磁共振信号强度比值在足月新生儿胆红素脑病中的研究*

胡根文，梁久平，柏　燕，符式新

(1.深圳市宝安区妇幼保健院影像科；2.深圳市宝安区人民医院影像科,广东　深圳　518000)



磁共振信号强度比值在足月新生儿胆红素脑病中的研究*

胡根文1，梁久平2，柏燕1，符式新1

(1.深圳市宝安区妇幼保健院影像科；2.深圳市宝安区人民医院影像科,广东深圳518000)

摘要:目的：探讨磁共振信号强度比值在足月新生儿胆红素脑病诊断中的价值。方法：对53例患儿依据血清胆红素水平及临床症状分组，测量患儿苍白球、额叶白质磁共振图像信号强度的比值，然后进行统计分析。结果：T1WI-SIR与总胆红素水平及临床症状严重程度呈正相关，T1WI-SIR值在临床症状分组组间均存在差异，在胆红素增高中度组与重度组之间没有统计学差异。结论：胆红素水平不能全面地评价胆红素脑损伤，使用磁共振信号强度比值并与临床表现相结合，可望对胆红素脑病做出较客观准确的诊断。

关键词：胆红素脑病；磁共振成像;信号强度比

胆红素脑病是高胆红素血症的重要并发症。高胆红素血症是指足月新生儿血清胆红素>221 μmol·L-1、早产儿>257 μmol·L-1，一般认为在血清总胆红素浓度高于342 μmol·L-1时则有发生胆红素脑病的危险。但实际上，血清胆红素浓度并不能准确判断胆红素脑病的危险性。磁共振成像是颅脑疾病重要的影像学检查方法，一般认为基底节T1WI高信号是急性胆红素脑病的影像改变，但缺乏定量标准。本文回顾性分析急性胆红素脑病MRI 表现，通过计算基底节苍白球/额叶白质的信号强度比(signal intensity ratios，SIR)，将其与患儿胆红素水平及临床症状进行比较研究，为急性胆红素脑病诊断提供影像学量化依据。为减小偏倚，本研究对象排除早产儿及脑白质病等患儿。

1材料与方法

1.1临床资料收集我院及上海儿童医学中心(2015年1月至12月)患儿53例，其中男32例，女21例，入院日龄1～25天，所有患儿均为足月儿。

1.1.1胆红素水平分组所有患儿均行总胆红素(TBIL)、结合胆红素(DBIL)及非结合胆红素(IBIL)检测。根据与MRI检查时间最为接近时的TBIL水平将患儿分三组：Ⅰ组(正常或生理性黄疸组)TBIL<221 μmol·L-1，共17例；Ⅱ组(中度组)TBIL 221～342 μmol·L-1，共16例；Ⅲ组(重度组)TBIL>342 μmol·L-1，共20例。正常对照组(Ⅰ组)为同期17例因抽搐等原因行MRI检查、临床检测已排除高胆红素血症的患儿。

1.1.2临床分组按临床症状分为A组(正常组)，B组(高胆红素血症组)及C组(胆红素脑病组)。高胆红素血症组患儿血清胆红素>221 μmol·L-1，无神经症状，共24例；胆红素脑病12例，根据临床出现反应差、嗜睡、少吃少哭、激惹兴奋、肌张力降低或增高、角弓反张、惊厥等神经系统症状，参照《实用新生儿学》，诊断为急性胆红素脑病。

1.2MRI检查技术及图像分析MRI 检查时间为生后7～26 d，平扫41例，平扫后增强扫描12例。患儿检查前10%水合氯醛灌肠镇静。扫描仪器为Philips Achieva 1.5T或Siemens 3.0T磁共振仪。主要序列：T1WI、T2WI、T2Flair、DWI系列，扫描方位有横断位、冠状位及矢状位。

在T1WI、T2WI、T2Flair序列横断位测量双侧苍白球的信号强度，并在同一平面测量双侧额叶白质的信号强度。计算苍白球与额叶白质的T1WI信号强度比值(T1WI-SIR)、T2WI信号强度比值(T2WI-SIR)及T2Flair信号强度比值(T2Flair-SIR)。

