研究目的1、结合一组健康新生儿颅脑MRI及基底节区1H-MRS的扫描,探讨急性胆红素脑病患儿MRI及1H-MRS的检查方法；2、总结健康新生儿苍白球在常规MRI及1H-MRS上的表现；3、对比健康新生儿,探讨临床确诊的急性胆红素脑病患儿苍白球在常规MRI及1H-MRS上的改变；以及在脑病发生前,高胆红素血症患儿的苍白球是否已存在代谢异常；4、探讨1H-MRS检查结果与临床新生儿神经行为评分(NBNA)及血清总胆红素水平(TSB)峰值的相关性。材料及方法1、研究对象选取2010年3月至2011年2月间由南方医院新生儿科送诊的27例足月(37～42周)高胆红素血症新生儿,分别对其进行头颅常规MRI扫描及基底节区的1H-MRS扫描。参照Shapiro定义,其中13例患儿已被临床诊断为急性胆红素脑病(acute bilirubin encephalopathy, ABE),其中男9例,女4例,将其作为脑病组。余14例高胆红素血症患儿无明确脑损伤证据,将其作为高危组,其中男9例,女5例。另选择14例可排除任何神经系统疾病的健康新生儿作为对照组,其中男8例,女6例,以相同序列分别对其进行头颅常规MRI扫描及基底节区1H-MRS扫描。对所得三组图像和数据进行对比分析。纳入标准：脑病组：以Shapiro定义为标准,即实验室检查证明病理性黄疸,也就是高胆红素血症存在,脑干听觉诱发电位不同程度异常,并同时具有至少两项神经系统症状,包括嗜睡、拒乳、尖叫、四肢张力增高、角弓反射、双眼凝视、抽搐。可除外缺血缺氧性脑病、颅内感染、先天性神经系统疾病等。高危组：病理性高胆红素血症存在,脑干诱发电位及MRI常规序列未见异常,无明显神经系统症状。可除外缺血缺氧性脑病、颅内感染、先天性神经系统疾病等。对照组：生后28天内,围产期无窒息史,血清总胆红素水平位于正常生理范围,可排除任何神经系统疾病。临床及实验室检查未见任何异常。2、扫描设备与序列参数采用GE公司生产的Signa ExciteⅡ3.0 T超导型核磁共振扫描仪。所有受检儿常规MRI扫描选用头部八通道线圈,基底节区1H-MRS扫描选用头颅专用单通道正交线圈。将1H-MRS扫描所得原始数据导入GE公司提供的AW 4.3后处理工作站,应用其内配备的Functool软件对1H-MRS图像及数据进行处理。常规MRI扫描定位线置于眉弓水平,扫描序列包括：T1WI SE轴位及矢状位,T2WI FSE及T2Flair轴位。轴位扫描所有序列均以听眦线为扫描基线,从颅底扫描至颅顶,层厚5mm,层间距0.5mm,根据实际情况扫描16～20层；矢状面扫描层厚为4mm,层间距0.1mm。矩阵512×288,FOV20×20 mm。扫描参数为：T1WI SE (TR/TE,500/15), T2WI FSE (TR/TE,5100/130), T2Flair (TR/TE,9602/114)。1H-MRS扫描采用二维多体素(multi-voxel, MV)技术,脉冲序列选择点解析频谱(point resolved spectroscopy, PRESS)序列,扫描参数为TR/TE:1500/144ms,层间距20mm,体素厚度10mm,激发次数(NEX)为1次,FOV：18×18mm。以常规T2WI轴位像作为波谱扫描区定位像。波谱扫描兴趣容积(volume of interest, VOI)定于豆状核层面,选择双侧苍白球显示最大的层面作为定位像,VOI大小依据个体情况而定,将双侧豆状核及部分丘脑包括在内,尽量避开脑室较宽、脑脊液较多的区域。于选择好的VOI周围设定6条饱和带(very selective suppression,VSS),以减少周围组织的部分容积效应对波谱质量的影响。定位完毕以后先进行预扫描,要求半高带宽(full width at half maximum, FWHM)<10,自动匀场水抑制(water suppression, WS)≥98%方能进行波谱扫描,否则重新匀场。波谱扫描时间约为6分钟。3、图像的后处理和分析将1H-mRS扫描所得数据资料导入AW 4.3后处理工作站中,在后处理功能界面,同时选中二维波谱扫描序列及定位像序列,点击后处理功能键Functool进入波谱后处理界面,即可得到四个图像,即化学位移图(ChemicalShift Image,CSI),波谱图(Spectrum, SI)、代谢图(MetabolicImage, MI)以及代谢伪彩图与解剖定位像的叠加图。后处理软件自动读取VOI内所有体素的位置、数量及各个体素内的波谱信息,每个体素大小为机器推荐值31.6mm。在双侧苍白球位置各留取一个体素,其余的全部剪除。先选中一侧的体素使之激活变为绿色,此时波谱图像所显示的即为该体素的波谱曲线图,该图横轴代表各代谢物的化学位移位置,单位以ppm表示,纵轴代表各代谢物的波峰情况,各代谢物波峰下面积代表其浓度。后处理软件可自动识别并计算相应体素内各代谢物的峰下面积,即该物质的绝对浓度,并计算出各代谢物之间的比值。本研究欲观察的主要代谢物为N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、胆碱(Cho)、肌酸(Cr)和肌醇(mI),所要对比的数据是NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho及ml/Cr四个比值。4、统计学处理本实验所得数据采用SPSS13.0统计分析软件进行统计学处理。所得所有数据均以均数±标准差(x±s)来表示,检验水准α取0.05。所有计量资料在进行统计学对比前均采用单样本K-S拟合优度检验(1-SampleKolmogorov-SmirnovTEST)检测其是否符合正态分布。