新生兒缺血缺氧性腦病的MRI表現(xiàn)

孟琳琳，王 青，王 芳，王 茜，李宜芳，馬祥興

（1.山東大學(xué)齊魯醫(yī)院，山東 濟(jì)南250012；2.山東省日照市人民醫(yī)院，山東 日照276825）

缺血 缺氧性腦病 （hypoxic ischemic encepha－lopat hy，HIE）在新生兒圍生期具有較高的發(fā)病率

和死亡率，并可導(dǎo)致精神發(fā)育遲緩、癲癇及腦癱等神經(jīng)缺陷。HIE因缺血缺氧嚴(yán)重程度、持續(xù)時(shí)間、胎齡及受檢時(shí)間等的不同，導(dǎo)致腦損傷類型不同［1］。HIE的影像學(xué)檢查方法包括超聲、CT及MRI等。MRI因具有無(wú)輻射、軟組織分辨力高、無(wú)骨骼偽影、多序列多方位成像等特點(diǎn)，越來(lái)越多地應(yīng)用于新生兒HIE的診斷中。國(guó)外有較少文獻(xiàn)探討不同MRI序列對(duì)不同類型HIE的診斷價(jià)值［2］，而國(guó)內(nèi)未查見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。本研究回顧性分析MRI軸位T1WI、T2WI、T2FLAIR及DWI對(duì) HIE不同類型腦損傷的顯示特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，以提高對(duì)HIE的診斷準(zhǔn)確率。

1 資料與方法

1.1 一般資料 對(duì)山東大學(xué)齊魯醫(yī)院2011年3月至2013年2月臨床診斷為HIE的46例新生兒（包括足月兒及早產(chǎn)兒）行MRI檢查，其中31例符合HIE的MRI表現(xiàn)特征。HIE臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)參考中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)新生兒學(xué)組編寫的《新生兒缺氧缺血性腦病診斷標(biāo)準(zhǔn)》［3］。31例中包括足月兒15例，早產(chǎn)兒16例；男18例，女13例；年齡3 h～15 d，平均6.72 d；出生時(shí)胎齡30周＋1 d～40周＋2 d，平均38.4周；出生時(shí)體質(zhì)量2.6～3.9 kg，平均2.88 kg。MRI檢查前患兒胃管注射鎮(zhèn)靜劑水合氯醛（50 mg／kg體質(zhì)量），將棉球置于新生兒外耳道內(nèi)以保護(hù)聽(tīng)力?；純菏焖髮⑵溲雠P位放置于檢查床上，用泡沫模型置于新生兒頭部?jī)蓚?cè)進(jìn)行顱腦固定。本研究經(jīng)山東大學(xué)齊魯醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患兒家屬亦知情同意。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Magneto m Verio 3.0 T超導(dǎo)型MRI，標(biāo)準(zhǔn)8通道頭線圈。掃描序列及參數(shù)：軸位 T1WI（SE 序列，TR 250 ms，TE 2.7 ms）、軸位 T2WI（TSE序列，TR 6 000 ms，TE 95 ms）、軸位T2FLAIR（TR 8 800 ms，TE 95 ms）、軸位 DWI（EPI序列，TR 6 000 ms，TE 100 ms，F(xiàn)OV 160 mm×190 mm，b值＝0或1 000 s／mm2，從X、Y、Z軸3個(gè)方向上施加梯度磁場(chǎng)），層厚4 mm，層 距 0.8 mm；矢 狀 位 T2WI TSE，TR 6 000 ms，TE 95 ms，層厚3 mm，層距0.6 mm，F(xiàn)OV 150 mm×150 mm。

