许文锋 何荣兴 周香雪（通讯作者）

（1 广西壮族自治区工人医院神经内科 广西 南宁 530021）

（2 中山大学附属第一医院东院影像科 广东 广州 510080）

（3 中山大学附属第一医院神经内科 广东 广州 510080）

肝豆状核变性（Hepato lenticular degeneration，HLD也称wilson disease，WD）是一种常染色体单基因隐性遗传的铜代谢障碍疾病，其致病基因ATP 7B，定位于染色体13 ql 4.3，编码一种铜转运P型ATP酶。ATP 7B 基因突变导致ATP 7B功能减弱或丧失，导致血清铜蓝蛋白合成减少以及胆道排铜障碍，蓄积体内的铜离子在肝、脑、肾、角膜等处沉积，引起进行性加重的肝硬化、锥体外系症状、精神症状、肾损害及角膜色素环(即K-F环)。磁共振波谱成像（MRS）能够进行活体组织内化学物质无创性检测，可用于脑部代谢的研究。二维氢质子磁共振波谱（1H-MRS）比单体素MRS更能准确反映脑部皮层下核团的代谢情况。我们通过二维MRS观察WD患者皮层下核团的代谢情况，并探讨核团代谢情况与临床症状、铜代谢、病程之间的关系。

1.资料与方法

1.1 一般资料

收集中山大学附属第一医院黄埔院区2017年3月—2017年11月临床确诊的WD患者21例（脑型17例，肝型4例），5例均无血缘关系的健康志愿者作为正常对照组。WD诊断标准为[1]：铜蓝蛋白＜0.2g/L，24h尿铜＞100ug，角膜K-F环阳性，有阳性家族史。

所有对象均签署知情同意书，经医院伦理委员会批准。

脑型WD患者用改良Young量表[2]进行神经症状评分。根据脑型WD患者的临床症状及改良Young量表评分情况（见表1），将脑型WD患者分为以下四型：（1）不自主运动型；（2）帕金森症状型；（3）口－下颌肌张力障碍型；（4）精神障碍型。根据肝功能结果，将WD患者进行Child肝功能分级。所有研究对象进行血清铜、尿铜检查。

表1 脑型WD患者分型方法

1.2 影像学检查方法

WD患者及正常对照进行MRS检查。使用SIEMENS 3.0T MAGNETOM Verio MRI扫描仪和8通道SENSE Head线圈。受检者静息平卧，固定头部，使用棉花降低噪音。用三维快速扰相梯度翻转恢复（3D mprage）序列获取解剖图像：TR/TE 1900ms/2.52ms，FOV 250mm×250mm，矩阵246×256，层厚1mm，层距0.5mm，扫描时间4.18min。fMRI扫描序列采用平面回波成像梯度回波（EPI GRE）序列：TR/TE 2000ms/30ms，FOV 192mm×192mm，矩阵64×64，层数36，层厚3mm，层距0.75mm，扫描时间6.46min,采集次数200。

1.3 数据处理

采用二维波谱呈像方法，自动MRI波谱检测技术，点分辨波谱(PRESS)序列，TR1500ms，TE 135ms，自动匀场，FOV210mm×240mm，相位矩阵160×160。感兴趣区(ROI)为两侧豆状核、尾状核、丘脑、小脑、黑质、额叶白质，体积为1.0cm×1.0cm×1.0cm。选取ROI时注意避免脑脊液和颅骨等的影响。用MR仪自带的Sage波谱处理软件计算N－乙酰天门冬氨酸（N-acetylaspartate，NAA）、胆碱（choline，Cho）、肌酸（creatine，Cr）的曲线下面积及NAA／Cr、Cho／Cr的比值。同时将仪器生成的波谱原始数据导入电脑工作站，用Spectro View软件对波谱原始数据处理。

