MRI-DWI對新生兒缺血缺氧性腦病的早期評估分析

趙學媛 劉園園 王瑞娟 天津市東麗區東麗醫院放射科 300300

新生兒缺血缺氧性腦病(Hypoxic-ischemicencephalopathy，HIE)是指新生兒在圍產期內出現窒息導致腦組織、中樞神經因供血不足而缺氧壞死引起一系列腦病，是新生兒病殘的最常見原因之一，甚至可引發死亡[1]。因HIE是在新生兒出生72h內逐漸發展，故早期進行準確診斷實施有效治療顯得極為重要。臨床常用超聲、電子計算機斷層掃描(CT)和磁共振成像(MRI)等輔助診斷HIE，尤其是MRI因無輻射、軟組織分辨力高、多序列多方位成像等特點被廣泛應用，提高了HIE診斷的準確率，為治療干預提供重要依據[2]。本文探討核磁共振彌散加權成像(Diffusion weighted imaging，DWI)在新生兒缺血缺氧性腦病早期診斷中的應用價值，旨在為臨床診斷新生兒HIE提供參考依據。具體如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2015年1月—2020年3月本院收治的已確診HIE患兒89例作為觀察對象。納入標準：(1)所有患兒家屬均簽署知情同意書；(2)患兒出生時間≥36h；(3)無血液系統疾病；(4)均于72h內接受核磁共振檢查。排除標準：(1)合并全身嚴重感染者；(2)伴有重要臟器器質性損傷。依據患兒病情嚴重程度分為輕度組(45例)、中度組(24例)、重度組(20例)。其中輕度組男27例，女18例；分娩方式：剖宮產20例，自然分娩25例；胎齡36～42周，平均胎齡(38.34±2.31)周；體重1.7～4.0kg，平均體重(2.70±0.51)kg；頭圍31.95～40.21cm，平均頭圍(33.81±0.52)cm；身長47.42～51.11cm，平均身長(49.41±0.51)cm。中度組男15例，女9例；分娩方式：剖宮產11例，自然分娩13例；胎齡37～42周，平均胎齡(38.40±2.19)周；體重1.7～4.1kg，平均體重(2.72±0.53)kg；頭圍32.25～40.12cm，平均頭圍(33.73±0.49)cm；身長47.25～51.12cm，平均身長(49.23±0.44)cm。重度組男12例，女8例；分娩方式：剖宮產9例，自然分娩11例；胎齡36～41周，平均胎齡(37.95±2.11)周；體重1.7～3.9kg，平均體重(2.68±0.50)kg；頭圍32.33～40.30cm，平均頭圍(33.67±0.40)cm；身長47.03～51.09cm，平均身長(48.98±0.49)cm。三組性別、分娩方式、年齡、胎齡、體重等一般資料對比，差異不顯著(P>0.05)，具有可對比性。本研究經醫學倫理委員會批準[2019年審(95)號]。

1.2 方法 所有患兒均行MRI常規系列掃描和DWI掃描，具體方法：掃描前30min鼻飼10%水合氯醛，待患兒熟睡后，用塑性海綿固定頭部進行檢查，檢查時注意患兒保暖和聽力保護。儀器采用德國西門子公司1.5T MAGNETOM Avanto超導型MR儀，均進行橫斷面T1WI、T2WI掃描以及矢狀面T1WI掃描，參數設置為層間隔1mm，FOV 190mm×190mm，層厚5mm。DWI檢查使用擴散加權—橫斷面回波平面成像(EPI)序列掃描，參數設置為TR 6 000ms，TE 82ms，擴散因子b值為800s/mm2，25個擴散方向，矩陣256×256，層厚3mm，層間隔1mm，FOV 240mm×240mm，時間為24s。

1.3 觀察指標 由2位經驗豐富的放射科醫生單獨閱片，若出現爭議經討論后確定，分析皮層及皮層下損傷、基底節及丘腦損傷、深部白質損傷和內囊后肢損傷的圖像表現，對比不同檢測方式的陽性檢出率和病灶數目檢出率。

2 結果

2.1 圖像表現 皮層及皮層下損傷、基底節及丘腦損傷、深部白質損傷、內囊后肢損傷磁共振圖像表現見表1。

表1 不同類型新生兒缺血缺氧性腦病患兒磁共振圖像表現

2.2 不同序列病灶檢出率 本組89例HIE患兒，共檢出114個病灶，T1WI+T2WI序列病灶檢出率為70.18%(80/114)，核磁共振DWI病灶檢出率為92.11%(105/114)，兩種方法病灶檢出率對比，差異有統計學意義(χ2=17.913，P<0.001)。