1.3 圖像觀察及分析 2名MRI高級(jí)職稱醫(yī)師采用盲法共同對(duì)各個(gè)序列圖像進(jìn)行分析，觀察所有HIE患兒顱腦 T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI的圖像信號(hào)及形態(tài)改變。結(jié)合文獻(xiàn)［2］報(bào)道，將HIE腦損傷分為以下7個(gè)類型：基底節(jié)、丘腦損傷，皮質(zhì)及皮質(zhì)下白質(zhì)損傷，深部白質(zhì)損傷，胼胝體損傷，內(nèi)囊后肢損傷，腦出血和腦軟化。分別統(tǒng)計(jì)各個(gè)序列顯示的不同類型損傷的病灶數(shù)目。將4個(gè)掃描序列顯示各型損傷的數(shù)目作為總數(shù)，計(jì)算各序列對(duì)不同類型損傷的顯示率，比較各序列顯示不同類型損傷的優(yōu)勢(shì)。HIE各型損傷可單獨(dú)發(fā)生或表現(xiàn)為混合型。本研究將混合型分解為各型，對(duì)各類型損傷進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。本組因腦軟化僅1例，并且各掃描序列均顯示異常，未納入數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果

46例新生兒，其中2例因運(yùn)動(dòng)偽影、1例因胼胝體發(fā)育不良被排除，12例因MRI各序列未見(jiàn)異常亦被排除。另31例MRI顯示顱腦異常信號(hào)而納入本研究。根據(jù) HIE病變?cè)谳S位 T1WI、T2WI、T2FLAIR及DWI不同序列上的表現(xiàn)，顯示基底節(jié)及丘腦損傷6例、皮質(zhì)及皮質(zhì)下白質(zhì)損傷12例、深部白質(zhì)損傷8例、胼胝體損傷4例、內(nèi)囊后肢損傷3例、腦出血5例、腦軟化1例，31例中部分患兒合并多種損傷。

2.1 不同損傷類型的MRI表現(xiàn) ①基底節(jié)及丘腦損傷：6例，表現(xiàn)為雙側(cè)基底節(jié)或丘腦對(duì)稱性片狀T1WI高信號(hào)，T2WI呈等或低信號(hào)，T2FLAIR及DWI為等或略高信號(hào)。②皮質(zhì)及皮質(zhì)下白質(zhì)損傷：12例，表現(xiàn)為腦皮質(zhì)或皮質(zhì)下點(diǎn)狀T1WI高信號(hào)、T2WI低信號(hào)，T2FLAIR呈高信號(hào)，DWI呈等或高信號(hào)。③深部白質(zhì)損傷：8例，表現(xiàn)為白質(zhì)點(diǎn)狀或片狀異常信號(hào)，T1WI為等或略高信號(hào)，T2WI為低或高信號(hào)，T2FLAIR及DWI表現(xiàn)為等或高信號(hào)（圖1，2）。④胼胝體損傷：4例，均表現(xiàn)為DWI高信號(hào)，余3個(gè)序列未見(jiàn)明顯異常（圖3，4）。⑤內(nèi)囊后肢損傷：3例，其中1例表現(xiàn)為T1WI高信號(hào)、T2WI低信號(hào)，T2FLAIR及DWI呈高信號(hào)；另外2例僅DWI序列表現(xiàn)彌散受限，其余序列未見(jiàn)異常。⑥腦出血：5例，分別位于基底節(jié)2例、額葉1例、頂葉1例、側(cè)腦室1例。T1WI呈明顯高信號(hào)，T2WI呈明顯低信號(hào)，T2FLAIR及DWI呈略高信號(hào)（圖5，6）。⑦腦軟化：1例，T1WI呈明顯低信號(hào)，T2WI表現(xiàn)為明顯高信號(hào)，T2FLAIR及DWI為低信號(hào)，呈多囊狀改變。

2.2 不同序列顯示損傷類型比較 31例患兒，MRI各序列共檢出病灶240個(gè)（不包括軟化灶），不同序列對(duì)病灶的顯示情況見(jiàn)表1。

結(jié)果顯示，T1WI及T2FLAIR序列對(duì)病灶的顯示率高于T2WI及DWI。不同MRI序列對(duì)不同類型損傷的顯示各有優(yōu)勢(shì)，T1WI對(duì)基底節(jié)及丘腦損傷、皮質(zhì)及皮質(zhì)下白質(zhì)損傷、腦出血顯示較好；T2FLAIR對(duì)于檢測(cè)深部白質(zhì)損傷最好；T2WI顯示深部腦白質(zhì)損傷及腦出血亦較好；DWI對(duì)胼胝體及內(nèi)囊后肢損傷的檢測(cè)最有優(yōu)勢(shì)。

