1.廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院放射科(廣東 湛江 524001)

2.廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院臨床醫(yī)學研究中心(廣東 湛江 524001)

李元歌1 陳武標1 陳 東1 管修漢1 吳偉全2,*

新生兒缺氧缺血性腦病(hypoxic ischemic encephalopathy，HIE)是由于多種窒息原因引起的缺氧或腦血流量減少所致的腦損傷，在臨床上可表現(xiàn)為一系列的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀及體征，重者可死亡，部分患兒遺留下程度不等的神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥(癲癇、腦癱、智力低下等)。因此，新生兒HIE會出現(xiàn)高致殘率和高死亡率。那么HIE的早期診斷、早期治療及預(yù)后評估就顯得尤為重要[1]。目前HIE的主要影像學檢查手段為MRI，但是常規(guī)MRI序列在觀察新生兒的腦血流變化情況相對困難。彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)序列可觀察組織的水分子擴散運動情況，并以表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion constant，ADC)來量化組織的水分子擴散運動情況[2]。三維動脈自旋標記成像(three dimensional arterial spin labeling，3D-ASL)序列能夠在不注射外源造影劑的情況下直觀地觀察腦組織血流灌注的變化[3]。本研究運用DWI及3D-ASL技術(shù)，旨在探討3D-ASL聯(lián)合DWI對足月新生兒缺血缺氧性腦病的早期診斷及預(yù)后評估的臨床價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料HIE組23例，為廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院新生兒科2015年6月至2017年5月的足月新生兒，均按照中華醫(yī)學會的診斷標準確診為HIE[4]，其中男17例，女6例，日齡為1～28d，平均日齡為13.1d，Apgar評分0～3分的3例、4～7分6例、8～10分14例。

對照組23例，為已經(jīng)排除缺氧缺血性腦病的足月新生兒，其中男19例，女4例，日齡為1～28d，平均日齡為12d。兩組新生兒的胎齡、檢查日齡、性別及出生體質(zhì)量等無明顯差異。本研究已經(jīng)通過廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院倫理委員會審查并獲得同意。

1.2 檢查方法MR設(shè)備為GE 3.0T磁共振儀，HIE組和對照組新生兒均進行MRI常規(guī)序列(T1WI、T2WI、T2FLAIR)、DWI及3D-ASL序列掃描。新生兒檢查時需使用鎮(zhèn)靜藥物配合磁共振掃描。

1.3 圖像處理及數(shù)據(jù)采集

1.3.1 DWI序列 DWI序列掃描結(jié)束后獲得原始數(shù)據(jù)，傳至圖像工作站，對圖像進行后處理，若呈陽性改變，手動選取病變區(qū)，并測量其ADC值及最大橫截面積，并根據(jù)Adamas分類法[5]，病變區(qū)最大層面面積<3cm2為小病灶病變，反之為大灶性病變。

1.3.2 3D-ASL序列 3D-ASL序列掃描結(jié)束后，獲得原始數(shù)據(jù)，傳至圖像工作站，對圖像進行后處理，調(diào)節(jié)圖像閾值，可形成偽彩色圖像，不同血流灌注量以不同顏色顯示。分別對雙側(cè)丘腦、頂葉白質(zhì)區(qū)、雙側(cè)基底節(jié)、雙側(cè)額、小腦蚓部及雙側(cè)小腦半球部位進行ROI勾畫，大小為0.5～1.0cm2，每一個部位ROI勾畫測量三次。若3D-ASL圖像有陽性改變，手動選取病變區(qū)，并測量其rCBF值及最大橫截面積，并根據(jù)Adamas分類法[5]，病變區(qū)最大層面面積<3cm2為小病灶病變，反之為大灶性病變。

1.4 統(tǒng)計學分析統(tǒng)計分析使用SPSS 17.0軟件，數(shù)據(jù)采用()表示，比較采用t檢驗，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 對照組及HIE3D-ASL圖像表現(xiàn)對照組圖像，均顯示雙側(cè)大腦半球顏色分布基本對稱、灌注基本相同。腦灰質(zhì)是高灌注區(qū)，顯示為紅色-黃色；腦白質(zhì)是低灌注區(qū)，顯示為綠色-藍色；基底節(jié)區(qū)是介于上面兩者之間，一般顯示為黃色-綠色(圖1)。HIE組圖像，11例顯示腦組織灌注無明顯變化，12例出現(xiàn)腦組織低灌注區(qū)(圖2)。

