李玉澤，劉娜，佟晶，金蓉，陳梅，卑貴光

（ 北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 1. 放射科；2. 新生兒科，沈陽(yáng) 110812）

新生兒缺氧缺血性腦病 （hypoxic-ischemic encephalopathy，HIE） 是指新生兒在圍產(chǎn)期窒息引起的缺氧、腦血流量減少或暫停而導(dǎo)致的缺氧缺血性腦損傷，最常見的原因是胎兒宮內(nèi)窘迫，主要見于分娩過(guò)程中以及出生后的窒息缺氧。腦血流量的改變?cè)谀X損傷發(fā)生中發(fā)揮著極其重要的作用，常并發(fā)生長(zhǎng)發(fā)育落后、智力低下、癲癇、腦癱等一系列神經(jīng)后遺癥［1］，病死率較高。因此，HIE患兒準(zhǔn)確的預(yù)后評(píng)估極為重要。磁共振成像 （magnetic resonance imaging，MRI） 是目前公認(rèn)的HIE首選的影像學(xué)檢查方法，但是常規(guī)MRI序列及擴(kuò)散加權(quán)成像 （diffusion-weighted imaging，DWI） 不能反映HIE時(shí)的腦血流量變化。三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記 （3D arterial spin labeled，3D ASL） 以動(dòng)脈血內(nèi)水分子作為內(nèi)源性示蹤劑，無(wú)需注入放射性對(duì)比劑即可獲得相對(duì)腦血流量 （relative cerebral blood flow，rCBF）［2］。本研究擬探討3D ASL技術(shù)在足月HIE新生兒預(yù)后評(píng)估中的價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

選擇2016年5月至2018年5月在北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院診斷為HIE的足月新生兒30例，其中，男11例，女19例，胎齡37～42周，平均胎齡 （38.4±1.6） 周，體質(zhì)量2.1～3.9 kg，平均 （3.19±0.45） kg。均于生后3 d行頭部MRI檢查。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患兒家長(zhǎng)均已知情同意并簽署知情同意書。

根據(jù)《新生兒缺血缺氧性腦病診斷標(biāo)準(zhǔn)》［3］及分度標(biāo)準(zhǔn)對(duì)HIE患兒進(jìn)行分度。由于輕度HIE患兒癥狀在72 h內(nèi)消失，且預(yù)后好，所以本研究?jī)H納入中、重度HIE患兒。由2名具有15年以上工作經(jīng)驗(yàn)的新生兒科副主任醫(yī)師判斷患兒的病情輕重程度，共納入中度患兒27例，重度3例?；純河谥委熀?個(gè)月復(fù)診，由新生兒科副主任醫(yī)師進(jìn)行預(yù)后評(píng)估，包括神經(jīng)行為評(píng)分 （neonatal behavioral neurological assessment，NBNA） 及MRI檢查?；純篘BNA評(píng)分＞35分，癥狀消失，MRI表現(xiàn)為病灶減少者為預(yù)后良好；患兒NBNA評(píng)分＜35分，癥狀不消失，MRI顯示病灶未見減少或出現(xiàn)腦室旁軟化灶者為預(yù)后不良。將所有患兒根據(jù)預(yù)后評(píng)估結(jié)果分為預(yù)后不良組和預(yù)后良好組。磁共振3D ASL圖像由2名放射科副主任醫(yī)師閱片。

1.2 儀器與方法

采用3.0T MR掃描儀 （GE Discovery MR750，美國(guó)通用電氣公司），ADW4.6工作站和8通道專用頭部線圈，檢查序列包括橫斷位T1WI、T2WI、T2flair，矢狀位T2WI、DWI及ASL。3D ASL采用三維脈沖式動(dòng)脈自旋標(biāo)記 （pulsed arterial spin labeling，PASL）。掃描參數(shù)：TR 4 389 ms，TE 10.5 ms，層厚4 mm，激勵(lì)次數(shù)3次。DWI采用平面回波成像 （echo-planar imaging，EPI），TR 4 000 ms，TE 50 ms，層厚4 mm，層距0.5，b值為0、1 000 s/mm2，激勵(lì)次數(shù)2次。

檢查前30 min給予鎮(zhèn)靜劑苯巴比妥鈉 （10 mg/kg），確?；純涸谒郀顟B(tài)下完成MRI檢查。檢查前用海綿固定患兒頭部防止頭部運(yùn)動(dòng)，將棉球塞入患兒耳內(nèi)以保護(hù)聽力。為了降低患兒從病房到MRI檢查室搬運(yùn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患兒情況，由新生兒科醫(yī)生全程陪同，直至檢查結(jié)束返回病房。

