席艷麗，王瑞珠，高峰，楊明，卞寵平

南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院放射科，江蘇 南京 210008

新生兒缺氧缺血性腦病（hypoxic ischemic encephalopathy，HIE）是由于圍生期宮內(nèi)窘迫或分娩過(guò)程中發(fā)生窒息引起的腦組織缺氧缺血性損害，是新生兒死亡的重要原因，也是兒童運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知和感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙的常見(jiàn)原因之一[1]。新生兒神經(jīng)行為測(cè)定（neonatal behavioral neurological assessment，NBNA）評(píng)分是一種適用于我國(guó)新生兒的神經(jīng)行為能力測(cè)查方法，可以從新生兒行為能力的異常改變中及早檢診出其腦功能異常，該方法簡(jiǎn)便，但存在一定的主觀性[2]。氫質(zhì)子磁共振波譜（hydrogen proton magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS）能從分子水平對(duì)腦內(nèi)生化代謝物進(jìn)行定量分析[3]，可為評(píng)估新生兒早期腦損傷提供客觀依據(jù)。本研究擬探討不同程度HIE患兒1H-MRS腦內(nèi)代謝物的變化特點(diǎn)及其與NBNA評(píng)分的相關(guān)性，為HIE的早期診斷提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性研究2019年7月—2020年12月南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院經(jīng)臨床確診的足月HIE患兒54例，其中男29例，女25例，胎齡37+1～41+6周，平均（38.9±0.2）周；出生體重2 800～4 200 g，平均（3 485.5±533.4）g；掃描時(shí)日齡0～7 d，平均（5.9±2.3）d，HIE診斷符合《新生兒缺氧缺血性腦病診斷標(biāo)準(zhǔn)》[4]。采用NBNA評(píng)分進(jìn)行總體神經(jīng)行為評(píng)價(jià)，NBNA評(píng)分≥35分歸為無(wú)神經(jīng)行為異常組（HIE組），共30例；NBNA評(píng)分＜35分歸為HIE合并神經(jīng)行為異常（neurobehavioral disorder，ND）組（HIE+ND組），共24例。排除標(biāo)準(zhǔn)：①先天性及遺傳代謝性疾病；②合并膽紅素腦??；③圖像質(zhì)量差不符合診斷要求者。

選擇同期疑似顱內(nèi)疾病行MRI檢查的正常足月新生兒20例作為對(duì)照組，其中男12例，女8例，胎齡37+2～42+4周，平均（38.8±1.9）周；出生體重3 100～5 050 g，平均（3 360.3±621.4）g；掃描時(shí)日齡0～7 d，平均（5.1±1.2）d。納入標(biāo)準(zhǔn)：①無(wú)宮內(nèi)窘迫、窒息等出生缺陷史；②無(wú)抽搐、意識(shí)改變等神經(jīng)系統(tǒng)功能異常表現(xiàn)；③常規(guī)頭顱MRI由2位影像醫(yī)師（其中1名為副主任醫(yī)師及以上）共同診斷為正常。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（201902112-1），所納入新生兒父母均簽署MR檢查知情同意書(shū)。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Avanto 1.5T超導(dǎo)型MR掃描儀，檢查前患兒口服10%水合氯醛（0.8～1.0 ml/kg）鎮(zhèn)靜睡眠，采用8通道頭頸部聯(lián)合線圈，外耳道用兒童專(zhuān)用耳塞保護(hù)聽(tīng)力。常規(guī)頭顱MRI檢查序列包括矢狀位SE-T1WI（TR 400 ms，TE 7.8 ms）和橫斷位FSE-T2WI（TR 3 250 ms，TE 99 ms）。1H-MRS采用點(diǎn)分辨波譜序列行三維多體素采集，帶寬1 200 Hz，翻轉(zhuǎn)角180°，TR 1 500 ms，同一患兒分別選取TE 135 ms和35 ms行2次1H-MRS掃描，結(jié)合常規(guī)橫斷位及矢狀位圖像將興趣容積中心定于基底節(jié)層面，根據(jù)患兒頭顱大小適當(dāng)調(diào)整掃描范圍，并在興趣容積邊緣添加飽和帶，掃描前自動(dòng)勻場(chǎng)和進(jìn)行水抑制，要求半高線寬≤10 Hz，水抑制≥98%，一次采集時(shí)間約5 min 53 s。

