暨南大學(xué)附屬江門五邑中醫(yī)院影像科 （廣東 江門 529031）

鄭健輝 盧瑞沾 莫秀鳳 黃飛文 梁燕斌

·頭頸疾病·

各向異性分數(shù)在新生兒缺血缺氧性腦病早期診斷的應(yīng)用

暨南大學(xué)附屬江門五邑中醫(yī)院影像科 （廣東 江門 529031）

鄭健輝 盧瑞沾 莫秀鳳 黃飛文 梁燕斌

目的 探討擴散張量成像(DTI)技術(shù)特征參數(shù)各向異性分數(shù)（FA值）在評價新生兒缺血缺氧性腦病的臨床應(yīng)用價值。方法 選取32例檢查者（輕度組6例，中度組5例，對照組15例，疑似組6例）分組進行常規(guī)磁共振和擴散張量成像檢查，測量各組感興趣區(qū)域FA值并進行統(tǒng)計學(xué)分析。結(jié)果 常規(guī)磁共振檢查：輕度組、中度組和對照組符合臨床診斷，疑似組未發(fā)現(xiàn)異常信號；測量FA值：輕度組、中度組比對照組FA值明顯降低（P＜0.05），輕度組與中度組之間無明顯差異（P＞0.05），疑似組有兩例FA值在輕度組與中度組參考值之間，有四例FA值與對照組參考值想接近。診斷疑似組有兩例腦部功能損傷。結(jié)論 磁共振擴散張量成像FA值在新生兒缺血缺氧性腦病的早期診斷能為臨床的診療提供更早的影像信息。

缺血缺氧性腦病；擴散張量成像；各向異性分數(shù)

新生兒缺血缺氧性腦病是腦部功能受損的重要原因之一。輕者可治愈，重者可導(dǎo)致其智力低下、發(fā)育落后、腦癱、癲癇、甚至死亡[1]。早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療能有效降低致殘率，也有利于確定患兒以后的康復(fù)治療計劃。常規(guī)磁共振成像是腦功能損傷輔助檢查的首選，但只能明確腦損傷的范圍和程度，卻無法提供早期腦損傷的信息，降低磁共振對其早期診斷的意義。而擴散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)在一定程度上可以無創(chuàng)性反映活體腦白質(zhì)纖維束的完整程度，并且對發(fā)現(xiàn)腦白質(zhì)損傷比常規(guī)磁共振檢查敏感[2]。此次通過32例檢查者分組進行常規(guī)磁共振和擴散張量成像檢查及比較，探討DTI技術(shù)在新生兒缺血缺氧性腦病早期診斷的優(yōu)勢。

1 材料與方法

1.1 一般資料 搜集2010年～2013年11例臨床確診為缺血缺氧性腦病新生兒(根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會兒科學(xué)分會2004年修訂的HIE標(biāo)準(zhǔn)：輕度組6例、中度組5例)，6例臨床懷疑有缺血缺氧性腦病史而沒有臨床癥狀新生兒(疑似組)和15例正常足月新生兒(對照組)。對照組新生兒檢查均經(jīng)其監(jiān)護人同意，并簽署檢查知情同意書。新生兒年齡為3～7天，平均5.4天；男19例，女13例。

1.2 檢查方法 先將10%水合氯醛溶液按0.5～1.0ml/kg混入奶粉中給新生兒喂食，等確認其熟睡后將頭顱固定在8通道頭頸聯(lián)合線圈中，保護好聽覺，開始檢查。本次檢查采用GE Signa HDxt1.5T磁共振掃描儀，梯度場強33mT/m，梯度切換率130mT/ (m·s)進行。先行常規(guī)MRI檢查：橫軸面掃描T2 WI(TR6000ms,TE82ms)，T1WI(TR1600ms,TE24ms)，T2FLAIR(TR8500ms,TE145ms)，層厚5mm，層間距1mm，采集矩陣256×256；再進行DTI檢查：采用SE—EPI序列橫軸面掃描，并行采集技術(shù)(sensitivity encoding)，可有效減少EPI序列的幾何變形。掃描參數(shù)：TR8000ms，TE97ms，矩陣128x128，F(xiàn)OV220×220mm，激勵次數(shù)1，b值1000s/mm2，擴散敏感梯度方向15個，層厚5mm，層間距0，采集時間為2.56min。

