微血管血流(MV-Flow)成像技術評估早產兒與足月兒腦微血管差異

黃劍秋，崔立剛* ，劉云峰

(1.北京大學第三醫院超聲醫學科，2.兒科，北京 100191)

新生兒腦損傷與腦灌注異常密切相關。新生兒腦血流調節能力有限，早產、窒息及感染等因素均可能導致腦血流動力學紊亂，引起腦出血或缺血性損傷，并造成遠期神經系統發育障礙[1]。顱腦超聲是評估新生兒顱腦結構及診斷相關疾病的首選影像學方法。常規彩色多普勒超聲可顯示大腦前動脈等血管，評估其血流動力學狀態，但難以顯示腦微血管結構,無法進行量化分析。利用微血管血流(microvascular flow,MV-Flow)成像技術能可視化微血管結構的低速血流，目前已用于評估肝臟病變、胎盤功能及胎兒顱腦等[2-5]。本研究觀察MV-Flow成像評估早產兒與足月兒腦微血管差異的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 前瞻性納入2021年5月—2022年5月于北京大學第三醫院娩出及就診(早產兒因早產而住院監測，足月兒因高膽紅素血癥及低血糖癥而就診)的30例新生兒，男16例、女14例，出生胎齡30+4～40+5周(214～285天)、平均(255.8±20.7)天，出生體質量1.25～3.93 kg、平均(2.74±0.77)kg，1 min及5 min Apgar評分均為10分；按娩出時間將其分為早產兒組和足月兒組，每組各15例：早產兒組男8例、女7例，11例經剖宮產、4例自然娩出，出生胎齡30+4～36+1周(214～253天)、平均(238.7±13.2)天，出生體質量1.25～2.78 kg、平均(2.15±0.45)kg；足月兒組男8例、女7例，7例經剖宮產、8例自然娩出，出生胎齡37～40+5周(259～285天)、平均(272.9±9.2)天，出生體質量2.74～3.93 kg、平均(3.34±0.52)kg。納入標準：①新生兒情況良好，或經兒科醫師綜合評估為狀態穩定；②經產前、產后超聲檢查及臨床診斷排除神經系統疾病，如缺氧缺血性腦病、腦出血、腦梗死及腦發育異常等；③日齡≤10天。排除標準：①染色體異常；②遺傳代謝性疾病、免疫疾病；③圖像質量不合格。本研究經院倫理委員會審批通過(審批號：IRB00006761-M2021522)。檢查前監護人均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Samsung RS85超聲診斷儀，頻率3.0～12.0 MHz的 LA3-12A高頻線陣探頭。使新生兒仰臥，經前囟掃查，獲得顱腦清晰灰階圖像；之后進入MV-Flow模式，于冠狀面矢狀切面觀察腦實質微血管成像特征，記錄微血管形態及其分布范圍；分別于扣帶回上方額葉(冠狀面)及中央溝區域(矢狀面)自動選擇1.5 cm2ROI，獲取腦微血管的血管指數(vascular index,VI)，即血管像素與總像素的比值(圖1)。

圖1 腦微血管MV-Flow成像圖 ROI(黃圈)內腦微血管VI為48.10%

1.3 統計學分析 采用SPSS 25.0統計分析軟件。以±s表示符合正態分布的計量資料，采用獨立樣本t檢驗進行比較；以χ2檢驗比較計數資料。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床資料 早產兒組與足月兒組新生兒性別及出生方式差異無統計學意義(P均>0.05)；出生時胎齡、體質量、檢查當日日齡及體質量差異均有統計學意義(P均<0.05)。見表1。

表1 早產兒與足月兒一般資料比較

2.2 MV-Flow成像 MV-Flow成像可清晰顯示新生兒腦微血管。新生兒皮質微血管在冠狀面和矢狀面上均表現為垂直于腦表面的短線樣回聲，髓質微血管在冠狀面上表現為長曲線樣回聲、在矢狀面上表現為長直線樣回聲。早產兒組髓質微血管均獲顯示，部分(2/15，13.33%)皮質微血管未能顯示；足月兒組皮質微血管及髓質微血管均清晰可見，且分布較密集。見圖2。

