高频彩超结合E-flow显像对早产儿早期脑血流灌注特点的观察

聂红莲，方 北，郑 剑，李开林，那丽娟，张志刚，卢庆晖

（中山大学附属东华医院，广东 东莞 523110）

高频彩超结合E-flow显像对早产儿早期脑血流灌注特点的观察

聂红莲，方 北，郑 剑，李开林，那丽娟，张志刚，卢庆晖

（中山大学附属东华医院，广东 东莞 523110）

目的：探讨早产儿出生早期脑组织血流灌注特点。方法：应用高频超声结合E-flow血流显像技术，对体质量≥1 500 g早产儿（早产儿A组）35例、出生体质量＜1 500 g（早产儿B组）33例、足月新生儿35例进行研究，在生后72小时内检测大脑中动脉（Middle cerebral artery，MAC）、豆纹动脉（Lenticulostriate artery，LSA）、豆纹动脉终末段（The terminal artery of lenticulostriate artery，LSAt）的血流参数，包括收缩期峰值流速（Vs）、舒张末期速度（Vd）、平均血流速度（Vm）、收缩期峰值流速与舒张末期速度的比值（S/D）、阻力指数（RI）。采用t检验比较各组间的差别。结果：早产儿A组MCA的Vs、Vd、Vm测值低于足月新生儿（P＜0.05），且早产儿B组MCA的Vs、Vm低于早产儿A组（P＜0.05）；S/D、RI三组间比较无统计学差异（P>0.05）。早产儿A组的LSA、LSAt的血流参数Vs、Vd、Vm、S/D及RI均比足月儿组明显减低（P＜0.01，P＜0.05），且早产儿B组除S/D外，其余测值均低于早产儿A组（P＜0.01）。结论：高频超声结合E-flow显像技术对脑实质内细小血管的血流参数进行检测，可更敏感地反映早产儿早期脑实质血流灌注的基础状态，为临床判断早产儿脑损伤时血流动力学变化提供依据。

婴儿，早产；局部血流；脑；超声检查，多普勒，彩色

随着高级监护技术的不断发展完善，新生儿监护病房早产儿甚至是极低出生体质量早产儿成活率不断增加，同时早产儿脑病的发生率也不断增高。脑实质血流的灌注情况与早产儿脑病的发生密切相关，因此早产儿早期脑血流动力学变化受到关注[1]。既往研究大多采用普通彩超或经颅多普勒技术，评估早产儿大脑前动脉、大脑中动脉主干等较粗颅内血管的血流参数，认为其血流参数的变化能预测早产儿脑病的发生[1-2]。然而，早产儿较细的颅内血管如脑实质内二级、三级分支血管的血流参数能否更敏感地预测早产儿脑病，鲜有文献报道[3-4]。本研究拟采用高频超声探头，结合增强能量显像技术（E-flow），重点关注大脑中动脉（Middle cerebral artery，MAC）的终末血管豆纹动脉（Lenticulostriate artery，LSA）、豆纹动脉终末段 （The terminal artery of lenticulostriate artery，LSAt）的血流参数，以期多层次探讨早产儿早期脑组织灌注的特点，为临床预测早产儿脑病的发生并及早干预提供依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

2013年10月—2014年12月我院新生儿科收治的早产儿68例，其中男38例，女30例。胎龄25～36+6周，出生体质量900～2 360 g；足月新生儿35例，男20例，女15例，出生体质量>2 500 g。所有观察对象1 min及5 min的Apgar评分均为9～10分，排除遗传代谢性疾病，神经系统畸形或其他系统严重畸形。依据出生体质量将早产儿进行分组：出生体质量≥1 500 g为早产儿A组，共35例；出生体质量＜1 500 g为早产儿B组，共33例；足月新生儿设为对照组。

