磁共振波譜NAA與Lac在腦梗塞各時期的臨床意義*

福建院中醫藥大學附屬人民醫

1.影像科; 2.神經內科

（福建 福州 350000）

戚 婉1 張彩霞1 黃成華1許亞曄1 葉成斌1 阮 甦2

腦血管疾病目前仍然是常見的神經系統危重疾病。而腦梗死占腦血管疾病的56.6%-80.0%[1]，腦梗死是中老年人死亡及致殘的重要原因，其致殘率位居第一,給社會和家庭帶來沉重負擔。由于對腦梗死預后缺乏客觀可靠的預測工具，難以實施個性化的治療措施，從而影響康復效果。因此，建立一個能夠準確預測腦梗死預后的方法，對腦梗死的治療和康復訓練具有臨床指導意義。氫質子磁共振波譜技術是將功能檢查與影像學檢查相結合，是目前唯一的無創性連續動態觀察活體組織代謝物濃度變化和定量分析的方法,在腦梗死的診斷、發生發展過程、評價預后及療效等方面顯示出獨特的優勢[2,3]。

材料與方法

1.1 臨床資料 選取2008年1月-2011年4月間在福建中醫藥大學附屬人民醫院住院治療的腦梗死患者100例，其中男57例，女43例。年齡37-86歲,平均62.5歲。根據發作時間將其分為超急性期（6小時內）10例，急性期（6小時后至2天內）52例；亞急性期(2天后至6周內)25例；慢性期(6周后)13例。將對側相同部位正常區域作為自身對照組。

1.2 實驗方法 選擇經過SCT掃描排除腦出血者，使用SIEMENS Avato1.5T磁共振掃描儀行常規頭顱T1WI、T2WI、水抑制掃描及彌散成象；根據病變部位、范圍和時期，確定波譜分析的病變區域，一個患者如有多時期病變，可多次波譜采集。選擇病灶感興趣區(VOI)，VOI為正方體，體素大小為15mm×15mm×15mm—20mm×20mm×20mm。選擇VOI時盡量避開腦溝裂、側腦室的腦脊液，顱底的骨及脂肪。采用點解析波譜序列(PRESS)，TR=1500ms，TE=135ms，單體素采集，采集次數192次，體素內勻場、水抑制和無水掃描等均由自動掃描程序完成，時間約4.48分鐘，獲得單體素MRS（SVS）。每一個病例均行對側正常區域相應部位波譜采集，描繪每一例病變波譜曲線，進行相位和基線校正，根據化學位移確定各化合物對應的峰面積，以此估算該化合物的濃度；分析各化合物的峰值和比值，包括N-乙酰冬氨酸峰（NAA），含膽堿化合物峰值（Cho），肌酸峰（Cr），乳酸峰（Lac）,NAA/Cho比值，NAA/Cr比值和Lac/Cho比值。重點研究NAA、Lac兩個指標在腦梗塞各時期的變化規律。

圖1-3 男性，79歲，突發左側肢體無力5小時，診斷為超急性腦梗死。圖1，水抑制圖像上右側基底節區略高信號，圖2，彌散成像上呈不均勻高信號，圖3，波譜上Lac峰呈倒雙峰，NAA有下降。圖4-6 女，71歲，頭暈2月，加重3天，MRI診斷為慢性腦梗死。圖4，水抑制圖像上右側腦室旁不均勻略高信號，圖5，彌散成像上未見高信號，圖6，波譜上顯示較低濃度的Lac峰。

表1 腦梗死患者代謝物變化表(x±s) n=100例

1.3 統計學處理 采用SPSS 13.0 統計分析軟件,對MRS所測得的代謝物質相對濃度分別進行梗死灶病側與對側正常組織做配對設計t檢驗，比較腦梗死病灶與對側正常腦組織之間的差異。不同腦梗死時期Lac、NAA做成對t檢驗。

結 果

2.1 常規MRI檢查表現 超急性期10例腦梗死患者在MRI平掃上均表現為T1WI等信號、T2WI稍高信號，邊界不清；急性期52例腦梗死患者在MRI平掃上均表現為T1WI稍低信號、T2WI稍高信號，界限模糊，其中有17例患者可見局部病灶腦組織腫脹，另有12例出現不同程度的占位效應；亞急性期25例腦梗死患者中有15例在MRI平掃上表現為T1WI稍低信號、T2WI高信號，10例表現為T1WI低信號、T2WI高信號，所有病灶邊界清楚；慢性期13例腦梗死患者在MRI平掃上均表現為界限清楚的T1WI低信號、T2WI高信號。

2.2 腦梗塞MRS表現 10例超急性期均出現Lac（圖1-3），而NAA改變不明顯；52例急性期Lac均增加，NAA顯示不同程度地減少；25例亞急性期，其中17例Lac開始下降，但仍維持較高的濃度，其余8例未見明顯乳酸峰，NAA進一步減少；13例慢性期，其中11例在病灶區仍可檢測到一定濃度的Lac（圖4-6），2例未出現明顯Lac峰。

在各分期腦梗死患者的檢查中，腦梗死病灶中心區的NAA均有不同程度的下降，病灶與對側相應部位NAA自身配對t檢驗P＜0.05，表明差異有顯著性。各分期腦梗死區NAA之間比較P＜0.01，表明有顯著性差異，表明NAA在超急性期就出現降低，隨著缺血時間的延長呈進行性下降。（見表1）

100例腦梗死患者MRS檢查中，90例可檢測到Lac峰，表現為1.33ppm處得特征性倒置雙峰，其中最早5小時，最遲5.5天；10例未檢測到Lac（8例亞急性期，2例慢性期）。在對側正常區未檢測到Lac，各期之間經統計學處理無顯著性差異。

