局部脑组织氧监测联合磁共振多模态检查在早产儿脑损伤早期诊断中的临床研究

洪 菲,张伟艳,朱媛媛,宋 磊

(南通大学第二附属医院,江苏省南通市第一人民医院儿科,江苏 南通 226000)

随着医疗行业的发展和抢救技术的提升,临床早产儿的存活率逐渐提升,但早产儿由于脑组织发育不成熟,与足月儿相比,早产儿脂质数量、离子通道均较少,发生缺氧或感染的风险较高,其早期病死和远期致残率都比较高[1-2]。研究[3]显示,在存活的低出生体重儿中,脑性瘫痪患儿占比约10%,轻度运动障碍或认知行为缺陷患儿占比20%～50%。早期鉴别早产儿脑损伤有利于及早干预,可降低脑损伤患儿发生系统神经损伤和智力障碍的风险,减轻后遗症[4]。神经影像学检查是诊断早产儿脑损伤常用的辅助手段,头颅CT操作简便,可查探颅脑周边部位病变,但颅脑CT存在辐射问题并且需搬动患者,而磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)无射线辐射,能准确反应病变部位、范围和性质[5]。新生儿局部脑组织氧检测在临床中的应用越来越广泛,可实时动态监测患儿脑组织的供氧情况,为及时确诊脑缺氧缺血提供客观指标[6]。本研究以早产儿250例作为研究对象,研究局部脑组织氧监测联合多模态MRI诊断早产儿脑损伤的价值,现报告如下。

1 资 料 与 方 法

1.1一般资料 选择2018年1月—2020年1月在本院出生的早产儿250例作为研究对象,其中男性134例,女性116例;胎龄30～36周,平均(32.75±2.52)周;出生体重2.1～3.2 kg,平均(2.62±0.48) kg。根据影像学改变诊断早产儿脑损伤:①缺血性脑损伤,弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)脑室旁白质水肿区有高信号改变,在局灶性白质损伤时表现为脑室周围可观察到单一或多个小片状的T1WI高信号、T2WI略低信号病灶,弥漫性白质损伤的颅脑MRI表现为脑室周为堆成兴奋不、散在多发或累积面积大的小片状信号影,显示出T1WI低信号、T2WI高信号改变时提示形成软化灶。②出血性损伤,MRI显示T1WI高信号、T2WI低信号改变。250例早产儿中有120例脑损伤患儿。纳入标准:①胎龄28～37周;②出生时无窒息抢救史;③早产儿家长对本研究知情同意。排除标准:①合并惊厥或代谢性疾病;②合并败血症或中枢系统感染;③存在染色体疾病或先天性畸形。

本研究已获得医院伦理委员会批准。所有患儿家属据知情同意且签署知情同意书。

1.2检测方法 ①局部脑组织氧监测:采用Bene Vision N22监护仪,分别于早产儿出生后24 h、48 h、72 h、7 d检测所有早产儿的脑氧饱和度(regional cerebral oxygen saturation,rSO2),将探头置于前额正中部位,使用记录仪描记安静状态下2 min曲线,待曲线稳定后记录rSO2数值。②多模态MRI检查:选用Siemens公司Verio 3.0T核磁共振,头部矩阵线圈。行常规MRI、DWI、磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)、弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)检查。常规MRI具体参数如下:横断位 T1WI,TR/TE 550 ms/16 ms,层厚/间距4 mm/0.32 mm,矩阵256×256;横断位T2WI,TR/TE 5 100 ms/110 ms,层厚/间距4 mm/0.32 mm,矩阵256×256;横断位FLAIR,TR/TE 7000 ms/102 ms,层厚/间距4 mm/0.32 mm,矩阵320×256;矢状位T2WI,FRFSE,TR/TE 4 000 ms/85 ms,层厚/间距4 mm/0.32 mm,矩阵384×256。DWI具体参数如下:回波平面成像,矢状位 TR/TE 3 600 ms/102 ms,层厚/间距4 mm/0.32 mm,矩阵128×128,b=1 000 s/mm2,扫描时间64 s。③SWI具体参数如下:TR 49 ms,TE 40 ms,FOV 230 mm×230 mm,矩阵320×320,偏转角20 °,带宽80 kHz,扫描层厚2.0 mm,层间距0 mm,扫描4层。④DTI具体参数如下:TR 3 600 ms,TE 95 ms,FOV 230 mm×230 mm,矩阵1.8 mm×1.8 mm,b值0、1 000 s/mm,弥散敏感梯度方向数30个,层厚/层间距4 mm/0 mm,激励次数3。在放射科选择两位高年资医师以双盲法独立阅片,分别对MRI常规序列、DWI、SWI、DTI等序列上脑损伤数量、部位进行统计,分析各序列对早产儿脑损伤的检出情况。

1.3统计学方法 应用SPSS 22.0统计软件分析数据。计量资料比较采用t检验;计数资料比较采用χ2检验,采用Kappa分析局部脑组织氧监测和多模态MRI诊断早产儿脑损伤与早产儿脑损伤标准的一致性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1局部脑组织氧监测与早产儿脑损伤标准诊断早产儿脑损伤的一致性分析 经局部脑组织氧监测,250例早产儿脑损伤诊断结果为:脑损伤早产儿120例,正常早产儿130例。经一致性分析,局部脑组织氧监测诊断早产儿脑损伤的敏感度0.850、特异度0.862、准确率0.856、Kappa=0.712。见表1。

表1 局部脑组织氧监测与早产儿脑损伤标准诊断早产儿脑损伤的一致性分析Table 2 Consistency analysis of local brain tissue oxygen monitoring and criteria for diagnosis of brain injury in preterm infants (n=250,例数,%)

