MRI弥散张量成像与新生儿缺氧缺血性脑病诊断的相关性研究

马 磊，斯 洋

(温州市中心医院放射科，浙江 温州 325000)

新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy，HIE)是围产期窒息导致的急性缺血性脑损害，其损伤恢复较慢，预后不太理想，因此早期诊断和干预非常重要[1-2]。目前主要根据体格检查及病史对HIE进行诊断和严重程度划分，存在一定主观性。随着影像学技术的发展，磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)已经成为新生儿HIE主要的辅助检查手段，能较为准确地反应新生儿脑组织的结构和发育情况[3]。但常规MRI对诊断及预后判断的敏感度和特异度较差，因此寻找一种新的功能MRI检查方法来改善MRI对HIE的诊断和预后评价的准确度尤为重要。MRI弥散张量成像技术(diffusion tensor imaging，DTI)是目前较为成熟的水分子弥散测量和成像方法[4]，本次研究采用DTI技术对不同严重程度的HIE进行分析，探讨DTI各项数据与患儿神经运动评分(neonatal behavioral neurological assessment，NBNA)的相关性，从而为HIE患儿早期防治及预后评价提供参考依据。

1资料与方法

1.1一般资料

选取2016年1月到2018年10月于温州市中心医院分娩并确诊为HIE的足月新生儿95例，纳入标准：(1)确诊为HIE，HIE诊断及分度均参考1997年中华医学会儿科学会制定的《新生儿缺氧缺血性脑病诊断依据和临床分度》，其中①轻度：兴奋、自发动作多，或表现为嗜睡，发病时间多为24h以内，症状可持续2～3d后消失；②中度：表现为中枢神经抑制，嗜睡、迟钝，原始反射减弱，肌张力下降，甚至可出现惊厥；③重度：主要表现为昏迷，患儿颅内压升高，原始反射明显减弱或消失，肌张力明显下降，惊厥症状发作频繁；(2)均完善头部MRI检查；(3)患儿家长知情并签署知情同意书。排除标准：(1)合并遗传代谢性疾病、染色体异常等；(2)合并中枢神经系统感染、颅脑先天畸形等；(3)患儿资料不全等。入选患儿根据脑部损伤严重程度分为轻度组、中度组和重度组，各组患儿性别、胎龄、体质量等无显著差异(均P>0.05)，见表1。

表1 各组一般资料比较

1.2研究方法

所有新生儿均熟睡后进行常规MRI和DTI扫描，采用西门子Verio型3.0 T磁共振仪，常规MRI扫描序列包括T1W1、T2W1和FOV，DTI扫描采用单激发SE.EPI，弥散敏感梯度方向34个，所有序列基线和层数相同。之后采用Neur03D软件对图像进行处理，自动生成同性表观弥散系数(apparent dispersion coefficient，ADC)图及各向异性值(fractional anisotropy，FA)图(见图1-2)，然后从图上选取上纵束、上额枕束、内囊前后肢、丘脑、扣带回、皮质脊髓束等感兴趣区，将数据导入DTIstudio软件自动生成ADC值和FA值。

同时采用NBNA评分对患儿神经行为进行评价，NBNA评分包括行为能力、主动肌张力、被动肌张力、原始反射和一般估计等共20项，每项0～2分，总分40，其中35分以下为异常，并对各组数据进行对比分析。

注：从左至右依次为轻度组、中度组、重度组

注：从左至右依次为轻度组、中度组、重度组

1.3统计方法

2结果

2.1各组新生儿DTI的ADC值比较

各部位ADC值组间比较无显著差异(均P>0.05)，见表2。

表2 各组各部位的ADC值比较

2.2各组新生儿DTI的FA值比较

内囊后肢、丘脑的各向异性值在三组间差异均有统计学意义(F=134.52、142.09，均P<0.05)，且重度组最低，轻度组最高；其余部位各向异性值组间无显著性差异(P>0.05)，见表3。

