3.0T磁共振对新生儿HIE诊断价值和检查序列优化

席珊珊　张高峰

【摘要】 目的：评价磁共振扩散加权成像（DWI）和常规序列对新生儿缺氧性脑损伤（非出血灶）的诊断价值，优化磁共振检查序列。方法：54例出生1～14 d临床确诊HIE患儿，分1～7 d患儿和8～14 d患儿，均行3.0T磁共振T1WI、T2WI、FLAIR、DWI扫描，两位磁共振诊断医师采用双盲法观察并记录DWI、T1WI、T2WI和FLAIR图像病灶数目，用秩和检验统计方法，对比分析DWI与常规序列对病灶检出情况，P<0.05为差异有统计学意义。结果：出生1～7 d患儿，DWI、T1WI、T2WI、FLAIR检出缺氧性脑损伤病灶分别为196、225、28、365个，平均秩次分别为2.85、2.40、1.29、3.46，Z=60.76，P=0.000。出生8～14 d患兒，DWI、T1WI、T2WI、FLAIR检出缺氧性脑损伤病灶分别为70、141、32、214个，平均秩次分别为1.86、2.89、1.50、3.75，Z=36.34，P=0.000。结论：磁共振DWI联合常规序列对新生儿缺氧性脑损伤具有重要价值，最优化的检查序列DWI、T1WI、FLAIR联合应用。

【关键词】 磁共振； 扩散加权成像； 新生儿； 缺氧缺血性脑病

【Abstract】 Objective：To evaluate the diagnostic value of the magnetic resonance（MRI） diffusion weighted imaging （DWI） and T1WI、T2WI、FLAIR in the diagnosis evaluation of hypoxic-ischemic encephalopathy（HIE），optimizing examination process of magnetic resonance.Method：A total of 54 neonatal clinical definited HIE including 1-14 days age were examined using DWI and routine T1WI，T2WI，FLAIR of 3.0T MR，54 neonatal divided into 1-7 days age and 8-14 days age，the brain injury lesion in T1WI，T2WI，FLAIR，DWI were diagnosed by two senior radioloists，the contrastive analysis of DWI，T1WI，T2WI，FLAIR findings were tested by using Wilcoxon rank sum test.P<0.05 was considered as statistical.Result：In 36 cases of 1-7 days，196 brain injury lesions were found by DWI and 225 brain injury lesions by T1WI，28 brain injury lesions by T2WI，365 brain injury lesions by FLAIR.Mean rank order of DWI，T1WI，T2WI，FLAIR were 2.85，2.40，1.29，3.46，Z=60.76，P=0.000.In 18 cases of 8-14 days age，70 brain injury lesions were found by DWI and 141 brain injury lesions by T1WI，32 brain injury lesions by T2WI，214 brain injury lesions by FLAIR.Mean rank order of DWI，T1WI，T2WI，FLAIR were 1.86，2.89，1.50，3.75，Z=36.34，P=0.000.Conclusion：Magnetic resonance DWI combiened with conventional MRI is important in the diagnosis evaluation of neonatal HIE，the optimal sequence of MRI is DWI and T1WI，FLAIR combined application.

【Key words】 Magnetic resonance； Diffusion-weighted imaging； Neonatal； Hypoxic-ischemic encephalopathy

First-authors address：Tongren Maternity and Child Health Care Hospital，Tongren 554300，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.32.003

新生儿缺氧缺血性脑病（hypoxic-ischemic encephalopathy，HIE）是新生儿致残和死亡的主要原因，其中围生期窒息是引起缺氧的主要原因[1]。CT和超声检查不能给临床提供准确、及时信息，研究表明磁共振对HTE早期诊断价值、预后评估具有重要意义[2-3]，MR取代其他影像设备HIE检查是一种必然趋势。本课题采用3.0T磁共振设备，探讨常规序列、扩散加权成像新技术，对新生儿HIE诊断的价值，目的是优化磁共振对新生儿HIE检查序列，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2012年1月-2013年6月遵义医学院附属医院新生儿科收治住院并经临床确诊HIE新生儿54例，治疗前均行3.0T磁共振DWI、T1WI、T2WI、FLAIR序列检查。54例患儿中，男29例，女25例，年龄1～14 d，平均6 d，1～7 d患儿36例，8～14 d患儿18例。纳入标准：（1）14 d及14 d以下新生儿，MR检查至少一个序列图像有异常；（2）临床诊断HIE（采用中华医学会儿科学分会，新生儿组2004年在长沙修订新的HIE诊断标准）；（3）SWI排除脑内出血灶；（4）排除脑内弥漫性病灶患儿（因弥漫性病变计数较困难）。

