MRI在早產兒缺血缺氧性腦損傷診斷及預后腦發育評估中的應用觀察

1.鄭州大學附屬鄭州中心醫院兒內科(河南 鄭州 450000)

2.鄭州大學附屬鄭州中心醫院新生兒科(河南 鄭州 450000)

3.鄭州大學附屬鄭州中心醫院影像科(河南 鄭州 450000)

李二娜1,* 劉靜炎1 王 凱2劉 磊2 慎源潔3

早產兒缺血缺氧性腦損傷主要是胎兒宮內窘迫、分娩過程及出生后缺氧窒息導致[1]，缺血缺氧影響早產兒腦細胞能量供給及代謝，大腦血流動力學改變，腦血流灌注減少，大腦再灌注損傷，進而引起一系列病理生理學改變[2-3]。缺血缺氧性腦損傷是早產兒死亡和腦癱的主要原因之一，在腦細胞發生不可逆性損傷前及時診斷、治療，有利于降低死亡率和致殘率，因此早期診斷及預后評估尤為重要。既往文獻報道[4-5]，MRI診斷評估顱腦疾病具有較高的準確性，廣泛應用于腦損傷、顱腦腫瘤、腦血管病的診斷中，相比超聲、CT以及血液學指標、臨床評分等具有明顯的優勢。本研究探討MRI在早產兒缺血缺氧性腦損傷診斷及預后腦發育評估中的應用價值，以期為臨床診治提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2018年1月至2019年12月我院新生兒科收治的42例缺血缺氧性腦損傷早產兒，設為病例組，男23例，女19例；胎齡29～36周，平均胎齡(32.56±1.76)周；出生體重900～2520g，平均出生體重(1923.47±386.25)g。選取同期住院的30例非腦病早產兒，設為對照組，男15例，女15例；胎齡29～35周，平均胎齡(32.42±1.61)周；出生體重950～2630g，平均出生體重(1952.63±374.59)g。病例組、對照組早產兒的性別、胎齡、出生體重比較，差異無統計學意義(P＞0.05)。本研究經醫院倫理委員會批準，早產兒父母簽署知情同意書。

納入標準：符合缺血缺氧性腦損傷的診斷標準[6]；早產兒，28周≤胎齡＜37周；患兒監護人愿意積極治療并定期隨訪。

排除標準：合并先天性疾病、內分泌代謝異常；先天性畸形兒；產傷、顱腦外傷、顱內出血、中樞神經系統感染等導致的腦損傷。

1.2 方法所有早產兒均于出生后5～7d進行MRI檢查。儀器設備為MAGNETOM Spectra 3.0T磁共振成像儀(德國西門子公司)，使用高密度18通道頭顱專用線圈。考慮到新生兒自主控制能力差，檢查前30min給予5%水合氯醛口服，鎮靜，給藥劑量為1mL/kg，對于鎮靜效果差的患兒可適當增加1次用藥?；純弘p耳塞入棉球，避免MRI檢查產生的電流震蕩噪音對患兒的影響。當患兒安靜入睡后，保持仰臥位，棉被包裹好并用特制膠帶固定，避免患兒中途醒來身體不自主運動干擾成像。若患兒頭部有留置針，在MRI檢查前應去除留置針，避免造成偽影干擾。在MRI檢查時，密切關注患兒的生命體征、皮膚等情況，若有異常停止檢查。掃描序列包括：T1加權成像(T1-weighted imaging，T1WI)、T2加權成像(T2-weighted imaging，T2WI)、彌散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)，進行頭顱橫軸位、矢狀位掃描。掃描參數：T1WI橫軸位：重復時間(TR)為500ms，回波時間(TE)為18ms，層距5mm，視野(FOV)為240mm，采集矩陣320×224，平均次數(NEX)為2次。T1WI矢狀位：TR為5100ms，TE為130ms，層距為5mm，FOV為240mm，矩陣512×288，NEX為2次。T2WI橫軸位：TR為700ms，TE為20ms，層距為5mm，FOV為240mm，矩陣288×192，NEX為2次。T2WI矢狀位：TR為4000ms，TE為130ms，層距為5mm，FOV為240mm，矩陣320×256，NEX為2次。DWI橫軸位：TR為6200ms，TE為12ms，層距為5mm，FOV為240mm，矩陣192×192，NEX為2次。觀察顱腦病變部位及信號變化等。

1.3 成像處理掃描完成后，成像資料自動導入Sante MRI Viewer(MRI圖像處理軟件)，由2名中級職稱、5年以上經驗的影像學醫師獨立閱片，勾畫雙側基底節蒼白球區為感興趣區，分別計算T1WI、T2WI、DWI成像下的感興趣區的信號強度值T1值、T2值、DWI值，測量3次取平均值。