表1 不同序列對(duì)各類型損傷的顯示情況

3 討論

HIE臨床癥狀和體征缺乏特異性，臨床評(píng)估存在一定缺陷。中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)新生兒學(xué)組2005年修訂的《新生兒缺氧缺血性腦病診斷標(biāo)準(zhǔn)》［3］是臨床癥狀、體征結(jié)合母兒病史、Apgar評(píng)分、臍動(dòng)脈血?dú)夥治鲞M(jìn)行評(píng)估，其診斷依據(jù)均是間接性的。MRI可提供腦損傷的直接征象，有助于幫助兒科醫(yī)師明確病變部位、損傷類型、嚴(yán)重程度，制定合理治療方案及評(píng)估預(yù)后。本研究中不同掃描序列對(duì)不同部位、不同病理過(guò)程腦損傷的顯示各有優(yōu)勢(shì)，缺血性腦損傷于T1WI大部分顯示高信號(hào)。文獻(xiàn)［4］報(bào)道，T1WI高信號(hào)的原因?yàn)檠懿煌耆枞蟪霈F(xiàn)反應(yīng)性充血，血漿蛋白等大分子物質(zhì)滲出或缺血后神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生壞死，導(dǎo)致病變區(qū)組織T1值縮短。本組T1WI對(duì)病灶的顯示率為31.25%，高于其他序列，其中對(duì)于基底節(jié)及丘腦損傷顯示率為46.15%，較其他序列顯示佳，并且T1WI對(duì)皮質(zhì)及皮質(zhì)下白質(zhì)損傷顯示率為41.30%，較 T2WI、T2FLAIR及DWI更為敏感（分別為16.30%、29.35%、13.04%）。Lishya等［2］對(duì)40例有缺氧史的足月新生兒行腦MRI檢查，發(fā)現(xiàn)T1WI對(duì)于顯示基底節(jié)、丘腦病變具有最佳效果，本研究與之相似。Forbes等［5］研究DWI對(duì)新生兒HIE的診斷價(jià)值，結(jié)果表明T1WI對(duì)于顯示足月新生兒HIE深部白質(zhì)或灰質(zhì)損傷較DWI更有優(yōu)勢(shì)。

本研究顯示，T2WI對(duì)8例深部白質(zhì)損傷的顯示較好，顯示率為29.09%。關(guān)于T2WI顯示缺血腦白質(zhì)高信號(hào)的機(jī)制，研究［6］認(rèn)為是由于腦組織的血管源性水腫所致，T2WI對(duì)其較為敏感，即使在新生兒腦組織含水較多及髓鞘化較少情況下，病變也容易顯示。T2WI顯示為低信號(hào)的機(jī)制，有學(xué)者［7］認(rèn)為是由少量出血所致；在急性期及亞急性期出血，血腫內(nèi)紅細(xì)胞所含的去氧血紅蛋白及正鐵血紅蛋白為順磁性物質(zhì)，縮短T2弛豫時(shí)間，T2WI表現(xiàn)為低信號(hào)［8］。HIE可造成腦室及腦實(shí)質(zhì)出血。T1WI及T2WI對(duì)于腦室出血及較大范圍的腦實(shí)質(zhì)出血診斷較容易。然而常規(guī)MRI序列不易顯示腦實(shí)質(zhì)微小出血灶，必要時(shí)應(yīng)加掃SWI或梯度回波序列T＊2WI，此2種序列對(duì)顯示造成局部磁場(chǎng)不均勻的出血病變高度敏感。