1.2 扫描设备及扫描数据采集

1.2.1 检查设备和方法 磁共振设备为西门子3.0T Trio A Tim，8通道头颅线圈，患儿自然入睡或10%水合氯醛镇定入睡后检查。常规序列（T1WI、T2WI、FLAIR）扫描方法：层厚5 mm，间隔1 mm，FOV 220×220 mm，T1WI轴位：TR 200 ms，TE 2.46 ms，Averages 2次；T2WI 轴位：TR 3500 ms，TE 93 ms，Averages 1次；FLAIR轴位：TR 7000 ms，TE 120 ms，Averages 1次。DWI采用单次激发平面回波三向同性弥散加权成像，TR 4200 ms，TE 93 ms，Averages 4次，b=0，b=800，层厚5 mm。SWI扫描方法：轴位 FOV 220 ×160 mm，层厚1.5 mm，間隔0，TR 27 ms，TE 20 ms，Averages 1次。

1.2.2 图像分析及数据处理 将磁共振扫描数据传输专用数据处理工作站（ADW4.3），去除图像信息（包括姓名、性别、年龄、编号），重新编号，选取磁共振诊断副主任医师两名，采用双盲法观察并记录DWI、T1WI、T2WI和FLAIR图像上病灶数目和位置。病灶判定标准：各序列图像信号异常，对有异议的病灶经过讨论后取得一致结果。

1.3 统计学方法 所有数据采用SPSS 13.0统计软件分析，DWI、T1WI、T2WI和FLAIR检出病灶数之间差异性采用秩和检验，组间比较采用配对 字2检验，P<0.05有统计学意义。

2 结果

2.1 1～7 d患儿DWI与常规序列对缺氧缺血性损伤病灶检出结果 1～7 d组患儿36例，DWI共检出缺氧性脑损伤病灶为196个（图1），T1WI共检出病灶数为225个（图2），T2WI共检出病灶数为28个，FLAIR共检出病灶为365个。DWI、T1WI、T2WI和FLAIR病灶数，平均秩次为FLAIR>DWI>T1病灶数>T2。各序列比较，差异有统计学意义（Z=60.76，P<0.05）。磁共振各序列检出病灶情况，见表1。

2.2 8～14 d患儿DWI与常规序列对缺氧缺血性损伤病灶检出结果 8～14 d患儿18例，DWI共检出缺氧性脑损伤病灶为70个，T1WI共检出病灶数为141个（图3、4），T2WI共检出病灶数为32个，FLAIR共检出病灶为214个（图5）。磁共振各序列比较，各组平均秩次为FLAIR>T1病灶数>DWI>T2。各序列比较，差异有统计学意义（Z=36.34，P<0.05）。病灶数磁共振各序列检出病灶情况，见表2。

3 讨论

3.1 HIE发病机制及病理生理改变 新生儿大脑耗氧量占全身耗氧量的1/2，且脑血管和血管自身调节系统发育不完善，对缺氧缺血十分敏感。新生儿缺氧缺血后，脑细胞依靠无氧酵解产生大量乳酸和自由基产物，导致脑细胞内水肿和细胞膜转运泵能量衰竭，细胞毒性水肿压迫毛细血管使进一步加重脑组织缺血缺氧[4]；再者，缺氧缺血会损伤血管内皮细胞引起血管通透性增高，导致血管源性脑水肿；轻度缺氧导致脑细胞凋亡，重度缺氧导致脑细胞坏死，即脑梗死，随着病程进展，出现胶质细胞增生。新生儿缺氧缺血还可以引起颅内和脑内出血，病理机制为：缺氧导致脑血管通透性增高，红细胞及血浆蛋白容易渗出，新生的毛细血管管壁通透性高，脆弱的毛细血管再次出现血液灌注，将导致脑血管破裂出现颅内或脑室内出血。HIE的发生及损伤类型与新生儿脑成熟度以及围生期窒息造成低灌注的程度、持续时间相关[5-8]。

