不同受孕方式單胎足月新生兒腦成熟度的磁共振研究

溫家祥，孫惠苗，楊 潔，李倩云，武艷君，靳 波，楊曉燕

近年來，不孕不育人群逐漸增多，已經成為公眾衛生健康問題，通過輔助生殖技術(assisted reproductive technology，ART)出生的新生兒也越來越多，人們越來越關注ART對腦發育的短期和長期影響。本研究通過測量腦室、腦外間隙的寬度及腦成熟度(total maturation score，TMS)[1]評分，對比自然受孕(nature conceived，NC)和ART受孕的新生兒腦成熟度是否存在差異，從而判斷ART對新生兒腦發育是否存在影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 本研究為回顧性、單中心研究。選擇2018年3月—2021年2月在我院檢查的單胎足月新生兒205例，其中，99例為ART子代新生兒，106例為NC孕子代新生兒。納入標準：①單胎足月新生兒，出生胎齡37～<42周；②磁共振檢查于出生后4 d以內完成；③生產過程順利。排除標準：①合并影響顱腦發育的疾病，例如缺氧缺血性腦病、顱內出血、感染、發育畸形等；②生產過程中存在可能影響腦發育的情況，如胎膜早破、產程延長等；③圖像中出現偽影，影響測量或評分。本研究經我院醫學倫理委員會批準，所有新生兒父母或法定監護人均簽署了知情同意書(批準文號：IRB-KY-2019-001)。

1.2 方法 檢查之前，給予新生兒10%水合氯醛1 mL/kg灌腸鎮靜，待其熟睡后掃描。掃描設備為Philips 3.0T磁共振掃描儀，8通道頭部線圈，采集軸位T1WI、T2WI序列[T1WI：重復時間(TR)300 ms，回波時間(TE)10 ms；T2WI：TR 3 000 ms，TE 80 ms，掃描層厚4.0～6.0 mm，層間距1.0 mm]。在T2WI序列分別測量，①側腦室前角最外端間距(ab)以及同一層面大腦橫徑(AB)；②側腦室三角區最外端間距(cd)以及同一層面大腦橫徑(CD)；③透明隔間腔寬度(CSP)；④丘腦上方生發基質層面測量兩額葉之間縱裂中點間的寬度(M)、右額前間隙(R1)、左額前間隙(L1)；⑤顳極前方腦外間隙最寬處-右顳前間隙(R2)、左顳前間隙(L2)[2-4]。測量方式磁共振圖像見圖1。

圖1 ab、cd、AB、CD、CSP、R1、L1、M、R2、L2測量方法磁共振圖像

1.3 統計學處理 采用SPSS 22.0統計軟件進行數據分析。采用t檢驗，當方差齊時，采用已假設方差齊性的檢驗結果，當方差不齊時，采用未假設方差齊性的檢驗結果。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 ART組與NC組性別、胎齡比較 ART組出生胎齡小于NC組，差異有統計學意義(P<0.05)。兩組新生兒性別比較，差異無統計學意義(P>0.05)。詳見表1。本研究將新生兒按照出生胎齡分成37周、38周、39周、40周、41周5組進行分析，以降低出生胎齡較低對結果的影響。

表1 ART組與NC組性別、胎齡比較

2.2 ART組與NC組ab、cd、AB、CD、CSP、R1、L1、M、R2、L2比較(見表2)

表2 ART組與NC組ab、cd、AB、CD、CSP、R1、L1、M、R2、L2比較(±s)

2.3 腦成熟度評分 在T1WI、T2WI序列進行腦成熟度評分。其中，包括髓鞘化進程(M，7分)、皮層折疊(C，6分)、生發基質(G，4分)、膠質細胞移行帶(B，4分)。腦成熟度評分總分=M+C+G+B，由2名10年以上診斷經驗的醫師進行評分，并取其平均數。腦成熟度評分細則見圖3、表3。ART組與NC組皮層折疊比較差異有統計學意義(P<0.01)，余3項指標差異無統計學意義(P>0.05)，腦成熟度評分總分差異有統計學意義(P=0.039)。

圖3 腦成熟度評分磁共振圖像

表3 腦成熟度評分細則

3 討 論

ART技術已經在臨床廣泛運用，運用ART技術出生的嬰兒也越來越多。運用ART技術出生的子代與NC方式相比，雙胎、早產等不利情況概率高；并且ART技術本身可能存在一定的風險，ART技術中的部分操作可能會影響滋養細胞的植入和胎盤形成，并且運用ART技術的人群多為高齡產婦，其雌孕激素的水平可能較低，或許會對胎兒的發育產生一定影響[5]。從本研究數據來看，雖然ART組和NC組均為足月新生兒，但是NC組出生胎齡在40周的比例最高；而ART組為37周比例最高，并隨著孕周的增加，比例逐漸下降。

