损伤不可逆转第30页，共46页，2023年，2月20日，星期一

Glx-α峰

HIE时合并能量衰竭，Glx-α波峰可明显升高，中重度HIE时Glx-α升高明显Glx-α与预后呈显著负相关病情转归时，其水平减低或正常，因此Glx-α可作为判定病情进展转归的指标第31页，共46页，2023年，2月20日，星期一Cho峰Cho升高的程度与脱髓鞘的程度相一致，推测Cho增加提示有活动性脱髓鞘

本研究Cho/Cr在重度组升高，但与临床分度无明显相关性第32页，共46页，2023年，2月20日，星期一4.MRI平扫与H1-MRS的对比MRI平扫中重度者其与H1-MRS分度符合率较高，而MRI为轻度者，其H1-MRS分度较重，说明H1-MRS对缺氧缺血较敏感MRS可为早期HIE诊断提供客观依据，有助于早期治疗

常规MRI有异常表现时，MRS与其结合分析，有助于判断预后第33页，共46页，2023年，2月20日，星期一总结MRI可以客观反映足月新生儿HIE早期脑损伤的严重情况H1-MRS的发展和应用为HIE的早期诊断和治疗开辟了广阔的空间H1-MRS优势：在解剖学基础上提供更多的功能信息，为明确诊断、尽早分期及提供临床治疗方案作出贡献两者相结合应用更全面第34页，共46页，2023年，2月20日，星期一不足之处1.本研究未将早产儿列入，早产儿成活率提高，需改进2.MRS扫描时间长，患儿安静程度差，易在扫描中出现运动，影响波谱图像的质量和代谢物的准确性，且入院后均经临床治疗，测定的代谢物会有一定的偏差。3.多方面限制及患者的依从性等原因，不能做到所有患儿进行长期随访评估预后第35页，共46页，2023年，