新生儿缺氧缺血性脑病的多种影像学表现

王 芳

(天津医科大学总医院超声科 天津 300052)

1 介绍

引起新生儿脑病情况可能有很多种。由弥漫性缺氧缺血性脑损伤引起时，称为缺氧缺血性脑病(HIE)。HIE是导致儿童脑瘫和其他严重神经功能缺陷的最常见原因之一[1]。脑损伤的确切性质取决于低血压严重程度和大脑成熟程度。大多数作者描述了妊娠期少于36周的新生儿的损伤模式与36周或更大的新生儿的损伤模式不同[2]。因此，为了本次讨论，合理地将早产儿定义为妊娠期少于36周的婴儿。脑损伤的严重程度、范围和部位的准确识别和特征记述依赖于适当的神经影像学检查方法，包括 X射线计算机断层成像扫描(CT)、超声检查(US)和磁共振成像(MR)。较新的诊断技术，如弥散加权磁共振和MR波谱学提供了深入了解和潜在的治疗干预。新生儿预后取决于损伤严重程度和患儿胎龄。

在本文中，我们回顾了HIE的病理生理和临床表现，讨论了US、CT和MRI评估脑损伤的优缺点，描述了观察到的四种脑损伤模式，并简要回顾了脑损伤的预后和治疗。

2 病理生理学

围产期窒息是HIE的重要原因,导致高碳酸血症和低氧血症。低血压和大脑血流量减少导致一系列有害事件，包括酸中毒，释放炎症介质和兴奋性神经递质，自由基形成，钙积累和脂质过氧化。这些生物化学物质导致大脑低灌注状态下血管自动调节功能丧失。这些“事件”导致双相能量衰竭，在这种情况下，细胞新陈代谢的初始损伤在最终的神经元细胞死亡之前被再灌注[3-4]。胎儿的血管和心脏受损会导致脑血流受损。

3 临床表现

脑病新生儿可能在分娩时出现低Apgar评分，脐带血中有代谢性酸中毒记录。在出生后24小时内，婴儿可能出现癫痫症状和呼吸暂停，并伴有脑电图异常。异常的脑电图结果有助于预测临床结果，判断死亡的可能性和有意义的长期神经系统后遗症，如痉挛性四肢瘫痪。

4 影像学检查方法在缺氧缺血性脑病评估中的优缺点

颅脑超声为血流动力学不稳定的新生儿提供了一种无放射性暴露、低成本、方便、无创的检查方法。超声能够敏感的检查脑积水、出血和脑室周围白质软化。多普勒技术和阻力指数(RI)的评估为脑灌注提供了更多的信息。正常情况下，RI随着妊娠年龄的增加而减少。然而，持续性窒息并随后发展为颅内出血或弥漫性脑水肿，以及舒张期前向血流减少，导致RI升高，提示结果不佳[5,6]。然而，超声检查依赖于操作者，对脑凸起和脑干结构性异常不太敏感。室管膜异常，超声诊断也常为非特异性[7]。

新生儿脑脊液蛋白质含量高，脑组织含水量高，导致脑实质对比度低，导致CT是最不敏感的检查方法。此外，CT还有辐射，但提供了一种无需镇静快速筛查婴儿颅内出血的方法[7]。

MR是检查疑似缺氧缺血性脑损伤婴儿最敏感和特异的影像学技术[7]。虽然传统的MR成像序列对新生儿缺血性脑损伤后遗症的记录在缺血事件发生后的头几个小时和几天内不如新技术敏感，但它们可以帮助排除其他脑病，如出血、脑梗死。缺氧缺血性脑损伤对大脑灰质的损伤程度呈现T1高信号和不定的T2信号特征。脑白质损伤一般导致T1低信号和T2高信号。磁共振弥散加权成像在生命24小时至8天之间使用明显的弥散系数图对细胞毒性水肿的检测更敏感，因为它显示受限制的弥散早于信号强度异常在传统的T1或T2加权成像上是明显的[8,9]。MR波谱学提供了“缺氧”大脑组织的生化分析，乳酸升高和N-乙酰天冬氨酸浓度降低是晚期神经系统后遗症患儿常见表现[10]。在出生后24小时内进行MR波谱学比磁共振弥散加权成像对缺氧缺血性脑损伤的敏感度更高，磁共振弥散加权成像可以显示缺氧缺血性脑损伤。

