功能磁共振成像在評估自身免疫性腦炎患兒預(yù)后中的應(yīng)用價(jià)值分析

李 新

河南宏力醫(yī)院影像科,河南省長垣縣 453400

自身免疫性腦炎(Autoimmune encephalitis，AE)是一種由發(fā)生在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的異常免疫反應(yīng)引發(fā)的炎性疾病，患者臨床表現(xiàn)與病毒性腦炎較為相似,且該病具有病程長、易反復(fù)發(fā)作特點(diǎn)，如不及時(shí)治療極易引發(fā)各種神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥，甚至導(dǎo)致患者死亡[1]。近年來，臨床關(guān)于兒童AE的相關(guān)研究不斷深入，但多集中于早期診斷和治療，而評估患兒預(yù)后的相關(guān)研究較少。功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)是在磁共振成像(MRI)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種新型神經(jīng)影像技術(shù)，相較于傳統(tǒng)MRI，fMRI能更清晰反映腦組織水腫、血流灌注、腦組織代謝等情況，其已在多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷中發(fā)揮重要作用[2]。基于此，本文探討了fMRI在評估AE患兒預(yù)后中的應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年1月—2020年1月我院收治的54例AE患兒，其中男30例，女24例；年齡1～9歲，平均年齡(5.24±1.86)歲；病程16～63d，平均病程(39.81±5.22)d。本研究獲得院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 入選標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①AE診斷符合《中國自身免疫性腦炎診治專家共識(shí)》[3]中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；②病程<3個(gè)月；③年齡≤14歲；④入組前未接受過激素治療；⑤家屬簽署知情同意書。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①病灶位于幕下等特殊部位；②伴有其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病；③影像資料不完整或隨訪丟失；④存在MRI檢查禁忌者；⑤其他原因?qū)е碌陌d癇、認(rèn)知障礙；⑥重要臟器功能不全；⑦惡性腫瘤。

1.3 方法 使用Philips Achieva 3.0T X-series磁共振掃描儀和8通道頭顱線圈進(jìn)行檢查，首先行常規(guī)MRI平掃，T2WI序列掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間(TR)、回波時(shí)間(TE)、回波鏈長度(ETL)分別為 2 860ms、120ms、12ms，矩陣320×224，層厚、間距分別為4mm、2mm，激勵(lì)次數(shù)為1。T1WI序列掃描參數(shù)：TR、TE、ETL分別為1 500ms、24ms、10ms，矩陣384×192，層厚、間距分別為4mm、2mm，激勵(lì)次數(shù)為1。FLAIR序列掃描參數(shù)：TR、TE、反轉(zhuǎn)時(shí)間(TI)分別為8 000ms、120ms、2 000ms，矩陣128×93，層厚、間距分別為5mm、2mm。常規(guī)掃描完成后以5ml/s的速度于患兒肘靜脈注射0.1mmol/kg的釓噴酸葡胺注射液(Bayer Inc.，國藥準(zhǔn)字J20171008)，然后行磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)、動(dòng)脈自旋標(biāo)記灌注成像(ASL)和磁共振波譜(1H-MRS)掃描，DWI掃描參數(shù)：TR、TE分別為5 000ms、99ms，層厚5mm，視野(FOV)為240mm×240mm，矩陣128×128，b=0.800s/mm2，激勵(lì)次數(shù)為1。ASL掃描參數(shù)：TR、TE分別為3 500ms、99ms，F(xiàn)OV為240mm×240mm，層厚、間距分別為6mm、1mm，矩陣416×224，翻轉(zhuǎn)角(FA)為90°，標(biāo)記后延遲時(shí)間(PLD)為1.5s，激勵(lì)次數(shù)為2。1H-MRS掃描參數(shù)：TR、TE分別為150ms、144ms，層厚10mm，F(xiàn)OV為200mm×185mm，感興趣空間(VOI)為100mm×100mm，激勵(lì)次數(shù)為4。

