彌散張量成像對新生兒缺氧缺血性腦病的診斷價值

賈林燚

新生兒缺氧缺血性腦病(HIE)是由于母親因素、胎盤、臍帶異常、分娩用藥、產(chǎn)程延長、新生兒本身呼吸、循環(huán)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)疾病等所有可能引起新生兒腦內(nèi)缺氧缺血性損傷，使患兒產(chǎn)生一系列中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀的疾病。因為缺氧缺血致使患兒留有不同程度的神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥，如智力發(fā)育障礙、癲癇、腦癱等。MRI以無創(chuàng)、無輻射及任意方位成像的手段不僅從解剖角度反映新生兒腦部變化，而且彌散張量成像(DTI)從水分子的擴散運動方向上發(fā)現(xiàn)細微結(jié)構(gòu)的異常，此技術(shù)能在HIE早期從分子水平和代謝水平的方面反映其變化，進行HIE病變性質(zhì)與程度評價。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集我院2011年8月至2012年6月診斷為HIE患兒56例(病例組)，其中男30例，女26例;年齡8～25 d，平均年齡16.7 d，缺血缺氧性腦病患兒的納入采用國內(nèi)標準：(1)病史：產(chǎn)前高危因素，胎動減少，胎心率減慢，羊水Ⅲ度胎糞污染;(2)Apgar評分1 min≤3分，5 min≤6分;(3)中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀體征：意識、肌張力和反射的改變，驚厥;(4)影像學(xué)檢查：顱腦CT或B超的表現(xiàn)。加上國外標準的出生時臍動脈血氣pH＜7.00。對照組的選擇，征得新生兒監(jiān)護人的同意，選擇無任何危險因素的相應(yīng)年齡段正常新生兒30例，其中男19例，女11例;年齡10～27 d，平均年齡15.8 d。

1.2 患兒檢查前準備 水合氯醛口服或灌腸確?；純菏焖?，雙耳塞入棉球，去除身上金屬物品，帶上耳機送入檢查倉內(nèi)。

1.3 影像檢查設(shè)備及方法 采用荷蘭飛利浦Achieva 3.0T TX MRI檢查設(shè)備，8通道頭線圈，首先進行常規(guī)MR掃描包括T2WI、T1WI、T2FLAIR軸位及T2WI或T2FLAIRI矢狀位或冠狀位，DTI的成像參數(shù)為：TR 5 000～10 000 ms，TE系統(tǒng)設(shè)置為最短，層厚3～4 min，層間距設(shè)置為0 mm，b值=1 000～1 500，擴散敏感梯度場施加方向一般選擇13～25即可。

1.4 數(shù)據(jù)處理 將所有得到的數(shù)據(jù)輸入工作站中，得到B0圖、各向異性比值(fractional anisotropy，F(xiàn)A)圖及彩色張量編碼圖。選取內(nèi)囊前后肢、胼胝體膝部和壓部、尾狀核頭、背側(cè)丘腦、視輻射、半卵圓中心中央部等感興趣區(qū)，自動生成FA。適當調(diào)整每個興趣區(qū)的大小及形狀，為了使鄰近結(jié)構(gòu)不相互影響、減少測量誤差，均測量3次FA，其平均值做為所得數(shù)值。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計軟件，計量資料以±s表示，采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

病例組與對照組之間FA比較，對照組的FA均大于病例組(P＜0.05)。三維編碼彩色張量圖在形態(tài)學(xué)上無創(chuàng)性的顯示腦白質(zhì)中纖維束的方向、走行。見表1。

表1 2組相同ROI的FA值比較±s

表1 2組相同ROI的FA值比較±s

注：與病例組比較，*P＜0.05

尾狀核頭 0.13±0.02 0.14±0.04*背側(cè)丘腦 0.29±0.05 0.32±0.05*視輻射 0.38±0.04 0.51±0.07*半卵圓中心 0.30±0.05 0.37±0.07*

3 討論

DTI的基礎(chǔ)是DWI，但DTI在更多的方向上施加擴散敏感梯度磁場，所獲得的信息也更完善、更詳盡。DTI將水分子在體素中的擴散特性通過張量特征值與特征向量反映出來。較DWI更準確地描述了更多方向上水分子擴散特征。通過DTI序列獲得FA值更加能夠代表水分子彌散的特性。DTI和FT可以更加直觀的顯示纖維束的走形偏移、纖維稀疏及體積縮小等異常。

HIE是新生兒危害最大的疾病之一，其病死率高，神經(jīng)后遺癥嚴重，造成了及其嚴重的社會危害，因此對HIE的早起診斷及治療就顯得尤為重要。新生兒由于髓鞘發(fā)育不完全，因此需要大量的能量進行神經(jīng)纖維髓鞘化，生長發(fā)育及其旺盛，而缺氧不僅會使腦細胞水腫，同時就會阻礙髓鞘化的進展［1］。研究表明，髓鞘被膜造成水分子擴散受限使人腦神經(jīng)纖維具有的各向異性擴散，但是如果髓鞘形成遲緩或神經(jīng)纖維受損、細胞水腫，軸索斷裂，細胞外間隙縮小，細胞外水分子的彌散運動就會明顯受限，其各向異性會明顯降低［2］。因此HIE的病情輕重可以使用 FA進行評估［3］，F(xiàn)A下降越明顯，損傷程度越嚴重［4］。本組研究資料中對照組的 FA均大于病例組(P＜0.05)。纖維追蹤三維彩色編碼圖顯示病變組部分病例的纖維束較正常組的走形偏移、纖維稀疏及體積縮小;而病例組病變位于基底節(jié)、丘腦及皮層的病變與對照組無明顯差異，這可能與灰質(zhì)核團的各向同性有關(guān)。

本研究結(jié)果表明DTI能夠反映細小的結(jié)構(gòu)改變及功能改變，而纖維追蹤三維彩色編碼圖可以直觀顯示由于HIE造成的纖維束損傷，F(xiàn)A更是對HIE患兒腦白質(zhì)損傷或功能障礙十分的敏感，因此DTI及其衍生技術(shù)對HIE的診斷具有不可替代的作用。

1 王宏偉，王曉明，郭啟勇.新生兒HIE腦水腫的發(fā)生機制及其DWI、DTI特征與AQP-4的相關(guān)性.中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2008，24：622-625.

2 徐運軍，劉斯?jié)?常規(guī)MRI正常的新生兒缺氧缺血性腦病彌散張量成像初探.立體定向和功能性神經(jīng)外科雜志，2005，18：158-162.

3 穆靚，楊健，魚博浪.磁共振彌散加權(quán)及張量技術(shù)在新生兒缺血缺氧性腦病中的應(yīng)用.磁共振成像，2010，1：395-397.

4 唐梅麗，劉斯?jié)?，余明，?彌散張量成像對新生兒期缺氧缺血性腦病患兒預(yù)后早期評估的應(yīng)用價值.實用放射學(xué)雜志，2010，26：241-245.