早产儿DEHSI与PVL对脑发育成熟度的影响

班耀丹 徐 萌 靳 京 马得廷

1.山东第一医科大学（山东省医学科学院），山东泰安 271016；2.泰安市中心医院，山东泰安 271000

早产儿的生命质量因为胎龄小、身体素质差、适应环境能力差等原因一直备受医护人员的关注。近年来医疗技术、科学技术的飞速发展已经大幅度地提高了早产儿的存活率。与此同时，早产儿的神经发育问题也成为了新的焦点。脑室周围白质软化症好发于早产儿，也是引起早产儿脑损伤的主要神经病理改变，并影响着患儿的脑神经发育。脑白质弥漫性过度高信号（diffuse excessive high signal intensity，DEHSI）现象也频繁地出现在一些早产儿，尤其是胎龄相对小的早产儿，这也引起了放射科和临床儿科医师的注意。但DEHSI 的本质迄今缺乏组织病理学证实。MR总体发育成熟度评分（total maturational scores，TMS）由 Childs 等［1］在 2001 年建立，内含 4 个参数，包括髓鞘形成、皮质卷曲、生发基质和移行细胞带，它通过量化各个指标的得分以此比较大脑发育的成熟度。有研究比较了TMS 与临床常用的头围算法，发现TMS 操作更方便、评价更全面，更适应临床医生的工作［2］。本研究应用TMS 对正常早产儿、DEHSI 和脑室周围白质软化症（periventricular leukomalacia，PVL）早产儿的脑发育成熟度进行评价，探讨DEHSI 与PVL 对早产儿脑发育的影响。

1 材料与方法

1.1 研究对象

纳入68 例接受MR 检查等效足月胎龄为37 ～44 周的新生儿。其中正常早产儿组（即脑白质无 DEHSI 组）37 例，DEHSI 组 18 例，PVL 组13 例。接受MR 检查的正常早产儿组和DEHSI组的纳入标准为①无任何先天性神经系统疾病；②脑实质于MR 检查中未见明显异常；③儿科神经系统查体健康。因本研究是回顾性研究，所以获得医院医学伦理委员会批准，免除签署知情同意书。

1.2 MR设备及检查方法

所有新生儿均采用Siemens Avanto 1.5T机器进行扫描，采用头部线圈。扫描序列包括常规MR 平扫序列（轴位T1WI、轴位T2WI、轴位T2WI-FLAIR、矢状位 T1WI），弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）序列，扫描序列及参数包括轴位和矢状位 T1WI（TR=550 ms，TE=12 ms，FOV=180 mm× 180 mm，矩 阵 256 × 256）、轴 位 T2WI（TR =5200 ms，TE=108 ms，FOV=180 mm × 180 mm，矩阵 448 × 448）、轴位 T2WI-FLAIR（TR = 7850 ms，TE = 117 ms，FOV = 180 mm × 180 mm，矩阵256 ×256）、轴位 DWI（TR = 3300 ms，TE = 94 ms，FOV =230 × 230 mm，b 值0，1000 s/mm2，矩阵192 × 192），轴位序列的扫描基线均为平行于胼胝体膝部和压部下缘的连线，成像范围为枕骨大孔至顶骨；矢状位序列的扫描基线平行于大脑中线，成像范围为一侧颞骨至另一侧颞骨。

1.3 图像处理

由2 名有经验的影像科医师分别在不知情的情况下根据TMS 对68 例新生儿的颅脑MR 图像进行脑白质成熟度的定量评价，并记录各项评分；为减小评价误差，每人评价3 次后取其平均值，后取2 人的平均值为最终有效测量值。对于存在异议的图像，2 人协商达成一致后完成颅脑MR 图像的评价。

TMS 是基于横轴位 T1WI、T2WI 图像，包含 4 个参数，包括髓鞘形成、皮质卷曲、生发基质和移行细胞带。TMS 评价标准参见文献［1］。评估髓鞘形成和生发基质需要完整的T1WI、T2WI 图像，而对皮质卷曲和胶质细胞迁移带的评估只需室间孔层面图像。TMS 总分为21 分，其中髓鞘形成7 分，皮质卷曲6 分，生发基质4 分、移行细胞带4 分。在评价新生儿颅脑MR 时，为了保证参数评价精确，当图像某项参数状态在两个评分等级之间时，一般取相邻标准评分的均值。如在髓鞘形成的参数评分中，若图像状态在M3、M4 之间，则评价为M3.5。

1.4 统计学分析

所有数据采用SPSS 22.0 统计软件，计量资料以平均值±标准差表示。三组病例分别在校正胎龄、TMS、髓鞘形成、皮质卷曲、移行细胞带和生发基质5 个方面进行两两比较。当数据符合正态分布时，利用单因素方差分析进行比较；当数据分布不符合正态分布特点时，利用非参数检验进行比较。检验水准α=0.05。

