任慧鵬，張雷，任轉(zhuǎn)琴，陳濤，王曉虎，李靜，李莉，茍曉光

局灶性腦白質(zhì)損傷(punctate white matter lesions，PWML)常見(jiàn)于新生兒，是由于腦供血和氣體交換障礙所致的一種缺血缺氧性腦損傷。臨床可有易哭、拒乳、反應(yīng)差等癥狀。近年來(lái)，頭顱MRI廣泛且成熟地應(yīng)用于新生兒PWML的早期輔助診斷。多回波采集的重度 T2*加權(quán)的三維梯度回波序列(enhanced T2star weighted angiography，ESWAN)是一種高分辨的三維采集組織信號(hào)的磁敏感成像序列，其中R2*是采用梯度回波序列在不同的回波時(shí)間進(jìn)行梯度重聚直接測(cè)量到的橫向弛豫時(shí)間，對(duì)腦組織異常病理變化極為敏感，筆者通過(guò)對(duì)比測(cè)量新生兒PWML病灶、病灶對(duì)側(cè)及正常新生兒病灶對(duì)應(yīng)部位的R2*值，探討R2*值對(duì)PWML的診斷價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 病例資料

搜集2011年1月至2012年11月我院新生兒科經(jīng)頭顱MR常規(guī)序列、ESWAN檢查確診為PWML的患兒22例納入病例組，早產(chǎn)10例，足月12例，矯正胎齡分別為35+1～36+3周、38+1～40周，其中男14例，女8例；另外搜集我院新生兒科臨床無(wú)拒乳、皮膚青紫等癥狀、體征，且經(jīng)頭顱MR常規(guī)序列+ESWAN檢查無(wú)異常信號(hào)改變的新生兒22例納入對(duì)照組，早產(chǎn)10例，足月12例，矯正胎齡為35+6～36+5周、38+4～40+1周，其中男16例，女6例。將病例組及對(duì)照組新生兒按照胎齡分別分為早產(chǎn)兒組、足月兒組。

1.2 儀器與參數(shù)

采用 GE 1.5 T HD MR掃描儀，8通道頭部線圈。對(duì)2組新生兒均行常規(guī)序列：T1WI、T2WI、DTI (TR 8000 ms，TE 84 ms，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，矩陣128×128，層厚5 mm，層間距1 mm，NEX為2，b值為1000 s/mm2，掃描方向?yàn)?5個(gè)方向)、ESWAN (TR 88 ms，TE 38 ms，偏轉(zhuǎn)角20°，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，矩陣256×256，層厚3 mm) 純軸面掃描，患兒均鎮(zhèn)靜后規(guī)范擺位，將掃描獲得的ESWAN原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸W 4.3工作站重建后處理，獲得相位圖和R2*圖。

1.3 測(cè)量與統(tǒng)計(jì)方法

由2名高年資影像科醫(yī)師盲法判讀掃描圖像，先找出PWML患兒T1WI序列高信號(hào)病灶，在AW 4.3后處理工作站定位DTI序列FA圖病灶，再同步定位ESWAN序列R2*病灶位置，ROI取范圍為(6±2) mm2圓圈，由軟件計(jì)算出R2*值、Phase值，同法測(cè)出同一病灶對(duì)側(cè)(部分病灶為對(duì)稱性)及正常新生兒的R2*、Phase值，每個(gè)部位測(cè)3次，取平均值。分別將早產(chǎn)兒組和足月兒組病灶、病灶對(duì)側(cè)、正常新生兒病灶對(duì)應(yīng)部位的R2*、Phase值進(jìn)行比較分析，使用SPSS 13.0軟件包進(jìn)行t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 病灶分布

病例組22例患兒共檢出PWML病灶80個(gè)，早產(chǎn)兒28個(gè)，足月兒52個(gè)；病灶呈斑點(diǎn)狀、斑片狀、條帶狀，部分融合成片狀；病灶位多于額、頂葉深部白質(zhì)、半卵圓中心、側(cè)腦室前后角旁、側(cè)腦室三角區(qū)、側(cè)腦室體旁，胼胝體4個(gè)，大腦腳、橋腦各2個(gè)。

2.2 影像表現(xiàn)

