PROTON SPECTROSCOPY OF THE NEONATAL BRAIN FOLLOWING HYPOXIC‐ISCHAEMIC INJURY

Abstract

SUMMARY Proton magnctic resonance spectroscopy was used to examine. within the first month of life, the brains of 11 infants born at term—10 with signs of hypoxic-ischaernic encephalopathy (HIE) and one who was neurologically normal at birth. All the infants had peak resonances on their spectra which could be assigned to N-acetylaspartase (NAA). choline-containing compounds (Cho) and creatine plus phosphocreatine (Cr). When neurodevelopmental outcome at one year was correlated with initial spectroscopy findings, the NAA/Cho and NAA/Cr ratios reflected clinical outcome. This study suggests that proton spcctroxopy not only provides new information about biochemical changes occurring in the brains of infants with HIE, but also may help to predict outcomc within the first month of life. RÉSUMÉ Spectrocopie proronique du cerveau á la noissance, à la mite d ‘une agression hipoxque ischémique La spectroscopie de résonance magnétique protonique a été utilisée pour examiner, durant le premier mois de vie, les cerveaux de 11 nourrissons nés a terme, 10 avec des signes d'une encéphalopathie hypoxique (HIE) et un qui était neurologiquement normal á la naissance. Tous Ies nourrissons présentaient des pies de résonance sur leur spectre qui pouvaient ètre attribués à la N-acetylaspartase (NAA), á des composés de cholinc (Cho) et á la créatine plus phosphocréatine (CR). Quand le devenir neurodéveloppemental à Iáge d'un an fut corrélé avec les données spectroscopiques initiales, les rapports NAA/Cho et NAA/CR apparurent caractériser le devcnir clinique. Les enfants neurologiquernent normaus á un an présentaient les rapports les plus bas. Cette étude suggére qur la spectroscopie protonique, non seulement fournir des informations nouvelles sur les modifications biochimiqucs survenant dans les cervcaus de nourrissons ayant présenri une HIE, rnais peur également aider á prédire le devenir dès le premier mois de vic. ZUSAMMENFASSUNG Magnet-Resonaz-Spekrroskopie des neonoraten Gehirns nach hypoxisch-ischämischem Insult Bei II zum Termin geborenen Kindern- 10 mit hyposisch-ischänlischer Enzephalopathie (HIE) und einem bei der Geburt unauffälligen Kind—wurden im ersten Lebensrnonat Hirnuntersuchungen rnit der Magnet-Resonanz-Spektroskopie durchgeführt. Alle Kinder hatten Peak Resonanzen für N-acetylasparatase (NAA), Cholin enthaltende Vcrbindungen (Cho) und Kreatin plus Phosphokreatin (Cr) in ihren Spektren. Korrclierte man den entwicklungsneurologischen Outcome im Alter yon cinem Jahr rnit den anfänglichen Spektroskopiebefunden, so spiegelten die NAA/Cho und die NAA/Cr Verhältnisse den klinischen Befund wider. Die Kinder, die mit einem Jahr neurologisch unauffällig waren, hatten die niedrigsten gehabt. Diese Studie zeigt. daβ die Magnet-Resonanz- Spektroskopie nicht nur neue Informationen über biochemische Veränderungen im Gehirn von Kindern rnit HIE liefert, sondern auch prognostsich für den Outcome im ersten Lebensmonat von Bedeutung sein kann. RESUMEN Espectroscopia por protones de cerebros de recién nacidos despueas de una lesión hipóxico-isqirémica La espectroscopia con resonancia magnética con protones se utilizó para exarninar, dentro del primer mes de vida, 10s cerebros de 1 I lactantes, de 10s cuales 10 tenian signos de encefalopatia hupoxicaisquemica (EHI) y uno era neurológicamenre normal al nacer. Todos los niños tenian picos de resonancia en sus espectros que podian asignarse a la N-acetilasparatasa (NAA), compuestos contincntes de colina (Co) y creatina rnis fosfocreatina. Cuando el curso neuroevolutivo al allo de edad se correlacionó con los hallazgos espectroscópicos iniciales, las relaciones NAA/Co y NAA/Cr reflejaban el curso clinio. Los lactantes que eran neurológicamente normales al año de edad tenian las relaciones más bajas. Este estudio sugiere que la espectroscopia protonica no sólo proporciona nueva inforrnación sobre los cambios bioquimicos ocurridos en 10s cerebros de niños con EHI, si no que también puede ayudar a predecir el curso que seguirá a lo largo del primer 3a0 de vida.