3.2 磁共振各成像技术对新生儿缺氧性脑损伤诊断价值

3.2.1 弥散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）价值 DWI技术反映组织细胞内水分子的扩散受限程度，对细胞内水肿非常敏感。DWI对1～7 d新生儿HIE，检出病灶明显多于T1WI、T2WI，HIE脑损伤早期病理改变主要为细胞内水肿，病灶在DWI为高信号，ADC值减低，DWI比常规MR更早、更容易检出HIE缺氧缺血性病灶，且病灶显示更清楚，易于诊断，这与文献[9-12]报道一致。但是，本组中2例出生24 h内患儿，DWI未发现病灶，常规序列发现侧脑室旁多发缺氧性脑损伤病灶，原因为几天前有宫内缺氧史，胎儿在宫内缺氧造成脑损伤，出生后脑内缺氧损伤病灶已演变胶质增生，常规序列对胶质增生显示较好，所以新生儿出生早期不能只重视DWI检查，而忽视常规序列检查，以免漏诊宫内缺氧脑损伤。Twomey等[13]研究显示，ADC图可在HIE发生后24 h内、甚至更早期显示受损的脑组织，但是ADC值监测部位较多，且临床应用较复杂，多数新生儿MR检查在出生24 h以后，所以ADC图临床应用难度较大。DWI对1周以后HIE病灶检出率不如常规序列，8～14 d组HIE患儿缺氧性脑损伤病灶DWI多不显示或显示模糊，T1WI、FLAIR多表现为高信号，原因为病灶细胞内水肿消失，发生细胞坏死、胶质细胞增生、静脉扩张等，DWI敏感性降低，T1WI/FLAIR显示更清楚。研究表明缺氧性脑损伤一般DWI上的高信号持续3～5 d后消失，表现为假阴性[14]，马得廷等[15]研究认为DWI检查最佳时间窗为4 d，DWI上的高信号持续3～5 d后消失，1周以后表现为假阴性。但是，这不能说明DWI对出生1周以后HIE患儿诊断意义不大，本组中有5例8～14 d患儿缺氧性脑损伤DWI仍为清晰高信号，且显示病灶比常规序列要多，这部分患儿均合并严重肺部疾病，肺部病变导致再次缺氧脑损伤脑部出现新病灶，或者缺氧持续存在，脑损伤细胞内水肿持续时间长，针对8～14 d HIE患儿，DWI检查仍有较大价值，主张对14 d以内HIE患儿DWI作为常规序列检查。

3.2.2 磁共振常规序列成像（T1WI、T2WI、T2FLAIR）对HIE诊断价值 常规序列T1WI、T2WI、FLAIR对细胞内水肿不敏感，且新生儿脑细胞含水量多，进一步降低常规序列对病灶显示，对HIE早期诊断不如DWI。但是，常规序列对脑组织坏死，胶质细胞增生优于DWI，病灶在T1WI、T2WI和FLAIR均为高信号。常规序列中FLAIR假阳性较高，1～14 d患儿病灶检出数均高于其他三个序列，对比分析后认为，缺氧性脑损伤灶在侧脑室周围白质区容易识别，但是有些正常结构在FLAIR图像表现为小片高信号，如皮髓质交界处脑回边缘，双侧脑室前角旁正常残留灰质[16-18]，易误认为病灶，单纯观察FLAIR像图片，易造成过度诊断，所以需结合其他序列确定FLAIR病灶。T1WI对HIE脑损伤胶质增生时期病灶显示较准确，且持续时间较长[19]。T2WI序列在各个时期敏感性差，新生儿大脑大部分未髓鞘化，白质表现为高信号，缺氧性脑损伤病灶多为高信号或等、稍低信号，T2WI判定细胞毒性水肿与血管源性水肿有一定困难[20]。所以MR常规序列中T1WI序列对HIE诊断优于FLAIR和T2WI，具有较大价值，FLAIR需结合T1WI序列。T2WI对HIE病灶显示最差。

