弥散加权成像在早期新生儿缺氧缺血性脑病中的诊断价值

　　弥散加权成像在早期新生儿缺氧缺血性脑病中的诊断价值

　　白 洁1) 段芙红2) 韩新巍2)△

　　1)郑州市妇幼保健院放射科，河南 郑州 450012 2)郑州大学第一附属医院磁共振室，河南 郑州 450000

         基金项目：国家高技术研究发现计划(863计划)，编号：2015AA020301

　　△通信作者：韩新巍(1958-)，男，博士，主任医师。研究方向：介入放射学与影像诊断。Email：hanxinwei2006@163.com

　　【摘要】 目的 探讨磁共振弥散加权成像(DWI)在重度新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)早期诊断中的价值。方法 2013-06—2017-01郑州市妇幼保健院收治43例 HIE 患儿，均于出生后7 d内行常规 MRI和DWI扫描。同时对43例患儿4个病变区域的病灶检查情况进行对比，4个区域为双侧基底节区伴内囊后肢，侧脑室周围白质，半卵圆中心和大脑皮质。结果 MRI常规扫描显示各区域的病灶数：双侧基底节区伴内囊后肢6处，侧脑室周围白质10处，半卵圆中心2处，大脑皮质2处。MRI常规+DWI序列扫描显示分别为15处、14处、4处和5处。2组数据比较，MRI常规+DWI序列组的病灶检出率明显高于MRI常规扫描组，差异有统计学意义(P<0.05)。结论 在HIE患儿脑损伤的早期检测方面，DWI比常规 MRI更加敏感，可较早的反映缺氧缺血性脑损伤并对患儿的预后做较好的预测，有重要的临床应用价值。

　　【关键词】 磁共振(MRI);弥散加权成像(DWI);新生儿缺血缺氧性脑病(HIE);扫描序列;影像学表现

　　【中图分类号】 R722.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 1673-5110(2018)01-0075-04

　　Diagnostic value of diffusion - weighted imaging (DWI) in early neonatal hypoxic - ischemic Encephalopathy

　　BAI Jie*，DUAN Fuhong，HAN Xinwei

　　*Department of Radiology，Zhengzhou Maternal and Child Health Hospital，Zhengzhou 450012，China

　　【Abstract】 Objective To evaluate the value of nuclear magnetic resonance diffusion weighted imaging (DWI) in the early diagnosis of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE).Methods From June 2013 to January 2017，43 children with HIE were enrolled in this study.Routine MRI and DWI were performed within 7 days after birth.At the same time，43 cases of children with four lesions in the lesion examination were compared：bilateral basal ganglia with internal capsule hind limbs，lateral ventricle white matter，semi-oval center and cerebral cortex.Results MRI routine scan showed the number of lesions in each region：6 in bilateral basal ganglia with internal capsule hind legs，10 in lateral ventricle around white matter，2 in half oval center and 2 in cerebral cortex.MRI routine and DWI sequence scan showed 15，14，4 and 5，respectively.The detection rate of MRI in conventional MRI group was significantly higher than that in conventional MRI group (P<0.05).Conclusion DWI examination is more sensitive than conventional MRI in the early detection of brain injury in children with HIE，which can reflect the hypoxic-ischemic brain injury earlier and make a good predictor of the prognosis of children.It has important clinical application value.

　　【Key words】 Magnetic resonance imaging(MRI);Diffusion weighted imaging (DWI);Neonatal hypoxic ischemic encephalopathy (HIE);Scanning sequence;Imaging findings

