唐世龍，何玲，劉波，劉先凡，欽斌，馮川

重慶醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院放射科，兒童發(fā)育疾病研究教育部重點實驗室，兒科學重慶市重點實驗室，重慶市兒童發(fā)育重大疾病診治與預防國際科技合作基地，重慶 400014；

新生兒缺氧缺血性腦病（hypoxic ischemic encephalopathy，HIE）是引起兒童神經(jīng)系統(tǒng)損傷的常見原因之一，輕者預后良好，嚴重者可導致新生兒發(fā)育遲緩、智力低下、癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)損害，甚至引起新生兒死亡[1-3]。早期診斷HIE、準確判斷HIE腦損傷的程度和范圍，并及時進行干預和治療是目前研究的熱點和難點。

三維動脈自旋標記（three-dimensional arterial spin labeling，3D-ASL）腦血流灌注成像對流入腦的動脈血進行連續(xù)標記，待標記血液流入腦組織后，進行全腦三維快速成像，并測量全腦血流量的變化。3D-ASL具有無創(chuàng)性，且無需注射對比劑即可重復多次對全腦進行功能成像和評價，已廣泛應用于臨床[4-5]。目前，3D-ASL應用于成人腦部檢查的研究較多；而應用于兒童，尤其是新生兒腦部檢查的研究較少。既往研究缺乏 3D-ASL中標記后延遲時間（post label delay，PLD）對日齡不同患兒腦血流灌注影響的探討。新生兒日齡不同，動脈內血液的流動速度可能存在差異，PLD選擇不當會使測得的新生兒腦血流量與實際的腦血流量出現(xiàn)較大的偏差，以至于不能準確判斷HIE腦損傷的程度和范圍。

本研究通過尋找適合新生兒各日齡段腦部 3DASL灌注掃描的最佳PLD，并歸納各日齡段正常新生兒在最佳PLD條件下的腦血流灌注特征；分析各日齡段新生兒HIE患兒在最佳PLD條件下腦血流量灌注情況與正常新生兒腦血流灌注情況的差異，以盡早準確判斷患兒HIE腦損傷的程度和范圍，使其接受及時合理的治療，最大程度地減少其并發(fā)癥及后遺癥的發(fā)生。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2016年5月－2017年4月重慶醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院疑似顱內疾病行MRI檢查的正常足月新生兒（胎齡37～41周）200例作為對照組，每日齡段新生兒各40例；同時納入2017年5月－2018年3月臨床診斷為HIE的足月新生兒（胎齡37～41周）200例作為研究組，每日齡段新生兒各40例。兩組新生兒一般資料見表1。研究組納入標準：有明確的可導致胎兒宮內窘迫的異常產科病史，以及嚴重的胎兒宮內窘迫表現(xiàn)或在分娩過程中有明顯窒息史；出生時有重度窒息；出生后不久出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀（如過度興奮、嗜睡、擁抱反射減弱等），并持續(xù) 24 h以上，臨床診斷為中度

表1 納入研究的新生兒基本資料比較

HIE。排除標準：排除顱內出血、電解質紊亂和產傷等原因所致抽搐，以及遺傳代謝性疾病、宮內感染和其他先天性疾病所致腦損傷[6-10]。本研究通過醫(yī)院倫理委員會批準（2016年倫理審第16號），所有新生兒檢查前家屬均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用 GE discovery MR750 3.0T MR掃描儀，8通道頭頸聯(lián)合線圈。新生兒鎮(zhèn)靜熟睡后行顱腦MR平掃及3D-ASL腦血流灌注掃描，平掃序列為橫軸位 T1FLAIR、T2FLAIR、T2WI等，3DASL序列均采集 3次，PLD分別設置為 1025 ms、

1525 ms、2025 ms。3D-ASL成像參數(shù)：TR 4387 ms

（PLD 1025 ms）、4630 ms（PLD 1525 ms）、4842 ms

（PLD 2025 ms），視野21 cm×21 cm，TE 10.5 ms，激勵次數(shù)5次，層厚4.2 mm，采集層數(shù)30層，采集時間 6 min 35 s（PLD 1025 ms）、6 min 57 s（PLD 1525 ms）、7 min 16 s（PLD 2025 ms）。3D-ASL 序列均采集1次，0～24 h、1～3 d組PLD值預設為1025 ms，其余組PLD值預設為1525 ms。