表3 各组各部位的FA值比较

2.3不同部位的ADC值、FA值与NBNA评分的相关性分析

ADC值、FA值与NBNA评分进行Pearson相关分析，结果表明丘脑、扣带回、上纵束、内囊后肢的ADC值与NBNA评分的相关系数较高(r=0.62、0.56、0.43、0.41，均P<0.05)；内囊后肢、上额枕束、皮质脊髓束、扣带回的FA值与NBNA评分的相关系数较高(r=0.78、0.51、0.44、0.42，均P<0.05)；以NBNA评分≥35为疾病情况良好，内囊后肢FA值与丘脑ADC值联合诊断HIE的AUC为0.97，其敏感度、特异度分别为91.9%、90.2%，见表4-6和图3。

表4 各部位的ADC值与NBNA评分相关分析

表5 各部位的FA值与NBNA评分相关分析

表6 预测HIE的ROC曲线分析

图3 预测HIE的ROC曲线图

Fig.3 ROC curve of predicting HIE

3讨论

3.1 DTI较常规MRI对HIE的诊断具有明显优势作用

新生儿HIE是围产期新生儿常见疾病，也是导致新生儿脑部损伤和死亡的主要原因之一[5]。目前大量临床研究发现，早期干预能明显改善HIE患儿预后，降低多种神经系统后遗症的发生[6-7]。随着影像学技术发展，MRI对新生儿的HIE诊断已经得到临床广泛应用，但常规MRI诊断的敏感度和特异度都较为局限。因此寻找新的功能MRI检查方法来改善MRI对HIE的诊断和预后评价的准确度逐渐成为临床研究热点。有研究发现MRI弥散成像技术较常规MRI能更早发现患者脑部损伤，从而及早进行相关干预治疗[8]。

HIE患儿脑部损伤在常规MRI主要体现在丘脑、基地核和分水岭损伤，前两者主要与患儿后期运动功能出现异常有关，后者与患儿认知异常有关[9]。临床诊疗发现，有部分患儿采用常规MRI未见明显异常，而后期出现运动功能、认知异常问题，因此提示对HIE患儿监测白质异常情况具有重要意义。常规MRI对重度HIE患儿诊断及预后评价较为准确，但中、轻度HIE患儿不一定能发现明显异常信号，因此在常规MRI基础上需要结合DTI进行分析。DTI能根据水分子移动方向显示图像，对人体脑部尤其是白质纤维束的呈现具有独特优势，同时通过量化ADC、各向异性值等数据改变，能较早发现脑部白质损伤，同时能监测白质的病变和修复程度，对诊断和改善预后具有重要作用[10-11]。

3.2内囊后肢FA值、丘脑ADC值与NBNA评分相关性较高

本次研究通过对重、中、轻度HIE患儿进行MRI检查后发现，各部位ADC组间比较无显著差异，这与相关研究结果一致[12]。ADC在早期脑部损伤诊断中具有重要意义，但在后期开始变为假阴性。宋彩虹等[13]研究发现对出生7d以内的HIE患儿采用ADC诊断的敏感度、阳性预测值均为83%，具有较好的诊断价值，而后期患儿病情严重后生命体征不稳，行MRI检查有一定困难，因此ADC适用于早期的脑损伤诊断[14]。本次研究中还发现，内囊后肢、丘脑的各向异性值在三组间具有显著差异，且FA值随病情发展严重而下降，推测原因可能与脑细胞凋亡和白质纤维丢失有关。本次研究中HIE重度患儿脑部损伤主要是上额枕束、内囊后肢和扣带回，会对听觉、记忆、语言功能等产生一定影响，因此对于发现此类现象患儿应及早进行干预，从而降低对患儿生长发育的影响。

另外，本次研究提示，丘脑ADC值、内囊后肢FA值和神经运动评分的相关系数较高，高于其他感兴趣区，推测原因可能是丘脑体积较大，外加内囊后肢白质纤维的排列较为紧密，且内囊后肢含有较易识别的白质纤维，因此受损后更容易被检出[15]。而两者联合预测HIE的敏感度和特异度都较高，因此可作为一种较为可靠的疾病诊断及评估预后方法。

综上所述，部分位置的FA值能定量反应HIE足月新生儿的脑部损伤程度，内囊后肢FA值、丘脑ADC值与NBNA评分相关性较高，两者联合能为HIE诊断及预后预测提供一定依据。