本研究经我院伦理委员会批准。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器设备

采用Aloka-F75彩色多普勒超声诊断仪，高频凸阵探头，探头频率4～8 MHz，探查角度160°，机器内置E-flow低速血流显像技术。所有观察对象在出生后72 h内安静或睡眠状态下测定MAC、LSA和LSAt血流参数，包括收缩期峰值流速（Vs）、舒张期末血流速度（Vd）、平均血流速度（Vm）、收缩期峰值/舒张期末血流速度比值（S/D）及阻力指数（RI）。各参数均取形态一致的2～3个连续心动周期的血流频谱的平均测值。

1.2.2 MAC、LSA、LSAt血管显示及检测方法

LSA及LSAt的显示：患儿仰卧，探头置于前囟，常规扫查二维图像的冠状切面和矢状切面，LSA显示平面以第三脑室层面冠状切面和旁正中矢状切面为重点。切面清楚显示后加入彩色多普勒血流，分别显示MAC的长轴和短轴，沿其起始段探及约十支纤细的中央支（LSA），冠状切面显示水草状血流；矢状切面LSA显示为放射状、网状血流，细小分支血流达脑膜下方，血流方向朝向探头为红色血流信号（图1）。此时，将彩色血流速度标尺调低，并引入E-flow血流显像技术，观察彩色血流的分布（图2）。于矢状切面先将取样容积置于LSA的起始部测量各血流参数（图3）；再将取样容积移至脑组织内距脑膜10 mm处LSAt进行测量（图4）。患儿头略转左，将探头置于右侧眼眶外缘与耳之间的颞窗，显示并检测MAC（图5）。

1.3 统计分析

采用SPSS 13.0统计软件，计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用 t检验，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 早产儿组与足月儿组MCA血流参数比较

两组早产儿其MCA的Vs、Vd及Vm生后3天内测值均低于足月对照组，且早产儿B组其MCA的Vs及Vm亦低于早产儿A组（P＜0.05）。提示脑血流速度与新生儿的成熟程度有关。新生儿越成熟，出生体质量越大，脑的代谢活动越强，脑血流速度越快。而两组早产儿S/D及RI分别与足月儿比较差异均不显著（P>0.05）。早产儿A组与早产儿B组之间比较其Vd、S/D及RI差异亦不显著 （P>0.05）。表明健康早产儿MCA主干结构发育相对完善，血流阻力与足月儿新生儿接近（表1）。

图1 前囟矢状切面显示LSA及LSAt血流。 图2 E-flow血流显像技术，显示脑实质内LSAt。 图3 取样容积放置LSA起始部，测量血流参数。图4 取样容积放置脑组织内距脑膜10 mm处LSAt测量血流参数。 图5 颞窗探查及测量MCA。Figure 1.The image of LSA and LSAt by the vertical plane of bregma.Figure 2. The image of LSA and LSAt by E-flow.Figure 3. The image of the blood frequency spectrum of LSA.Figure 4. The image of the blood frequency spectrum of LSAt.Figure 5. The image of MCA through the temporal space.

表1 早产儿组与足月儿组MCA血流参数比较

2.2 早产儿组与足月儿组LSA血流参数比较

早产儿A组及早产儿B组的LSA血流参数Vs、Vd、Vm均比足月儿组明显减低（P＜0.01），S/D及RI与足月儿组比较亦减低 （P＜0.05），有统计学意义。且早产儿B组上述血管各项血流参数除S/D外，余参数均低于早产儿A组，差异有统计学意义（P＜0.05），其中Vd、Vm及RI在两组体质量不同早产儿中存在显著差异（P＜0.01）。见表2。

2.3 早产儿组与足月儿组LSAt血流参数比较

早产儿A组及早产儿B组的LSAt血流参数Vs、Vd、Vm、S/D及RI均比足月儿组明显减低 （P＜0.01），且早产儿B组上述血管各项血流参数除S/D外，余参数均低于早产儿A组，差异有统计学意义（P＜0.01）。见表3。