采用 GE ADW 4.6工作站，將原始數(shù)據(jù)導入Functool軟件，獲得腦血流量圖，分別測量小腦、丘腦、枕葉、顳葉、頂葉、額葉等組織值，由3名主管技師獨自手動勾畫圓形感興趣區(qū)（ROI），大小為（55.0±2.1）mm2，所有病例的ROI大小、位置、層面盡量保持一致。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0軟件，計量資料以±s表示。相同日齡段對照組新生兒同一腦區(qū)不同標記后延遲時間所測得的3D-ASL灌注腦血流量值采用重復測量的方差分析模型，兩兩比較采用 Bonferroni法；相同日齡段對照組與研究組新生兒同一腦區(qū)相同標記后延遲時間所測得3D-ASL灌注腦血流量值比較采用配對資料t檢驗。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 臨床預試驗 對照組不同日齡段新生兒各腦區(qū)腦血流量分析結果顯示，0～24 h、1～3 d組新生兒在PLD為1025 ms時，各腦區(qū)腦血流量值均高于PLD值為1525 ms和2025 ms。相同日齡段同一腦區(qū)在不同PLD值時所測得的腦血流量值差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；其余組新生兒各腦區(qū)PLD值為1525 ms時所測得腦血流量值均高于PLD值為1025 ms和2025 ms，相同日齡段同一腦區(qū)在不同 PLD值時所測得的腦血流量值差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表2及圖1。

表2 不同日齡段正常新生兒各腦區(qū)腦血流量值比較[ ±s，ml/（100 g·min）]

表2 不同日齡段正常新生兒各腦區(qū)腦血流量值比較[ ±s，ml/（100 g·min）]

腦區(qū)1025 ms腦血流量1525 ms 2025 ms F值P值0～24 h新生兒小腦丘腦枕葉顳葉頂葉額葉23.60±4.12 44.85±3.99 11.97±1.89 26.75±3.15 13.29±2.11 12.70±2.15 18.93±3.02 37.18±3.96 8.91±2.89 21.58±2.87 10.53±2.01 10.12±2.73 19.18±3.45 35.46±4.08 9.13±2.63 20.12±3.12 9.88±2.18 9.63±1.57 8.327 5.681 11.832 8.159 11.394 22.281＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001 1～3 d新生兒小腦丘腦枕葉顳葉頂葉額葉25.14±3.18 48.71±4.02 13.19±1.02 29.56±2.89 15.67±1.73 13.89±2.25 20.17±3.11 38.56±4.02 10.13±2.05 24.18±2.67 12.19±1.94 11.51±1.66 17.56±2.88 31.14±3.76 7.15±1.39 21.02±2.79 10.11±1.67 8.56±1.39 16.139 12.582 9.215 13.127 8.312 16.257＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001 3～7 d新生兒小腦丘腦枕葉顳葉頂葉額葉23.57±2.76 41.19±3.98 10.53±1.12 22.83±2.45 11.61±1.78 10.32±1.56 27.61±3.96 49.53±4.05 13.18±1.72 28.66±2.84 15.83±3.04 14.01±1.99 20.31±3.17 36.39±3.91 8.15±1.55 19.37±2.13 9.59±1.96 8.39±1.34 11.368 9.871 18.562 13.139 7.521 9.371＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001 7～15 d新生兒小腦丘腦枕葉顳葉頂葉額葉21.23±3.49 42.17±4.13 12.15±1.36 24.19±2.81 12.13±1.76 10.53±2.21 28.54±2.71 50.75±4.16 15.33±1.64 30.12±3.15 17.56±2.89 15.13±1.74 17.32±2.33 39.11±3.62 9.59±1.39 22.23±2.81 8.96±1.57 9.13±1.39 11.238 14.125 9.013 11.562 7.181 14.370＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001 15～28 d新生兒小腦丘腦枕葉顳葉頂葉額葉21.33±3.87 42.76±3.61 11.63±1.23 25.60±2.89 14.01±2.76 13.41±2.21 28.13±2.15 52.38±4.51 15.21±1.67 33.76±3.03 17.33±2.36 16.28±1.39 18.13±2.89 36.37±3.18 9.57±1.98 22.36±3.44 9.16±1.93 11.23±1.76 13.258 22.134 9.621 11.519 8.130 16.327＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

圖1 不同日齡段正常新生兒各腦區(qū)腦血流量值。A～E分別為0～24 h組、1～3 d組、3～7 d組、7～15 d組、15～28 d組

2.2 臨床試驗 相同日齡段、相同腦區(qū)、相同 PLD值條件下，1～3 d組患兒3D-ASL灌注腦血流量除額葉白質區(qū)外均高于正常新生兒，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；0～24 h和3～7 d組患兒3D-ASL灌注腦血流量低于正常新生兒，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；7～15 d和 15～28 d組患兒3D-ASL灌注腦血流量與正常新生兒相同腦區(qū)相比，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表3及圖2～5。

圖2 不同日齡段正常新生兒（A）與HIE患兒（B）各腦區(qū)腦血流量值的變化

圖3 女，11 h，HIE。PLD值為1025 ms，腦部腦血流量圖示灌注較低的綠藍色

圖4 男，2 d，HIE。PLD值為1525 ms，腦部腦血流量圖除額葉灌注較低的綠藍色（箭）外，其余部均示灌注較高的紅綠色

圖5 女，4 d，HIE。PLD值為 1525 ms，腦部腦血流量圖示灌注較低的綠藍色

表3 不同日齡段HIE患兒與正常新生兒各腦區(qū)腦血流量值比較[ ±s，ml/（100 g·min）]