80個(gè)PWML病灶在T1WI表現(xiàn)為高信號(hào)灶64個(gè)，稍高信號(hào)灶16個(gè)；在T2WI表現(xiàn)為低信號(hào)灶58個(gè)，等信號(hào)灶22個(gè)；在DTI表現(xiàn)為高信號(hào)灶60個(gè)，稍高信號(hào)灶12個(gè)，等信號(hào)灶8個(gè)；在ESWAN表現(xiàn)為稍高信號(hào)灶56個(gè)，等信號(hào)灶24個(gè)(圖1～4)。

圖1～4 患兒，女，39+3周，PWML。MR軸面T1WI(圖1)、T2WI(圖2)、DTI(圖3)、R2*圖(圖4)示左側(cè)頂葉腦白質(zhì)見(jiàn)一斑點(diǎn)狀短T1信號(hào)影，T2WI呈稍低信號(hào)，DTI(DWI)呈稍高信號(hào)，病灶邊界清楚，通過(guò)DTI同步定位于R2*圖上，病灶呈等信號(hào)改變，顯示不清Fig.1—4 39+3 weeks old female, PWML.Axial T1WI (Fig.1), T2WI (Fig.2), DTI(Fig.3) of MR imaging and R* map (Fig.4) showed a little lesions in left2 parietal lobe white matter, its showed hyperintensity on T1WI, slightly hypointensity on T2WI, and slightly hyperintensity on DTI (DWI), the boundary of lesions is clear, Through DTI simultaneous localization on the R* map, the lesions showed isointensity on R* map.22

表1 病例組（早產(chǎn)兒、足月兒）、對(duì)照組（正常早產(chǎn)兒、正常足月兒）的病灶(或病灶部位)、病灶對(duì)側(cè)的R*值2Tab.1 the R2* value of the lesions and the contralateral side of the lesions in premature and full-term infants of case，or the location of lesions in normal premature and term infants of control group

表2 病例組與病變對(duì)側(cè)、正常新生兒的病灶部位Phase值比較Tab.2 Comparison of Phase values between the lesions and the contralateral side of the lesions and the location of lesions in normal neonates

2.3 R2*值測(cè)量結(jié)果

病例組早產(chǎn)兒10例共28個(gè)病灶，16個(gè)呈對(duì)稱分布，12個(gè)為單側(cè)，測(cè)量結(jié)果顯示病灶、病灶對(duì)側(cè)、正常早產(chǎn)兒的R2*值依次下降：7.458±2.463、5.708±2.277、4.024±0.940，經(jīng)t檢驗(yàn)分析，病灶、病灶對(duì)側(cè)的R2*值明顯高于正常早產(chǎn)兒，t值分別為4.874、－2.394，P值分別為0.000、0.028，病灶與病灶對(duì)側(cè)之間R2*值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。病例組足月兒12例共52個(gè)病灶，16個(gè)呈對(duì)稱分布，36個(gè)為單側(cè)，測(cè)量結(jié)果顯示病灶、病灶對(duì)側(cè)、正常足月兒的R2*值依次下降：8.609±2.461、6.621±2.072、5.250±1.526，經(jīng)t檢驗(yàn)分析，病灶與病灶對(duì)側(cè)、病灶與正常足月兒、病灶對(duì)側(cè)與正常足月兒之間R2*值差異均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，t值分別為5.916、2.805、－2.531，P值分別為0.000、0.008、0.015(表1)。

病例組新生兒Phase值為負(fù)值：－0.039±0.236，病灶對(duì)側(cè)、正常新生兒為正值：0.039±0.042、0.024±0.062，且病灶、病灶對(duì)側(cè)、正常新生兒之間Phase值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)(表 2) 。

3 討論

3.1 ESWAN成像原理及R2*、Phase值概述

ESWAN是利用磁場(chǎng)中組織內(nèi)部間磁敏感性差異而產(chǎn)生MR對(duì)比增強(qiáng)成像。它以T2*加權(quán)梯度回波序列作為序列基礎(chǔ)，采用高分辨率、三維完全流動(dòng)補(bǔ)償?shù)奶荻然夭ㄐ蛄羞M(jìn)行掃描，可同時(shí)獲得磁距圖像(magnitude image)和相位圖像(phase image)兩組原始圖像，兩者成對(duì)出現(xiàn)，所對(duì)應(yīng)的解剖位置完全一致[1]。磁距圖描述弛豫過(guò)程中質(zhì)子發(fā)出的信號(hào)強(qiáng)度，相位圖像則描述質(zhì)子在該過(guò)程中行經(jīng)的角度，磁距圖像中包含了絕大部分的組織對(duì)比信息，而相位圖像則從磁敏感性角度反映組織對(duì)比，特別是磁化率差異較大的組織，ESWAN獨(dú)特的數(shù)據(jù)采集和圖像處理過(guò)程中增加磁矩圖的對(duì)比及組織間的磁敏感度差異，使對(duì)磁敏感效應(yīng)的敏感性最大化，提高了磁矩圖像的對(duì)比，對(duì)靜脈血、靜脈畸形、出血和鐵沉積顯示明顯[2]。