圖1 新生兒，男，7d，新生兒黃疸，3D-ASL示無灌注缺損。圖2 新生兒，女，23d，HIE、先天性膈疝和新生兒急性呼吸窘迫綜合征，3D-ASL示右側(cè)基底節(jié)區(qū)灌注減弱。

2.2 正常組與HIE組rCBF值的比較正常組與HIE組rCBF值差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05，表1)。

表1 兩組ROI的rCBF值比較[mL/(100g·min),]

表1 兩組ROI的rCBF值比較[mL/(100g·min),]

2.3 HIE組中常規(guī)MRI、DWI及3D-ASL圖像分析HIE組中常規(guī)MRI、DWI及3D-ASL有均呈陽性表現(xiàn)的11例。其中病變位于雙側(cè)腦室前后角的6例，病變位于基底節(jié)區(qū)或丘腦的2例，出現(xiàn)小腦病變的1例，合并顱內(nèi)出血的7例。上述病例中DWI及3D-ASL均有信號改變并可對應(yīng)的病變有40個，且均為小灶性，把這40個病變分別用3D-ASL及DWI所測面積大小進行統(tǒng)計對比，3D-ASL的均值為0.9555±0.7543、DWI的均值為0.9350±0.7125，(t=1.336，P=0.189>0.05)，差異無統(tǒng)計學意義(圖3)。

圖3 新生兒，男，13天，HIE，圖3A～3D：分別為T1WI、T2WI、DWI及3D-ASL圖像。圖3A～3C：顯示雙側(cè)側(cè)腦室前角旁小斑片狀T1WI稍高T2WI稍低DWI稍高信號影(箭頭示)；圖3D：顯示全腦灌注減低，其中雙側(cè)側(cè)腦室前角旁可見小斑片狀灌注稍高區(qū)域(箭頭示)。圖4 新生兒，男，11天，HIE。圖4A～4C：分別為T1WI、T2WI、DWI圖像，均未見明顯異常信號；圖4D：為3D-ASL圖像示右側(cè)基底節(jié)區(qū)灌注減低(箭頭示)。

HIE組中常規(guī)MRI或DWI圖像為陽性，而3D-ASL圖像為陰性的8例，其中合并顱內(nèi)出血的3例；常規(guī)MRI及DWI圖像為陰性，而3D-ASL圖像為陽性表現(xiàn)的1例(圖4)；常規(guī)MRI、DWI及3D-ASL圖像均呈陰性表現(xiàn)的3例。

3 討 論

新生兒HIE腦組織病理改變主要是由于腦血流量改變所致的，缺血缺氧早期(12h內(nèi))腦血流量明顯減小，以后逐漸增多，到24～120h腦血流灌注處于高灌注，且腦血流高灌注出血時間越早，證明患兒的病情越重，一般120h后腦血流灌注逐漸恢復正常，那么HIE腦血流量的紊亂所引起的腦組織病理改變，從而引起腦細胞的水分子活動受限，故腦血流量及腦組織水分子活動量是診斷及評估HIE的重要參數(shù)[1]。

3.1 3D-ASL的成像原理及應(yīng)用3D-ASL是一種磁共振成像新技術(shù)，在不使用外源性對比劑的情況下，可對腦組織灌注血流進行新技術(shù)標記，觀察腦組織血流灌注情況，且此新技術(shù)采用快速自旋回波(fast spin echo，F(xiàn)SE)的三維螺旋式采集、脈沖式和連續(xù)式有機結(jié)合的標記，從而克服了回波平面成像(echo planar Imaging，EPI)所帶來的磁敏感偽影及運動偽影，提高了信噪比，得到了高質(zhì)量灌注圖像。