1.4 治療與預后評估記錄所有早產兒出生5min的Apgar評分，其中8～10分為正常，4～7分為輕度窒息，0～3分為重度窒息。所有缺血缺氧性腦損傷早產兒接受常規住院治療，治療措施包括：(1)降低顱內壓：出生后2～3d靜脈滴注甘露醇，或靜脈滴注呋塞米、地塞米松。(2)控制驚厥：靜脈注射苯巴比妥控制驚厥，或水化氯醛灌腸。(3)消除腦干癥狀：對于重癥深昏迷、伴有中樞性呼吸衰竭或存在循壞衰竭、胃腸紊亂、頻繁驚厥發作的患兒，靜脈滴注納絡酮。(4)高壓氧治療：10d為一療程，一般進行2～4個療程。(5)營養神經藥物：靜脈注射神經節苷脂、依達拉奉、1,6-二磷酸果糖等，促進神經細胞代謝、保護神經功能。對患兒進行1年隨訪追蹤預后，患兒于12月齡時復查MRI，記錄信號強度值T1值、T2值、DWI值?；純河?2月齡時接受貝利嬰幼兒發展量表Ⅲ(Bayley scales of infant development-Ⅲ，BSID-Ⅲ)[7]測評，評估患兒預后。

1.5 統計學方法采用SPSS 22.0軟件。滿足正態分布的計量資料以(±s)表示，組間比較進行獨立樣本t檢驗，組內比較進行配對t檢驗。相關性采用Pearson相關性分析。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 病例組與對照組的MRI表現對照組MRI成像顯示早產兒皮質薄、呈迂曲條帶狀，腦室較大、腦外間隙寬，T1WI皮層、髓鞘呈高信號，白質、腦脊液、顱骨呈低信號；T2WI皮層、髓鞘、顱骨呈低信號，白質、腦脊液呈高信號；DWI顯示雙側大腦半球未見明顯異常信號(圖1)。病例組MRI成像顯示廣泛腦水腫35例，皮質下及腦室旁白質損害15例，丘腦及基底節區和腦干背側異常信號24例，大腦皮質層層狀壞死、皮層下白質及深部白質脫髓鞘改變9例(圖2-6)。

2.2 病例組與對照組出生7d內的MRI測量值及出生5minApgar評分比較病例組出生5min Apgar評分低于對照組，病例組出生7d內的MRI測量值T1值、T2值、DWI值均高于對照組，差異有統計學意義(P＜0.05)，見表1。

表1 病例組與對照組出生7d內的MRI測量值及出生5 min Apgar評分比較(x-±s)

表2 病例組出生7d、12個月齡的MRI測量值及BSID評分比較(x-±s)

圖1 男，胎齡33周，出生5min Apgar評分10分，出生后7d進行MRI檢查，無腦損傷。1A：T1WI成像未見明顯異常信號，雙側內囊后肢呈高信號為正常髓鞘化表現(箭頭)；1B：T2WI成像未見明顯異常信號。

圖2 女，胎齡35周，出生5min Apgar評分5分，出生后5d進行MRI檢查，診斷為輕度缺血缺氧性腦病。2A：T1WI成像軟腦膜增厚，沿著心室壁線性增強，基底節和右尾狀核頭部有多個局灶性圓形高信號病灶(箭頭)；2B：DWI成像顯示尾狀核有多處高信號病灶(箭頭)。

圖3 男，胎齡33周，出生5min Apgar評分5分，出生后6d進行MRI檢查，診斷為輕度缺血缺氧性腦病。3A：T1WI成像軟腦膜增強信號(箭頭)；3B：DWI成像顯示上左枕區的微小病灶(箭頭)。

圖4 男，胎齡36周，出生5min Apgar評分3分，出生后7d進行MRI檢查，診斷為輕度缺血缺氧性腦病。4A：T1WI成像未見明顯異常信號；4B：T1WI成像可見基底節信號異常。

圖5 男，胎齡30周，出生5min Apgar評分1分，出生后5d進行MRI檢查，診斷為重度缺血缺氧性腦病。5A：T1WI成像可見彌漫性皮質信號異常；5B：T1WI成像可見彌漫性皮質和基底節/丘腦信號異常。

圖6 男，重度缺血缺氧性腦病，治療后1個月復查MRI。6A：T2WI成像可見白質體積輕度丟失，存在明顯腦溝間隙(箭頭)；6B：T1WI成像顯示胼胝體彌漫性變薄(箭頭)。

2.3 病例組出生7d、12個月齡的MRI測量值及BSID評分比較治療后，30例患兒病情較輕已痊愈，12例患兒由于缺血缺氧性腦損傷病情較重遺留有腦癱后遺癥，后續將接受腦癱康復治療。病例組12個月齡的MRI測量值T1值、T2值、DWI值均低于出生7d的MRI測量值，病例組12個月齡的BSID評分高于出生7d的BSID評分，差異有統計學意義(P＜0.05)，見表2。

2.4 出生7d、12個月齡的MRI測量值與5min Apgar評分、BSID評分的相關性出生7d的MRI測量值T1值、T2值、DWI值與出生5min Apgar評分無明顯相關性(r=-0.932，r= -0.085，r=-0.013，P＞0.05)。12個月齡的MRI測量值T1值、T2值、DWI值與12個月齡的BSID評分呈負相關(r=-3.554，r= -4.367，r=-4.228，P＜0.001)。