R2*是采用梯度回波序列在不同的時(shí)間進(jìn)行梯度重聚，測(cè)量到的橫向弛豫率；T2*值稱為自由感應(yīng)衰減，是在未去除磁場(chǎng)均勻性及周圍磁性物質(zhì)影響下橫向磁化矢量自由衰減的產(chǎn)物，對(duì)影響磁場(chǎng)均勻度的順磁性物質(zhì)(如血液的氧代謝產(chǎn)物、鐵等)尤為敏感，R2*與T2*成反比趨勢(shì)；血液的氧代謝產(chǎn)物去氧血紅蛋白(deoxy-hemoglobin，HbR)、含鐵血黃素、二價(jià)鐵等順磁性物質(zhì)增加磁場(chǎng)去相位，導(dǎo)致T2*值下降，R2*值相應(yīng)升高。除磁場(chǎng)因素的影響外，T2*值還具備橫向弛豫時(shí)間T2值的特性，為自旋-自旋弛豫，能量傳遞發(fā)生在質(zhì)子群中，組織內(nèi)水分子的含量及水分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均會(huì)影響T2*值，組織內(nèi)水分子含量升高、水分子運(yùn)動(dòng)活躍均會(huì)導(dǎo)致T2*值升高，R2*值相應(yīng)下降[3]，相反組織內(nèi)水分子含量降低、水分子運(yùn)動(dòng)受限則會(huì)導(dǎo)致T2*值降低，R2*值相應(yīng)升高。

Phase值為質(zhì)子在弛豫過(guò)程中經(jīng)過(guò)的角度，Phase值的變化與組織內(nèi)水含量、質(zhì)子密度無(wú)關(guān)，只受組織間的磁敏感變化的影響[3]。血液的氧代謝產(chǎn)物、鐵等順磁性物質(zhì)均可增加磁場(chǎng)去相位，致Phase值下降。

3.2 新生兒PWML病理生理及MRI表現(xiàn)

PWML是新生兒缺氧缺血性腦病(HIE)的一種輕度腦損傷，主要由滯產(chǎn)、出生時(shí)窒息、臍帶繞頸、母親孕期患有妊高癥等原因所致。早產(chǎn)兒腦發(fā)育不成熟，解剖上腦室周圍處于終末供血區(qū)，功能上血管的自主調(diào)節(jié)能力差，受全身血流動(dòng)力學(xué)瞬間變化的影響大，所以半卵圓中心、側(cè)腦室旁等深部白質(zhì)常發(fā)生PWML。足月新生兒旁矢狀區(qū)皮層及皮層下白質(zhì)易受累[4]，本研究的病灶多位于深部白質(zhì)、側(cè)腦室周圍。

腦白質(zhì)損傷(WML)的亞急性期(1周左右)，常規(guī)MRI表現(xiàn)為T1WI高信號(hào)及T2WI低信號(hào)[5]，PWML常規(guī)MRI多表現(xiàn)為半卵圓中心、側(cè)腦室旁和側(cè)腦室前、后角旁及三角區(qū)點(diǎn)簇狀或線狀直徑＜5 mm呈短T1伴或不伴有短T2信號(hào)[6]。本研究中80個(gè)病灶常規(guī)MRI表現(xiàn)與上述結(jié)論相同。