在腦發育方面，孕期胎兒腦發育迅速，顱骨、腦成熟度、腦室及腦外間隙的寬度等會發生明顯的變化。Fukuyama等[6]提出顱骨與腦發育不平衡學說，顱骨發育早于腦實質發育，從而出現腦外間隙增寬現象。32周以前，腦脊液容積(包括腦室及腦室外腦脊液)隨著孕周逐步增加，在32周以后，腦脊液容積開始出現不穩定，有減少，隨著孕周的增加總體呈下降的趨勢[7]。所以用腦室形態、腦外間隙寬度可以間接評估腦實質發育情況。

AB、CD值為通過腦室前角、三角區水平的大腦顱骨橫徑，并且為內徑。本研究結果顯示，兩組AB、CD值差異無統計學意義，說明在ART和NC子代單胎足月新生兒中，顱腔橫徑的發育一致。研究表明，孕周與胎兒顱腔內體積(intracranial cavity volume，ICV)呈線性增長趨勢(r=0.97)[7]。所以推測相同孕周ART組與NC組顱腔的容積發育應該是一致的。

ab、cd、CSP均值的測量過程中未體現出明顯的差異。兩組ab、cd的均值基本一致。CSP僅在37周、39周差異有統計學意義。CSP的形成和閉合是一個生理性的過程，雖然CSP的作用尚不明確，但是其為胎兒腦中線結構發育良好的標志。CSP在20～26周后出現，36～40周左右閉合[8]，有研究用超聲對比了20～26周ART和NC胎兒CSP的寬度，ART組CSP寬度略低于NC組[9]。然而在晚孕階段，早產兒或足月兒伴發缺血缺氧性腦損傷者CSP增寬，占85%[10]。本研究所測37～41周組中ART組CSP均值均大于NC組，與以上報道相符。據此推測ART組的CSP發育整體比較晚，表現在出現時間晚和消失時間晚。

腦外間隙指標 L1、R1和L2、R2反映額葉、顳葉的發育情況，本研究結果顯示，除41周胎齡新生兒外，兩組L1、R1比較差異均無統計學意義，L2、R2比較差異有統計學意義。可能與顳葉的發育速度有關。Kretschmann等[11]認為顳葉在妊娠后期較其他各葉增加更顯著，并且這種顯著的增加持續至出生后的1～2個月。本研究L2、R2的統計時間正好處在了顳葉發育的最關鍵時期，所以本次測量所得的L2、R2在ART和NC之間的差異可能是顳葉發育速度不同所致。在測量過程中發現即使在同一組內，無論是ART組還是NC組，L2均大于R2。有學者認為成年人群中顳葉的不對稱可能與利手、語言功能相關[12-13]。但也有學者認為顳葉的不對稱在新生兒及嬰兒期(語言前人群)已經存在[14]，這與本研究的發現類似。

在腦成熟度方面，本研究采用Childs等[1]提出的腦成熟度評分量表，包括髓鞘化進程、皮層折疊、生發基質、膠質細胞移行帶。本研究結果顯示，ART組與NC組皮層折疊差異有統計學意義，余3項指標差異無統計學意義，TMS評分總分差異有統計學意義，所以認為總分的差異多為皮層折疊貢獻。這可能與皮層折疊的發生時間有關。有研究表明，在26周前腦體積先增長；而26周后，腦表面積增加明顯，表面積的增加主要表現形式為腦溝折疊[15]。

ART子代較NC子代雙胎兒、早產、低出生體重、新生兒期入住重癥監護室率等較高[16]。新生兒期腦發育在顳葉體積的發育、皮層卷曲方面，ART組稍慢于NC組，具體延遲時間尚不明確。目前對幼兒、學齡期兒童的研究普遍報道了正常的認知、行為、社會情緒和精神運動發展[17-18]。

綜上所述，ART出生子代在新生兒期較易遇到早產、低出生體重等不利情況，導致腦發育遲緩，但是除外這些不利因素，ART子代較NC子代發育仍有遲緩。應在新生兒出生后的發育過程中，避免不利因素的持續存在，最大限度降低損傷的不利影響，使新生兒腦發育在后續發育過程中追趕至正常水平。本研究的不足之處：研究過程中腦外間隙等參數需要手動測量，腦成熟度的打分需要主觀評定，均存在人為因素；ART子代腦發育具體遲緩時間不能量化。今后應采用圖像自動分割軟件、機器學習等做進一步闡述。