磁共振波譜測(cè)定癲癎患兒腦內(nèi)代謝變化及其臨床意義的研究

1、磁共振波譜測(cè)定癲癎患兒腦內(nèi)代謝變化及其臨床意義的研究    富建華于一兵陳麗英李英颯 【摘要】目的了解癲患兒腦內(nèi)代謝變化的特點(diǎn)。方法應(yīng)用Elscint 2.0 T 超導(dǎo)型磁共振儀，對(duì)25例癲、5例難治性癲患兒腦內(nèi)N-乙酰天門(mén)冬氨酸（NAA）、肌酸和磷酸肌酸（Cr）及含膽堿化合物(Cho)的濃度進(jìn)行測(cè)定，并以10例非顱內(nèi)疾病患兒作為對(duì)照。結(jié)果癲組致灶內(nèi)NAA及NAA/（Cr+Cho）比值明顯低于病灶對(duì)側(cè) (P<0.01)；難治性癲病程越長(zhǎng)，臨床發(fā)作次數(shù)越頻繁，NAA/（Cr+Cho）比值下降越明顯，且3例患兒乳酸（Lac）含量明顯升高。結(jié)論神經(jīng)元損傷

2、或丟失可能是癲共同的病理特征；NAA/(Cr+Cho)比值下降可能與病情程度相平行；與磁共振成像相比，磁共振波譜更能早期、敏感地反映驚厥后的腦損傷。 【關(guān)鍵詞】核磁共振；癲癎；腦；磷酸肌酸；膽堿 Changes of cerebral metabolism and their clinical significance in epileptic children: a study of magnetic resonance spectroscopy FU Jianhua, YU Yibing, CHEN Liying （Department of Pediatrics,The 2nd Clin

3、ical Hospital, China Medical University, Shenyang 110003, China） 【Abstract】ObjectiveTo investigate the changes of cerebral metabolism and their significance in epileptic children. MethodMagnetic resonance imaging (MRI) and magnetic resonance spectroscopy (MRS) were performed in 25 children with epil

4、epsy, 5 children with intractable epilepsy and 10 children without intracranial diseases as controls. The concentrations of N-acetylaspartate (NAA), creatine (Cr ) and choline (Cho) of brain were measured in all the epileptic children and controls. Results（1） The concentration of NAA and the ratio o

5、f NAA/(Cr+Cho) were significantly lower in epileptogenic foci than those in the sites on the opposite side (P<0.01). （2） The ratio of NAA/(Cr+Cho) was reversely related with the disease course (P<0.05). （3） There was a positive correlation between the ratio of NAA/(Cr+Cho) and the frequency of

6、 seizure in intractable epileptic children. The concentration of lactate (Lac) in brain increased significantly in 3 intractable epileptic children. ConclusionsNeuron injury or loss was a common pathogenetic characteristics of epilepsy. The ratio of NAA/(Cr+Cho), as a marker of neuronal function, pa

7、ralleled the severity of the epilepsy. MRS compared with MRI might be more sensitive in detecting the brain injury caused by seizures. 【Key words】Neclear magnetic resonance; Epilepsy; Brain; Phosphocreatine; Choline 癲是小兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)的常見(jiàn)病，因其對(duì)意識(shí)、智能和運(yùn)動(dòng)均有不同程度的損害，已逐漸受到人們關(guān)注。磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy,

8、 MRS)的應(yīng)用，已使研究深入到細(xì)胞代謝水平。目前認(rèn)為MRS是測(cè)定腦內(nèi)代謝變化唯一可行的非創(chuàng)傷性檢查。本研究利用質(zhì)子磁共振波譜（1 HMRS）測(cè)定癲患兒腦內(nèi)某些物質(zhì)的代謝變化，旨在了解其變化的特點(diǎn)，并探尋一種更能早期發(fā)現(xiàn)腦損傷的方法。 對(duì)象和方法 一、研究對(duì)象 隨機(jī)選取1997年9月1998年12月在我科住院或門(mén)診隨訪治療的患兒30例，對(duì)照組為同期住院志愿做頭部MRI檢查的非顱內(nèi)疾病患兒10例，分組如下：（1）癲組：25例，男16例，女9例；平均年齡7.2歲(312歲)；平均病程4個(gè)月(7d2年)；發(fā)作類(lèi)型：部分型4例，部分型轉(zhuǎn)全身型6例，全身型15例；腦電圖（EEG)：癲波僅局限于一個(gè)部位，