1.3 數(shù)據(jù)處理 將采集到的擴散張量圖像數(shù)據(jù)傳至GE AW4.4工作站，由本科室醫(yī)師利用Functool 2軟件進行后處理：先用種子法標(biāo)記大腦腳的皮質(zhì)脊髓束進行雙側(cè)追蹤，重建獲取三維皮質(zhì)脊髓束示像圖；然后選取興趣區(qū)，分別為鞍上池層面的大腦腳、基底節(jié)層面的內(nèi)囊后肢、放射冠、中央前回對應(yīng)的半卵圓中心，雙側(cè)對稱興趣區(qū)各選取區(qū)域大小15～30mm2的取樣區(qū)，為減少測量誤差，在取樣區(qū)進行部分各向異性分數(shù)(fractional anisotropy，F(xiàn)A)測量4次，取其平均值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，均數(shù)以±s表示。對照組、輕度組、中度組的FA值采用獨立樣本多組秩和檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

在常規(guī)MRI檢查結(jié)果：對照組與疑似組MRI均沒顯示異常信號；輕度組中6例均有點狀或條狀T1WI高信號；中度組中5例均有點狀或條狀T1WI高信號，其中3例有局限性腦水腫、2例額葉深部片狀T1WI高信號。在ROI測量FA值，發(fā)現(xiàn)對照組與輕度組、中度組的FA值(表1)的組間對比均有明顯差異(P＜0.05)，輕度組與中度組的FA值的組間對比沒有明顯差異(P＞0.05)(表2)。三組病例(對照組、輕度組、中度組)在臨床診斷、常規(guī)MRI檢查與FA值測量之間結(jié)果相符合。疑似組6例FA值(表3)分別與對照組、輕度組、中度組的FA值比較發(fā)現(xiàn)：2例(A B)與對照組相差較大，介于輕度組與中度組數(shù)值之間；4例(CDEF)與對照組相接近，與輕度組、中度組相差較大。疑似組有2例(A B)診斷有新生兒缺血缺氧性腦病。

3 討 論

國內(nèi)外較多研究[3,4]報道DWI能較常規(guī)MRI更早期發(fā)現(xiàn)新生兒HIE。DTI技術(shù)是在DWI技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來，它是通過增加擴散敏感梯度數(shù)目得到更多、更詳細的信息。隨著DTI技術(shù)的發(fā)展，一些研究已經(jīng)證明它是評價白質(zhì)纖維束損傷很好的方法[5,6]。DTI技術(shù)獲得兩組量化數(shù)據(jù)：表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值與部分各向異性分數(shù)(fractional anisotropy，F(xiàn)A)值。對于新生兒，由于出生時的孕周不盡相同，腦組織的含水量也不盡相同，所得ADC值受影響；而FA值與孕周的相關(guān)性不大，它反映腦組織中的水分子的擴散狀態(tài)，因此對于新生兒FA值比ADC值更能反映水分子的真實情況[7]。FA值是DTI技術(shù)評價各向異性程度的重要參數(shù)之一，其值范圍從0(各向同性)到1(最大各向異性)，F(xiàn)A值越高，表示水分子趨向于各向異性，反映神經(jīng)纖維束形成及髓鞘化程度，是評價腦組織發(fā)育狀況的一個獨特標(biāo)識。正常新生兒出生時腦組織即積極進行髓鞘化過程，致使水分子的擴散受到限制而呈現(xiàn)各向異性，F(xiàn)A值隨之升高。由于髓鞘化過程需要消耗大量的能量，當(dāng)腦組織出現(xiàn)缺血缺氧之改變時，立刻引起腦組織能量衰竭，不但會阻礙腦白質(zhì)的髓鞘化過程，還可能破壞已形成的神經(jīng)通路，造成腦組織中水分子的擴散狀態(tài)發(fā)生變化，其結(jié)果在DTI中即表現(xiàn)為FA值得下降。Takeda K[8]研究發(fā)現(xiàn)：在常規(guī)磁共振圖像上未發(fā)現(xiàn)異常信號時，缺血缺氧性腦病已引起腦部的水分子擴散狀態(tài)發(fā)生改變，通過測量FA值發(fā)現(xiàn)其變化，比常規(guī)磁共振更早發(fā)現(xiàn)腦組織的病理改變。該研究結(jié)果與本次研究中疑似組在常規(guī)磁共振檢查未發(fā)現(xiàn)異常信號，通過測量FA值發(fā)現(xiàn)兩例腦部功能損傷的結(jié)果相符合。