　　新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic ischemic encephalopathy，HIE)指围生期宫内窘迫、产期窒息，导致脑组织中枢神经缺氧缺血而受损害，是新生儿窒息的重要并发症，随着近年围产医学的发展和窒息复苏技术的提高，其发生率和病死率呈下降趋势[1]，由于该病在新生儿出生后72 h内逐渐发展，因此早期对其准确的诊断尤为重要[2-3]。在HIE患儿中，有10%～20%死于新生儿期[4-6]，30%的存活患儿会留有严重的神经发育障碍[7-9]。新生儿HIE严重程度直接影响其未来的生活质量，一般来说，轻、中度HIE预后良好，而重者多伴有一定的后遗症，是造成残疾儿童最常见的原因之一。因此，对早期HIE的明确诊断及临床给予积极合理的治疗，可明显提高患儿以后的生活质量，对后期节约社会医疗成本有重要意义。本研究通过分析新生儿HIE头颅MRI中DWI的表现，探讨DWI应用在早期HIE中的诊断价值。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料 收集郑州市妇幼保健院2013-06—2017-01在新生儿科住院的43例HIE新生儿作为研究对象。HIE诊断及临床分度标准根据中华医学会儿科学分会生儿学组于2005年修订的新生儿缺氧缺血性脑病诊断标准及临床分度[10]。43例患儿，男25例，女18例，胎龄(38.36±2.66)周，MRI检查时的时间为平均日龄(3.5±2.5)d，患儿均有明确的围产期窒息病史，临床表现有意识障碍、神经反射减弱或消失、肌张力改变及惊厥等[11]。

　　1.2 MRI检查方法 扫描前30 min给予10%水合氯醛0.5 mL/ kg灌肠或患儿处于自然睡眠状态时，且熟睡后再开始检查，检查时头部采用塑性海绵固定，并注意患儿保暖、保护患儿听力。检查时常规对心肺复苏技能和对MRI常规扫描程序有经验的儿科医师在场陪护。MRI行横轴位 T1WI、T2WI、矢状位T1WI常规序列和DWI序列扫描。

　　1.3 图像分析 全部MRI图像均有2名年资较高的影像诊断医师共同阅片，在双盲条件下进行图像分析，结果统一最终报道;如结果不统一则申请更高年资专家分析阅片，直达最终结果统一。

　　1.4 统计学方法 将文中相关数据输入至统计学软件SPSS 19.0中进行分析，计量资料以均数±标准差(x±s)表示，采用t检验，计数资料以百分率(%)表示，采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

　　2 结果

　　观察下列部位的异常信号：双侧基底节区伴内囊后肢、侧脑室周围白质、半卵圆中心、大脑皮质。患儿的病灶大部分分布于大脑深部白质，大脑皮质及皮层下和胼胝体或室管膜下;其中大脑深部白质发生率最高局首位。由扫描序列可见：常规MRI+DWI序列诊断HIE的阳性率为60.0%，明显高于单纯常规MRI检查序列的44.2%，差异具有统计学意义(P<0.05)。见图1、表1。

　                                                                            　图1 A～C和图D～F分别为2例HIE患者的T1WI、T2WI和DWI图像，明显可见DWI图像更加清晰全面的显示病灶的部位和数量

　　表1 不同MRI检查序列对HIE病变部位异常信号的检出情况

　　3 讨论

　　近年来，围产医学的不断发展使临床上新生儿窒息的发生率已呈现逐年降低的趋势，但新生儿缺氧缺血性脑病作为窒息最常见的并发症，其致残率和致死率都比较高，因此，早期对其做出明确诊断并对其做出及时的治疗已成为当前急需解决的问题之一。

　　HIE的MRI表现呈多样性，早产儿和足月儿的表现也不尽相同。早产儿主要表现为生发基质出血、脑室旁出血性脑梗死、脑室周围白质软化和脑梗死;而足月儿主要表现为矢旁区的脑损伤、基底核/丘脑的损伤及颅内出血和脑梗死;这主要是与缺氧缺血的选择性和脑血管系统发育情况有关[12-13]。HIE的影像学表现与其病理改变密切相关，早产儿的脑损伤主要发生在脑室周围，足月儿的脑损伤主要发生在大脑皮质的矢状旁区。因此，了解其病理改变对其选择合理的检查手段是十分必要的。

