MRI在早产儿缺血缺氧性脑损伤诊断及预后脑发育评估中的应用观察

1.郑州大学附属郑州中心医院儿内科(河南 郑州 450000)

2.郑州大学附属郑州中心医院新生儿科(河南 郑州 450000)

3.郑州大学附属郑州中心医院影像科(河南 郑州 450000)

李二娜1,* 刘静炎1 王 凯2刘 磊2 慎源洁3

早产儿缺血缺氧性脑损伤主要是胎儿宫内窘迫、分娩过程及出生后缺氧窒息导致[1]，缺血缺氧影响早产儿脑细胞能量供给及代谢，大脑血流动力学改变，脑血流灌注减少，大脑再灌注损伤，进而引起一系列病理生理学改变[2-3]。缺血缺氧性脑损伤是早产儿死亡和脑瘫的主要原因之一，在脑细胞发生不可逆性损伤前及时诊断、治疗，有利于降低死亡率和致残率，因此早期诊断及预后评估尤为重要。既往文献报道[4-5]，MRI诊断评估颅脑疾病具有较高的准确性，广泛应用于脑损伤、颅脑肿瘤、脑血管病的诊断中，相比超声、CT以及血液学指标、临床评分等具有明显的优势。本研究探讨MRI在早产儿缺血缺氧性脑损伤诊断及预后脑发育评估中的应用价值，以期为临床诊治提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2018年1月至2019年12月我院新生儿科收治的42例缺血缺氧性脑损伤早产儿，设为病例组，男23例，女19例；胎龄29～36周，平均胎龄(32.56±1.76)周；出生体重900～2520g，平均出生体重(1923.47±386.25)g。选取同期住院的30例非脑病早产儿，设为对照组，男15例，女15例；胎龄29～35周，平均胎龄(32.42±1.61)周；出生体重950～2630g，平均出生体重(1952.63±374.59)g。病例组、对照组早产儿的性别、胎龄、出生体重比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。本研究经医院伦理委员会批准，早产儿父母签署知情同意书。

纳入标准：符合缺血缺氧性脑损伤的诊断标准[6]；早产儿，28周≤胎龄＜37周；患儿监护人愿意积极治疗并定期随访。

排除标准：合并先天性疾病、内分泌代谢异常；先天性畸形儿；产伤、颅脑外伤、颅内出血、中枢神经系统感染等导致的脑损伤。

1.2 方法所有早产儿均于出生后5～7d进行MRI检查。仪器设备为MAGNETOM Spectra 3.0T磁共振成像仪(德国西门子公司)，使用高密度18通道头颅专用线圈。考虑到新生儿自主控制能力差，检查前30min给予5%水合氯醛口服，镇静，给药剂量为1mL/kg，对于镇静效果差的患儿可适当增加1次用药。患儿双耳塞入棉球，避免MRI检查产生的电流震荡噪音对患儿的影响。当患儿安静入睡后，保持仰卧位，棉被包裹好并用特制胶带固定，避免患儿中途醒来身体不自主运动干扰成像。若患儿头部有留置针，在MRI检查前应去除留置针，避免造成伪影干扰。在MRI检查时，密切关注患儿的生命体征、皮肤等情况，若有异常停止检查。扫描序列包括：T1加权成像(T1-weighted imaging，T1WI)、T2加权成像(T2-weighted imaging，T2WI)、弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)，进行头颅横轴位、矢状位扫描。扫描参数：T1WI横轴位：重复时间(TR)为500ms，回波时间(TE)为18ms，层距5mm，视野(FOV)为240mm，采集矩阵320×224，平均次数(NEX)为2次。T1WI矢状位：TR为5100ms，TE为130ms，层距为5mm，FOV为240mm，矩阵512×288，NEX为2次。T2WI横轴位：TR为700ms，TE为20ms，层距为5mm，FOV为240mm，矩阵288×192，NEX为2次。T2WI矢状位：TR为4000ms，TE为130ms，层距为5mm，FOV为240mm，矩阵320×256，NEX为2次。DWI横轴位：TR为6200ms，TE为12ms，层距为5mm，FOV为240mm，矩阵192×192，NEX为2次。观察颅脑病变部位及信号变化等。

1.3 成像处理扫描完成后，成像资料自动导入Sante MRI Viewer(MRI图像处理软件)，由2名中级职称、5年以上经验的影像学医师独立阅片，勾画双侧基底节苍白球区为感兴趣区，分别计算T1WI、T2WI、DWI成像下的感兴趣区的信号强度值T1值、T2值、DWI值，测量3次取平均值。

