颅内出血新生儿的aEEG、MRI和血清MMP、TIMP的变化及临床意义

闫永垒， 李 文， 罗 斌， 唐 静， 任新悦，付田丽， 赵 静， 殷美乐， 陈丽祺*

1. 承德市中心医院， 河北 承德 067000；2. 惠州市第二妇幼保健院(广东医科大学附属妇女儿童医院)， 广东 惠州 516000

新生儿发生脑损伤易致颅内出血，常发部位主要有基质、脑室、大脑实质、小脑等，脑室出血的发生率较高[1,2]。临床上常用振幅整合脑电图(aEEG)对脑功能进行检测，关于其在新生儿惊厥、新生儿窒息、呼吸窘迫综合征中的研究较多，但对新生儿颅内出血的监测及预后评估的报道尚少[3,4]。影像学检查常为新生儿颅内出血评估的辅助手段，其中，常规磁共振成像(MRI)对于脑组织信号差异不大的病灶易出现假阴性结果[5]，而磁敏感加权成像(SWI)较MRI在对出血灶的大小、数目和部位显示效果更佳，可灵敏地判断少量颅内出血，故逐渐被临床重视[6,7]，SWI对脑外伤、脑出血、血管畸形、脑梗死等疾病具有诊断价值[8]。妊娠高血压、缺氧、早产、产伤是新生儿颅内出血的常见危险因素[9,10]，同时，血液学指标与新生儿颅内出血的关系也值得临床研究，基质金属蛋白酶(MMPs)是一种可分解细胞外基质的蛋白酶，参与脑水肿和脑损伤的发生，而基质金属蛋白酶组织抑制剂-1(TIMP-1)可以调控MMPs酶原的激活程度，两者在正常生理条件下处于动态平衡状态[11,12]，但其与新生儿颅内出血发生、发展的关系还需进一步明确。关于aEEG联合MRI影像学指标及血清学指标的研究较少。本实验检测颅内出血新生儿血清基质金属蛋白酶9(MMP-9)、TIMP-1水平并分析其与正常新生儿间的差异，探讨颅内出血新生儿aEEG、MRI特征联合血清MMP-9、TIMP-1水平的变化及其临床意义，以期找寻更佳预测新生儿颅内出血的方案。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年5月至2021年8月承德市中心医院收治的63例颅内出血新生儿作为出血组，同期80例健康新生儿作为对照组。本研究经我院医学伦理委员会研究决定后实施，患儿家属均签署知情同意书。两组新生儿出生体重、日龄、性别、胎龄等基础情况比较，差异无统计学意义(P>0.05)。纳入标准：新生儿颅内出血参考《诸福棠实用儿科学》(第7版)[13]中的标准诊断；患儿日龄1～27 d；均为早产儿，胎龄<37周；患儿aEEG、MRI及血清MMP-9、TIMP-1检查结果完整。排除标准：具有染色体异常或其他先天遗传性疾病患儿；先心病患儿；合并肺炎或其他系统严重感染患儿；脑白质软化或其他神经系统先天遗传性疾病患儿。

1.2 方法

aEEG检查：所用仪器为CFM6000脑功能监护仪，将国际标准10-20电极安放系统的P3～P4处，安装电极时应避开头皮破损处、血肿等，调节阻抗小于20 kΩ。放大脑电活动信号，利用滤波器清除掉2 Hz以下及15 Hz以上信号，并以半对数形式输出脑电信号，将其描记在热敏纸上，纸速6 mm/h。以振幅形式输出描记图形，处理aEEG信号并使其形成整流信号，通过其波形，分析aEEG背景连续性、睡眠-觉醒周期、下边界振幅和带宽。正常新生儿aEEG表现为背景活动连续，有明显睡眠-觉醒周期，下边界振幅>5 μV，带宽≤15 μV，其中，连续正常电压为正常aEEG波形，不连续正常电压或连续正常电压合并癫痫样惊厥活动为轻度异常aEEG波形，其余波形均为重度异常aEEG波形。