圖像處理：將掃描所得原始圖像導(dǎo)入GE ADW 4.7工作站進(jìn)行圖像處理。DWI圖像處理方式：處理圖像得到表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)圖，選擇病變最明顯的區(qū)域?yàn)楦信d趣區(qū)(ROI)，選取相應(yīng)面積ROI(面積為16mm2) 進(jìn)行ADC測量。另選擇對側(cè)相同區(qū)域測定ADC值，計(jì)算相對表觀擴(kuò)散系數(shù)(rADC)值。ASL圖像處理方式：選取病灶最大徑面為ROI，另選擇對側(cè)相同區(qū)域，對病灶區(qū)域和對側(cè)區(qū)域進(jìn)行圖像處理獲取局部腦血流量(rCBF)，并計(jì)算相對局部腦血流量(rrCBF)。1H-MRS圖像處理方式：避開出血、鈣化和壞死區(qū)域，結(jié)合T2高信號選擇ROI。觀察膽堿(Cho)、N-乙酰天冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)等波峰下面積，并計(jì)算CHo/NAA、Cho/Cr、NAA/Cr。

1.4 觀察指標(biāo) (1)對比所有患兒病灶區(qū)和正常區(qū)ADC、rCBF、CHo/NAA、Cho/Cr、NAA/Cr的fMRI參數(shù)差異性。(2)所有患兒均持續(xù)隨訪1年，末次隨訪時(shí)使用改良Rankin量表(mRS)評估患兒預(yù)后(mRS評分>3分為預(yù)后不良)，對比不同預(yù)后患兒fMRI參數(shù)差異。并建立ROC曲線，分析fMRI參數(shù)在評估患兒預(yù)后中的價(jià)值。

2 結(jié)果

2.1 患兒病灶區(qū)和正常區(qū)fMRI參數(shù)對比 患兒病灶區(qū)ADC、rCBF、CHo/NAA、Cho/Cr水平均高于正常區(qū)，而NAA/Cr水平低于正常區(qū)(P<0.05)，見表1。

表1 患兒病灶區(qū)和正常區(qū)fMRI參數(shù)對比

2.2 患兒預(yù)后情況及不同預(yù)后患兒fMRI參數(shù)對比 本研究共納入AE患兒54例，末次隨訪結(jié)果顯示17例患兒預(yù)后不良，預(yù)后不良率為31.48%。預(yù)后不良的患兒rADC、rrCBF水平高于預(yù)后良好的患兒，而NAA/Cr水平低于預(yù)后良好的患兒(P<0.05)；不同預(yù)后患兒CHo/NAA、Cho/Cr水平無組間差異(P>0.05)。見表2。

表2 不同預(yù)后患兒fMRI參數(shù)對比

2.3 fMRI參數(shù)診斷AE預(yù)后不良的ROC曲線分析 (1)以rADC水平做ROC曲線，曲線下面積為0.855(95%CI：0.734～0.975)，計(jì)算約登指數(shù)，當(dāng)rADC水平為1.430時(shí)約登指數(shù)最大，此時(shí)敏感性為0.882，特異性為0.757。(2)以rrCBF水平做ROC曲線，曲線下面積為0.868(95%CI：0.771～0.965)，計(jì)算約登指數(shù)，當(dāng)rrCBF水平為1.775時(shí)約登指數(shù)最大，此時(shí)敏感性為0.882，特異性為0.676。(3)以NAA/Cr水平做ROC曲線，曲線下面積為0.781(95%CI：0.646～0.916)，計(jì)算約登指數(shù)，當(dāng)NAA/Cr水平為1.295時(shí)約登指數(shù)最大，此時(shí)敏感性為0.765，特異性為0.757。見圖1。

