MRI-DWI对新生儿缺血缺氧性脑病的早期评估分析

赵学媛 刘园园 王瑞娟 天津市东丽区东丽医院放射科 300300

新生儿缺血缺氧性脑病(Hypoxic-ischemicencephalopathy，HIE)是指新生儿在围产期内出现窒息导致脑组织、中枢神经因供血不足而缺氧坏死引起一系列脑病，是新生儿病残的最常见原因之一，甚至可引发死亡[1]。因HIE是在新生儿出生72h内逐渐发展，故早期进行准确诊断实施有效治疗显得极为重要。临床常用超声、电子计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)等辅助诊断HIE，尤其是MRI因无辐射、软组织分辨力高、多序列多方位成像等特点被广泛应用，提高了HIE诊断的准确率，为治疗干预提供重要依据[2]。本文探讨核磁共振弥散加权成像(Diffusion weighted imaging，DWI)在新生儿缺血缺氧性脑病早期诊断中的应用价值，旨在为临床诊断新生儿HIE提供参考依据。具体如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2015年1月—2020年3月本院收治的已确诊HIE患儿89例作为观察对象。纳入标准：(1)所有患儿家属均签署知情同意书；(2)患儿出生时间≥36h；(3)无血液系统疾病；(4)均于72h内接受核磁共振检查。排除标准：(1)合并全身严重感染者；(2)伴有重要脏器器质性损伤。依据患儿病情严重程度分为轻度组(45例)、中度组(24例)、重度组(20例)。其中轻度组男27例，女18例；分娩方式：剖宫产20例，自然分娩25例；胎龄36～42周，平均胎龄(38.34±2.31)周；体重1.7～4.0kg，平均体重(2.70±0.51)kg；头围31.95～40.21cm，平均头围(33.81±0.52)cm；身长47.42～51.11cm，平均身长(49.41±0.51)cm。中度组男15例，女9例；分娩方式：剖宫产11例，自然分娩13例；胎龄37～42周，平均胎龄(38.40±2.19)周；体重1.7～4.1kg，平均体重(2.72±0.53)kg；头围32.25～40.12cm，平均头围(33.73±0.49)cm；身长47.25～51.12cm，平均身长(49.23±0.44)cm。重度组男12例，女8例；分娩方式：剖宫产9例，自然分娩11例；胎龄36～41周，平均胎龄(37.95±2.11)周；体重1.7～3.9kg，平均体重(2.68±0.50)kg；头围32.33～40.30cm，平均头围(33.67±0.40)cm；身长47.03～51.09cm，平均身长(48.98±0.49)cm。三组性别、分娩方式、年龄、胎龄、体重等一般资料对比，差异不显著(P>0.05)，具有可对比性。本研究经医学伦理委员会批准[2019年审(95)号]。

1.2 方法 所有患儿均行MRI常规系列扫描和DWI扫描，具体方法：扫描前30min鼻饲10%水合氯醛，待患儿熟睡后，用塑性海绵固定头部进行检查，检查时注意患儿保暖和听力保护。仪器采用德国西门子公司1.5T MAGNETOM Avanto超导型MR仪，均进行横断面T1WI、T2WI扫描以及矢状面T1WI扫描，参数设置为层间隔1mm，FOV 190mm×190mm，层厚5mm。DWI检查使用扩散加权—横断面回波平面成像(EPI)序列扫描，参数设置为TR 6 000ms，TE 82ms，扩散因子b值为800s/mm2，25个扩散方向，矩阵256×256，层厚3mm，层间隔1mm，FOV 240mm×240mm，时间为24s。

1.3 观察指标 由2位经验丰富的放射科医生单独阅片，若出现争议经讨论后确定，分析皮层及皮层下损伤、基底节及丘脑损伤、深部白质损伤和内囊后肢损伤的图像表现，对比不同检测方式的阳性检出率和病灶数目检出率。

2 结果

2.1 图像表现 皮层及皮层下损伤、基底节及丘脑损伤、深部白质损伤、内囊后肢损伤磁共振图像表现见表1。

表1 不同类型新生儿缺血缺氧性脑病患儿磁共振图像表现

2.2 不同序列病灶检出率 本组89例HIE患儿，共检出114个病灶，T1WI+T2WI序列病灶检出率为70.18%(80/114)，核磁共振DWI病灶检出率为92.11%(105/114)，两种方法病灶检出率对比，差异有统计学意义(χ2=17.913，P<0.001)。