2.3 不同序列陽性檢出率 所有患兒采用T1WI+T2WI序列陽性檢出率為77.53%(69/89)，其中檢出輕度者35例，中度者19例，重度者15例；所有患兒采用核磁共振DWI陽性檢出率為91.01%(81/89)，其中檢出輕度者40例，中度者23例，重度者18例；兩種方法陽性檢出率對比，差異有統計學意義(χ2=6.103，P=0.014)。

3 討論

HIE發病機制較為復雜，圍產期窒息是最主要的原因，其病理變化是“瀑布式”的，臨床將其分為缺血期和再灌注損傷期，其中缺血期主要表現為血液灌注量不足導致氧合能量物質供應不足，細胞內水鈉潴留，出現細胞毒性水腫，再灌注損傷期獲得足夠供氧，機體內出現大量氧自由基產生氧化應激反應，破壞血腦屏障，并損傷細胞膜、線粒體等，同時可增加血管內皮通透性，加重腦組織損傷[3]。缺血期發病迅速，臨床無法在此時期采取治療措施，一般在再灌注損傷期前2～6h提供治療可最大限度保證患兒的神經功能，故早期診斷尤為重要[4]。

MRI是近年來廣泛普及的一種影像學技術，其主要原理是利用人體細胞內氫質子在磁場中的運動來呈現圖像，因人體70%由水分組成，故其成像準確性極高，且軟組織分辨率較高，無電離輻射，是HIE的主要輔助檢查手段。研究表明，早產兒與足月兒的HIE表現差異較大，早產兒多表現為基質出血、腦室旁出血性腦梗死、腦室周圍白質軟化等，足月兒多表現為基底核/丘腦損傷、顱內出血等，故其MRI表現具有差異性，但主要分為以下4類：(1)腦水腫：T1WI呈低信號，T2WI呈高信號；(2)矢旁區腦損傷：急性發病期T2WI呈局部高信號，部分T1WI病變區呈腦回樣或線狀高信號，后期呈長T1長T2信號；(3)基底節及丘腦損傷：急性發病期T1WI呈彌漫性稍高或高信號，T2WI信號正常，后期T2WI呈現局部高信號；(4)基質出血：表現為腦室內出血和蛛網膜下腔出血。但由于新生兒腦內的水分含量高于成人，腦白質信號低于成人，出現輕微腦水腫或局限區域較小時，常規的MRI表現不明顯，并且難以發現腦缺血灶[5-6]。

隨著影像學技術發展，磁共振DMI被應用于HIE診斷，其主要原理是檢測組織內水分子運動速度的差異來反映不同病理狀態下腦組織的結構和細胞的密集程度，通過在T2WI序列180°脈沖前施加2個對稱的彌散敏感梯度脈沖實現[7]。研究顯示，磁共振DWI在HIE 24h內即可觀察到異常成像，主要表現有：(1)急性圍生期窒息：基底節、丘腦、背側腦干等中心灰質和中心皮層信號強度增強；(2)慢性圍生期窒息：皮層和皮層下白質的信號強度增強[8-9]。本文結果提示，磁共振DWI對HIE的陽性檢出率和病灶數目檢出率均高于核磁共振常規系列掃描，分析其原因在于，早期HIE患兒因腦組織缺血缺氧，腦細胞能量代謝產生障礙，引起神經元胞體和神經纖維束細胞膜的鈉鉀泵功能異常，導致水分子在正常腦細胞和水腫腦細胞內的彌散率和彌散方向出現變化，主要表現為缺血水腫部位的腦組織水分子彌散系數較低，該區域組織的含水量未變化，故T1WI+T2WI無法檢測出異常信號，而磁共振DWI可呈出高信號，ADC圖顯示低信號區[10-12]。隨病情發展，血管內皮細胞受損，細胞毒性水腫發展成為血管源性水腫，導致病變部位的水分增多，此時T1WI、T2WI可顯示，但因水分子多聚集在細胞外組織的間隙內，彌散系數變化不明顯，磁共振DWI呈現信號減弱，演變為等信號，診斷價值下降[13-14]。因此，磁共振DWI對于HIE早期診斷的敏感性較高，隨病情進展，其診斷價值下降。

綜上所述，磁共振DWI對HIE的陽性檢出率和病灶數目檢出率均高于核磁共振常規系列掃描，故可作為HIE的早期診斷手段，為臨床治療和預后提供指導依據，值得臨床推廣應用。