圖2 腦微血管MV-Flow成像 A、B.女性足月兒，5日齡，冠狀(A)及矢狀(B)切面顱腦聲像圖；C、D.女性早產兒，2日齡，冠狀(C)及矢狀(D)切面顱腦聲像圖 (黃箭示皮質微血管，紅箭示髓質微血管)

2.3 腦微血管VI 早產兒組額葉及中央溝腦微血管VI均明顯低于足月兒組(P均<0.05)，且早產兒組及足月兒組組內中央溝左、右側腦微血管VI差異均無統計學意義(P均>0.05)。見表2。

表2 早產兒與足月兒腦實質微血管VI比較(%)

3 討論

近年來，受輔助生殖、生活環境及方式等因素影響，新生兒早產率呈上升趨勢，在我國為7%～8%[6]；雖然圍產醫學及新生兒重癥監護醫學水平的提高使早產兒存活率明顯增加，但早產相關并發癥如腦損傷等的發生率不斷上升。早產兒腦血管發育不完善、腦血流自我調節能力差[7]；腦灌注異常可能為新生兒、尤其早產兒腦損傷的關鍵[8]；腦損傷則可使大腦出現不同程度功能障礙，導致遠期神經系統后遺癥甚至死亡[9]，使得精準、安全評估新生兒腦組織灌注至關重要。

目前常見腦灌注成像技術包括增強CT、核素顯像、MR動脈自旋標記灌注成像及超聲檢查等。增強CT和核素顯像雖具有技術優勢，但需要應用對比劑，且存在輻射，使其較少用于新生兒。MR動脈自旋標記灌注成像可無創、無輻射地評估全腦血流量，但新生兒依從性差，多需行鎮靜處理，且轉運危重癥患兒存在較大風險[10]。綜合各方面因素，超聲在評估新生兒腦灌注方面具有廣闊應用前景。

常規彩色多普勒超聲可顯示大腦前動脈及胼周動脈等，但難以顯示腦微血管。MV-Flow成像技術可基于時空相干原理顯示組織或病變低速血流，目前多用于評估胎兒腹部臟器血流。目前已有研究[11-12]采用超微血管成像技術觀察新生兒顱腦微血管的形態學特征；亦有學者[13]采用MV-Flow成像技術在豆紋動脈分支水平量化基底節區微血管結構，并發現早產兒基底節區VI低于足月兒。

本研究采用MV-Flow成像技術實現了新生兒腦實質微血管可視化，并發現新生兒皮質微血管在冠狀面和矢狀面上均表現為垂直于腦表面的短線樣回聲，髓質微血管則在冠狀面上表現為長曲線樣回聲、在矢狀面上表現為長直線樣回聲，與既往研究[12]大致相符。此外，本研究還發現MV-Flow成像技術可顯示全部15例早產兒的髓質微血管而未能顯示部分早產兒的皮質微血管，足月兒的皮質微血管及髓質微血管則均清晰可見，且分布較密集，提示早產兒腦血管發育尚不成熟。

本研究基于MV-Flow成像自動計算ROI內VI，定量分析新生兒腦實質微血管，發現早產兒組額葉及中央溝腦微血管VI均明顯低于足月兒組，提示早產兒與足月兒腦血管發育及灌注存在差異，為早產兒更有可能發生出血性及缺血性腦損傷提供了證據。既往研究[14]發現新生兒腦發育程度與出生時的胎齡及出生體質量均呈正相關。本研究發現早產兒組與足月兒組新生兒出生時胎齡及出生體質量差異均有統計學意義，提示組間腦微血管VI差異可能與上述因素有關，但臨床實踐中腦微血管發育受多種因素影響，有待進一步分析。

本研究的主要局限性：①樣本量有限；②未分析MV-Flow成像技術評估新生兒顱腦疾病的價值；③未能設定新生兒腦微血管VI的正常參考范圍。

綜上所述，MV-Flow成像技術可有效評估早產兒與足月兒腦微血管的差異，具有廣闊應用前景。