综上所述，对出生14 d以内患儿，DWI应为常规检查序列，这样既有利于HIE缺氧性脑损伤早期诊断，又不会漏掉因肺部疾病影响导致缺氧性脑损伤，T1WI、FLAIR也应为HIE常规检查序列，两者对HIE胶质增生、细胞坏死显示较好，弥补DWI不足，再者对宫内缺氧性脑损伤患儿诊断具有优势，但是要注意FLAIR假阳性高，需结合其他序列诊断。T2WI序列在各个时期敏感性很差，但对脑和脑室出血具有优势。

参考文献

[1]穆靓，杨健，鱼博浪.磁共振弥散加权及张量技术在新生兒缺血缺氧性脑病中的应用[J].磁共振成像，2010，1（1）：60-64.

[2]凌雪英，黄力.新生儿缺氧缺血性脑病的MRI研究[J].国际医学放射学杂志，2011，34（2）：122-125.

[3]李鑫.CT和MRI诊断新生儿缺血缺氧性脑病效果比较[J].临床医学研究与实践，2016，1（8）：70.

[4]王宏伟，王晓明，郭启勇.足月新生儿缺氧缺血性脑病的MRI研究[J].国外医学·临床放射学分册，2007，30（4）：231-234.

[5]韩玉昆，杨于嘉，邵肖梅，等.新生儿缺氧缺血性脑病[M].2版.北京：人民卫生出版社，2010：265-283.

[6]王未，汪秀玲.新生儿缺氧缺血性脑病的功能性磁共振研究进展[J].临床放射学杂志，2012，31（10）：1505-1508.

[7]贾爱英.磁共振不同扫描技术在新生儿缺血缺氧性脑病中的应用[J].现代医用影像学，2014，23（1）：30-31.

[8]李登华，邓伟，龚明献，等.新生儿缺氧缺血性脑病MRI影像表现与分析[J].实用临床医学，2014，15（9）：82-84.

[9]蓝国锋，黄景雄，吴时光，等.三种不同检查方法对早产儿脑损伤评估优越性比较[J].中国医学创新，2015，12（3）：126-128.

[10] Dudink J，Mercuri E，Al-Nakib L，et al.Evolution of unilateral perinatalarterial ischemic stroke on conventional and diffusion-weighted MR imaging[J].AJNR，2009，30（5）：998-1004.

[11]王文晶.新生儿缺氧缺血性脑病的MRI新技术研究进展[J].中国儿童保健杂志，2016，24（5）：493-495.

[12]王振常，李健丁，杨海山.医学影像学[M].北京：人民卫生出版社，2012：142-143.

[13] Twomey E，Twomey A，Ryan S，et al.MR imaging of term infantswith hypoxic-ischaemic encephalopathy as apredictor of neurodevelopmental outcome and late MRI appearances[J].Pediatr Radiol，2010，40（9）：1526-1535.

[14] Huang B Y，Castillo M.Hypoxic-ischemic brain injury imaging findings from birth to adulthood[J].Radio Graphics，2008，28（28）：617-620.

[15]马得廷，孔庆奎，张有军，等.扩散加权成像诊断缺氧缺血性脑病最佳时间窗的研究[J].泰山医学院学报，2009，30（11）：820-823.

[16]巴科维奇.儿科神经影像学[M].肖江喜，袁新宇译.4版.北京：中国科学技术出版社，2009：145-154.

[17]杨伟，夏禹，邱毅.颅脑磁共振T1WI高信号病变影像诊断[J].中国医学创新，2014，11（27）：51-53.

[18]李好鹏，高继勇，姜智南.新生儿缺血缺氧性脑病的MRI表现临床价值分析[J].医学影像学杂志，2013，23（4）：601-602.

[19]夏正荣，李玉华.新生儿缺氧缺血性脑病的磁共振成像[J].中国医学计算机成像杂志，2009，15（5）：403-409.

[20]朱建平，谭长连.新生儿缺血缺氧性脑病MRI扫描序列的优化研究[D].长沙：中南大学，2011.

（收稿日期：2016-07-11） （本文编辑：程旭然）