1.3统计学方法所有数据均应用SPSS 20.0软件进行处理，计量数据采用(Mean±SD)表示，相关分析采用Spearman等级相关，对各组间数据进行方差分析(one-way analysis of variance ANOVA) ，并进行组间两两比较 (LSD 法)，P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1T1WI-SIR随总胆红素水平增高而增加，相关性分析结果为胆红素水平严重程度与T1WI-SIR呈中度相关(r=0.674，P<0.05)。T1WI-SIR随临床症状严重而增加，临床症状严重程度与T1WI-SIR呈中度相关(r=0.680，P<0.05)(见图1，表1)。

2.2胆红素分组与T1WI-SIR行单因素方差分析组间存在差异(P<0.05)。ANOVA-LSD结果为T1WI-SIR值在中度组与重度组之间没有统计学差异(P=0.157)，其余各组之间有统计学差异。T2WI-SIR及T2Flair-SIR：各组间两两比较均无统计学差异(P>0.05)(见表1)。

患儿男性，生后27天，血清总胆红素(TBIL)467 μmol·L-1，非结合胆红素(IBIL)439 μmol·L-1。临床出现激惹兴奋惊厥等神经系统症状，诊断为胆红素脑病。

①：T2Flair，圆形区域示意为测量信号强度比值所划的ROI；②：T2WI；③：T1WI，患儿双侧苍白球对称性信号增高，且高信号区边界清晰。

图1　胆红素脑病患儿MRI图像

注：Ⅰ组:正常或生理性黄疸组；Ⅱ组:中度组；Ⅲ组:重度组。

2.3临床分组与T1WI-SIR行单因素方差分析结果组间存在差异(P<0.05)。ANOVA-LSD两两比较结果为：T1-SIR: A vs BP<0.001；A vs CP<0.001；B vs CP<0.05；T2WI-SIR及T2Flair-SIR:各组间两两比较均无统计学差异(P>0.05)(见表2)。

表2　临床各组SIR值/M±SD

注：A组:正常组；B组:高胆红素血症组；C组:胆红素脑病组。

3讨论

高胆红素血症是新生儿科常见病及多发病，而胆红素脑病是新生儿高胆红素血症的严重并发症。胆红素脑病可以导致中枢神经系统损伤，主要损害基底节苍白球，小脑齿状核及后联合核、中脑红核及黑质、脑干网状结构等可同时受累，部分患者留下运动障碍、听觉障碍和智力低下等后遗症，重者可致死亡。

近年来，随着影像检查技术的普及和深入，磁共振成像(MRI)及磁共振波普(MRS)检查作为一种简单、无创性的诊断方法，已经逐步用于胆红素脑病的早期监测[1]。

对胆红素脑病的诊断一方面可用主观估计的方法，即通过病变的形态学表现加以判断，常见受侵部位的T1WI 高信号，这是目前国内常用的诊断方法。也有学者提出使用信号强度阈值来判断[2]，但磁共振信号强度值可能因设备等因素产生差异。故我们提出使用苍白球与额叶白质的T1WI信号强度比值(SIR)作为定量指标提供参考。SIR作为一种定量指标，其在肝脏等领域反映组织特性方面的重要价值已得到证实[3]。

急性期胆红素脑病MRI表现常为受侵部位的T1WI 高信号，本研究结果表明，T1WI-SIR在正常组、高胆红素血症组、胆红素脑病组中，两两均存在差异。而T1WI-SIR在胆红素水平中度增高组与胆红素水平重度组之间没有统计学差异，表明基底节的T1WI高信号是胆红素对脑组织对损伤的MRI反映，而脑损伤并非与胆红素水平绝对一一对应。所以基底节苍白球T1WI信号增高这一征象可认为是高胆红素血症导致脑损伤的重要标志[4]，是胆红素脑病急性期的重要改变，并且具有一定的特征性[5]。但损伤导致 T1WI高信号出现的原理尚不能完全肯定，可能是急性期星形胶质细胞反应胆红素在神经细胞的沉积或胆红素对神经细胞质膜的破坏所致[6]，除苍白球外，其余受累部位如底丘脑、中脑、桥脑背侧及延髓也可表现为相似的高信号改变。而胆红素脑病急性期T2WI 及T2Flair常常少有异常表现，我们的研究结果也显示T2WI-SIR及T2Flair-SIR与血清胆红素水平不存在相关性。