9、其中顳葉18例，枕葉4例，額葉3例；MRI：僅7例有改變，其中顳葉病灶3例（2例硬化、1例囊性變），腦室旁白質(zhì)軟化2例，額葉軟化2例。以上患兒均未進(jìn)行抗癲治療。（2）難治性癲：5例，男4例，女1例；平均年齡5.8歲，應(yīng)用正規(guī)抗癲治療至少2年，平均每月抽搐4次以上。（3）正常對(duì)照組：10例，男9例，女1例；其中小兒神經(jīng)癥3例，上呼吸道感染3例，腎上腺皮質(zhì)功能低下1例，中耳炎1例，心肌炎1例，脊髓占位性病變1例。 二、測(cè)試方法 采用本院Elscint 2.0 T超導(dǎo)型磁共振裝置。常規(guī)進(jìn)行頭顱MRI檢查，而后通過(guò)EEG癲波的位置確定興趣區(qū)(VOI)，其大小為2 cm×2 cm×2

10、 cm（如果有2個(gè)病灶，則選各病灶均值），并同時(shí)選擇對(duì)側(cè)，用點(diǎn)解析波譜(PRESS)序列進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并用GE公司提供的軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出各種代謝產(chǎn)物的峰下面積，波譜的化學(xué)位移由相對(duì)于N-乙酰天門(mén)冬氨酸(NAA，共振頻率為2.0×10-6)、肌酸(Cr，共振頻率為3.0×10-6)、含膽堿化合物(Cho，共振頻率為3.2×10-6)、肌醇(Mi，共振頻率為3.5×10-6)而得出。檢查時(shí)間為住院或就診后，對(duì)不能合作者掃描前半小時(shí)給以水合氯醛灌腸。 三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 測(cè)得各參數(shù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)。 結(jié)果

11、 一、癲組波發(fā)放灶及對(duì)側(cè)、難治性癲和正常對(duì)照組MRS結(jié)果 由表1可見(jiàn)，癲組病灶內(nèi)外自身對(duì)比，病灶內(nèi)NAA及NAA/（Cr+Cho)比值均低于病灶外（P<0.01），而Cr+Cho雖有所升高，但差異無(wú)顯著意義；癲組病灶內(nèi)與對(duì)照組比較，NAA、NAA/（Cr+Cho)降低，Cr+Cho升高，差異有顯著意義(P<0.01和 <0.05)，病灶外(對(duì)側(cè))與對(duì)照組比較，各指標(biāo)差異均無(wú)顯著意義 (P>0.05)；難治性癲組NAA、NAA/（Cr+Cho)低于癲組病灶外和對(duì)照組(P<0.01和 <0.05)，Cr+Cho則無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 表1癲各組與對(duì)照組MRS檢查NAA

12、、Cr+Cho 及 NAA/(Cr+Cho) 結(jié)果比較(±s) 組別 例 數(shù) NAA （×10-6m2) Cr+Cho （×10-6m2) NAA/ (Cr+Cho) 癲組 病灶內(nèi) 25 220±90 199±103 1.23±0.46 病灶外 25 305±116 168±76 1.87±0.69 難治性癲組 5 175±63 173±78 1.06±0.20 對(duì)照組 10 291±70 128±31 2.31±0.49   

13、;   癲組灶內(nèi)、外成對(duì)t值 2.89* 1.20 3.87* 灶內(nèi)與對(duì)照組t值 2.24* 2.11* 6.16* 灶外與對(duì)照組t值 0.31 1.59 1.83 難治性癲與灶外比t值 3.22* 1.68 5.68* 難治性癲與對(duì)照組比t值 2.44* 0.70 2.61* * P<0.01,* P<0.05 二、難治性癲患兒臨床與MRS改變 由表2可見(jiàn)，5例難治性癲患兒中MRI陽(yáng)性僅2例，而MRS測(cè)得NAA/（Cr+Cho)均有下降對(duì)照組為(2.3±0.5)，并且3例出現(xiàn)高尖的乳酸(Lac)波（此3例中2例MRI正常）。 表25例難治性癲患兒臨床