DWI反映組織中水分子彌散狀態(tài)，本組中對(duì)胼胝體及內(nèi)囊后肢損傷的顯示率分別為80.00%、50.00%，明顯高于其他3個(gè)序列，病變區(qū)表現(xiàn)為DWI高信號(hào)、ADC圖為低信號(hào)。DWI顯示高信號(hào)的病理基礎(chǔ)可能為缺氧缺血導(dǎo)致細(xì)胞膜Na－K泵功能障礙，細(xì)胞膜通透性增加，導(dǎo)致Na＋內(nèi)流，水分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞腫脹，造成細(xì)胞毒性水腫。由于細(xì)胞腫脹、細(xì)胞間隙縮小，病變區(qū)組織中水分子彌散運(yùn)動(dòng)受限，DWI顯示高信號(hào)，ADC圖為低信號(hào)［5］。DWI容易顯示胼胝體及內(nèi)囊后肢損傷的原因，為DWI所反映的分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)具有方向性，它僅反映擴(kuò)散敏感梯度磁場(chǎng)方向上的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，其他方向上的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)則不能檢測(cè)出來(lái)。胼胝體和內(nèi)囊后肢均是方向明確的神經(jīng)纖維比較集中的解剖部位，擴(kuò)散的各向異性尤為顯著［9］。本研究DWI掃描是在X、Y及Z軸3個(gè)方向上施加的梯度磁場(chǎng)方向，可以反映胼胝體及內(nèi)囊后肢神經(jīng)纖維在上下及水平方向的彌散受限。因其他部位水分子彌散受限方向不像胼胝體及內(nèi)囊后肢明確，因此DWI對(duì)其他部位的敏感性較低。Takenouchi等［10］對(duì)34例HIE新生兒隨訪研究發(fā)現(xiàn)，胼胝體壓部彌散受限是預(yù)后不良的良好指征，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為90%，陰性預(yù)測(cè)值為71%，敏感性56%，特異性94%；筆者認(rèn)為胼胝體包含大量的谷氨酸受體，谷氨酸鹽的神經(jīng)毒性可能為重要的損傷機(jī)制。本研究未進(jìn)行隨訪觀察，尚不能得出胼胝體及內(nèi)囊后肢損傷與預(yù)后不良相關(guān)的結(jié)論。應(yīng)注意的是，DWI圖像在新生兒HIE存在假正?；F(xiàn)象，即病變?cè)谀X損傷第1周末左右顯示為信號(hào)正常［11］。因此，對(duì)于出生后1周左右的新生兒HIE腦損傷的判斷，DWI應(yīng)密切結(jié)合其他序列診斷。

T2FLAIR對(duì)于HIE的診斷價(jià)值一直存在爭(zhēng)議［12－15］。研究［12］指 出，足 月 兒 和 早 產(chǎn) 兒 T2FLAIR圖像上腦室周圍低信號(hào)是慢性白質(zhì)損傷的指征。Iwata等［13］研究表明，T2FLAIR序列可以顯示出生后1～3周的白質(zhì)異常信號(hào)，因此可觀察晚期腦損傷。本研究結(jié)果顯示，T2FLAIR對(duì)于深部白質(zhì)損傷顯示最佳，對(duì)于皮質(zhì)及皮質(zhì)下白質(zhì)損傷也較為敏感，病灶的顯示率分別為36.36%、29.35%，高于其他序列。Sie等［15］提出，T2FLAIR對(duì)于顯示新生兒HIE的囊性病變較T1WI、T2WI更加敏感，在顯示腦的髓鞘化方面不如T1WI、T2WI，因此不能互相取代。

總之，MRI常規(guī)序列可以顯示新生兒HIE的病變位置、數(shù)目及范圍等直接征象，為臨床提供直接診斷依據(jù)，有助于指導(dǎo)兒科醫(yī)師采取合理治療措施及評(píng)估預(yù)后。本研究不足之處在于：樣本量較??；僅行一次MRI檢查，未隨訪，未觀察同一患者不同時(shí)間的MRI各序列信號(hào)變化情況，有待進(jìn)一步研究。