討 論

近年來許多研究者對波譜的各個指標包括NAA、Cr、cho、lac進行了研究，多項研究發現NAA和Lac是MRS定量測定腦梗死區的兩個重要物質, NAA和Lac定量測定及綜合分析能反應梗死區腦組織的病理生理變化和腦組織的存活狀態[4]。

3.1 NAA在腦梗死中的變化NAA的表現是N-乙酰基的特征，化學位移位于2.02ppm。其波峰在波譜中最高[5]。NAA主要存在于有功能的神經元的胞體和軸突內，反映神經元和軸索的密度和功能狀態[6]，能敏感地反映神經元的功能及殘存神經元的狀態。

本研究發現，腦梗死灶內NAA均進行性減少，但下降時間并不一致。NAA在超急性期就出現降低,隨梗死時間延長, 呈明顯降低趨勢，說明梗死區神經元在超急性期就出現損傷, 隨梗死時間延長, 梗死區殘存神經元越來越少。不同病例NAA下降程度不完全一樣，在腦梗死各時期NAA下降幅度未見明顯差異，這有可能說明神經細胞死亡主要與缺血程度和缺血持續時間密切相關[7]。說明NAA檢測值可作為預測腦梗死預后的重要指標，但下降到什么程度才產生不可逆的損傷目前還沒有得出明確結論。在超急性期梗死中心區細胞已出現不可逆性損傷，而缺血半暗帶即周圍區可進展為腦梗死，因此缺血半暗帶功能的恢復是臨床溶栓治療的目標。標志著要恢復嚴重腦缺血的有效灌注時間應在發病6小時內進行[8]。

3.2 Lac在腦梗塞中的變化

乳酸（Lac）為糖酵解產物，化學位移位于1.33ppm。正常腦組織內Lac水平很低，MRS不能為譜線所顯示。當血管閉塞后腦組織出現缺血缺氧時，Lac水平顯著升高，MRS可以檢測到特征性的雙峰。這標志著腦組織局部血流灌注低，正常細胞內氧化呼吸抑制而糖酵解加強，是早期腦梗死的敏感指標[9]。

在腦梗死中Lac濃度呈動態變化過程。Lac在超急性期即達高峰，有人報道超急性期發作3小時內檢測到Lac升高[10]；在急性期48小時內，Lac顯著升高，與無氧代謝有關；在亞急性期Lac繼續升高,2周左右Lac開始下降，但仍維持較高濃度[11],本組有7例符合這一結果；而慢性期Lac變化各家報道并不完全一致，有些病例Lac持續存在，直到梗塞后4個月，甚至9個月后；有些病例在慢性期檢測不到Lac，可能被脂質污染不能發現。由于Lac不存在于正常腦組織中, Lac在超急性期和急性期的升高是腦組織缺血缺氧的標志；Lac在腦組織出現的范圍和部位, 應代表梗死區大小和部位；Lac增高程度反應腦梗死嚴重程度。Graham等發現乳酸持續大量存在的患者均有明顯神經損傷并遺有中到重度殘疾，而乳酸信號變化不大者其臨床過程較好。NAA正常而乳酸輕度升高的輕偏癱患者較乳酸大量存在及NAA顯著降低者預后好，說明MRS有評價預后功能。因此，認為乳酸水平是反映早期缺血性腦梗死嚴重程度的信息，同時認為Lac是早期（24小時以內）腦梗死的敏感指標，但并不是腦梗死特異性指標。

3.3 MRS在腦梗死中的應用價值、限度及展望 MRS為常規影像學所顯示的解剖學改變補充了重要代謝信息。本研究結果說明MRS分析為臨床不同時期腦梗死治療提供了病理生理變化和演變規律的新途徑，NAA和Lac是反映腦梗死時期的可靠指標，為臨床不同時期腦梗死的治療提供病理生理學依據，為臨床的溶栓、抗凝、降纖等治療提供了科學的指導，為腦梗死的早期診斷以及預后和療效的判斷提供了重要依據。但是由于腦梗死缺血程度不一樣；單體素波譜不能提供不同區域腦梗死區的代謝變化差異；在選擇VOL時受病變部位附近的腦脊液或顱骨影響，MRS結果將受到干擾；技術方面，體素要求較大，不能對小病灶進行測量。近年來，磁共振技術飛速發展，MRS新技術層出不窮，多體素2D及3D技術等的開發，加之軟件和設備不斷更新，相信MRS必將在人類腦梗死診斷和治療等方面發揮越來越重要作用。

1.王曉蓉，王文安，劉振國等.亞急性期腦梗死的質子磁共振波譜研究[J].上海交通大學學報（醫學版），2007,27（6）：719-722.

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5.筠主譯.Lara A，Branda MD，Romeu C，等.腦磁共振波譜成像[M].天津：天津科技翻譯出版公司，2005：1-14.

6.D.P.Soares，M.Law.Magnetic resonance spectroscopy 0f the brain：review of metabolites and clinical applications[J].Clinical Radiology,2009，64：12-21.

7.Beauchamp NJ, Barker PB, Wang PY, et al.Imaging of acute cerebral ischemia[J].Radiology,1999，212(2):307-324.

8.莫昌期，譚彩姬，楊興桂,等.1H磁共振波譜在診斷超急性腦梗死中的應用[J].實用醫技雜志，2008，15：708-709.

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11.Saunders DE, Howe FA, Bogart A,et al. Continuing ischemic after acute middle cerebral artery infarction in humans demonstrated by shortecho proton pectroscopy[J]. Stroke,1995, 26:1007.