李雪嬌,楊 波,鄒文遠,張自力
(1.錦州醫(yī)科大學湖北醫(yī)藥學院研究生培養(yǎng)基地,遼寧 錦州 121001;2.湖北省十堰市人民醫(yī)院 湖北醫(yī)藥學院附屬人民醫(yī)院放射影像中心,湖北 十堰 442000;3.武漢大學中南醫(yī)院影像科,湖北 武漢 430071)
新生兒缺氧缺血性腦?。╤ypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)是指圍生期各種窒息因素引起的腦組織缺氧及腦血流減少,從而導致新生兒腦損傷的一種常見疾病。HIE 發(fā)病率高,是造成新生兒死亡和神經(jīng)發(fā)育障礙的主要原因[1]。低溫治療是HIE 的主要治療方法之一[2],但仍有約45%的患兒可能死亡或有神經(jīng)發(fā)育方面的障礙[3-4]。因此,對HIE 患兒的預后進行評估非常重要[5]。DWI 對水分子的活動敏感,不僅在HIE 的早期診斷方面有重大價值,且在其預后評估方面也有重要價值和應用前景。本研究采用貝利嬰幼兒發(fā)展量表(bayley scales of infant development,BSID)[6]對HIE 患兒預后情況進行分組,并結合初次DWI 檢查結果,探討DWI 對足月新生兒HIE 預后的評估價值。
1.1 一般資料 收集2014 年1 月至2019 年1 月在湖北醫(yī)藥學院附屬人民醫(yī)院診斷為HIE 的足月新生兒71 例,其中男32 例,女39 例;胎齡37~42 周。在患兒8 個月時采用BSID 進行發(fā)育評分,并根據(jù)評分結果分為預后良好組和預后不良組。預后良好組40 例,男18 例,女22 例;預后不良組31 例,男14例,女17 例。2 組一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。本研究均經(jīng)患兒家屬同意,并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。
1.2 納入及排除標準 納入標準:①足月兒,37 周≤胎齡<42 周;②符合新生兒HIE 診斷標準;③入院后行常規(guī)MRI 及DWI 掃描。排除標準:①合并遺傳性代謝性疾?。虎趯m內(nèi)感染;③先天畸形;④低血糖、高膽紅素血癥及產(chǎn)傷性顱內(nèi)出血。
1.3 儀器與方法 應用GE 1.5 T 超導MRI 掃描儀和8 通道正交頭線圈行MRI 掃描。掃描序列及參數(shù):①頭顱平掃序列包括T1WI、T2WI、T2FLAIR,層厚4 mm,層距1 mm,視野200 mm×200 mm;T1WI TR 1 800 ms,TE 24 ms;T2WI TR 3 980 ms,TE 102 ms;T2FLAIR TR 8 600 ms,TE 120 ms。②DWI 采用平面回波序列(EPI),TR 6 000 ms,TE 40 ms,層厚4 mm,層距1 mm,視野200 mm×200 mm,b 值取0、1 000 s/mm2。所有患兒行顱腦MRI 前20~30 min 給予15%水合氯醛口服或灌腸,待其熟睡后,佩戴耳塞或隔音耳機,耳外可用2 層內(nèi)凹海綿固定以降低運動偽影。掃描時由醫(yī)師、患兒家屬陪同,并密切觀察患兒的心率、呼吸等狀況。
1.4 圖像處理 DWI 序列掃描結束后,圖像自動傳到GE 1.5 T MRI 后處理工作站進行后處理。利用T1WI,將解剖圖像與功能圖像融合,得到可分辨解剖結構的ADC 圖。由3 名主治及以上職稱的放射科醫(yī)師分別閱片,并在ADC 圖像上手動勾畫ROI,ROI選擇半卵圓中心層面、放射冠層面深部白質(zhì)、尾狀核、豆狀核、內(nèi)囊前肢、內(nèi)囊后肢、內(nèi)囊膝部及背側丘腦。采用鏡像的方法勾畫對側部位的ROI,大小平均(10±5)mm2。ROI 均放置于所測量解剖位置的中央,盡量避開靜脈竇、靜脈、腦脊液。測量ROI 及其對側ROI 的ADC 值,每個ROI 測量3 次后取其平均值(雙側ADC 值的平均值)。
1.5 統(tǒng)計學分析 應用SPSS 22.0 軟件進行分析,計量資料以±s 表示,采用獨立樣本t 檢驗比較2 組的ADC 值;應用ROC 曲線對各ROI 的診斷效能進行分析,計算AUC、敏感度、特異度及約登指數(shù),確定預測HIE 預后最敏感解剖部位。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
2 組均獲得滿意的T1WI、T2WI、DWI、ADC 圖,見圖1,2。