2 结 果

由表1 和表2 可知，在新生儿校正胎龄、生发基质方面，正常早产儿、DEHSI、PVL 的组间比较差异无统计学意义（P＞0.05）；在髓鞘形成方面，正常早产儿与DEHSI 之间差异具有统计学意义（P＜0.01）；在皮质卷曲方面，正常早产儿与DEHSI 之间差异具有统计学意义（P＜ 0.001）；在细胞移行带方面，正常早产儿和DEHSI 的差异具有统计学意义（P＜ 0.05），DEHSI 和 PVL 患儿之间差异具有统计学意义（P＜ 0.05）；在TMS 总分方面，正常早产儿与DEHSI 早产儿之间差异具有统计学意义（P＜0.001）。三组新生儿MR 图像见图1～3。

图1 正常早产儿，孕周36周，校正胎龄38.3周，室间孔层面图像（评估皮质卷曲3分，胶质细胞移行带4分，髓鞘形成4.5分，生发基质4分，TMS 15.5分）

表1 各组早产儿脑发育成熟评分情况（）

表1 各组早产儿脑发育成熟评分情况（）

注：校正胎龄指从孕妇末次月经至新生儿生后MR扫描检查的时间，以“周”为时间单位。

分组正常组DEHSI组PVL组总体发育成熟度14.96±1.81 12.14±2.91 13.88±1.00例数37 18 13校正胎龄37.68±2.04 38.66±2.52 38.78±2.17髓鞘形成5.47±0.80 4.11±1.45 5.08±0.76皮质卷曲3.81±0.70 3.03±0.85 3.50±0.65生发基质2.16±1.32 2.06±1.26 1.62±1.19胶质细胞移行带3.51±0.61 2.94±1.18 3.69±0.50

表2 TMS各评分在正常早产儿、DEHSI与PVL患儿组之间的比较（P值）

图2 DEHSI早产儿，孕周35.4周，校正胎龄38.4周，室间孔层面图像（评估皮质卷曲2分，胶质细胞移行带2分，髓鞘形成2分，生发基质3分，TMS 9分）

图3 PVL患儿，孕周36.2周，校正胎龄38.7周，室间孔层面图像（皮质卷曲3分，胶质细胞移行带4分，髓鞘形成4分，生发基质1分，TMS 12分）

3 讨 论

PVL 作为早产儿脑损伤的常见病因，严重影响了患儿的脑发育成熟度及生活质量。脑白质DEHSI定义为T2WI中脑白质弥漫性高信号，以额叶、顶叶显著。脑白质DEHSI由于至今未有组织学证实其是否为病态表现，也尚未有文献对DEHSI进行定性描述，故引起很多学者的关注。Hart等［3］对18个月的早产儿进行了颅脑MR的前瞻性研究，发现脑白质存在DEHSI征象的早产儿在18个月时的神经发育结果与脑白质MR表现正常的早产儿相似，二者之间的神经发育无明显差异。也有学者［4］发现在临床影像诊断中，患有DEHSI的极低体重儿的脑白质表观扩散系数（ADC）值高于健康足月儿，而且其与患有脑白质局灶性病变的早产儿的MR表现相似。目前没有文献应用TMS评分比较正常早产儿、DEHSI早产儿和PVL 患儿之间大脑发育成熟度的报道。为了便于比较，本研究纳入的68例新生儿的校正胎龄是等效的。

髓鞘形成作为儿童脑发育成熟的重要标志之一，在评价脑发育成熟中发挥着至关重要的作用。髓鞘形成也称为髓鞘化，其构成了脑白质的主要成分。脑内的信息传递大部分依靠轴突传递，而轴突外的髓鞘决定了神经信号的传递是否通畅。在本研究中，DEHSI 组的得分与正常早产儿组之间差异具有统计学意义，这表明脑白质中存在DEHSI 征象确实影响脑白质的髓鞘形成状态。Maalouf 等［5］最早发现 DEHSI 的征象，并对其做了描述。之后逐渐有文献证明DEHSI 可能代表了大脑发育中的白质发育延迟［6］。在两组的髓鞘形成的得分中，DEHSI 组的得分总是低于正常早产儿组，表明脑白质存在DEHSI 征象会延迟脑白质的髓鞘形成，换句话说，脑白质存在DEHSI征象的早产儿脑白质发育较同龄早产儿发育落后。Dyet 等［7］也发现 DEHSI 的存在预示着在将近36 个月的时间里脑实质会出现轻微的发育迟缓，这也支持了本研究的结果。PVL 患儿组与正常早产儿组比较发现，PVL 患儿组髓鞘形成得分相对低，这可能暗示PVL 也会影响早产儿的脑发育成熟度，存在延缓脑成熟的几率。众所周知，脑室周围白质软化症是典型的局灶性囊性的白质损伤，好发部位一般位于脑室周围的十字交叉处，而此处恰好与轴突的生长方向和走行路径相关［8］。所以PVL 患儿组在髓鞘形成方面得分比正常早产儿组低的现象有理可循。在三组髓鞘形成得分中，顺序由高到低依次为正常早产儿组、PVL 患儿组、DEHSI 早产儿组，提示脑白质存在DEHSI 征象对脑白质发育成熟度的影响程度可能高于PVL。出现此现象的原因有待研究。