1.4 治疗与预后评估记录所有早产儿出生5min的Apgar评分，其中8～10分为正常，4～7分为轻度窒息，0～3分为重度窒息。所有缺血缺氧性脑损伤早产儿接受常规住院治疗，治疗措施包括：(1)降低颅内压：出生后2～3d静脉滴注甘露醇，或静脉滴注呋塞米、地塞米松。(2)控制惊厥：静脉注射苯巴比妥控制惊厥，或水化氯醛灌肠。(3)消除脑干症状：对于重症深昏迷、伴有中枢性呼吸衰竭或存在循坏衰竭、胃肠紊乱、频繁惊厥发作的患儿，静脉滴注纳络酮。(4)高压氧治疗：10d为一疗程，一般进行2～4个疗程。(5)营养神经药物：静脉注射神经节苷脂、依达拉奉、1,6-二磷酸果糖等，促进神经细胞代谢、保护神经功能。对患儿进行1年随访追踪预后，患儿于12月龄时复查MRI，记录信号强度值T1值、T2值、DWI值。患儿于12月龄时接受贝利婴幼儿发展量表Ⅲ(Bayley scales of infant development-Ⅲ，BSID-Ⅲ)[7]测评，评估患儿预后。

1.5 统计学方法采用SPSS 22.0软件。满足正态分布的计量资料以(±s)表示，组间比较进行独立样本t检验，组内比较进行配对t检验。相关性采用Pearson相关性分析。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 病例组与对照组的MRI表现对照组MRI成像显示早产儿皮质薄、呈迂曲条带状，脑室较大、脑外间隙宽，T1WI皮层、髓鞘呈高信号，白质、脑脊液、颅骨呈低信号；T2WI皮层、髓鞘、颅骨呈低信号，白质、脑脊液呈高信号；DWI显示双侧大脑半球未见明显异常信号(图1)。病例组MRI成像显示广泛脑水肿35例，皮质下及脑室旁白质损害15例，丘脑及基底节区和脑干背侧异常信号24例，大脑皮质层层状坏死、皮层下白质及深部白质脱髓鞘改变9例(图2-6)。

2.2 病例组与对照组出生7d内的MRI测量值及出生5minApgar评分比较病例组出生5min Apgar评分低于对照组，病例组出生7d内的MRI测量值T1值、T2值、DWI值均高于对照组，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

表1 病例组与对照组出生7d内的MRI测量值及出生5 min Apgar评分比较(x-±s)

表2 病例组出生7d、12个月龄的MRI测量值及BSID评分比较(x-±s)

图1 男，胎龄33周，出生5min Apgar评分10分，出生后7d进行MRI检查，无脑损伤。1A：T1WI成像未见明显异常信号，双侧内囊后肢呈高信号为正常髓鞘化表现(箭头)；1B：T2WI成像未见明显异常信号。

图2 女，胎龄35周，出生5min Apgar评分5分，出生后5d进行MRI检查，诊断为轻度缺血缺氧性脑病。2A：T1WI成像软脑膜增厚，沿着心室壁线性增强，基底节和右尾状核头部有多个局灶性圆形高信号病灶(箭头)；2B：DWI成像显示尾状核有多处高信号病灶(箭头)。

图3 男，胎龄33周，出生5min Apgar评分5分，出生后6d进行MRI检查，诊断为轻度缺血缺氧性脑病。3A：T1WI成像软脑膜增强信号(箭头)；3B：DWI成像显示上左枕区的微小病灶(箭头)。

图4 男，胎龄36周，出生5min Apgar评分3分，出生后7d进行MRI检查，诊断为轻度缺血缺氧性脑病。4A：T1WI成像未见明显异常信号；4B：T1WI成像可见基底节信号异常。

图5 男，胎龄30周，出生5min Apgar评分1分，出生后5d进行MRI检查，诊断为重度缺血缺氧性脑病。5A：T1WI成像可见弥漫性皮质信号异常；5B：T1WI成像可见弥漫性皮质和基底节/丘脑信号异常。

图6 男，重度缺血缺氧性脑病，治疗后1个月复查MRI。6A：T2WI成像可见白质体积轻度丢失，存在明显脑沟间隙(箭头)；6B：T1WI成像显示胼胝体弥漫性变薄(箭头)。

2.3 病例组出生7d、12个月龄的MRI测量值及BSID评分比较治疗后，30例患儿病情较轻已痊愈，12例患儿由于缺血缺氧性脑损伤病情较重遗留有脑瘫后遗症，后续将接受脑瘫康复治疗。病例组12个月龄的MRI测量值T1值、T2值、DWI值均低于出生7d的MRI测量值，病例组12个月龄的BSID评分高于出生7d的BSID评分，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

2.4 出生7d、12个月龄的MRI测量值与5min Apgar评分、BSID评分的相关性出生7d的MRI测量值T1值、T2值、DWI值与出生5min Apgar评分无明显相关性(r=-0.932，r= -0.085，r=-0.013，P＞0.05)。12个月龄的MRI测量值T1值、T2值、DWI值与12个月龄的BSID评分呈负相关(r=-3.554，r= -4.367，r=-4.228，P＜0.001)。