1.3 數(shù)據(jù)后處理 將TE=135 ms和TE=35 ms 2次1HMRS原始數(shù)據(jù)傳至Syngo MR工作站，采用Spectrocopy后處理軟件完成相位校正、基線校正、百萬(wàn)分率轉(zhuǎn)換、曲線擬合后獲得波譜圖像，參照文獻(xiàn)[5]將目標(biāo)體素置于腦內(nèi)對(duì)缺氧缺血最敏感的基底節(jié)層面豆?fàn)詈藚^(qū)，體素大小為5 mm×5 mm×5 mm，同一受試者兩組波譜數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)選擇相同層面及位置，并避開(kāi)周?chē)琴|(zhì)、氣體及腦脊液。分別觀察代謝物N-乙酰天門(mén)冬氨酸（Nacetylaspartic，NAA）、膽堿復(fù)合物（choline，Cho）、肌酸（creatine，Cr）、乳酸（lactic acid，Lac）波峰形態(tài)，并記錄NAA/Cr、Cho/Cr、NAA/Cho、Lac/Cr、Lac/NAA、Lac/Cho峰下面積比值，由我科2名主治醫(yī)師采用雙盲法完成數(shù)據(jù)測(cè)量，每側(cè)豆?fàn)詈说臄?shù)據(jù)測(cè)量3次取平均值后，再求左、右兩側(cè)的平均值進(jìn)行分析。

1.4 NBNA評(píng)分 所有新生兒于出生后第7天由1名新生兒科副主任醫(yī)師行NBNA評(píng)分，在環(huán)境安靜、半暗、溫暖的室內(nèi)進(jìn)行，時(shí)間10 min，新生兒狀態(tài)不佳時(shí)可間斷檢查。NBNA評(píng)分[6]內(nèi)容包括行為能力（6項(xiàng)）、主動(dòng)肌張力（4項(xiàng)）、被動(dòng)肌張力（4項(xiàng)）、原始反射（3項(xiàng)）及一般狀態(tài)（3項(xiàng)）5部分共20個(gè)項(xiàng)目，每項(xiàng)評(píng)分有3個(gè)分值等級(jí)（0、1、2），滿分為40分。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 21.0軟件，符合正態(tài)分布及方差齊性的連續(xù)變量用表示，3組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD法；分類(lèi)變量用例（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。1H-MRS各代謝物指標(biāo)及NBNA評(píng)分通過(guò)正態(tài)性檢驗(yàn)后，采用Pearson相關(guān)分析兩者之間的相關(guān)性，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 受試新生兒一般臨床情況 對(duì)照組、HIE組和HIE+ND組新生兒的性別、胎齡、MRI檢查日齡、出生體重及分娩方式比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），3組住院天數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1 3組受試新生兒一般臨床資料比較

2.2 各組各項(xiàng)神經(jīng)行為測(cè)定評(píng)分比較 對(duì)照組、HIE組和HIE+ND組間NBNA總評(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其中行為能力、主動(dòng)肌張力評(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），被動(dòng)肌張力、原始反射和一般狀態(tài)等分項(xiàng)評(píng)分在各組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表2。

表2 3組受試新生兒各項(xiàng)神經(jīng)行為能力評(píng)分比較（分，）

表2 3組受試新生兒各項(xiàng)神經(jīng)行為能力評(píng)分比較（分，）

2.3 各組間豆?fàn)詈藚^(qū)1H-MRS 代謝物指標(biāo)比較TE=135 ms時(shí)豆?fàn)詈藚^(qū)的代謝物比值僅NAA/Cho在3組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而TE=35 ms時(shí)豆?fàn)詈藚^(qū)的Lac/Cr、Lac/Cho、Lac/NAA在3組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表3；兩兩比較顯示，NAA/Cho及Lac/Cr、Lac/Cho、Lac/NAA差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），NAA/Cho在對(duì)照組、HIE組、HIE+ND 組間依次降低，而Lac/Cr、Lac/Cho、Lac/NAA則依次升高，各組2種TE所得1H-MRS譜線圖見(jiàn)圖1～3。