1.4 统计学方法

2.结果

2.1 WD患者及正常对照基本情况，见表2。

表2 WD患者及正常对照的基本情况对比

2.2 WD患者与正常对照MRS数据比较

WD患者及正常对照核团MRS数据，见表3。

表3 WD患者及正常对照核团MRS数据 （±s）

表3 WD患者及正常对照核团MRS数据 （±s）

*与正常对照比较，有统计学意义（P≤0.05）；△与脑型WD患者比较，有统计学意义（P≤0.05）。

部位项目脑型WD肝型WD正常对照右侧尾状核NAA/Cr2.36±0.99*2.74±0.32*5.19±0.12 Cho/Cr7.21±3.10*3.23±1.22△2.56±0.59左侧尾状核NAA/Cr2.22±1.00*2.94±1.025.27±0.17 Cho/Cr4.16±3.853.17±0.552.51±0.35右侧豆状核NAA/Cr2.11±1.042.89±0.553.97±0.20 Cho/Cr2.17±1.742.42±0.651.06±0.74左侧豆状核NAA/Cr1.76±1.07*2.18±0.56*4.48±0.25 Cho/Cr1.62±0.951.66±0.841.04±0.29右侧丘脑NAA/Cr2.69±1.93*2.77±0.195.25±0.12 Cho/Cr4.78±3.08*2.04±0.19△1.14±0.11左侧丘脑NAA/Cr2.24±1.11*2.43±0.20*6.17±0.15 Cho/Cr1.01±0.621.99±0.201.16±0.05右侧黑质NAA/Cr1.87±0.431.7±0.651.3±0.08 Cho/Cr1.24±0.751.00±0.311.07±0.09左侧黑质NAA/Cr1.84±0.802.60±0.331.87±0.05 Cho/Cr1.29±0.571.4±0.370.93±0.23右侧小脑NAA/Cr1.83±0.161.30±0.822.11±0.09 Cho/Cr1.53±0.871.40±0.421.25±0.08左侧小脑NAA/Cr1.83±0.842.10±0.791.59±0.14 Cho/Cr1.38±1.001.92±0.471.20±0.09右侧额叶NAA/Cr2.04±0.942.12±0.822.55±0.28 Cho/Cr3.29±1.821.85±0.203.7±0.14左侧额叶NAA/Cr1.77±1.022.14±0.212.85±0.15 Cho/Cr2.05±1.781.43±0.382.65±0.15

通过独立样本t检验，与正常对照比较，脑型WD患者双侧尾状核（P=0.043,0.021）、左侧豆状核（P=0.040）、双侧丘脑（P=0.035,0.037）NAA/Cr下降，右侧尾状核（P=0.041）、右侧丘脑（P=0.035）Cho/Cr升高。

通过独立样本t检验，与正常对照比较，肝型WD患者右侧尾状核（P=0.029）、左侧豆状核（P=0.033）、左侧丘脑（P=0.042）NAA/Cr下降。

2.3 肝脑型WD患者MRS结果比较

通过独立样本t检验，肝型WD患者右侧尾状核（P=0.043）、右侧丘脑（P=0.039）Cho/Cr低于脑型。

2.4 各型WD患者MRS结果

各类型WD患者MRS比较，见表4。

表4 各类型WD患者MRS数据（±s）

表4 各类型WD患者MRS数据（±s）

部位项目1型2型3型4型右侧尾状核NAA/Cr1.83±1.251.84±1.023.13±1.212.98±0.67 Cho/Cr1.12±0.563.16±2.333.32±1.173.00±2.32左侧尾状核NAA/Cr2.47±0.621.92±0.772.06±0.452.81±0.36 Cho/Cr2.88±0.723.34±1.093.26±1.072.38±1.21右侧豆状核NAA/Cr2.43±1.001.39±0.422.33±0.771.65±0.31 Cho/Cr3.30±0.891.26±0.502.14±1.191.51±0.34左侧豆状核NAA/Cr1.51±0.311.45±0.461.99±0.642.87±0.92 Cho/Cr1.75±1.071.12±0.351.91±0.332.10±1.21右侧丘脑NAA/Cr1.44±1.22*1.96±0.363.22±0.572.20±1.21 Cho/Cr2.04±0.991.51±1.035.28±2.36*1.10±1.26左侧丘脑NAA/Cr1.49±0.722.92±0.792.24±1.052.92±1.03

部位项目1型2型3型4型Cho/Cr2.50±0.691.24±0.234.47±1.56*1.67±0.76右侧黑质NAA/Cr2.02±1.331.08±0.74*2.12±1.061.46±0.39 Cho/Cr1.16±0.461.57±0.371.24±0.391.69±0.62左侧黑质NAA/Cr1.54±0.372.50±0.981.71±1.051.74±0.35 Cho/Cr0.97±0.362.20±1.071.20±0.491.36±0.59右侧小脑NAA/Cr1.44±0.392.87±1.261.55±1.061.28±0.37 Cho/Cr1.39±0.761.75±0.651.54±0.591.70±1.02左侧小脑NAA/Cr2.23±0.481.40±0.621.73±0.571.75±1.03 Cho/Cr0.87±0.342.08±1.211.17±0.541.43±0.39右侧额叶NAA/Cr1.45±0.622.07±0.222.68±1.252.17±0.75 Cho/Cr2.32±2.031.34±0.921.91±0.364.33±1.34*左侧额叶NAA/Cr2.22±0.432.65±1.232.48±1.175.63±2.03 Cho/Cr2.02±0.921.71±0.821.86±0.454.33±0.45*

通过方差分析，1型WD患者右侧丘脑NAA/Cr值低于3型；2型患者右侧黑质NAA/Cr值低于其他类型；3型患者双侧丘脑Cho/Cr值高于其他类型；4型WD患者双侧额叶Cho/Cr值高于其他类型。