　　HIE的病理改变较复杂，缺氧缺血时大脑血流量的减少会引发一系列的改变。在急性期，血流量减少会导致大脑氧含量和葡萄糖的减少，无氧酵解增加，引起三磷酸腺苷的减少及乳酸的堆积，能量产生减少，使得跨细胞运输减少，导致钠离子及水在细胞内的堆积，引起细胞毒性脑水肿[14]。 其与缺氧缺血引起的血管源性脑水肿均可导致血管通透性的增加，致使血管破裂出血，如蛛网膜下腔出血、脑室出血或脑实质出血。当细胞膜去极化时，细胞释放兴奋的氨基酸谷氨酸，钙离子通过化学通道进入细胞内，引起钙离子超载，使得氧自由基增多，引起的游离脂肪酸的过氧化反应导致了更多细胞的损伤。当缺氧缺血为部分性或慢性时，体内血液会重新分配以满足心、脑的血液供应，脑血管扩张，出现高灌注，但随着缺氧时间的延长，大脑半球血流减少，为保证代谢旺盛部位(基底节、脑干、丘脑等)的血流供应，大脑皮质矢状旁区及动脉边缘带易受损[15]。

　　磁共振成像(MRI)检查原理是根据人体组织细胞内水分子含量最高的氢质子在磁场中的运动来显示的，人体70%是由水组成的，因此它可直观反映出HIE的演变程度。从而能够为早期HIE的临床诊断以及预后评价提供科学的数据参考。但新生儿脑内水分含量较高，且脑白质的信号低于成人。当脑水肿轻微或较局限时，常规MRI常常表现不明显。而弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)作为一种新型的MRI功能成像技术，是一种无创性的能检测活体组织内小分子扩散运动的手段，在 HIE 的诊断中，能清晰地反映出水分子，尤其是脑部组织中微观水分子的不规则扩散运动，当脑细胞出现严重水肿，DWI正是利用水分子在正常大脑细胞和水肿细胞内的运动速度有差别的原理，呈现出不同的信号，从而反映不同组织结构的差异。由于缺血水肿部位脑组织的水分子弥散系数明显降低，因此在DWI上呈现高信号，因此它可以更早一步的显示受损部位[16]。据相关文献研究资料可知，DWI 能将因 HIE脑损害所致的早期水分子扩散特性反映出来，从而能更早地将 HIE 的早期病变检测出来。因此，弥散加权成像的应用对新生儿缺氧缺血性脑病诊断有非常明显的优势。

　　新生儿HIE的早期常规MRI表现：(1)脑水肿，T1WI呈低信号，T2WI 呈高信号。(2)基底节及丘脑损伤，急性期T1WI显示该区呈弥漫性稍高或高信号，T2WI可以显示正常。后遗症期，因基底节、丘脑出现神经胶质增生和囊性坏死，T2WI显示为局灶性的高信号。(3)矢旁区脑损伤，急性期显示为局灶性脑皮质和皮质下区水肿，T2WI显示局部高信号，相应区域脑沟、脑池变窄，部分可见T1WI病变区脑皮质呈脑回样或线状高信号;后期病变脑皮质和皮质下区呈长T1长T2信号的软化灶。(4)生发基质的出血，表现为脑室内出血和蛛网膜下腔出血。DWI 在缺氧缺血性损伤后的24 h内即有异常成像。早期DWI表现为：(1)急性全面的围生期窒息：中心灰质(基底节、丘脑、海马、背侧脑干、外侧膝状核等)和中心皮层的信号强度增加。(2)慢性或部分性的围生期窒息：皮层和皮层下白质的信号强度增加，最常见于矢状旁分水岭区[17]。

　　由本组数据结果可见在新生儿缺氧缺血性脑病早期检测中，DWI 的应用不仅能将病灶范围与数目显示出来，而且还能无创且准确地将该病灶的分布检测出来，且要比常规MRI序列检查阳性率明显提高，为此病的诊断准确性和临床的预后评估提供了更多的依据;国内研究表明，DWI诊断对早期HIE患儿病理改变的敏感性高于常规MRI检查[18]。蔡清等[19]研究显示，不同程度缺氧缺血性脑损伤患者DWI表现存在显著差异，对临床确定治疗方案有指导意义[20]。综上所述，DWI 能够提高 HIE 的早期诊断准确率，为后续的临床积极合理的治疗提供了重要的依据，因此，DWI对早期 HIE的诊断有着重要的价值。

　　4 参考文献

　　[1] HORN AR，SWINGLER G H，MYER L，et al.Defining hypoxicischemic encephalopathy in newborn infants：Benchmar-king in a South African population[J].J Perinat Med，2013，41(2)：211-217.