皮质卷曲是指大脑各个脑叶之间随着年龄的增长会发生皮质的皱褶。皮质卷曲按照一定的顺序进行，也就是说这是与大脑的发育进程相契合进行的。Dubois 等［9］发现轻度的脑白质损伤会在大脑发育早期影响皮质的复杂性。在本次研究中，PVL 患儿组的皮质卷曲得分较正常早产儿组低，这也说明了PVL 除了可以影响髓鞘形成，还可以通过影响大脑皮质卷曲来延迟早产儿的大脑发育。之前也有文献表明，脑损伤组的皮质卷曲得分是受影响的［10］。PVL 是因为白质损伤间接导致了皮质的损伤，还是PVL 从其他方面扰乱了皮质卷曲的轨迹？有研究认为可能是脑损伤使白质改变了其沿轴突的张力，从而影响了脑回的发育［11］。DEHSI 早产儿组与正常早产儿组间在皮质卷曲方面得分差异存在统计学意义，另外DEHSI 早产儿组皮质卷曲得分低于正常早产儿组，表明DEHSI 也可以通过改变大脑的皮质卷曲来实现对大脑的发育成熟度的影响。三组在皮质卷曲方面的得分与髓鞘形成得分次序一致。PVL 和DEHSI 对大脑发育成熟度的影响程度相异。

TMS 是对大脑发育成熟的一个综合评分，它在临床中应用起来更方便、简单。TMS 的指标包括髓鞘形成、皮质卷曲、生发基质和移行细胞带。髓鞘形成、皮质卷曲是正向发育指标，随着发育髓鞘增多、增粗，皮质卷曲越加丰富；生发基质、移行细胞带是逆向发育指标，随着发育生发基质、移行细胞带逐渐萎缩、退化。脑损伤的方式被概括为多样，其中包括 PVL 和 DEHSI［12］。本研究发现，三组的TMS 总分存在不同，正常早产儿组得分最高，其次是PVL 患儿组，最后为DEHSI早产儿组，与其他学者研究［10-11，13］相同，即脑白质损伤组的得分低于正常早产儿组。这也证明了三组早产儿所处的脑发育成熟状态并非一致。三组相较而言，正常早产儿的脑发育最成熟，其次是PVL 患儿组，最后是DEHSI 早产儿组。这说明PVL 和脑白质存在DEHSI 均会对脑发育造成影响，使脑发育落后于普通早产儿。DEHSI 早产儿组和正常早产儿组在TMS 得分中差异存在统计学意义，表明脑白质存在DEHSI 征象确实对脑发育存在影响，可使早产儿脑发育延迟，落后于同龄早产儿。

生发基质是早期室带结构的残余，足月时基本消失。随着胎龄的增加，少量残存的生发基质细胞集中在大血管周围形成逐渐增厚的“袖套样”结构，而生发基质则愈发稀薄［14］。在此项参数的得分中，DEHSI 早产儿组、PVL 组均低于正常早产儿组，提示DEHSI 组和PVL 组生发基质的消失较正常早产儿组存在延迟。但是至今未有文献表明早产儿的脑损伤可引起生发基质的延迟。这仍需要继续研究。

胶质细胞移行带是前少突胶质细胞（Pre-OL）的前体，是促进髓鞘形成的必要条件。在大脑发育成熟的过程中，神经元会产生许多的突触进行神经冲动的传导，而作为传递桥梁的轴突表面的髓鞘可以加速神经冲动的传导效率。髓鞘的正确形成离不开少突胶质细胞，而少突胶质细胞的功能和成熟离不开 Pre-OL［15］。在本研究中，DEHSI 早产儿组在移行细胞带的得分低于正常早产儿组，表明DEHSI征象可能对早产儿大脑中的移行细胞带存在一定的影响，因此延迟了大脑的发育成熟。但PVL组的得分较前两组高，可能与PVL 损伤Pre-OL 的程度有关。

MRI 作为一种无创成像方法在研究早产儿脑发育成熟中发挥了巨大作用。脑白质存在DEHSI和PVL 患儿与正常早产儿之间在大脑发育成熟度中存在差异，主要体现在髓鞘形成和皮质卷曲中，二者对大脑发育成熟度的影响程度存在不同，DEHSI 会延迟大脑的发育成熟度。本研究仍存在一定的局限性，一是本研究纳入的病例较少，可能会引起本研究数据方面存在相对偏倚。但是由于MR扫描时3组病例的校正胎龄差异无统计学意义，这也减小了本研究在数据方面的误差。此外由于PVL 组病例的疾病程度不一，可能也会对研究结果产生一定的影响。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突