14、、EEG、MRI及MRS表現(xiàn) 例號(hào) 性別 病程 (年) 平均每月 抽搐次數(shù) EEG 樣 放電部位 MRI MRS NAA/(Cr+Cho) Lac (×10-6m2) 1 女 4.0 8.7 全部導(dǎo)聯(lián) 正常 1.02 145.7 2 男 3.0 10.0 左顳、額葉 腦室后角白質(zhì)軟化 0.85 304.2 3 男 3.0 6.6 左枕葉 正常 1.01 462.2 4 男 3.0 5.0 左顳、額葉 正常 1.01 5 男 2.5 4.2 雙額、顳葉 胼胝體略薄 1.40 討論 一、MRS的臨床應(yīng)用價(jià)值及NAA等化合物的意義 1H（質(zhì)子）存在于一些頗具臨床意義的化合物中，腦內(nèi)有足夠濃

15、度的1H可以被探測(cè)到，因此 1HMRS常被臨床應(yīng)用。正常人腦內(nèi) 1HMRS顯示最高峰為NAA，相對(duì)較低峰為Cr和Cho，有時(shí)還能顯示Mi，但Lac波在正常人腦內(nèi)測(cè)不出1。 NAA是哺乳動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)中的一種化合物，應(yīng)用免疫組織化學(xué)技術(shù)，對(duì)鼠腦內(nèi)NAA進(jìn)行定位研究，發(fā)現(xiàn)NAA分散存在于大量的神經(jīng)元內(nèi)并遍及整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)2。細(xì)胞培養(yǎng)及質(zhì)子核磁共振（NMR)證實(shí)，NAA主要存在于神經(jīng)元及前體細(xì)胞中，因此，幾乎所有的NAA均存在神經(jīng)元內(nèi)，并把它作為反映神經(jīng)元功能的內(nèi)標(biāo)物3。通?；屹|(zhì)病變時(shí)NAA改變較白質(zhì)更為明顯。文獻(xiàn)報(bào)道，一旦腦內(nèi)某區(qū)域出現(xiàn)NAA降低，隨后連續(xù)的動(dòng)態(tài)影像學(xué)檢查均顯示該區(qū)無(wú)NAA的恢復(fù)4

16、，故NAA濃度降低是不可逆的。 Cr和 Cho主要存在于星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)，如果 Cr、Cho增加，則提示有神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增生，NAA/（Cr+Cho)比值也常作為反映神經(jīng)元功能的指標(biāo)3。有人認(rèn)為Mi存在于膠質(zhì)細(xì)胞中,Mi增高也提示膠質(zhì)細(xì)胞增生。 二、神經(jīng)元損傷或喪失可能是癲共同的病理特征 國(guó)外對(duì)腦內(nèi)代謝的研究多集中在難治性顳葉癲（TLE)，通常將海馬作為VOI，發(fā)現(xiàn)海馬內(nèi)NAA減少，Cr+Cho增加， NAA/(Cr+Cho)下降，并將測(cè)定結(jié)果與術(shù)后組織病理學(xué)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比研究，認(rèn)為NAA減少和 NAA/(Cr+Cho)比值下降是TLE的共同特征5。Najm等6對(duì)海人酸(KA)誘導(dǎo)的大

17、鼠TLE模型進(jìn)行動(dòng)態(tài) 1HMRS的研究發(fā)現(xiàn)，NAA/Cr的比值在抽搐發(fā)作階段明顯增高，于注射KA后5 h恢復(fù)到預(yù)先值，而后逐漸下降，至于NAA/Cr增高的原因尚不清楚。個(gè)別學(xué)者對(duì)額葉癲研究發(fā)現(xiàn)致灶內(nèi)NAA平均下降27 %，Cr和Cho不變，平均NAA/Cr的比值在所有患兒中均減少7。因此， 1HMRS測(cè)定可用于TLE以外其他部分性癲的診斷。本研究結(jié)果顯示，病灶內(nèi)NAA及NAA/（Cr+Cho）比值降低，而Cr和Cho無(wú)明顯變化，即致灶內(nèi)有神經(jīng)元的損傷，與上述結(jié)果一致。 1HMRS不僅能直接反映腦內(nèi)代謝的變化，也間接證實(shí)了癲的組織病理學(xué)改變。至于神經(jīng)元損傷是引起癲的原因還是癲反復(fù)發(fā)作的后果，多數(shù)