2.2多模态MRI与早产儿脑损伤标准诊断早产儿脑损伤的一致性分析 经多模态MRI检查,250例早产儿脑损伤诊断结果为:脑损伤早产儿122例,正常早产儿128例。经一致性分析,多模态MRI诊断早产儿脑损伤的敏感度0.900、特异度0.892、准确率0.896、Kappa=0.792。见表2。早产儿脑损伤常规MRI、DWI、SWI、DTI图像见图1。

表2 多模态MRI与早产儿脑损伤标准诊断早产儿脑损伤的一致性分析Table 2 Consistency analysis of multimodal MRI and criteria for diagnosis of brain injury in preterm infants (n=250,例数,%)

图1 早产儿多模态MRI检查图像

2.3局部脑组织氧监测联合多模态MRI与早产儿脑损伤标准诊断早产儿脑损伤的一致性分析 经局部脑组织氧监测联合多模态MRI检查,250例早产儿脑损伤诊断结果为:脑损伤早产儿122例,正常早产儿128例。经一致性分析,局部脑组织氧监测联合多模态MRI诊断早产儿脑损伤的敏感度0.950、特异度0.938、准确率0.944、Kappa=0.888。见表3。

表3 局部脑组织氧监测联合多模态MRI与早产儿脑损伤标准诊断早产儿脑损伤的一致性分析Table 3 Consistency analysis of local brain tissue oxygen monitoring combined with multimodal MRI and criteria for diagnosis of brain injury in preterm infants (n=250,例数,%)

3 讨 论

在感染或缺氧缺血的影响下,受细胞膜泵功能障碍、过氧化、炎性细胞或兴奋性毒性氨基酸等机制影响,早产儿易发生脑白质损伤或脑室内出血,进而使脑组织的正常发育程序受阻或紊乱,导致皮质和皮质下神经元缺失或损伤[7-8]。新生儿脑代谢比较旺盛,脑组织对缺氧的敏感度较高、耐受性较差,短暂的缺氧即可能导致脑组织受损,甚至损伤脑功能[9]。但未成熟脑具有较强的可塑性,如果在早产儿脑损伤早期进行干预可降低神经系统受损的风险,因此早产儿脑损伤的早期诊断具有重要意义[10]。

本研究显示,局部脑组织氧监测与早产儿脑损伤标准具有较高的一致性,诊断早产儿脑损伤的敏感度0.850、特异度0.862、准确率0.856、Kappa=0.712,提示局部脑组织氧监测可用于早产儿脑损伤的诊断。rSO2是一项混合的氧气饱和指数,主要反映脑组织外层按一定比例混合的静脉血(70%)和动脉血(30%),对大脑局部组织的rSO2进行检测可用于评估脑局部区域氧代谢情况[11]。局部脑组织氧监测的应用范围很广,该检测结果不受脉搏、血压、体温等生命体征和肤色影响,虽然该监测方法只检测rSO2,但能够系统性地反映出氧合代谢、脑组织灌注调节等方面的变化[12]。近些年来,局部脑组织氧监测在神经外科、新生儿科、心脏外科等领域迅速发展、应用广泛,研究[13]显示,监测rSO2可为显示新生儿脑缺血缺氧提供客观指标,对脑损伤的诊断具有良好的应用价值。但该检测方法目前还有一定的局限性,受所用仪器和计算方法的不同的影响,可能造成rSO2值存在偏倚,另外样本量小也可能影响该值[14]。

本研究显示,多模态MRI与早产儿脑损伤标准具有较高的一致性,诊断早产儿脑损伤的敏感度0.900、特异度0.892、准确率0.896、Kappa=0.792,提示多模态MRI检查可用于早产儿脑损伤的诊断。多模态MRI对早产儿头颅行常规MRI、DWI、SWI、DTI检查,观察新生儿脑部动态影像学,有利于更加全面、准确地了解脑组织发育、损伤情况,掌握脑损伤部位、范围、性质、程度,为临床及早确诊脑损伤和及时干预提供影像学依据[15]。施璐等[16]以62例脑瘫患儿作为研究对象,研究多模态MRI在脑瘫患儿诊治的指导作用,该研究显示,与常规MRI相比,SWI可明显提高颅内出血检出率,DTI颅内异常信号检出率明显较高,多模态MRI可弥补常规MRI的不足,有利于提高脑瘫的诊出率,该结论与本研究结果互为印证。作为临床常用的影像学诊断技术,MRI具有分辨率高、可多方位成像的优势,能够清晰的分辨脑灰白质,MRI检查的病变区域信号明显低于正常组织,许多研究报道了MRI在诊断患儿脑损伤方面具有较好的应用价值,应对危重患儿时,采用MRI检查也具有独特的优势,如患儿可带着输液瓶、氧气袋等进入监察室,更加方便,也没有CT检查时的辐射,对患儿更加安全[17]。

本研究显示,局部脑组织氧监测联合多模态MRI诊断早产儿脑损伤的敏感度0.950、特异度0.938、准确率0.944、Kappa=0.888,高于单独局部脑组织氧监测(敏感度0.850、特异度0.862、准确率0.856、Kappa=0.712)、多模态MRI(敏感度0.900、特异度0.892、准确率0.896、Kappa=0.792),联合诊断具有较高的筛选价值。

综上所述,局部脑组织联合多模态MRI诊断早产儿脑损伤与早产儿脑损伤标准结果具有较高的一致性,联合诊断对早产儿脑损伤具有较好的筛选价值。