圖1 女，4 d，正常對(duì)照組，NBNA評(píng)分40分。A.橫斷位T2WI目標(biāo)體素位于左側(cè)豆?fàn)詈藚^(qū)（藍(lán)色方框），腦組織灰白質(zhì)分界清楚，腦白質(zhì)未見(jiàn)水腫；B.TE=135 ms時(shí)1H-MRS譜線，Cho峰較NAA峰高，Lac峰測(cè)不出；C.相同興趣區(qū)TE=35 ms時(shí)1HMRS譜線示NAA峰和Lac峰均較低，可見(jiàn)微小Lac峰

表3 3組受試者間1H-MRS代謝物比值比較（）

表3 3組受試者間1H-MRS代謝物比值比較（）

2.4 兩組HIE患兒1H-MRS各代謝物指標(biāo)與NBNA評(píng)分的相關(guān)性 TE=135 ms時(shí)豆?fàn)詈藚^(qū)代謝物比值NAA/Cho與NBNA總分呈正相關(guān)（r=0.468，P=0.008），TE=35 ms時(shí)豆?fàn)詈藚^(qū)代謝物比值Lac/NAA與NBNA總分呈負(fù)相關(guān)（r=-0.454，P=0.011），其余1H-MRS代謝物指標(biāo)與NBNA總分均無(wú)相關(guān)性（P＞0.05）；其中NAA/Cho與行為能力及主動(dòng)肌張力子項(xiàng)目評(píng)分均呈中高度正相關(guān)（r=0.625、0.794，P＜0.001），Lac/NAA與這2項(xiàng)子項(xiàng)目評(píng)分呈中度負(fù)相關(guān)（r=-0.680、-0.694，P＜0.001），這2個(gè)代謝物指標(biāo)與其他NBNA子項(xiàng)目評(píng)分均無(wú)相關(guān)性。

圖2 男，5 d，HIE組，NBNA評(píng)分37分。A.橫斷位T2WI示病變僅累及皮層下，各腦葉水腫較輕；B.TE=135 ms時(shí)1H-MRS譜線，NAA峰及Cho峰相對(duì)高聳，Lac峰低平；C.相同興趣區(qū)TE=35 ms時(shí)1H-MRS譜線示NAA峰較低，可見(jiàn)較寬大的Lac峰

圖3 男，6 d，HIE+NBNA組，NBNA評(píng)分28分。A.橫斷位T2WI病變主要累及基底節(jié)及丘腦，彌漫性腦水腫；B.TE=135 ms時(shí)1H-MRS譜線示NAA峰相對(duì)較低，Cho峰升高，Lac峰低平；C.相同興趣區(qū)TE=35 ms時(shí)的譜線可見(jiàn)明顯高聳的Lac峰

3 討論

臨床上對(duì)HIE患兒腦損傷的診斷主要依據(jù)神經(jīng)系統(tǒng)的臨床表現(xiàn)及形態(tài)影像學(xué)檢查，均顯著落后于腦損傷病理改變時(shí)間，因此早期診斷HIE患兒腦損傷及其程度，對(duì)積極采取措施阻斷腦神經(jīng)元凋亡及壞死、降低新生兒的病死率和傷殘率至關(guān)重要[7]。NBNA評(píng)分是一種專(zhuān)門(mén)用于評(píng)估足月新生兒綜合性行為神經(jīng)臨床檢查方法，用于判斷新生兒是否存在微腦損傷，有研究表明NBNA評(píng)分反映HIE患兒神經(jīng)系統(tǒng)損傷的敏感度高、特異度強(qiáng)，可早期評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)腦損傷預(yù)后[8]。本研究結(jié)果亦顯示對(duì)照組及不同程度的HIE患兒NBNA評(píng)分存在顯著差異，HIE合并行為異常組患兒的NBNA評(píng)分明顯低于無(wú)神經(jīng)行為異常HIE組和對(duì)照組，表明NBNA評(píng)分不僅可以發(fā)現(xiàn)由HIE引起的腦損傷，還與HIE病情嚴(yán)重程度相關(guān)，即HIE病情越重，患兒神經(jīng)行為能力損害越重，NBNA評(píng)分越低。但NBNA評(píng)分受操作者的主觀性影響，還受新生兒胎齡、體重、產(chǎn)婦年齡、分娩方式等因素影響，因此評(píng)估HIE早期腦損傷仍有局限性。