3 讨 论

缺血缺氧性脑损伤的影像学诊断方法主要是超声、CT和MRI。头颅超声和CT操作便捷，对脑水肿、脑实质病变显示较为清楚。杨礼等[8]研究报道，头颅超声能实时反映缺血缺氧性脑损伤患儿的脑血流灌注情况，在形态学上大部分患儿出现双侧脑半球回声弥漫性增强，脑室、脑沟及半球裂隙变窄或消失，灰白界限不清，提示脑水肿。罗鹰等[9]研究报道，CT诊断缺血缺氧性脑损伤分型的准确率分别可达80%以上，对确定有无颅内出血和出血类型以及动态检查十分方便。随着MRI在临床的普及，MRI已成为颅脑病变的最佳影像学检查，对发现微小病灶及病灶分布的检出较为敏感，相比超声、CT诊断的灵敏性更高。张惠玲[10]研究发现，MRI诊断缺血缺氧性脑损伤及病情轻重程度分型的准确率较高，轻度、中度、重度脑损伤的诊断符合率分别为87.5%、81.3%、93.8%，较好地反映新生儿缺血缺氧性脑病的病理特征与病变程度。

目前临床发现，缺氧缺血性脑损伤发病初期1～2d时病变不明显，故而MRI常规序列对缺氧缺血性脑损伤发病初期的阳性检出率较低， 建议在新生儿出生后5～7d检查更能获得明显的信号差异[11]。本研究比较病例组与对照组早产儿出生后5～7d的T1WI、T2WI、DWI的感兴趣区的信号强度值T1值、T2值、DWI值，定量评估诊断价值，结果发现，病例组出生7d内的MRI测量值T1值、T2值、DWI值均高于对照组。本研究发现，缺血缺氧性脑损伤的MRI成像主要为广泛脑水肿、皮质下及脑室旁白质损害、丘脑及基底节区和脑干背侧异常信号、大脑皮质层层状坏死、皮层下白质及深部白质脱髓鞘改变等，这与Rana等[12]、曹玲等[13]的研究报道大体相符，MRI下广泛脑水肿、脑白质软化及基底节/丘脑信号异常率较高。在临床实际中，通常发现不同胎龄、不同窒息程度的早产儿脑损伤的性质和病情程度不同，这可能与患儿缺血缺氧的时间、个体脑血管解剖结构的差异有关。分析其病理学机制，大脑缺氧时血管通透性增加，不良代谢产物在大脑组织内积聚；基底节、丘脑对缺氧更加敏感，容易发生损伤，丘脑下部-垂体系统受损，机体抗利尿激素分泌增加，进而发展为脑水肿和颅内压升高；缺血再灌注损伤也会造成区域性缺血或梗塞，若治疗不佳可发展为脑实质不可逆性损害，大脑皮层坏死、白质脱髓鞘改变甚至脑萎缩[14-15]。

降低颅内压、高压氧治疗、营养神经等是治疗早产儿缺氧缺血性脑损伤的主要方法[16]。经治疗后，本研究于患儿12个月龄时复查MRI，结果发现患儿12个月龄时的MRI测量值T1值、T2值、DWI值均低于出生7d的MRI测量值，这表示患儿颅脑影像学改变明显好转，这与患儿的临床痊愈表现及BSID评分改善情况相符。新生儿Apgar评分是临床普及使用的评价新生儿窒息程度的重要方法，本研究发现，患儿出生7d的MRI测量值T1值、T2值、DWI值与出生5min Apgar评分无明显相关性，推测可能是因为影响Apgar评分的因素较多，包括皮肤黏膜颜色、心率、对刺激的反应、肌张力、呼吸5项指标，而受到患儿个体差异的影响，窒息程度与缺血缺氧性脑病的病变程度并不呈一致性。王雪源等[17]也发现MRI扩散张量成像FA值与1min、5min Apgar评分无明显相关性，与本研究结果相似。BSID评分被广泛用于评价婴幼儿智力及运动的发展情况，是评价婴幼儿的大脑发育是否正常的重要工具。本研究结果表明，治疗后，患儿BSID评分明显升高，表示患儿大脑发育逐渐恢复完善，并且患儿12月龄的MRI测量值T1值、T2值、DWI值与12月龄的BSID评分呈负相关，这说明MRI定量评估患儿脑发育预后具有一定的价值。Rusli等[18]也报道以灰质和后肢内囊损伤为感兴趣区的MRI下T1WI、T2WI、DWI序列结果与缺血缺氧性脑病新生儿2年的神经发育结果具有关联性。

综上所述，MRI不仅可以早期诊断早产儿缺血缺氧性脑损伤，而且还能评估脑发育预后，临床应用价值高。不过在预后评估方面，本研究仅探讨了MRI对患儿1年的近期预后，MRI的中远期评估价值仍待后续进一步深入研究。