1.3 圖像分析

于表觀擴(kuò)散系數(shù) （apparent diffusion coefficient，ADC） 圖像上勾畫感興趣區(qū) （region of interest，ROI），面積11～14 mm2，對(duì)稱測(cè)量雙側(cè)丘腦及基底節(jié)ADC值。在rCBF圖上相應(yīng)部位勾畫ROI，測(cè)量rCBF值，ROI盡可能與ADC圖一致。rCBF偽彩圖上用紅色、綠色、藍(lán)色、黑色依次代表高灌注、中等灌注、低灌注、無(wú)灌注。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)數(shù)資料以百分率 （%） 表示，組間比較采用Fisher確切概率法。計(jì)量資料以表示，預(yù)后不良組及預(yù)后良好組的腦血流量 （cerebral blood flow，CBF） 值及ADC值的比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P ＜ 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用雙變量回歸分析評(píng)估ASL與ADC的相關(guān)性。

2 結(jié)果

2.1 2組新生兒一般臨床資料比較

30例患兒中，21例預(yù)后良好，9例預(yù)后不良。因足月兒孕齡不同腦成熟度也不同，故需要分析預(yù)后不良組和預(yù)后良好組的一般臨床資料有無(wú)差別。結(jié)果顯示，2組患兒在性別、胎齡、體質(zhì)量、1 min Apgar評(píng)分、孕婦年齡方面均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異 （P均＞0.05），見表1。

2.2 預(yù)后不良組和預(yù)后良好組ASL比較

預(yù)后不良組和預(yù)后良好組患兒的MRI圖像 （TIWI、T2WI、CBF偽彩圖、ADC圖） 見圖1、2。預(yù)后不良組基底節(jié)區(qū)灌注［ （42.90±5.30） mL·100 g-1·min-1］大于預(yù)后良好組［ （34.25±1.91） mL·100 g-1·min-1］，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （t = 4.76，P = 0.001）；預(yù)后不良組雙側(cè)丘腦灌注［ （52.56±4.33） mL·100 g-1·min-1］大于預(yù)后良好組［ （44.95±2.13） mL·100 g-1·min-1］，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （t = 5.01，P = 0.001）。預(yù)后不良組和預(yù)后良好組基底節(jié)及丘腦灌注平均值分別為 （47.73±3.56） mL·100 g-1·min-1和 （39.60±1.60） mL·100 g-1·min-1，2組的平均灌注值有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異 （t = 6.56，P ＜ 0.01），見表2。rCBF值的受試者工作特征 （receiver operating characteristic，ROC） 曲線下面積 （area under the concentration-time curve，AUC） 為0.984，敏感度和特異度分別為100%和76.2%。

表1 2組HIE新生兒一般臨床資料比較Tab.1 Clinical data of HIE neonates with adverse and favourable outcomes

圖1 預(yù)后不良組HIE患兒MR圖像Fig.1 MR images of an infant with HIE in adverse outcome group

圖2 預(yù)后良好組HIE患兒MR圖像Fig.2 MR images of an infant with HIE in favourable outcome group

預(yù)后不良組基底節(jié)、丘腦的ADC值［ （1.16±0.05） ×10-3mm-2·s-1， （1.05±0.06） ×10-3mm-2·s-1］均 低 于 預(yù) 后 良 好 組［ （1.21±0.06） ×10-3mm-2·s-1， （1.12±0.05） ×10-3mm-2·s-1］，差 異 有 統(tǒng) 計(jì) 學(xué) 意 義（t = -2.24， P = 0.03； t = -3.44， P = 0.002）。預(yù)后不良組和預(yù)后良好組ADC平均值分別為 （1.10±0.04） ×10-3mm-2·s-1和 （1.16±0.36） ×10-3mm-2·s-1，差 異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （t = -4.15，P ＜ 0.01）。見表2。ADC值的AUC為0.873，敏感度和特異度分別為88.9%和47.6%。

2.3 相關(guān)性分析

表2 預(yù)后不良組及預(yù)后良好組HIE患兒的MRI參數(shù)Tab.2 MRI parameters in HIE neonates with adverse and favourable outcomes

rCBF與ADC之間呈負(fù)相關(guān) （ r = -0.54， P ＜ 0.01）。rCBF對(duì)足月HIE患兒預(yù)后評(píng)價(jià)的敏感度及特異度均高于ADC。

3 討論

新生兒HIE是圍產(chǎn)期新生兒最常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一，是新生兒中發(fā)病率和死亡率最高的疾病，研究［4］報(bào)道發(fā)病率約占活產(chǎn)足月兒的1～3/1 000，尤其中、重度HIE患兒常伴有各種嚴(yán)重并發(fā)癥。HIE患兒的神經(jīng)后遺癥包括腦癱、癲癇、智力缺陷、學(xué)習(xí)能力障礙、肌無(wú)力［5-7］。由于HIE致殘率、致死率高，因此，對(duì)該病除了應(yīng)做到早發(fā)現(xiàn)、早治療外，充分的預(yù)后評(píng)估也十分重要，有助于指導(dǎo)臨床制定治療方案，以及評(píng)估神經(jīng)保護(hù)治療的效果［8］。本研究的目的在于分析MR動(dòng)脈自旋標(biāo)記灌注成像技術(shù)3D ASL對(duì)HIE患兒的預(yù)后評(píng)估價(jià)值，為HIE患兒的臨床治療提供科學(xué)的參考依據(jù)，以期提高HIE患兒的總體預(yù)后效果。