然而，由于患病新生儿需要镇静剂，缺乏最佳的安全运输等，致使磁共振成像使用有限。

5 脑损伤模式

四种不同的脑损伤模式是由三种原因的不同组合造成的：脑损伤发生时的成熟程度和低灌注事件的严重程度和持续时间。新生儿大脑中血管供应的结构以及区域代谢的状态决定于大脑成熟的程度。轻至中度低灌注时，脑血流重新分布，以确保灌注到高代谢的灰质结构，这种重新分布导致损伤主要集中在大脑的血管间区。在严重低灌注状态下，大脑的脆弱区域是深部灰质、有髓神经纤维和高浓度的神经递质感受器。深部灰质在未成熟大脑中代谢最活跃，足月儿可见外侧丘脑、苍白球、后丘脑、海马、脑干和运动皮层受损[11]。

这里讨论的四种不同的脑损伤模式是：早产儿轻至中度低血压，早产儿严重低血压，足月儿轻至中度低血压，足月儿严重低血压。

5.1 早产儿低灌注损伤

轻至中度低血压一早产儿脑损伤最常见的部位是脑室周围白质。早期声像图显示室周区域有高回声球状改变，MR图像显示大面积的T2高信号区有T1高信号区。随后出现空洞和室周囊肿形成，这些特征是确诊PVL所必需的，声像图上表现为局限性无回声或低回声。脑室周围组织的进行性坏死导致脑室扩大称为末期PVL。CT和MR表现：脑室扩大，侧脑室边缘不规则，脑室周围白质减少，T2信号增高，胼胝体变薄[12]。

严重低血压一丘脑、脑干和小脑更易受到损伤，损伤表现为受损大脑的高回声、CT低密度、磁共振弥散受限和可变的T2信号。

5.2 足月儿低灌注损伤

轻至中度低血压一足月新生儿脑缺血性损伤的主要部位是大脑前、中动脉之间、大脑中、后动脉与交界区之间的血管间分水岭区。位于颞叶旁的皮质下白质和大脑皮质的扩散受到限制。伴随的T2高信号和T1低信号改变由于接近颅盖而难以用超声和CT进行评估。MR光谱学显示血管间区域的乳酸含量比深部灰质含量高[11]。

严重低血压一足月新生儿侧丘脑、海马、脑干、皮质脊髓束和感觉运动皮层最容易受到严重低血压的损伤。超声表现为高回声和/或多普勒图像上异常RI。CT扫描的变化可能很敏感，丘脑和基底神经节的衰减较轻。MR影像上，异常的T1高信号和可变的T2高信号或低信号也很敏感，扩散加权成像更敏感，显示受影响区域弥散受限。

6 预后和治疗

新生儿脑病的程度、特殊的神经影像学表现有助于预测患者的预后。脑病的严重程度增加； 脑皮质和基底神经节异常在常规MR图像、弥散加权MR图像和MR光谱学中的出现常预示结果不良。虽然有轻度脑病的足月婴儿一般都能完全康复，但20% 受影响婴儿在新生儿期死亡，另有25%婴儿发展为严重的神经系统后遗症。早产儿比足月儿整体预后较差。

研究估计治疗时间为2～6小时，在此期间，干预措施可能会有效地减轻最终脑损伤的严重程度； 因此，早期发现新生儿是否遭受缺氧缺血性损伤是最佳治疗和处理的首要目标。

7 结论

HIE是新生儿期发病和死亡的重要原因，而脑瘫则是出生后的晚期神经性后遗症。虽然目前的干预措施是有限的，但是及时准确地发现持续缺氧缺血性脑损伤的新生儿仍然是非常重要的，这有助于最佳的治疗。颅脑超声，CT和MR成像，各有优缺点，显示出脑损伤的特征模式，与低血压程度和损伤时的脑成熟程度有很好的相关性，因此排除了其他脑病的原因，有助于HIE的诊断。