多位學(xué)者對(duì)PWML的T1WI高信號(hào)有不同推測(cè)，Haacke等[7]認(rèn)為PWML灶T1WI高信號(hào)為缺血性梗死后出血所致，然而Fujioka等[8]通過(guò)閉塞大鼠大腦中動(dòng)脈制備局灶性腦缺血模型，病檢中未發(fā)現(xiàn)出血。祁英等[6]的研究結(jié)果顯示，絕大多數(shù)PWML在ESWAN上表現(xiàn)為高信號(hào)，提示PWML中不含微出血成分，又不代表鐵、鈣礦物質(zhì)沉積，馬堅(jiān)等[9]研究發(fā)現(xiàn)，患兒的T1WI高信號(hào)灶在ESWAN上未見(jiàn)低信號(hào)，無(wú)出血證據(jù)。本研究中病例組病灶、病灶對(duì)側(cè)、正常新生兒Phase值之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)(表2)，說(shuō)明病變區(qū)不含與周圍組織存在明顯磁敏感差異的物質(zhì)，即沒(méi)有微出血及鐵沉積。任燕雙等[10]通過(guò)閉塞大鼠大腦中動(dòng)脈制備局灶性腦缺血模型，認(rèn)為PWML主要為選擇性神經(jīng)元壞死、脂滴狀空泡形成和膠質(zhì)增生。

3.3 R2*值的臨床價(jià)值

本研究結(jié)果顯示早產(chǎn)兒組病灶與病灶對(duì)側(cè)之間R2*值差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.154)，考慮可能是因?yàn)?8個(gè)病灶中有16個(gè)對(duì)稱分布，使樣本量相差過(guò)大產(chǎn)生的。

早產(chǎn)兒組病灶、病灶對(duì)側(cè)R2*值均明顯高于正常早產(chǎn)新生兒(P＜0.05)(表1) ；足月兒組病灶R*2值明顯高于病灶對(duì)側(cè)、正常足月新生兒(P＜0.05)(表1)?？紤]PWML主要是腦組織缺血及再灌注損傷，首先腦組織急性缺氧缺血，腦靜脈淤血，血管內(nèi)去氧血紅蛋白含量升高，R2*值升高；進(jìn)而新生兒大腦易損區(qū)血管不完全性阻塞，致局部腦組織三磷酸腺苷(ATP)減少，神經(jīng)元細(xì)胞鈉泵功能障礙，細(xì)胞內(nèi)水鈉潴留，細(xì)胞腫脹致細(xì)胞間隙縮小、水分子運(yùn)動(dòng)障礙，局部腦組織T2*橫向弛豫時(shí)間縮短，R2*值升高，T1WI信號(hào)增高；當(dāng)缺氧缺血進(jìn)一步加劇，神經(jīng)細(xì)胞皺縮、崩解、壞死，神經(jīng)元、軸突脫失及周圍膠質(zhì)細(xì)胞增生，脂肪顆粒形成，膠質(zhì)細(xì)胞及脂肪顆粒均為疏水性，致細(xì)胞間隙水含量降低，T、T*橫向弛豫時(shí)間縮短，致R*122值升高，T1WI信號(hào)增高；當(dāng)毛細(xì)血管灌注恢復(fù)，由于血管內(nèi)皮細(xì)胞疏松及缺氧損傷，導(dǎo)致血漿蛋白滲出，其中脂蛋白為疏水性，致細(xì)胞間隙水分子減少，T2*橫向弛豫時(shí)間縮短，致R2*值升高，T1WI信號(hào)增高。上述4個(gè)因素疊加作用，導(dǎo)致病灶R2*值較對(duì)側(cè)及正常新生兒明顯升高，且T1WI呈高信號(hào)。

研究結(jié)果還顯示兩組病變對(duì)側(cè)R2*值均明顯高于正常新生兒(P＜0.05)。筆者考慮，由于全腦缺氧缺血，腦靜脈淤血，病變對(duì)側(cè)血管內(nèi)去氧血紅蛋白含量亦升高，且缺氧缺血亦可引起全腦神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)水鈉潴留，細(xì)胞腫脹，細(xì)胞間隙縮小，水運(yùn)動(dòng)障礙，這兩者共同作用，使得病變對(duì)側(cè)R2*值較正常新生兒明顯升高，但不如病灶R2*值升高的明顯(表1)。說(shuō)明PWML患兒病變對(duì)側(cè)，甚至整個(gè)腦組織都處于缺氧缺血的病理狀態(tài)。

以往大多數(shù)學(xué)者主要用常規(guī)MR圖像結(jié)合磁敏感圖像診斷PWML，綜上所述，本研究通過(guò)對(duì)比測(cè)量，發(fā)現(xiàn)PWML病灶較病灶對(duì)側(cè)及正常新生兒R2*值明顯升高，為MRI診斷PWML提供了量化診斷指標(biāo)，開拓了診斷PWML的新方法和思路。

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