多模态磁共振成像早期诊断新生儿缺血缺氧性脑病及预后的应用研究

吴为民，黄德尤，李美慧，黄叶梅

（右江民族医学院附属医院 放射科，广西 百色）

0 引言

新生儿缺氧缺血性脑病（Hypoxie-ischemic Encephalopathy,HIE）是新生儿中枢神经系统常见的临床疾病之一，是新生儿死亡的主要杀手。临床大量研究结果显示，新生儿神经元的死亡并不是发生在脑内缺血缺氧时，大多是在其后的几小时甚至数天内，因此及时的进行诊断和干预对于此类迟发性的细胞死亡有较好的临床价值[1]。单模态磁共振检查技术在临床上已经广泛应用，但是长期的临床使用结果发现无论何种单模态磁共振检查技术都不能完整的对患儿病变结构、分子及功能等信息进行显示，随着现代医学的发展，多模态磁共振技术与单模态磁共振技术形成优势互补，可以提供患者解剖结构、功能及分子等方面的信息[2]。本文主要介绍了多模态磁共振成像对HIE的早期诊断及预后价值，为临床诊断和治疗提供更多的影像学支持。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取右江民族医学院附属医院确诊的HIE新生儿70例为研究对象，男38例，女32例，胎龄37～41周，平均（38.26±1.12）周，体 重2.6～3.8 kg，平 均（3.25±0.39）kg。所选患儿符合新生儿HIE诊断标准，患儿家属知情且签署了知情同意书，上报我院伦理委员会批准通过。

1.2 方法

利用美国通用电气公司的GE silent 750W 3.0T磁共振扫描仪进行扫描，MRI常规平扫：横断面T1WI及T2WI：恢复时间（TE）分别为：5 ms、100 ms，重复时间（TR）分别为：300 ms、5400 ms，扫描野（FOV）均为240 mm×180 mm、层间距1 mm、层厚4 mm、矩阵320×224；DWI扫描参数：b=1400 s/mm2，TE：90 ms、TR：4000 ms、FOV：320 mm×224 mm、层厚：4 mm；SWI扫描参数：TE：25 ms、TR：30 ms、FOV：320 mm×224 mm、层厚：1.2 mm；ASL扫描参数：TE：10 ms、TR：4276 ms、层厚：3.5 mm。获得图像后由两位阅片经验丰富的医师单独进行阅片，记录各扫描序列的影像学表现。

1.3 观察指标

观察多模态磁共振成像与MRI常规平扫的影像学表现。

2 结果

MRI常规平扫、DWI、SWI、ASL扫描分别检测出31、37、42、43例HIE患儿，具体影像学表现如下表1。

扫描序列 影像学表现MRI序列 脑内出血：白质T1WI显示为等信号，T2WI表现为等、低信号脑水肿：T1WI表现为等、低信号，T2WI表现为高信号DWI序列 DWI表现为高信号，ADC值减小SWI序列 SWI表现为小片状低信号ASL序列 基底节及丘脑相对脑血流量升高

3 讨论

MRI成像是临床上常用较为安全的影像学诊断方式，该成像技术主要利用人体组织中H原子核在磁场中被射频脉冲刺激会产生核磁共振的原理，通过计算机磁共振信号的识别进而进行组织层面图像的重建，以获得患儿解剖学结构及功能代谢方面的信息[3]。患儿缺氧容易引起脑水肿和神经元的坏死，而缺血导致脑梗塞及白质软化，MRI常规平扫包括了T1WI、T2WI和T2FIAIR，在检测信号呈现上早期的HIE并未表现出明显的特异性，重症HIE患者T2FIAIR表现为高、等高或者不规则等高信号，出血者白质T1WI为等信号，T2WI为等信号或者低信号，水肿者T1WI等、低信号皆有，T2WI表现为高信号。信号表现结果显示，在新生儿HIE诊断上常规磁共振平扫特异性差，有待进一步的探讨。

DWI成像能够对人体内水分子的运动速度进行检测，当患者的组织出现病变时，细胞的结构、功能及代谢水平等均会出现不同程度的异常，细胞间水分子自由扩散的速度受到异常组织的影响，运动速度的变化信息在DWI成像上通过信号的形式进行表示[4]。为了对水分子扩散程度进行精准的计算，引入扩散系数（ADC）反应水分子的扩散速率。患儿脑部缺氧时，钠离子、钙离子等进入病变区域细胞中，导致细胞出现毒性水肿，组织内水分子的运动受到限制，ADC值随之降低，DWI表现为高信号。王瑞珠等[5]在新生儿缺血缺氧性脑损伤扩散加权成像的研究中发现，除小脑白质外，患儿ADC值随着病情的严重程度逐渐下降，提示患儿的缺氧程度逐渐加重，因此DWI可动态地对患儿病变过程进行观察，对患者预后有较好的检测作用。DWI早期的特异性主要髓鞘化在新生儿围产期阶段已经达到顶峰，使得新生儿脑组织的代谢较为旺盛，并且足月的新生儿基底节、脑皮层的中央前后回区域及丘脑腹外核等部位突胶质细胞增殖不明显，更容易出现缺氧的现象，因此早期时DWI成像检测有更高的敏感度。患儿在出生24 h内即可进行DWI检测，随后的3～5 d达到高峰期，但是随着钠离子及钙离子等进入细胞，细胞膜被破坏，出现血管源性水肿，ADC将会升高，出现假正常，因此在诊断过程中需要与MRI检测相结合。

SWI成像原理主要是根据组织间磁敏感差异进行形成图像对比，反映出的特征信号可以对患者血液代谢产物及血液中存在的顺磁物质进行检测，该技术是在传统梯度回拨的基础上进一步研究得到的磁共振成像新技术，对新生儿血液代谢物的敏感度极高。徐松艳等[6]在比较MRI和SWI诊断足月新生儿HIE颅内出血价值的研究中发现，常规MRI对于深静脉局限性扩张等容易误诊为颅内出血。而SWI可以对直径小至1 mm的出血病灶及病灶的边缘进行清晰的显示，因此能够检测出更多的出血灶。李霞等[7]等对3.0T磁共振SWI及MRS早期诊断HIE研究中发现，MRS检出率为100%，SWI为91.4%，但在临床分度检测时，临床轻度检测SWI优于MRS，这说明SWI对于早期HIE检测上有更好的优势。

ASL灌注成像技术利用了磁标记的动脉血分子作为内源性的示踪剂，不需要注入其他的放射性对比剂，即可对患者的脑血流量（Cerebral Blood Flow, CBF）进行检测，CBF反映了患儿脑部灌注状况、代谢需求和神经功能的相关状况，没有积累效应，是评价脑损伤及恢复的重要参数。患儿在缺氧的状态下，心脏血液输出量相对减少，相应脑部血流量随之减少，有研究认为HIE患儿脑部病理变化过程表现为缺氧-缺血-再灌注损伤。李玉泽等[8]在对ASL灌注对足月新生而HIE预后价值分析研究中发现在出生后72 h HIE患儿存在脑内高灌注，并且预后不良的患儿基底节、丘脑灌注显著高于预后良好的患儿。这主要由于患儿HIE发生后脑内组织会出现再灌注的现象，CBF重新分配修复缺血损伤会产生高能磷酸化合物，可以延迟细胞的死亡，因此ASL脑灌注成像对于患者预后诊断有较大的价值。

综上所述，多模态磁共振成像在HIE诊断方面的研究尚处于起步的阶段，且在诊断及预后方面各有优势，与常规MRI相比存在一定的优势，在临床诊断的过程中可以联合进行检测，以提高检测的灵敏度。