3.11H-MRS代謝物指標(biāo)對(duì)HIE腦損傷的診斷價(jià)值近年來(lái)，1H-MRS提供的代謝物指標(biāo)使HIE腦損傷的影像研究從單純形態(tài)學(xué)觀察進(jìn)入分子代謝水平，可量化傳遞腦內(nèi)代謝信息，為判斷腦損傷程度提供新的客觀依據(jù)[9]。1H-MRS常用的分析腦組織代謝物主要有NAA、Cho、Lac，其均有固有的T2弛豫時(shí)間，1H-MRS掃描時(shí)TE不同，所顯示的代謝產(chǎn)物也不同。朱超等[10]研究顯示長(zhǎng)TE（135 ms）1H-MRS序列對(duì)于長(zhǎng)T2代謝物NAA、Cho的顯示較好，信噪比較高，而短TE（35 ms）1H-MRS序列則對(duì)Lac檢測(cè)更敏感，這可能是由于大分子物質(zhì)Lac的T2弛豫時(shí)間較短，短TE使該物質(zhì)在1HMRS上信號(hào)衰減較少，從而獲得較高的檢測(cè)峰值。因此本研究中分別選取TE=135 ms和TE=35 ms進(jìn)行代謝物檢測(cè)，以保證1H-MRS代謝物檢測(cè)的完整性和準(zhǔn)確性。此外，本研究納入的研究對(duì)象均為0～7 d急性期HIE患兒和正常足月兒，NBNA評(píng)分也均在出生后第7天完成，研究結(jié)果可反映HIE患兒早期腦損傷的病理狀態(tài)。

HIE患兒腦1H-MRS的主要特征是NAA峰降低，Cho峰升高及Lac峰出現(xiàn)或升高，它能從分子水平反映HIE患兒缺氧缺血后腦組織能量代謝異常、細(xì)胞內(nèi)酸中毒和神經(jīng)元壞死等病理機(jī)制。本研究結(jié)果顯示，TE=135 ms時(shí)豆?fàn)詈藚^(qū)代謝物比值NAA/Cr在對(duì)照組、HIE組和HIE+ND組間依次降低，而Cho/Cr則依次升高，但是這2個(gè)代謝物比值在3組間無(wú)顯著差異，而NAA/Cho在各組間有顯著差異，HIE+ND組NAA/Cho明顯低于HIE組和對(duì)照組，表明代謝物比值NAA/Cho減低是由NAA降低和Cho升高共同作用的結(jié)果。隨著病情加重，HIE患兒腦內(nèi)神經(jīng)元能量代謝障礙或功能喪失，NAA水平下降，同時(shí)細(xì)胞分解破壞，細(xì)胞膜崩解，髓鞘磷脂崩潰，釋放出游離的Cho，Cho峰增高[11]，兩者的疊加效應(yīng)使得代謝物指標(biāo)NAA/Cho在各分組間的差異性被放大，因此長(zhǎng)TE（135 ms）1H-MRS可選擇豆?fàn)詈藚^(qū)NAA/Cho作為評(píng)估HIE病情嚴(yán)重程度的定量指標(biāo)，NAA/Cho越低，HIE病情越重，同時(shí)合并神經(jīng)行為異常的可能性越大。正常腦組織1H-MRS中Lac峰低平或測(cè)不出，Lac水平升高及持續(xù)存在是腦缺氧缺血的重要標(biāo)志[12]，與HIE的進(jìn)展程度密切相關(guān)。本研究顯示隨著HIE病情加重，TE=35 ms時(shí)HIE+ND組豆?fàn)詈藚^(qū)Lac/Cr、Lac/NAA、Lac/Cho均高于HIE組，HIE組這些代謝物指標(biāo)顯著高于對(duì)照組，以上結(jié)果進(jìn)一步印證了Lac參與HIE代謝紊亂的一系列病理過(guò)程，即腦組織缺氧缺血后有氧代謝受抑制，無(wú)氧糖酵解增加，其代謝產(chǎn)物L(fēng)ac出現(xiàn)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)酸中毒，從而引起能量代謝障礙，而能量失衡又使得細(xì)胞內(nèi)外Lac廓清速度減慢，Lac堆積并持續(xù)升高，因此短TE（35 ms）1H-MRS豆?fàn)詈藚^(qū)代謝物指標(biāo)Lac/Cr、Lac/NAA、Lac/Cho均可以用于判斷HIE病情嚴(yán)重程度。Zou等[13]的研究結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)，認(rèn)為L(zhǎng)ac的升高程度與HIE的病情輕重呈正相關(guān)，可作為量化評(píng)估患兒病情嚴(yán)重程度的指標(biāo)。