2 組ROI 的ADC 值比較見表1。71 例半卵圓中心層面、放射冠層面深部白質(zhì)、尾狀核、豆狀核、內(nèi)囊前肢、內(nèi)囊膝部、內(nèi)囊后肢、背側丘腦8 個ROI 的ADC 值進行比較,預后良好組ADC 值均高于預后不良組(均P<0.05)。
表1 2 組各ROI 的ADC 值比較(×10-3 mm2/s,±s)
表1 2 組各ROI 的ADC 值比較(×10-3 mm2/s,±s)
ADC 值評估HIE 預后的ROI 曲線見表2。8 個ROI 中,內(nèi)囊后肢的AUC 值最大,對預測HIE 預后敏感度最高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
表2 ADC 值評估HIE 預后的ROC 曲線
DWI 是一種在活體內(nèi)探測分子擴散及顯像的技術,圖像的信號強度隨水分子的運動變化發(fā)生相應變化,ADC 值即利用這種信號強度變化來計量。研究[7-8]證明,DWI 對新生兒HIE 的腦損傷改變非常敏感,對其預后評估有重要價值。
本研究發(fā)現(xiàn),預后不良組半卵圓中心層面、放射冠層面深部白質(zhì)、尾狀核、豆狀核、內(nèi)囊前肢、內(nèi)囊膝部、內(nèi)囊后肢、背側丘腦的ADC 值較預后良好組低。MAHER 等[7]研究發(fā)現(xiàn),預后不良患兒ADC 值降低,病情越嚴重,ADC 值下降越明顯。這與HIE 的病理生理變化密切相關,當發(fā)生缺氧、缺血時,Na+/K+-ATP酶功能受限,水分子從細胞外間隙進入胞內(nèi),引起細胞毒性水腫,水分子彌散受限,ADC 值降低。隨著病情進展,其缺氧、缺血程度加重,細胞內(nèi)外水分子彌散受限也隨之增加,ADC 值進一步降低。
AUC 越大,診斷效能越高,AUC≤0.7 診斷效能較低,0.7<AUC≤0.9 診斷效能中等,AUC>0.9 診斷效能較高[9]。本研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)囊后肢的AUC 在各ROI中最大,表明其預后評估的效能較其他部位高。有研究[10-11]顯示,HIE 患兒存活者中內(nèi)囊后肢的ADC 值較死亡者高,這可能是因為患兒發(fā)生缺氧時,內(nèi)囊后肢腦代謝較其他部位更旺盛,更易受到損傷;還可能與新生兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘化有關,新生兒髓鞘化是從尾側到頭側、背側到腹側、中心到外周的[12],因此內(nèi)囊后肢較其他部位髓鞘化更早,髓鞘發(fā)育更成熟,較其他部位更敏感。故內(nèi)囊后肢是較理想的評估預后的監(jiān)測部位。
DWI 對HIE 患兒預后進行評估時,也存在不足:①ADC 值假正?;?,HIE 早期,ADC 值降低,隨后可恢復至正常水平,出現(xiàn)“假正?;爆F(xiàn)象。此時ADC 值不能準確反映患兒情況[13-14]。這可能是由于細胞毒性水腫緩解和血管源性水腫加重所致。有學者[15]認為,ADC值的量化有助于HIE的預后評估,但ADC 值在第1 周后會發(fā)生假正?;?,其應用應限制在1 周內(nèi)才有實用價值。②假陰性,新生兒腦組織含水量較成人高,缺血所致的水分子擴散受限在新生兒ADC 圖上表現(xiàn)不明顯,且DWI 圖像空間分辨力較低,對小病灶不夠敏感。③低估損傷程度,DWI可能低估患兒損傷的范圍和程度[8,16],這可能與發(fā)生窒息的急、慢性期,損傷部位及機制不同有關。有學者[17]認為,出生24 h 內(nèi)發(fā)生的HIE 在DWI 上均呈異常高信號,且異常信號所在區(qū)域及損傷形式與圍生期窒息程度密切相關;發(fā)生急性全面性窒息時,能量需求較高的區(qū)域易受損傷,包括基底節(jié)區(qū)域、背側腦干、外側膝、丘腦等中心灰質(zhì)區(qū)及皮層區(qū)等。發(fā)生輕度慢性窒息時,顱內(nèi)腦白質(zhì)區(qū)較易受損傷,特別是在分水嶺區(qū)的白質(zhì)。因此,DWI 適合于早期診斷,應在出生后1 周內(nèi)進行,且需結合其他MRI 檢査結果及臨床資料綜合分析。
圖1 女,3 d,預后良好者 圖1a~1d 分別為T1WI、T2WI、DWI 及ADC 圖。T1WI 示右側額葉白質(zhì)可見點狀高信號,T2WI、DWI 及ADC 圖未見明顯異常(箭頭) 圖2 女,3 d,預后不良者 圖2a~2d 分別為T1WI、T2WI、DWI 及ADC 圖。T1WI 示雙側內(nèi)囊可見片狀高信號,T2WI 上雙側內(nèi)囊可見片狀高信號,DWI 示雙側內(nèi)囊可見明顯高信號,ADC 圖示雙側內(nèi)囊彌散明顯受限(箭頭)