18、人認(rèn)為是后者。本研究結(jié)果還表明，灶外并沒(méi)有NAA減少，故推測(cè)神經(jīng)元損傷只是限局性的，MRS可能有助于更深入地研究癲灶的形成過(guò)程。 三、MRS能早期發(fā)現(xiàn)驚厥后的腦損傷 癲是一種以神經(jīng)元興奮性異常升高為特征的慢性綜合征，在長(zhǎng)期病程中，反復(fù)發(fā)作的大腦神經(jīng)元異常放電，可能會(huì)導(dǎo)致一系列神經(jīng)遞質(zhì)及氨基酸等化學(xué)物質(zhì)的變化。EEG是從電生理方面反映神經(jīng)細(xì)胞異常放電，在發(fā)作間歇期有時(shí)難以捕捉到特征性改變；MRI僅從形態(tài)學(xué)方面反映腦內(nèi)結(jié)構(gòu)改變，但就其病理發(fā)展過(guò)程來(lái)看，細(xì)胞的組織結(jié)構(gòu)變化常發(fā)生在代謝變化之后，有人認(rèn)為，神經(jīng)元壞死后常由膠質(zhì)細(xì)胞充填，MRI不易看到其解剖結(jié)構(gòu)的變化。有研究表明，在EEG顯示異常側(cè)，MR

19、S檢查均有海馬內(nèi)NAA和NAA/（Cr+Cho）比值降低，MRS異常顯示率為60 %70 %，術(shù)后的病理標(biāo)本均有神經(jīng)元缺失和膠質(zhì)細(xì)胞增生8。還有研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)性腦損傷動(dòng)物創(chuàng)傷后1 h腦內(nèi)NAA水平明顯下降，腦損傷患者NAA/Cr和NAA/Cho預(yù)后較差組比預(yù)后良好、中等組明顯降低9,10。本組25例癲患兒，MRS檢查見(jiàn)NAA及NAA/(Cr+Cho)比值明顯降低，而MRI陽(yáng)性率僅為28 %（7/25)；故認(rèn)為MRS能早期發(fā)現(xiàn)輕微病變，若與MRI聯(lián)合應(yīng)用則能更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)腦損傷。 四、難治性癲 1HMRS的特點(diǎn)及Lac波的病理意義 有人對(duì)癲患兒和動(dòng)物模型的海馬神經(jīng)元作了較為詳細(xì)的計(jì)數(shù)分析，看到神經(jīng)

20、細(xì)胞的數(shù)量減少與癲發(fā)作次數(shù)和病程有關(guān)，而與癲發(fā)作類(lèi)型無(wú)關(guān)。本研究對(duì)5例難治性癲患兒進(jìn)行了 1HMRS檢查，發(fā)現(xiàn)病程越長(zhǎng)，臨床發(fā)作次數(shù)越多，NAA/（Cr+Cho)比值下降越明顯，故MRS表現(xiàn)可能與病情程度相平行，對(duì)評(píng)價(jià)預(yù)后有參考作用。Lac 為葡萄糖無(wú)氧酵解產(chǎn)物，正常人腦內(nèi)沒(méi)有或僅有微弱的Lac波。Rosenberg等11證實(shí) 1HMRS測(cè)得Lac濃度與分光光度計(jì)測(cè)得結(jié)果相符合，因此， 1HMRS測(cè)得 Lac信號(hào)強(qiáng)度增加可用于識(shí)別腦組織缺血。Najm等6發(fā)現(xiàn)鼠TLE模型抽搐發(fā)作階段Lac/Cr比值明顯升高，7 d后才恢復(fù)至正常水平。Auld等10發(fā)現(xiàn)腦損傷患兒預(yù)后不良組Lac出現(xiàn)率為80 %。

21、本組3例患兒Lac波明顯增高（分別于抽搐后3、5、9 d檢查 1HMRS），Lac出現(xiàn)率為60 %，至于Lac波能否恢復(fù)到正常，尚缺乏動(dòng)態(tài)觀察。因此，癲患兒在臨床發(fā)作時(shí)，適當(dāng)給氧以提高血氧飽和度，對(duì)改善局部缺氧、降低腦內(nèi)Lac形成有一定的意義。 （本文編輯：魏均民） 作者單位：富建華（110003沈陽(yáng)，中國(guó)醫(yī)科大學(xué)第二臨床學(xué)院兒科） 于一兵（110003沈陽(yáng)，中國(guó)醫(yī)科大學(xué)第二臨床學(xué)院兒科） 陳麗英（放射科） 李英颯（放射科） 參考文獻(xiàn) 1，洪楠, 羅德馨, 薄永林,等. 正常成人腦質(zhì)子波譜臨床研究. 中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),1997, 13:97-99. 2，Moffett JR, Namboodi

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