3.21H-MRS代謝物指標(biāo)與NBNA評(píng)分的相關(guān)性 本研究結(jié)果顯示TE=135 ms時(shí)HIE患兒豆?fàn)詈薔AA/Cho與NBNA評(píng)分呈正相關(guān)，杜奕等[14]通過(guò)研究101例HIE患兒的1H-MRS發(fā)現(xiàn)基底節(jié)區(qū)及額葉白質(zhì)的NAA/Cho均與NBNA評(píng)分呈顯著正相關(guān)，與本研究結(jié)果一致。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，HIE腦損傷越重的患兒，其N(xiāo)BNA評(píng)分在主動(dòng)肌張力和行為能力子項(xiàng)目扣分較多，同時(shí)NAA/Cho與上述兩項(xiàng)子項(xiàng)目均呈高度正相關(guān)。NAA作為神經(jīng)系統(tǒng)的特定代謝產(chǎn)物，不僅與維持神經(jīng)膜的興奮性有關(guān)，還在軸突髓鞘形成過(guò)程中發(fā)揮重要作用[15]，因此HIE缺氧缺血造成的NAA減少令髓鞘形成和突觸活動(dòng)受到影響，導(dǎo)致連接大腦皮層和腦干與神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能相關(guān)的白質(zhì)投射纖維以及連接雙側(cè)大腦半球與信息整合、學(xué)習(xí)記憶相關(guān)的白質(zhì)聯(lián)合纖維明顯受損，主動(dòng)肌張力和行為能力評(píng)分相應(yīng)地減低。TE=35 ms時(shí)豆?fàn)詈藚^(qū)Lac/NAA與NBNA評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，同樣與主動(dòng)肌張力和行為能力子項(xiàng)目具有較好的相關(guān)性，表明新生兒腦組織缺氧缺血后，腦內(nèi)發(fā)生的一系列生化改變除NAA缺失會(huì)影響腦組織結(jié)構(gòu)和功能外，Lac的出現(xiàn)和升高同樣會(huì)對(duì)患兒腦神經(jīng)發(fā)育產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，提示在HIE早期必須盡快采取有效的治療措施降低腦內(nèi)Lac水平，才能更好地改善患兒的預(yù)后。

3.3 本研究的局限性 ①本研究納入樣本量較小，可能存在統(tǒng)計(jì)學(xué)偏倚，應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量；②研究對(duì)象還需進(jìn)行縱向隨訪研究，以確定1H-MRS各代謝物在HIE腦損傷中遠(yuǎn)期的變化規(guī)律及其判斷預(yù)后的價(jià)值。上述不足仍需進(jìn)行大量更深入細(xì)致的研究。

綜上所述，不同TE下豆?fàn)詈藚^(qū)1H-MRS部分代謝物指標(biāo)能定量反映HIE患兒早期腦損傷嚴(yán)重程度，TE=135 ms 時(shí)NAA/Cho 和TE=35 ms 時(shí)Lac/NAA 與NBNA評(píng)分存在相關(guān)性，這2個(gè)1H-MRS指標(biāo)反映了HIE患兒神經(jīng)行為異常改變的病理機(jī)制，兩者結(jié)合對(duì)評(píng)估HIE患兒腦損傷情況具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。