表3 不同日齡段HIE患兒與正常新生兒各腦區(qū)腦血流量值比較[ ±s，ml/（100 g·min）]

腦區(qū)腦血流量正常新生兒HIE患兒t值P值0～24 h組小腦丘腦枕葉顳葉頂葉23.60±4.12 44.85±3.99 11.97±1.89 26.75±3.15 13.29±2.11 18.25±2.78 33.25±2.96 8.03±1.27 17.56±2.92 8.29±2.01 10.132 16.269 14.245 33.128 8.369＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001額葉12.70±2.15 8.13±1.29 7.936＜0.001 1～3 d組小腦丘腦枕葉顳葉頂葉額葉3～7 d組小腦丘腦枕葉顳葉頂葉額葉25.14±3.18 48.71±4.02 13.19±1.02 29.56±2.89 15.67±1.73 13.89±2.25 27.61±3.96 49.53±4.05 13.18±1.72 28.66±2.84 15.83±3.04 14.01±1.99 30.56±4.13 60.89±5.64 19.57±3.16 37.18±4.11 20.57±3.76 8.37±1.22 18.23±2.37 36.25±4.89 8.23±1.63 20.27±2.57 9.92±1.66 10.23±1.89 6.394 12.562 19.127 16.539 7.682 26.120 6.871 12.184 17.329 19.641 13.135 12.768＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001 7～15 d組小腦丘腦枕葉顳葉頂葉額葉28.54±2.71 50.75±4.16 15.33±1.64 30.12±3.15 17.56±2.89 15.13±1.74 29.11±3.27 48.97±4.21 15.21±2.36 29.22±3.23 18.01±2.15 15.22±1.29 0.659 0.213 1.254 0.387 0.569 1.023＞0.05＞0.05＞0.05＞0.05＞0.05＞0.05

續(xù)表3

3 討論

3D-ASL技術是一種無需注入對比劑、無輻射、可多次重復測量的MR灌注成像技術，PLD是動脈內血液水分子被標記到采集成像層面的影像信號時間；動脈內血液通過時間（arterial transit time，ATT）是動脈血管內血液水分子從標記層面到達采集層面的時間。PLD是3D-ASL掃描技術的重要參數(shù)，其值的選擇直接決定腦血流量的準確性。當 PLD＜ATT時或PLD＞ATT時采集到的MR信號較低，所得到的腦血流量值低估于真實的灌注值；當PLD=ATT時，采集影像時標記動脈內血液剛好到達成像層面，采集到的MR信號高，所得到的腦血流量值等于真實的灌注值[11-14]。因此，在3D-ASL腦血流量灌注掃描中，僅PLD值設置為最接近ATT時，PLD值才是最佳值，所測得的腦血流量才最接近真實值。

本研究從不同日齡段新生兒各腦區(qū)腦血流量值分析發(fā)現(xiàn)，0～24 h、1～3 d組新生兒PLD為1025 ms時各腦區(qū)腦血流量最高；其余組患兒PLD為1525 ms時各腦區(qū)腦血流量值最高。因此，在臨床試驗中各日齡段患兒 PLD均使用相應最佳值，以確保所測得的新生兒腦血流量與實際的腦血流量一致。

本研究結果顯示，0～24 h組HIE患兒各腦區(qū)腦血流量值低于正常組新生兒，可能是由于缺氧導致腦部血管調節(jié)功能下降，不能通過血管擴張增加腦灌注量，從而引起各腦區(qū)腦血流量值下降。1～3 d組HIE患兒除額葉外，各腦區(qū)腦血流量值較正常組新生兒高，可能是腦部缺氧引起的急性損傷導致腦部血流量代償性增加，最終導致各腦區(qū)腦血流量值增高。額葉區(qū)腦血流量較正常組新生兒低，可能是由于腦血流量重新分配時優(yōu)先考慮腦部其他區(qū)域，從而加重了額葉白質區(qū)缺血。3～7 d組HIE患兒各腦區(qū)腦血流量值較正常組新生兒低，可能是腦組織缺氧加重以及腦灌注壓顯著增加將導致腦血管自主調節(jié)功能失代償，腦動脈系統(tǒng)不能通過血管舒張增加腦灌注量，造成腦血流較前期減少，最終導致腦血流量值較前期降低。7～15 d、15～28 d組HIE患兒各腦區(qū)腦血流量值與正常組新生兒差異無統(tǒng)計學意義，故認為對出生后7 d以上的HIE患兒行3D-ASL檢查已無較大臨床意義，與其他研究結果基本一致[15]。

本研究的局限性在于納入研究患兒均經(jīng)臨床診斷為中度HIE患兒，未納入輕度和重度患兒；其次，HIE患兒僅使用最佳PLD值，未將PLD值進一步延長或縮短，得到的結果較為片面。以上不足之處有待在后續(xù)研究中進一步完善。

總之，3D-ASL技術可以反映腦血流灌注情況，與MR平掃序列相結合，可以更加全面地反映HIE患兒的病理過程，有助于早期診斷HIE疾病。