表1 對照組、輕度組與中度組的FA值

表2 對照組、輕度組與中度組的FA值之間的比較

表3 疑似組6例的FA值

圖1-3 為疑似組新生兒（6天）：T2 WI、T1 WI均未見明顯異常信號；DTI圖FA值測量發(fā)現(xiàn)與對照組FA值相差較大，介于輕度組與中度組FA值之間，診斷為新生兒腦部功能損傷。圖4-6 為中度組新生兒（4天）：T2 WI、T1 WI見片狀長T2、長T1信號；DTI圖FA值在中度組參考值范圍內(nèi)，診斷為中度新生兒HIE。

綜上所述，擴散張量成像FA值能為臨床醫(yī)生提供更早、更準(zhǔn)確的新生兒缺血缺氧性腦病的影像信息。

[1] 盧陳英,呂桂堅,紀(jì)建松等.磁共振彌散加權(quán)成像在新生兒缺血缺氧性腦病的診斷價值[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2010,20（6）:1422-1424.

[2] 張曉凡,范國光,王志偉等.磁共振擴散張量成像/擴散張量纖維束示蹤成像(DTI/DTT)對小兒腦癱早期診斷及康復(fù)評價的臨床意義[J].中國CT和MRI雜志,2011,9：1-6.

[3] 蔡清,薛辛東,富建華等.彌散加權(quán)成像早期預(yù)測新生兒缺血缺氧性腦損傷區(qū)域及其表觀彌散系數(shù)值改變.中華兒科雜志, 2011,49（5）:351-355.

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[8] Takeda K, Nomura Y, Sakuma H, et al .MR assessment of normal brain development in neonates and infants: comparative study of T1-and diffusion-weighted images[J]. J Comput Assist Tomogr, 2011, 21: 1-7.

Applied Value of FA Value in Early Diagnosis of Neonatal HIE

ZHENG Jian-hui, LU Rui-zhan, MO Xiu-feng,et al., Department of Radiology ,Guangdong Provincial Jiangmen Wuyi TCM Hospital, Guangdong 529031, P.R.China

Objective To determine the medical practice value of fractional anisotropy (FA) in neonatal brain injury.Methods 32 infants with HIE (including mild group in 6, moderate group in 5, control group in 15 and suspected group in 6) were studied. Each group was examined with conventional MR imaging and diffusion-tensor MR imaging to analyze FA value in regions of interest.Results Conventional MR imaging results: the mild group, moderate group and control group adjust to clinical diagnosis, the suspecd group haven’t detect abnormal signal. FA values in mild group and moderate group were significantly lower than in control group (PA＜0.05). There were no statistically differences between mild group and moderate group (P＜0.05). FA values of two patients in suspected group ranged between mild group and moderate group, while FA values of other four patients in suspected group were not statistically significant. Two neonates in suspected group wee confirmed as neonatal brain injury.Conclusion FA values can be obtained as an objective basis for neonatal brain injury early diagnosis.

Hypoxic-ischemic Encephalopathy; Diffusion Tensor Imaging; Fractional Anisotropy

R722

A

10.3969/j.issn.1009-3257.2015.06.003

2015-12-10

鄭健輝, 男，本科，主管技師。研究方向：神經(jīng)影像學(xué)

鄭健輝