3 討 論

缺血缺氧性腦損傷的影像學診斷方法主要是超聲、CT和MRI。頭顱超聲和CT操作便捷，對腦水腫、腦實質病變顯示較為清楚。楊禮等[8]研究報道，頭顱超聲能實時反映缺血缺氧性腦損傷患兒的腦血流灌注情況，在形態學上大部分患兒出現雙側腦半球回聲彌漫性增強，腦室、腦溝及半球裂隙變窄或消失，灰白界限不清，提示腦水腫。羅鷹等[9]研究報道，CT診斷缺血缺氧性腦損傷分型的準確率分別可達80%以上，對確定有無顱內出血和出血類型以及動態檢查十分方便。隨著MRI在臨床的普及，MRI已成為顱腦病變的最佳影像學檢查，對發現微小病灶及病灶分布的檢出較為敏感，相比超聲、CT診斷的靈敏性更高。張惠玲[10]研究發現，MRI診斷缺血缺氧性腦損傷及病情輕重程度分型的準確率較高，輕度、中度、重度腦損傷的診斷符合率分別為87.5%、81.3%、93.8%，較好地反映新生兒缺血缺氧性腦病的病理特征與病變程度。

目前臨床發現，缺氧缺血性腦損傷發病初期1～2d時病變不明顯，故而MRI常規序列對缺氧缺血性腦損傷發病初期的陽性檢出率較低， 建議在新生兒出生后5～7d檢查更能獲得明顯的信號差異[11]。本研究比較病例組與對照組早產兒出生后5～7d的T1WI、T2WI、DWI的感興趣區的信號強度值T1值、T2值、DWI值，定量評估診斷價值，結果發現，病例組出生7d內的MRI測量值T1值、T2值、DWI值均高于對照組。本研究發現，缺血缺氧性腦損傷的MRI成像主要為廣泛腦水腫、皮質下及腦室旁白質損害、丘腦及基底節區和腦干背側異常信號、大腦皮質層層狀壞死、皮層下白質及深部白質脫髓鞘改變等，這與Rana等[12]、曹玲等[13]的研究報道大體相符，MRI下廣泛腦水腫、腦白質軟化及基底節/丘腦信號異常率較高。在臨床實際中，通常發現不同胎齡、不同窒息程度的早產兒腦損傷的性質和病情程度不同，這可能與患兒缺血缺氧的時間、個體腦血管解剖結構的差異有關。分析其病理學機制，大腦缺氧時血管通透性增加，不良代謝產物在大腦組織內積聚；基底節、丘腦對缺氧更加敏感，容易發生損傷，丘腦下部-垂體系統受損，機體抗利尿激素分泌增加，進而發展為腦水腫和顱內壓升高；缺血再灌注損傷也會造成區域性缺血或梗塞，若治療不佳可發展為腦實質不可逆性損害，大腦皮層壞死、白質脫髓鞘改變甚至腦萎縮[14-15]。

降低顱內壓、高壓氧治療、營養神經等是治療早產兒缺氧缺血性腦損傷的主要方法[16]。經治療后，本研究于患兒12個月齡時復查MRI，結果發現患兒12個月齡時的MRI測量值T1值、T2值、DWI值均低于出生7d的MRI測量值，這表示患兒顱腦影像學改變明顯好轉，這與患兒的臨床痊愈表現及BSID評分改善情況相符。新生兒Apgar評分是臨床普及使用的評價新生兒窒息程度的重要方法，本研究發現，患兒出生7d的MRI測量值T1值、T2值、DWI值與出生5min Apgar評分無明顯相關性，推測可能是因為影響Apgar評分的因素較多，包括皮膚黏膜顏色、心率、對刺激的反應、肌張力、呼吸5項指標，而受到患兒個體差異的影響，窒息程度與缺血缺氧性腦病的病變程度并不呈一致性。王雪源等[17]也發現MRI擴散張量成像FA值與1min、5min Apgar評分無明顯相關性，與本研究結果相似。BSID評分被廣泛用于評價嬰幼兒智力及運動的發展情況，是評價嬰幼兒的大腦發育是否正常的重要工具。本研究結果表明，治療后，患兒BSID評分明顯升高，表示患兒大腦發育逐漸恢復完善，并且患兒12月齡的MRI測量值T1值、T2值、DWI值與12月齡的BSID評分呈負相關，這說明MRI定量評估患兒腦發育預后具有一定的價值。Rusli等[18]也報道以灰質和后肢內囊損傷為感興趣區的MRI下T1WI、T2WI、DWI序列結果與缺血缺氧性腦病新生兒2年的神經發育結果具有關聯性。

綜上所述，MRI不僅可以早期診斷早產兒缺血缺氧性腦損傷，而且還能評估腦發育預后，臨床應用價值高。不過在預后評估方面，本研究僅探討了MRI對患兒1年的近期預后，MRI的中遠期評估價值仍待后續進一步深入研究。