3D-ASL主要應(yīng)用于腦腫瘤[6-7]、腦血管疾病[8]和腦變性疾病等[9]，由于此技術(shù)無創(chuàng)傷、操作簡單和重復性高，故近幾年部分國內(nèi)外學者把此技術(shù)用于檢測新生兒腦血流灌注的變化[10-12]。本研究把3D-ASL應(yīng)用于足月新生兒HIE患者，通過對比HIE組與對照組的腦血流灌注情況發(fā)現(xiàn)，HIE組中除雙側(cè)頂葉白質(zhì)外，雙側(cè)基底節(jié)區(qū)、丘腦、額葉白質(zhì)、小腦半球及小腦蚓部的rCBF值和對照組比較，差異均有統(tǒng)計學意義。有研究表明，HIE組丘腦及豆狀核的rCBF值和對照組比較，差異具有統(tǒng)計學意義，而尾狀核頭部及額葉白質(zhì)的rCBF值和對照組比較，差異無統(tǒng)計學意義，這與本研究基本一致[10]。但本研究中出現(xiàn)HIE組雙側(cè)基底節(jié)區(qū)、丘腦、額葉白質(zhì)、小腦半球及小腦蚓部的rCBF值較對照組均不同程度減低，其中雙側(cè)基底節(jié)區(qū)及丘腦的rCBF值下降較少，而雙側(cè)額葉白質(zhì)、小腦蚓部及雙側(cè)小腦半球此值下降較多，但差異均有統(tǒng)計學意義，這與一些文獻報道的HIE組丘腦及豆狀核的rCBF值較對照組升高不同，可能因為：(1)本研究病例組入組患兒年齡跨度較大(1～30d)；(2)臨床可能已經(jīng)對病例組部分患兒進行了治療，而病史中未提及，但這可以引起rCBF的假正?；?；(3)部分HIE患者出現(xiàn)了不可逆損傷所致。有研究表明，基于ASL掃描分析，HIE組的腦血流量高于正常組新生兒，尤其是基底節(jié)及丘腦區(qū)，但HIE組的rCBF值低于正常組，這與HIE患兒腦組織出現(xiàn)不可逆損傷有關(guān)[11]，此研究結(jié)果支持本研究結(jié)果出現(xiàn)的這種情況。因此，ASL可觀察HIE患兒腦灌注的情況，對腦損傷情況進行分析，并在一定程度上可評估患兒預(yù)后。

3.2 DWI與3D-ASL的聯(lián)合應(yīng)用本研究HIE組中DWI及3D-ASL圖像均呈陽性表現(xiàn)并可對應(yīng)的有40個病灶，均為小灶性，DWI均表現(xiàn)為高或稍高信號，而3D-ASL為高灌注或低灌注，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能與所做病例的發(fā)病時間長短及病變區(qū)域損傷程度有關(guān)系，理論上若DWI為高或稍高信號而3D-ASL為高灌注時，所示病變的損傷程度可能較3D-ASL低灌注損傷程度高，且本研究對上述40個病灶面積進行了測量對比，發(fā)現(xiàn)DWI圖像所示的病變面積類似于3D-ASL圖像，DWI面積與3D-ASL面積相近。徐敏等[12]對急性缺血性腦血管病中小面積腦梗死的DWI及ASL面積測量發(fā)現(xiàn)兩者相近，該觀點支持本研究結(jié)果。

HIE組中常規(guī)MRI或DWI圖像為陽性，而3D-ASL圖像為陰性的8例，可能是因為：1)患者若僅表現(xiàn)為腦室出血、蛛網(wǎng)膜下腔出血或硬膜下和外血腫，常規(guī)序列及DWI可發(fā)現(xiàn)，但由于3D-ASL圖像的局限性是無法發(fā)現(xiàn)的；2)3D-ASL圖像信噪比仍較低，時間分辨率和空間分別率不高，部分微小病變不易發(fā)現(xiàn)。

本研究HIE組中常規(guī)MRI及DWI圖像為陰性，而3D-ASL圖像為陽性表現(xiàn)的1例，可能是因為：1)HIE的恢復早期或亞急性期，水分子擴散增強，DWI表現(xiàn)為等信號；2)腦組織缺血再灌注損傷期，出現(xiàn)血腦屏障受損情況，使水分子擴散升高，DWI表現(xiàn)為等信號；3)腦血流量的改變程度尚在維持局部腦組織功能和形態(tài)完整的閾值內(nèi)，且未發(fā)生可逆性腦損傷。

總之，3D-ASL不但可反映足月新生兒HIE患者腦血流灌注的改變，并且可據(jù)此判斷臨床治療及預(yù)后情況，而聯(lián)合DWI及常規(guī)MRI，能大大減低HIE的漏診率。