圖1 ，2 同一患兒，足月兒，8 d，深部腦白質(zhì)損傷 圖1 T 2 WI序列顯示雙側(cè)半卵圓中心多發(fā)點(diǎn)片狀低信號(hào)（箭頭） 圖2 T 2 FLAIR病變顯示為高信號(hào)（箭頭） 圖3，4 同一患兒，早產(chǎn)兒，5 d，胼胝體損傷圖3 T 2 FLAIR圖像未見(jiàn)明顯異常 圖4 DWI示胼胝體壓部呈高信號(hào)（箭頭） 圖5，6 同一患兒，足月兒，10 d，腦室出血 圖5 T 1 WI顯示右側(cè)側(cè)腦室三角區(qū)內(nèi)片狀高信號(hào)（箭頭） 圖6 T 2 WI呈明顯低信號(hào)（箭頭）

［1］Shr off MM，Soares－Fer nandes JP，Whyte H，et al.MR i maging f or diagnostic evaluation of encephalopathy in the newborn［J］.Radiographics，2010，30：763－780.

［2］Liau w L，van der Grond J，van den Ber g－Huys mans AA，et al.Hypoxic－ischemic encephalopat hy：diagnostic val ue of conventional MR i maging pulse sequences in ter m－bor n neonates［J］.Radiology，2008，247：204－212.

［3］中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)新生兒學(xué)組.新生兒缺氧缺血性腦病診斷標(biāo)準(zhǔn)［J］.中華兒科雜志，2005，43（8）：584－597.

［4］陳麗英，王曉明.足月新生兒缺氧缺血性腦病的 MRI研究［J］.中國(guó)醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志，1999，5（1）：47－50.

［5］Forbes KP，Pipe JG，Bird R.Neonatal hypoxic－ischemic encephalopathy：detection with diff usion－weighted MR i maging［J］.AJNR Am J Neuroradiol，2000，21：1490－1496.

［6］Obenaus A，Ashwal S.Magnetic resonance i maging in cerebral ischemia：focus on neonates［J］.Neurophar macology，2008，55：271－280.

［7］邊杰，劉正娟，楊超，等.磁共振成像在新生兒缺氧缺血性腦病早期診斷中的應(yīng)用價(jià)值［J／CD］.中華婦幼臨床醫(yī)學(xué)雜志（電子版），2008，4（1）：43－44.

［8］徐凱，王軍，馮守信，等.新生兒缺氧缺血性腦病的 MRI評(píng)價(jià)［J］.臨床放射學(xué)雜志，2002，21（7）：565－567.

［9］王建利，謝敬霞.成人腦組織水分子擴(kuò)散的各向異性［J］.中華放射學(xué)雜志，1999，33（10）：675－679.

［10］Takenouchi T，Heier LA，Engel M，et al.Restricted diff usion in t he cor pus callosu m in hypoxic－ische mic encephalopat hy［J］.Pediatr Neurol，2010，43：190－196.

［11］Kuker W，Mohrle S，Mader I，et al.MRI f or t he management of neonatal cerebral infarctions：i mportance of ti ming［J］.Childs Nerv Syst，2004，20：742－748.

［12］Iwata O，Iwata S，Tamura M，et al.Periventricular low intensities on fluid attenuated inversion recovery i maging in the newborn infant：relationships to chronic white matter lesions［J］.Pediatr Int，2004，46：141－149.

［13］Iwata S，Bainbridge A，Nakamura T，et al.Subtle white matter injury is co mmon in ter m－born infants with a wide range of risks［J］.Int J Dev Neurosci，2010，28：573－580.

［14］索凌云，何寧，張靜.新生兒缺血缺氧性腦病MR功能成像的研究進(jìn)展［J］.中國(guó)CT和 MRI雜志，2012，10（3）：115－119.

［15］Sie LT，Barkhof F，Lafeber HN，et al.Value of fluid－attenuated inversion recovery sequences in early MRI of the brain in neonates with a perinatal hypoxic－ischemic encephalopathy［J］.Eur Radiol，2000，10：1594－1601.