　　[2] 张艳芹.CT和低场强MRI对新生儿缺氧缺血性脑病的临床诊断价值[J].中国实用神经疾病杂志，2015，18(1)：77-79.

　　[3] JYOTI R，O’NETL R，HURRION E.Predicting outcome in term meo-nateswish hypoxic-ischaemic encephalophathy using simolifiedMR criteria[J].Pediatr Radiol，2006，36(1)：38-42.

　　[4] 赵博，张雪宁，徐国萍，等.应用表观弥散系数定量分析缺血缺氧性脑病新生儿的脑损伤[J].中华围产医学杂志，2014，17(1)：6-9.

　　[5] 林碧云，张鹏，程国强，等.大于35周胎龄新生儿缺氧缺血性脑病远期预后评价体系荟萃分析[J].中华医学杂志，2014，94(2)：115-121.

　　[6] 马得廷，王君霞，马振波，等.不同时间窗内新生儿缺氧缺血性脑病分度的扩散加权成像研究[J].中华临床医师杂志(电子版)，2012，6(8)：2 090-2 094.

　　[7] 雷学维，曹俊，李斌燕，等.新生儿缺氧缺血性脑病早期磁共振弥散加权成像的特点分析[J].山东医药，2011，51(9)：54-55.

　　[8] 伍彩云，刘国瑞，郭天畅，等.新生儿缺氧缺血性脑病的常规MRI和DWI表现及其与预后的相关性研究[J].实用放射学杂志，2014，30(1)：103-107;132.

　　[9] 李宜芳.弥散加权成像及1H磁共振波谱在新生儿缺氧缺血性脑病中的价值[D].山东大学，2013.

　　[10] 中华医学会儿科学会新生儿组.新生儿缺氧缺血性脑病诊断标准[J].中国当代儿科杂志，2005，7(2)：97-98.

　　[11] 李好鹏，高继勇，姜智南.新生儿缺血缺氧性脑病的MRI表现临床价值分析[J].医学影像学杂志，2013，23(4)：601-602.

　　[12] AMUCHOU S S，ABHAY K L，NALINI S，et al.Neonatal outcomes following extensive cardiopulmonary resuscita-tion in the delivery room for infants born at less than 33 weeks gestational age[J].Resuscitation，2014，85(2)：238-243.

　　[13] 伍彩云，刘国瑞，郭天畅，等.新生儿缺氧缺血性脑病的常规MRI和DWI表现及其与预后的相关性研究[J].实用放射学杂志，2014，30(1)：1 121-1 124.

　　[14] DOUGLAS-ESCOBAR M，WEISS M D.Hypoxic-ischemic encephalopathy：a review for the clinician[J].JAMA Pediatr，2015，169(4)：397-403.

　　[15] 邢可舟，孔晓勤，史浩.磁共振扩散及灌注成像技术在新生儿急性缺氧缺血性脑病中的应用[J].国际医学放射杂志，2016，39(5)：509-512.

　　[16] 孟琳琳，王青，李宜芳，等.MRASL灌注成像在足月新生儿缺氧缺血性脑病诊断中的应用[J].山东大学学报(医学版)，2014，52(2)：65-68;72.

　　[17] 蔡清，薛辛东，富建华.新生儿缺氧缺血性脑病研究现状及进展[J].中国实用儿科杂志，2009，24(12)：968-970.

　　[18] 吴君，徐睿霞，尹桂秀，等.足月新生儿缺氧缺血性脑病的脑部磁共振成像随访及预后评估[J].临床儿科杂志，2013，31(11)：1 024-1 028.

　　[19] 蔡清，薛辛东，富建华，等.弥散加权成像早期预测新生儿缺氧缺血性脑损伤区域及其表观弥散系数值改变[J].中华儿科杂志，2011，49(5)：351-355.

　　[20] 梁煜坤.MRI不同序列扫描在新生儿缺氧缺血性脑损伤(HIE)诊断中的应用[J].中国CT和MRI杂志，2016，14(6)：3-5.

　　(收稿2017-11-04 修回2017-12-24)

　　本文编辑：关慧

　　本文引用信息：白洁，段芙红，韩新巍.弥散加权成像在早期新生儿缺氧缺血性脑病中的诊断价值[J].中国实用神经疾病杂志，2018，21(1)：75-78.