目前临床对胆红素脑病的诊断主要依赖于临床表现及血清总胆红素浓度水平。一般认为血清总胆红素超过342 μmol·L-1为发生胆红素脑病的危险界值。本结果表明：T1WI-SIR随胆红素水平增高而增加，且T1WI-SIR与胆红素水平具有相关性。但组间分析结果为T1WI-SIR值在胆红素升高中度组与重度组之间没有统计学差异(P= 0.201)。表明胆红素是否进入中枢神经系统不仅取决于血清胆红素的浓度，还取决于血脑屏障的功能状态[7]。在缺氧、感染、低体温、早产等诱因下血脑屏障通透性增高，即使在较低的胆红素水平下也可发生，相反在基础条件较好的情况下，较高的胆红素水平也可能不出现神经系统症状，本组病例亦符合此规律。故单独使用血清总胆红素的水平预测胆红素脑病有一定的局限性。

综上所述，基底节苍白球T1WI信号增高这一征象可认为是高胆红素血症导致脑损伤的重要标志，脑损伤与胆红素水平具有相关性，但非绝对一一对应关系。单凭临床表现、实验室检查或单凭主观影像学检查，均不能客观全面地评价胆红素脑损伤的危险程度。传统影像学对胆红素脑病的诊断缺乏定量指标，使用基底节苍白球与额叶白质信号比值作为参考值，并与临床表现相结合，进行全面辩证的分析可望对胆红素脑病做出较客观准确的诊断。

(致谢：部分病例收集于上海儿童医学中心)

参考文献:

[1]曹亚先，张雪林.MRI及～1H-MRS对新生儿苍白球胆红素损伤的监测价值[J]. 临床放射学杂志,2012(1):107-111.

[2]翁淑萍，施跃全，方如旗，等.新生儿急性胆红素脑病的磁共振成像表现及其诊断价值[J]. 福建医科大学学报,2012(1):64-67.

[3]Wang X,Wu W,Hou B L,et al.Studying neonatal bilirubin encephalopathy with conventional MRI,MRS,and DWI[J].Neuroradiology,2008,50(10):885-893.

[4]吴敏芳，王晓明.急性胆红素脑病常规MRI及～1H-MR波谱表现[J].中华放射学杂志,2009,43(10):1021-1026.

[5]李豪刚，张玉忠，陈凯，等.MRI在新生儿胆红素脑病中诊断价值[J].放射学实践,2013(10):1062-1065.

[6]Govaert P,Lequin M,Swarte R,et al.Changes in globus pallidus with (pre)term kernicterus[J].Pediatrics,2003,112(6 Pt 1):1256-1263.

[7]田兆方，柏根基，赵赛，等.常规磁共振及氢质子磁共振频谱在新生儿高胆红素血症中临床应用[J].南京医科大学学报(自然科学版),2010(12):1752-1755.

Signal Intensity Ratios with MRI in the Diagnosis with Bilirubin Encephalopathy of the Neonates

HUGen-wen1,LIANGJiu-ping2,BAIYan1,FUShi-xin1

(1.Dept.ofMedicalImage,ShenzhenBao'anMaternalandChildHealthHospital;2.Dept.ofMedicalImage,thePeople'sHospitalofBao'an,Shenzhen,Guangdong518000)

Abstract:Objective:To investigate the value of signal intensity ratios with MRI in the diagnosis of hyperbilirubinemia of the neonates.Methods:53 cases were divided into different groups according to the serum bilirubin level and clinical data. All these patients were analyzed with signal intensity ratio of MRI.Results:correlation test showed T1-SIR were positively correlated with bilirubin levels and severity of clinical symptoms. Comparison pairs differed significantly between each other in clinical groups. There was no statistical difference between moderate and severe group with serum bilirubin.Conclusion:Brain injury can not be comprehensively evaluated by bilirubin. While signal intensity ratio with MRI combined with clinical manifestations is expected to make more objective and accurate diagnosis to bilirubin encephalopathy.

Key words:bilirubin encephalopathy; magnetic resonance imaging; signal intensity ratios

*基金项目：深圳市宝安区科技创新局资助项目(2015095)

中图分类号：R445.2

文献标志码：A

文章编号：1001-5779(2016)02-0193-03

DOI:10.3969/j.issn.1001-5779.2016.02.008

(收稿日期：2015-12-02)(责任编辑：敖慧斌)