HIE可導(dǎo)致一系列的生化改變，包括缺氧致胎兒心輸出量減少，腦血流量減少，腦局部缺血引起腦免疫細(xì)胞-小膠質(zhì)細(xì)胞活化，隨后啟動(dòng)免疫反應(yīng)［9］，小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)變成巨噬細(xì)胞，并破壞血腦屏障；外圍的免疫細(xì)胞聚集到缺血區(qū)域，由于二次神經(jīng)元損害導(dǎo)致缺血性腦損傷的加?。?0］。小膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)貫穿HIE的整個(gè)病理過(guò)程，在急性和慢性階段表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)［11］。大腦氧氣和葡萄糖供應(yīng)不足，三磷酸腺苷明顯減少和乳酸堆積，細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載，興奮性氨基酸在細(xì)胞外產(chǎn)生一定毒性作用，生成大量氧自由基，導(dǎo)致細(xì)胞死亡［12-13］。有研究［14］認(rèn)為HIE患兒將經(jīng)歷缺氧-缺血-再灌注損傷的病理生理過(guò)程，有學(xué)者認(rèn)為缺血后再灌注比單純?nèi)毖鼮閲?yán)重。

CBF的變化在HIE的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的作用。3D ASL磁共振灌注成像采用磁標(biāo)記的動(dòng)脈血水分子作為內(nèi)源性示蹤劑，是一種非侵入性灌注成像方法，可以測(cè)得rCBF，不需要注入對(duì)比劑，無(wú)輻射［15］，是唯一能夠應(yīng)用于新生兒的非侵入性的檢查方法，具有無(wú)創(chuàng)、安全、實(shí)時(shí)、可重復(fù)性強(qiáng)等特點(diǎn)，掃描時(shí)間較短，不存在倫理上的問題和技術(shù)上的困難，尤其適用于新生兒。本研究結(jié)果表明，出生后72 h HIE患兒存在腦內(nèi)高灌注，與其他相關(guān)研究［16］結(jié)果一致。3D ASL可以盡早評(píng)估HIE發(fā)生后患兒腦組織的再灌注情況，這種自身CBF重新分配修復(fù)缺血損傷產(chǎn)生的高能磷酸化合物可使細(xì)胞死亡延遲，因此3D ASL對(duì)于評(píng)估HIE的預(yù)后有重要意義［8］。本研究選擇雙側(cè)基底節(jié)和丘腦作為ROI測(cè)量腦CBF值，是因?yàn)樵谧阍翲IE患兒中這些區(qū)域較易受到損傷［17］，而且這些區(qū)域存在高灌注。本研究結(jié)果證實(shí)預(yù)后不良組的基底節(jié)、丘腦灌注顯著高于預(yù)后良好組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （P ＜ 0.01）。

DWI是目前唯一能夠在活體檢測(cè)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的方法，能夠早期發(fā)現(xiàn)HIE患兒腦內(nèi)高信號(hào)病灶，并能夠通過(guò)定量參數(shù)ADC值對(duì)HIE患兒的腦損傷進(jìn)行定量評(píng)估。3D ASL和DWI對(duì)于HIE患兒的預(yù)后預(yù)測(cè)價(jià)值均較高，且3D ASL的預(yù)測(cè)價(jià)值優(yōu)于DWI。本研究結(jié)果顯示，腦缺血缺氧區(qū)rCBF的增高與ADC值的下降存在相關(guān)性，與其他相關(guān)研究［18］結(jié)果一致。

研究［19］表明，新生兒腦灌注更多取決于妊娠時(shí)間，而本研究對(duì)象為足月新生兒，2組的臨床資料無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，腦成熟度無(wú)明顯差異；而且均于生后3 d行MRI檢查，避免了因檢查時(shí)間不同而造成的灌注差異，有效地避免了偏倚。

本研究的不足之處如下：新生兒ASL對(duì)運(yùn)動(dòng)敏感，可能會(huì)造成圖像質(zhì)量下降；本研究采用手動(dòng)ROI分析，雖然簡(jiǎn)單易行，但可能存在偏倚；本研究的樣本量較小，統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果可能存在誤差，有待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量進(jìn)行研究。

綜上所述，3D ASL可以無(wú)創(chuàng)、準(zhǔn)確地測(cè)量HIE患兒的CBF，對(duì)HIE預(yù)后評(píng)估的價(jià)值高于DWI，可以為臨床評(píng)估HIE患兒的預(yù)后提供客觀準(zhǔn)確的依據(jù)，具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。