表2 早产儿组与足月儿组LSA血流参数比较

表3 早产儿组与足月儿组LSAt血流参数比较

3 讨论

MCA是颈内动脉的直接延续，为颅脑血管系统中最粗大的一支，因而也成为研究新生儿脑血流的重点检查血管。以往文献[2]大多采用经颅多普勒对MCA主干进行检测观察其血流参数的变化。然而，受探头频率低的影响，脑组织内低速血流不易显示及测量，MCA在脑组织内的分支LSA及LSAt长期缺乏观察结果。本研究应用高频彩超，探头频率4～8 MHz，探查角度160°清楚显示颅内脑组织结构；应用E-flow血流显示技术，可观察到直径低至0.5 mm微小动脉[5]，该显像技术对末梢微循环检查有着突出的优越性，显著改善了血管图像的时间、空间分辨力，有效地控制了高灵敏度下血流溢出的的情况，能清晰、准确地检测末梢血流分布及血流动力学情况[6]使得脑组织内终末小动脉血流能清楚探及，从而使得对MCA在脑组织内部的分支LSA及LSAt血流参数的测量成为可能，因而可多节段研究早产儿脑血流动力学参数，进一步多层次探查早产儿脑实质内部血流灌注的基础状态。

本研究中两组早产儿与足月新生儿组MCA血流参数测值比较，两组早产儿其MCA的Vs、Vd、Vm生后3天内测值均低于足月对照组，且出生体质量越小其Vs和Vm越低。提示脑血流速度与新生儿的成熟程度有关。新生儿越成熟，出生体质量越大，脑的代谢活动越强，脑血流速度越快。Kurtis等[7]还发现当早产儿伴有动脉导管未闭（PDA）时，其脑血流速度可降低25%，有学者[8]研究表明早产儿由于动脉导管平滑肌发育不成熟，在出生后早期仍保持开放状态，且胎龄越小，体质量越低，PDA发生率越高：＜28周早产儿PDA的发病率高达75%。更有学者认为出生体质量＜1 200 g的早产儿有80%存在动脉导管开放。导管开放时，主动脉血流一部分分流到肺动脉，既出现肺动脉窃血现象，因而早产儿出生早期脑血流速度减低[9]。另外，MCA血流速度与新生儿平均动脉压有关，早产儿平均动脉压较足月儿低，因而这是导致出生早期早产儿MCA的Vs、Vd、Vm均减低又一生理原因。血管阻力参与脑血流的自动调节，RI部分反应血管的自身调节能力，本研究中，MCA的RI三组比较无明显差异，表明健康早产儿MCA主干结构发育相对完善，血流阻力与足月新生儿接近，说明早产儿出生早期MCA大血管主干具备一定的自身调节能力。

LSA及LSAt作为MCA穿入脑组织内的细小分支与所分布区域脑组织血流灌注密切相关。LSA发自MCA的M1段，发出的约十数支纤细的中央支垂直向上穿入脑实质，主要供应纹状体、内囊膝及后角和背侧丘脑，又称为中央动脉[10-11]。 曾司鲁等[12]报道MCA的各中央动脉在壳核浅层排列成扇形，形成一个血管囊，我们应用高频彩色多普勒超声及E-flow血流显示技术，于大脑矢状切面清楚显示了LSA的扇形排列，及其在脑组织内的细小分支LSAt，近脑组织边缘处，LSAt直径低至0.5 mm。