圖1 fMRI參數(shù)診斷AE預(yù)后不良的ROC曲線

3 討論

AE是多種免疫細(xì)胞、多種免疫因子共同參與的炎性疾病，患者多呈急性或亞急性起病，癲癇、精神異常、認(rèn)知障礙是AE患者主要臨床表現(xiàn)，其發(fā)病率占所有腦炎的10%～20%[4]。AE相關(guān)研究是目前神經(jīng)免疫領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，但關(guān)于AE發(fā)病原因和機(jī)制目前尚不明確，感染、腫瘤、藥物、妊娠以及自身免疫性疾病導(dǎo)致的免疫功能紊亂是AE發(fā)生的主要原因[5]。AE可發(fā)生于任何年齡段，其中兒童亦是高發(fā)群體，雖然近年來關(guān)于兒童AE的相關(guān)研究在不斷增多，但關(guān)于其預(yù)后評估一直缺乏量化標(biāo)準(zhǔn)。

fMRI是一種利用磁共振造影來測量神經(jīng)元活動(dòng)所引發(fā)的血液動(dòng)力學(xué)改變和細(xì)胞代謝物濃度變化的檢測手段，具有無創(chuàng)、時(shí)間和空間分辨高的特點(diǎn)，對疾病的早期診斷、鑒別、療效評估有重要意義[6]。DWI、ASL和1H-MRS成像掃描是fMRI檢查中3種常用的掃描序列，其聯(lián)合應(yīng)用可精確反映腦組織水腫、血流灌注及細(xì)胞代謝情況。其中DWI利用水分子在不同方向彌散運(yùn)動(dòng)的各向異性成像，能有效監(jiān)測水分子的微觀運(yùn)動(dòng)；而ASL能有效反映腦組織局部血流動(dòng)力學(xué)變化[7]；1H-MRS則可顯示局部代謝產(chǎn)物含量，進(jìn)而評估機(jī)體生理功能，其中Cho、NAA、Cr是1H-MRS掃描中常用的3個(gè)監(jiān)測指標(biāo)，神經(jīng)元細(xì)胞膜降解增加會(huì)導(dǎo)致Cho水平上升；NAA則主要位于神經(jīng)元內(nèi)，其濃度降低多與線粒體功能失調(diào)和神經(jīng)元細(xì)胞膜破壞有關(guān)；而Cr是能量代謝的標(biāo)志物，其峰值一般較穩(wěn)定，常作為參照物來比較NAA、Cho的水平波動(dòng)[8]。本文結(jié)果顯示AE患兒病灶區(qū)和正常區(qū)fMRI參數(shù)存在明顯差異，病灶區(qū)ADC、rCBF、CHo/NAA、Cho/Cr水平高于正常區(qū)，而NAA/Cr水平低于正常區(qū)，分析其原因可能主要與以下因素有關(guān)：(1)AE患者存在的顱內(nèi)局部炎癥反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致血腦屏障破壞，組織間水含量提高，組織水腫加重，故ADC值上升。(2)AE患者免疫應(yīng)答以體液免疫和固有免疫為主，會(huì)導(dǎo)致大量吞噬細(xì)胞、炎癥因子聚集、浸潤，進(jìn)而導(dǎo)致局部血管擴(kuò)張和血流量增大，引起rCBF水平上升。(3)AE引發(fā)的炎癥反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元細(xì)胞壞死，進(jìn)而引發(fā)NAA水平下降，Cho水平上升，故AE患者CHo/NAA、Cho/Cr、NAA/Cr水平相較于正常區(qū)域亦發(fā)生一定改變[9]。且預(yù)后較差的AE患者神經(jīng)元損傷較為嚴(yán)重，故其rADC、rrCBF、NAA/Cr水平變化相較于預(yù)后較好的患者更加明顯。本研究還探討了rADC、rrCBF、NAA/Cr水平在評估AE患兒預(yù)后中的作用，經(jīng)ROC曲線分析，結(jié)果顯示rADC、rrCBF、NAA/Cr的臨界值分別為1.430、1.775和1.295，其曲線下面積則分別為0.855、0.868、0.781，而敏感性則分別為0.882、0.882、0.765，特異性則分別為0.757、0.676、0.757，這表明rADC、rrCBF、NAA/Cr水平可用于評估AE患兒預(yù)后。但此次研究納入樣本數(shù)量較少，關(guān)于此次研究中選取的3個(gè)指標(biāo)臨界值的準(zhǔn)確性仍需要大規(guī)模數(shù)據(jù)驗(yàn)證。

綜上所述，不同預(yù)后AE患兒rADC、rrCBF、NAA/Cr水平存在顯著差異，其可作為評估AE患兒預(yù)后的重要指標(biāo)。