常规MRI扫描，所用仪器为GE0.2T低场强MRI机，使用颅脑专用线圈，扫描系列：矢状位T1WI，轴位T1WI、T2WI、Flair。矢状位T1WI参数：TE 12 ms，TR 550 ms；轴位T1WI使用SE序列，TE 12 ms，TR 550 ms；轴位Flair：TE 120 ms，TR 7000 ms，TI 2200 ms；轴位T2WI采用TSE序列，TE 92 ms，TR 5200 ms。由2位经验丰富的高年资医师采取盲法阅片，当两者意见不一致时需由第三位医师再次阅片，最后达成共识。评估出不同部位的血病灶信号特征。

SWI扫描：当医师判断常规MRI扫描的成像质量较好时行SWI扫描。采用fastSWI序列，采用轴位SWI：TR 69 ms，TE 60 ms，层厚2.0 mm，FOV 18 cm×23 cm，矩阵202×256，共扫描3 min29 s。由Inline技术自动生成SWI幅度图及相位图，并将上述所得信息传入SyngoMR工作站，进行重建，获得与T1WI、T2WI显示层面一致的SWI图像。血清MMP-9、TIMP-1检查：抽取静脉血2 mL，离心(2000 r/min，15 min)后取血清待测，采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定MMP-9和TIMP-1水平，试剂盒购自深圳市新产业生物医学工程股份有限公司，根据最后所得光密度值D(λ)，查标准曲线获得每份标本的MMP-9、TIMP-1水平。

按照颅内出血量对出血组患儿进行分组，颅内出血量<15 mL为小出血量组、15 mL≤颅内出血量<30 mL为中出血组、颅内出血量≥30 mL为大出血量组[13]。最终，小出血量组24例、中出血量组31例、大出血量组8例。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 颅内出血新生儿常规MRI序列与SWI检查结果比较

63例颅内出血新生儿，经常规序列MRI检查和SWI检测，两种扫描方式对基质出血、脉络丛出血、第四脑室出血、大脑实质出血、小脑出血、硬膜外出血的检出率比较，差异无统计学意义(P>0.05)；SWI检查方法对侧脑室出血的检出率(50.79%)高于MRI常规序列的(33.33%)(P<0.05)。详见表1。图1为某出血组新生儿常规MRI序列与SWI检查结果，为第四脑室出血。

表1 颅内出血新生儿常规MRI序列与SWI检查结果比较[n(%)]

图1 某颅内出血新生儿常规MRI序列(a)与SWI检查(b)结果

2.2 颅内出血新生儿与对照组患儿的aEEG参数特征比较

出血组患儿的连续性电压中背景活动连续性患儿占比、睡眠-觉醒周期患儿占比均低于对照组患儿(P<0.05)；出血组患儿的QS期下边界电压、AS期下边界电压测定值低于对照组，出血组患儿的QS期带宽、AS期带宽测定值均高于对照组(P<0.05)。详见表2。