2.3 不同序列阳性检出率 所有患儿采用T1WI+T2WI序列阳性检出率为77.53%(69/89)，其中检出轻度者35例，中度者19例，重度者15例；所有患儿采用核磁共振DWI阳性检出率为91.01%(81/89)，其中检出轻度者40例，中度者23例，重度者18例；两种方法阳性检出率对比，差异有统计学意义(χ2=6.103，P=0.014)。

3 讨论

HIE发病机制较为复杂，围产期窒息是最主要的原因，其病理变化是“瀑布式”的，临床将其分为缺血期和再灌注损伤期，其中缺血期主要表现为血液灌注量不足导致氧合能量物质供应不足，细胞内水钠潴留，出现细胞毒性水肿，再灌注损伤期获得足够供氧，机体内出现大量氧自由基产生氧化应激反应，破坏血脑屏障，并损伤细胞膜、线粒体等，同时可增加血管内皮通透性，加重脑组织损伤[3]。缺血期发病迅速，临床无法在此时期采取治疗措施，一般在再灌注损伤期前2～6h提供治疗可最大限度保证患儿的神经功能，故早期诊断尤为重要[4]。

MRI是近年来广泛普及的一种影像学技术，其主要原理是利用人体细胞内氢质子在磁场中的运动来呈现图像，因人体70%由水分组成，故其成像准确性极高，且软组织分辨率较高，无电离辐射，是HIE的主要辅助检查手段。研究表明，早产儿与足月儿的HIE表现差异较大，早产儿多表现为基质出血、脑室旁出血性脑梗死、脑室周围白质软化等，足月儿多表现为基底核/丘脑损伤、颅内出血等，故其MRI表现具有差异性，但主要分为以下4类：(1)脑水肿：T1WI呈低信号，T2WI呈高信号；(2)矢旁区脑损伤：急性发病期T2WI呈局部高信号，部分T1WI病变区呈脑回样或线状高信号，后期呈长T1长T2信号；(3)基底节及丘脑损伤：急性发病期T1WI呈弥漫性稍高或高信号，T2WI信号正常，后期T2WI呈现局部高信号；(4)基质出血：表现为脑室内出血和蛛网膜下腔出血。但由于新生儿脑内的水分含量高于成人，脑白质信号低于成人，出现轻微脑水肿或局限区域较小时，常规的MRI表现不明显，并且难以发现脑缺血灶[5-6]。

随着影像学技术发展，磁共振DMI被应用于HIE诊断，其主要原理是检测组织内水分子运动速度的差异来反映不同病理状态下脑组织的结构和细胞的密集程度，通过在T2WI序列180°脉冲前施加2个对称的弥散敏感梯度脉冲实现[7]。研究显示，磁共振DWI在HIE 24h内即可观察到异常成像，主要表现有：(1)急性围生期窒息：基底节、丘脑、背侧脑干等中心灰质和中心皮层信号强度增强；(2)慢性围生期窒息：皮层和皮层下白质的信号强度增强[8-9]。本文结果提示，磁共振DWI对HIE的阳性检出率和病灶数目检出率均高于核磁共振常规系列扫描，分析其原因在于，早期HIE患儿因脑组织缺血缺氧，脑细胞能量代谢产生障碍，引起神经元胞体和神经纤维束细胞膜的钠钾泵功能异常，导致水分子在正常脑细胞和水肿脑细胞内的弥散率和弥散方向出现变化，主要表现为缺血水肿部位的脑组织水分子弥散系数较低，该区域组织的含水量未变化，故T1WI+T2WI无法检测出异常信号，而磁共振DWI可呈出高信号，ADC图显示低信号区[10-12]。随病情发展，血管内皮细胞受损，细胞毒性水肿发展成为血管源性水肿，导致病变部位的水分增多，此时T1WI、T2WI可显示，但因水分子多聚集在细胞外组织的间隙内，弥散系数变化不明显，磁共振DWI呈现信号减弱，演变为等信号，诊断价值下降[13-14]。因此，磁共振DWI对于HIE早期诊断的敏感性较高，随病情进展，其诊断价值下降。

综上所述，磁共振DWI对HIE的阳性检出率和病灶数目检出率均高于核磁共振常规系列扫描，故可作为HIE的早期诊断手段，为临床治疗和预后提供指导依据，值得临床推广应用。