MRS结果与改良Young量表评分总分及各项评分无相关性。

2.5 MRS结果不对称性结果

将左右侧感兴趣区改良Young量表单项得分相差2分以上，认定为神经症状不对称。神经症状不对称者为14例（66.67%），其中震颤不对称者为6例，肌张力障碍不对称者为11例，舞蹈样动作不对称者为1例。

通过配对t检验，神经症状对称的患者中，WD患者各感兴趣区左右侧NAA/Cr、Cho/Cr值比较无明显差异。

震颤症状不对称的患者中，双侧丘脑Cho/Cr值有差异（P=0.040）。

肌张力障碍、舞蹈样动作不对称的患者中，未发现双侧MRS数据不对称性。

2.6 MRS结果与临床资料关系

通过相关分析，左侧额叶NAA/Cr与病程呈负相关（r=-0.62,P=0.01）。

MRS结果与血清铜、尿铜结果无相关性。

MRS结果与肝功能等级无相关关系。

3.讨论

WD脑部的病变主要在基底节,以壳核最明显,次为苍白球及尾状核。其他如大脑皮质、丘脑、红核、黑质、齿状核、中脑、脑桥、小脑均可受累。组织病理学改变主要包括脑水肿、坏死以及海绵状变性、脑萎缩等：过量蓄积的铜离子具有细胞毒性作用并可引起脑组织慢性缺血，导致脑部神经细胞变性肿胀、坏死消失，神经纤维髓鞘脱失，病变区出现软化、囊变及空腔，继而星形胶质细胞增生肥大，晚期出现脑萎缩、组织结构疏松[3]。

MRS能够进行活体组织内化学物质的无创性检测，提供的代谢信息往往早于疾病的形态学改变，能反映感兴趣区的代谢情况，Cr作为高能磷酸盐的储备形式及ATP、ADP的缓冲剂，能够直接反映能量代谢情况且Cr值一般不会随病理变化而变化，比较稳定固可用作临床参考值，对代谢信息进行标准化，计算NAA/Cr、Cho/Cr比值等。NAA是中枢神经系统内浓度最高的代谢物，分布于神经元与轴索，它是标记神经元和轴索生存能力与密度的指标[4]。Cho是磷脂代谢的成分，参与细胞膜的合成与降解,其峰值的高低是由膜磷脂中的胆碱浓度决定的，它可以反映细胞膜磷脂的稳定状态及细胞的增殖程度[5]。Wilson病中Cho增高与病变区星形胶质细胞增生相关[6]。我们的研究中，脑型WD患者双侧尾状核、左侧豆状核、双测丘脑NAA/Cr下降，右侧尾状核、右侧丘脑Cho/Cr升高。肝型WD患者右侧尾状核、左侧豆状核、左侧丘脑NAA/Cr下降。提示脑型、肝型WD患者均存在神经元细胞的减少和星形胶质细胞增生。也支持肝型WD患者的颅内代谢异常出现时间要先于患者的临床神经、精神症状。同时我们发现，肝型WD患者右侧尾状核、右侧丘脑Cho/Cr低于脑型。提示脑型WD患者的脑部部分核团的星形胶质细胞增生较肝型WD患者明显。

我们根据脑型WD患者的神经症状，将其分为1型（不自主运动型）、2型（帕金森症状型）、3型（口-下颌肌张力障碍型）、4型（精神症状型）。我们发现不同神经症状WD患者脑部MRS特点有所不同。1型WD患者右侧丘脑NAA/Cr值低于3型；2型患者右侧黑质NAA/Cr值低于其他类型；3型患者双侧丘脑Cho/Cr值高于其他类型；4型WD患者双测额叶Cho/Cr值高于其他类型，提示不同神经症状在脑部不同核团的神经元细胞的减少及星形胶质细胞增生存在差异。

神经症状不对称在WD患者中非常常见。我们发现，神经症状对称的患者中，WD患者各感兴趣区左右侧NAA/Cr、Cho/Cr值比较无明显差异。肌张力障碍、舞蹈样动作不对称的患者中，未发现双侧MRS数据不对称性。震颤症状不对称的患者中，双测丘脑Cho/Cr值有差异。提示震颤症状不对称的患者中，双测丘脑星形胶质细胞增生存在差异。

MRS结果与血清铜、尿铜结果无相关性。MRS结果与肝功能等级无相关关系。左侧额叶NAA/Cr与病程呈负相关。吴舒梅等[7]的研究同样发现NAA/Cr比值降低的程度与病程呈负相关。病程越长神经元损伤可能越明显。

综上所述，二维MRS反映了WD患者脑部核团及额叶皮层存在神经元细胞的减少和星形胶质细胞增生等代谢异常。肝、脑型WD患者在脑部核团的损伤程度上有区别。不同神经症状在脑部核团损伤的部位上存在差异。神经症状的不对称性与核团代谢的不对称性有一定相关性。