表2 颅内出血新生儿与对照组患儿的aEEG参数特征比较

2.3 出血组和对照组的血清MMP-9、TIMP-1水平比较

出血组患儿的血清MMP-9、TIMP-1水平显著高于对照组(P<0.05)。详见表3。

表3 出血组和对照组的血清MMP-9、TIMP-1水平比较

2.4 不同出血量的颅内出血患儿血清MMP-9、TIMP-1水平比较

小出血量、中出血量、大出血量三组患儿随着出血量增加，血清MMP-9、TIMP-1水平逐渐升高，组间两两比较差异具有统计学意义(P<0.05)。详见表4。

表4 不同出血量的颅内出血患儿血清MMP-9、TIMP-1水平比较

3 讨论

aEEG检查具有方便快速、电极少、图形直观易分析等优势，在对小儿颅内出血检查中应用广泛，SWI及MRI也可作为新生儿颅内出血检查的有力补充[14]。目前，有关影像学检查及血液学指标联合诊断颅内出血的研究较少，本研究联合分析结果显示，MRI和SWI两种扫描方式对不同部位出血的检出率没有显著差异。SWI利用血氧水平依赖成像，可以造成组织间磁敏感差异，对细小静脉和微小出血的显示能力比常规MRI敏感[15]。两者联合后，可很好地显示新生儿颅内出血的部位，本研究中，SWI检查方法对侧脑室出血的检出率较高，SWI探查颅内出血具有更高敏感性，其对磁场不均匀性很敏感。颅骨及紧贴颅骨的硬膜下出血在SWI上呈极低信号，还能清晰分辨侧室出血，由于脑脊液通路中的第三脑室、中脑导水管和侧孔相对比较狭窄，血液积聚在侧脑室内，SWI对此部位出血的敏感性较高。出血病灶在MRI中主要表现为T1短信号或T2长信号，若脑实质中出血量较少，T1WI白质低信号易将出血信号衬托出来。MRI的成像序列较多，可以借助轴位、矢状位或者任意斜位成像确定出血部位所在，且此技术可以减少有亨氏伪影的干扰[16]。

研究认为，血清MMPs家族在脑水肿的发生中发挥了重要作用，MMP-9及TIMP-1在脑损伤及脑出血的关系得到大量研究[17]。MMP-9依赖钙离子和锌离子作用于血管基底膜成分，可使血管周围纤粘连蛋白等细胞外基质降解，使大量水、电解质外流，造成脑损伤，引发出血。TIMP-1正常情况下是与MMP-9按照1∶1的比例释放。研究显示[18]，在某些病理条件下如脑出血中上述比例关系会发生变化，加重细胞外基质的降解，此机制造成了严重的脑损伤，促发出血。本研究结果显示：出血组患儿的血清MMP-9、TIMP-1水平显著高于对照组，且血清MMP-9、TIMP-1水平随着出血量的增加而升高，说明血清MMP-9、TIMP-1水平变化与新生儿颅内出血的发生有关，可用其水平变化评估病情进展及预后情况。分析原因是炎症因子诱导了MMP-9、TIMP-1的高表达，有研究提出，MMPs和TIMP-1可协助炎症因子参与大鼠脑缺血后脑损伤的发生发展[19]，MMP-9对中枢神经细胞具有支持、营养、增殖、防御和迁移等作用。天然的MMPs特异性抑制剂是TIMPs，MMPs与TIMPs之间的平衡关系维持细胞外基质的完整性。MMP-9的过度表达与血脑屏障渗透性增加及脑损伤出血是同步的。TIMP-1在出血后一段时间内会达高峰，提示TIMP-1通过抑制MMP-9的表达减轻脑出血，对脑周边组织产生内源性保护作用。体现在本研究中，MMP-9、TIMP-1平衡被打破，诱发脑出血。

aEEG适用于新生儿重症监护室中床旁脑功能监测，但此技术在我国新生儿领域的研究起步很晚，大部分是对他人实验的重复及完善[20]。需要关注的是，在进行aEEG检查时需要妥善固定电极并严格控制电极阻抗。aEEG避免了常规脑电图多通道、信号易受干扰的不足，且图形直观易分析，至今尚没有关于检查中出现不良反应的报道[21]。本研究在aEEG分析中对新生儿背景活动进行研究，相当于对脑电图进行标准化，更能说明颅内出血后脑电图变化情况。本研究将其与MRI、SWI及血液学指标联用，结果更具参考价值。

综上所述，颅内出血新生儿采用SWI检查能更准确地诊断出血部位，aEEG对颅内出血具有较高的诊断价值，血清MMP-9、TIMP-1与颅内出血量有关，通过综合参考MRI、aEEG及血清MMP-9、TIMP-1水平变化有利于临床诊断新生儿颅内出血。