本研究中两组早产儿与足月儿组在LSA及LSAt两个节段血流参数测值比较显示早产儿A组及早产儿B组的血流参数Vs、Vd、Vm、S/D及RI均比足月儿组明显减低。表明早产儿脑实质内细小血管血流动力学状况与出生体质量及胎龄密切相关，体质量越小其细小血管发育越不完善，血管自主调节能力越低，其流速及阻力指数越低，提示早产儿脑组织内细小动脉的血流动力学状态与足月儿存在着明显生理性差异。有学者通过脑血管造影显示LSA的肌层在胎儿发育晚孕期开始形成[13]。而Leijser等[14]的研究也证明LSA血管肌层的发育时间在孕30～31周。本研究中胎龄在25～30周的低出生体质量早产儿B组，其LSA及LSAt各项血流参数均显著低于出生体质量≥1 500 g的早产儿A组。因此，低出生体质量儿的血管结构发育不完善，细小血管内皮细胞常为单层内皮，缺少平滑肌，周围缺少弹力纤维的支持，对抗血流冲击能力较差，是其脑组织内小动脉血流处于低速低阻的生理基础。

正常情况下，足月儿和成人的脑血管具有自主调节功能，随着脑灌注压的增高或降低，脑血管随之收缩或舒张，从而使脑血管对脑组织的正常血流灌注得以维持。健康早产儿虽存在一定的自主调节，在病理状态下，脑血管自主调节功能极易受损，形成压力被动性脑循环，且胎龄越小，出生体质量越低，血管结构发育越不完善，血管自主调节能力越低，从而导致脑损伤发生率越高。Pryds等[15]研究发现早产儿颅内出血前脑血流调节功能即发生紊乱，血流参数发生改变，Pellicer等[16]报道生后第2天发生IVH早产儿脑血容量高于未发生者，均提示脑损伤时早产儿脑血流动力学的改变要早于形态学的变化。因此生后早期监测早产儿脑实质血流，尤其是建立低出生体质量儿脑组织内细小动脉血流基础参数，有助于识别脑损伤前脑血流动力学的改变。

总之，应用高频彩超结合E-flow血流显像技术，使对早产儿脑血流动力学的检测从MCA主干扩展至脑组织内部LSA及LSAt等细小动脉，可多层次反映早产儿早期脑实质血流灌注的基础状态，为临床判断脑损伤前脑血流动力学变化并早期干预提供了依据。

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Observation of cerebral blood flow infusion in early preterm infants by high-frequency color Doppler combined with E-flow

NIE Hong-lian,FANG Bei,ZHENG Jian,LI Kai-lin,NA Li-juan,ZHANG Zhi-gang,LU Qing-hui
(Donghua Hospital Affiliated to Sun Yat-sen University,Dongguan Guangdong 523110,China)

Objective:To observe the feature of cerebral blood flow infusion in early preterm infants.Methods:The Vs, Vd,Vm,S/D and RI were recorded in 68 preterm infants(group A:weight≥1 500 g,group B:weight＜1 500 g)and 35 healthy term neonates.The measurement above middle cerebral artery(MCA),lenticulostriate artery(LSA),the terminal artery of lenticulostriate artery(LSAt)was performed by high-frequency color Doppler ultrasound and E-flow within 72 hours after birth.Result:The Vs,Vd,Vm of MCA in preterm infants were lower than that in healthy term neonates obviously(all P＜0.05),and the Vs,Vm of MCA of group B were lower than group A,too;while S/D and RI of MCA were not different among the three groups(P>0.05).The Vs,Vd,Vm,S/D and RI of LSA and LSAt in preterm infants were all lower than that in healthy term neonates(P＜0.01).And all the parameters of group B were lower than group A except S/D.Conclusion:The monitoring of multistage brain blood vessel by high-frequency color Doppler combined with E-flow can reflect the basic cerebral blood flow infusion more sensitively and it is valuable to predict the change of cerebral blood flow dynamic in the brain damage of preterm infants.

Infant,premature;Regional blood flow;Brain;Ultrasonography,Doppler,color

R331.11；R322.81；R722；R445.1

A

1008-1062（2016）06-0381-04

2015-10-24

聂红莲（1962-），女，辽宁新民人，主任医师。E-mail：1191494148@qq.com

聂红莲，中山大学附属东华医院超声科，523110。E-mail：1191494148@qq.com

东莞市科技计划医疗卫生重点项目（立项编号2012105102023）。