脑病组、高危组及对照组间性别对比采用Pearsonχ2检验,日龄、体重的对比采用单因素方差分析(one-way ANOVA)。1H-MRS所得数据,即NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho及mI/Cr四个比值先采用配对样本的t检验(Paired-Samples T Test)分析每项比值左右双侧的差异是否具有统计学意义,左右无差异者分别取双侧平均值,然后对所得三组数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA);左右有差异者则分别对左右双侧的三组数据进行单因素方差分析。若方差分析显示组间有统计学差异,则继续进行多重比较,满足方差齐性者采用LSD法,方差不齐者采用Dunnett’s T3法。对27例高胆红素血症患儿的NAA/Cr比值与NBNA评分、NAA/Cr比值与TSB峰值,以及NBNA评分与TSB峰值分别进行双变量相关性分析,满足双变量正态分布者采用Pearson相关分析,不满足者采用Spearman相关分析。结果1、基本资料脑病组、高危组及对照组间,日龄差异无统计学意义(F=2.790,P=0.074)；体重差异无统计学意义(F=1.754,P=0.186)；性别差异亦无统计学意义χ2=0.320,P=0.852)。2、常规MRI扫描结果在常规MRI图像上,对照组14例受检儿双侧大脑半球形态对称、发育良好,脑回形成,脑表面脑沟较浅,脑室系统、外侧裂池及脑基底池等重要结构均可清晰显示。在T1WI上,大部分脑白质呈较低信号,灰质呈较高信号；但所有新生儿的桥脑、中脑背侧、四脑室和三脑室周围的白质、丘脑腹外侧区和内囊后肢的白质均呈现明显的高信号。T2WI上,白质呈较高信号,灰质呈较低信号。高危组14例患儿的MRI图像与对照组基本一致,未探及明显异常信号。脑病组13例患儿,脑形态发育良好,各重要结构显示清晰,皮层及白质信号表现与对照组基本一致。其中5例患儿双侧苍白球信号于T1WI上明显增高,相对其周围脑组织呈左右对称的“八”字形短T1信号影,但在T2WI及T2Flair序列上并未发现该区域的信号异常。3、1H-MRS扫描结果对照组14例受检儿1H-MRS上均可见高耸的Cho峰、NAA峰及Cr峰,其中Cho峰最高,NAA峰次之。Glx峰及Lac峰普遍低平或无法分辨。脑病组1H-MRS上三大波峰亦清晰显示,但NAA峰普遍较低,部分病例NAA峰明显低于Cr峰。高危组亦有个别病例出现NAA峰的轻度减低。NAA/Cr比值：对照组为1.062±0.165,脑病组为0.843±0.175,高危组为1.002±0.189,单因素方差分析结果显示三组间差异具有统计学意义(F=5.486,P=0.008)。以LSD-t检验对三组进行两两比较,脑病组与对照组间、脑病组与高危组间差异均有统计学意义(P值分别为0.003、0.025),脑病组NAA/Cr比值较其他两组均有所减低。但高危组与对照组间无显著差异(P=0.377)。Cho/Cr比值：对照组为2.001±0.417,脑病组为1.997±0.188,高危组为1.801±0.240,单因素方差分析结果显示三组间差异无统计学意义(F=2.003,P=0.149)。NAA/Cho比值：对照组为0.547±0.113,脑病组为0.411±0.069,高危组为0.570±0.124,三组间差异有统计学意义(F=8.805,P=0.001)。脑病组与对照组间、脑病组与高危组间差异均有统计学意义(P值分别为0.002,0.000),脑病组NAA/Cho比值较对照组及高危组均有所减低。高危组与对照组间无显著差异(P=0.571)。mI/Cr比值：对照组为0.367±0.107,脑病组为0.439±0.171,高危组为0.381±0.095,三组间无统计学差异(F=1.199,P=0.313)。4、NAA/Cr比值与NBNA评分、TSB峰值,以及NBNA评分与TSB峰值的相关性分析经K-S拟合优度检验,27例高胆红素血症患儿NBNA评分、TSB峰值及NAA/Cr比值均符合正态分布,采用Pearson相关分析分别对NAA/Cr比值与NBNA评分,NAA/Cr比值与TSB峰值,以及NBNA评分与TSB峰值分别进行相关性检验。结果显示,NBNA评分与TSB峰值有显著相关性(r=-0.718,P=0.000),但NAA/Cr比值与NBNA评分(r=0.042,P=0.833),以及NAA/Cr比值与TSB峰值之间(r=-0.087,P=0.665)均无显著相关性。结论1、在常规MRI上,健康新生儿脑组织信号与成人有较大区别,通过常规MRI的多序列、多平面成像可较好地观察新生儿苍白球及其他脑组织的形态及信号。采用二维多体素技术进行基底节区1H-MRS扫描,设TE值为144,可有效显示新生儿苍白球区主要化学物质的代谢情况。2、在常规MRI上,ABE患儿有其特征性表现。该病不会导致重要结构的形态学改变,但可导致局部脑组织的信号异常,双侧苍白球的T1加权高信号是胆红素脑病急性期的重要征象。1H-MRS在分子水平提供了更多的诊断依据,对于胆红素脑病急性期脑组织的损伤,1H-MRS较常规MRI更敏感,可更早发现神经元及轴突的代谢异常或功能障碍。3、ABE患儿NAA波峰显著减低,但Cho峰变化不显著,除了可提示神经元—轴突的损伤及功能的改变外,猜测是否存在胆红素对沉积部位脑组织发育的阻滞作用。4、1H-MRS虽然对脑组织损伤的病理情况较为敏感,但并不能反应神经系统的整体功能情况,对胆红素脑病的诊断及评估预后,必须全面综合地考虑患儿的临床症状、实验室及影像学检查。