超聲在新生兒顱腦疾病中的應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展

陳珂珂

（北京大學(xué)深圳醫(yī)院 廣東 深圳 518035）

1 新生兒顱腦超聲的掃查方法

1.1 經(jīng)前囟掃查

是首選檢查部位，從額葉層面開(kāi)始由前向后冠狀掃查可依次獲得側(cè)腦室前角層面（可觀察到羊角或裂隙狀無(wú)回聲的側(cè)腦室前角、前角上方帶狀低回聲的胼胝體、前角之間的透明隔腔及前角下方低回聲的尾狀核頭部）、第三腦室層面（可觀察到側(cè)腦室體部、兩側(cè)丘腦、第三腦室、側(cè)腦室前角和中央部交界部的室間孔）、側(cè)腦室中央部- 后角層面（可觀察到小腦半球、小腦蚓部、顱后窩池、側(cè)腦室三角部及其內(nèi)部的八字形脈絡(luò)叢強(qiáng)回聲），止于枕葉層面。然后探頭旋轉(zhuǎn)90度，從中央向兩旁矢狀掃查可依次獲得正中矢狀切面（可觀察到扣帶回高回聲、胼胝體、透明隔腔、第三腦室、小腦蚓部，蚓部前方的第四腦室，蚓部后方為顱后窩池）、旁矢狀切面（可顯示側(cè)腦室前角、體部、三角區(qū)、顳角和枕角及其內(nèi)的脈絡(luò)叢、尾狀核頭部、丘腦），止于可見(jiàn)腦島顳葉的最外側(cè)切面。掃查的同時(shí)注意兩側(cè)大腦半球?qū)嵸|(zhì)結(jié)構(gòu)及回聲的比較，觀察腦室、中線等形態(tài)和位置的變化。

1.2 經(jīng)顳窗掃查

常作為腦血管動(dòng)力學(xué)檢查的聲窗，測(cè)量大腦中動(dòng)脈的血流頻譜。“蝴蝶狀”中央低回聲的大腦腳，周?chē)桓呋芈暬壮匕鼑闹心X層面可作為獲取Willis 環(huán)的超聲解剖標(biāo)志。

1.3 經(jīng)乳突囟及后囟掃查

乳突囟可用于觀察后顱窩影像，可見(jiàn)小腦半球及之間的蚓部，蚓部后方為小腦延髓池，前方為第四腦室。后囟可觀察橫竇。

2 新生兒常見(jiàn)顱腦疾病的超聲表現(xiàn)

2.1 顱內(nèi)出血（intracranial hemorrhage，ICH）

依據(jù)出血部位可分為腦室內(nèi)出血、硬膜下出血、蛛網(wǎng)膜下腔出血、小腦出血等。新生兒顱腦出血最常見(jiàn)類型是腦室內(nèi)出血（intraventricular hemorrhage，IVH），腦實(shí)質(zhì)次之，硬膜下少見(jiàn)。1978年P(guān)apile基于對(duì)46個(gè)極低出生體重（VLBW，＜1500克）嬰兒的計(jì)算機(jī)斷層掃描將腦室內(nèi)出血分為四級(jí)[1]：Ⅰ級(jí)：出血局限于室管膜下。超聲表現(xiàn)為冠狀切面上位于側(cè)腦室前角和體部下方、矢狀切面上位于丘腦尾狀核溝處的強(qiáng)回聲團(tuán)；Ⅱ級(jí)：腦室內(nèi)出血，未見(jiàn)腦室擴(kuò)張。超聲顯示為側(cè)腦室內(nèi)或脈絡(luò)叢內(nèi)出現(xiàn)高回聲，未見(jiàn)腦室擴(kuò)張現(xiàn)象；Ⅲ級(jí)：腦室內(nèi)出血，并腦室擴(kuò)張。超聲表現(xiàn)為側(cè)腦室部分或完全由高回聲的積血填充并擴(kuò)張；Ⅳ級(jí)：腦實(shí)質(zhì)出血。超聲表現(xiàn)為腦室周?chē)踪|(zhì)內(nèi)球形或扇形高回聲區(qū)。Volpe指出[2]，Ⅳ級(jí)IVH不是腦室內(nèi)出血直接擴(kuò)展的結(jié)果，而是在嚴(yán)重的IVH后1～2天內(nèi)發(fā)生的靜脈梗死。

研究表明[3]IVH在分娩后第一周發(fā)生的頻率最高，約62%的IVH在24小時(shí)內(nèi)檢測(cè)到，78%在72小時(shí)內(nèi)檢測(cè)到，95%以上在產(chǎn)后7天內(nèi)檢測(cè)到。在出血早期，病灶的強(qiáng)回聲程度較低而淡薄，邊界欠清；穩(wěn)定期回聲漸強(qiáng)、邊界清晰；吸收期病灶中央出現(xiàn)低回聲而邊緣仍為高回聲，并逐漸形成透聲差、有分隔的厚壁囊腔，80%以上囊腔可以在3個(gè)月內(nèi)消失。

IVH有出血性腦積水（Post-hemorrhagic hydrocephalus，PHH）、腦萎縮等并發(fā)癥。Klinger等[4]在一項(xiàng)對(duì)極低出生體重患兒的隊(duì)列研究中發(fā)現(xiàn)雙側(cè)、一側(cè)Ⅲ級(jí)對(duì)側(cè)Ⅳ級(jí)的IVH發(fā)展為PHH的風(fēng)險(xiǎn)最高，單側(cè)Ⅲ級(jí)或Ⅳ級(jí)的IVH發(fā)展為PHH的風(fēng)險(xiǎn)為中度。Robinson S[5]表明出血性腦積水多為交通性腦積水，是由于出血使蛛網(wǎng)膜顆粒纖維化和腦膜纖維化，損害腦脊液的吸收。非交流性腦積水通常繼發(fā)于血塊阻塞腦室系統(tǒng)內(nèi)腦脊液流動(dòng)。Sancak等[6]對(duì)18例出生前3天內(nèi)有腦室內(nèi)出血（IVH）的26-30周早產(chǎn)兒進(jìn)行腦蚓部高度（VH）和小腦橫徑（TCD）測(cè)量發(fā)現(xiàn)：有IVH早產(chǎn)兒的VH和TCD均明顯低于無(wú)IVH早產(chǎn)兒（P＜0.001），表明IVH可能對(duì)早產(chǎn)兒的小腦生長(zhǎng)有顯著影響，尤其是那些IVH嚴(yán)重的早產(chǎn)兒。

研究表明[7-8]CUS對(duì)Ⅰ級(jí)IVH診斷率高于MRI，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；Ⅱ～Ⅳ級(jí)IVH的檢出率與MRI差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），對(duì)邊緣部位的出血如硬膜下出血、硬膜外出血、蛛網(wǎng)膜下腔出血識(shí)別的敏感性低于MRI，尤其是對(duì)出血有極高的敏感性的磁敏感成像（SWI），且MRI對(duì)深部灰質(zhì)核團(tuán)、腦白質(zhì)、腦干、小腦損傷的診斷效果更好。因此對(duì)超聲檢查陰性而臨床仍高度懷疑顱內(nèi)出血者，應(yīng)進(jìn)行CT或MRI檢查，避免漏診。

2.2 缺血缺氧性腦病（Hypoxic-ischemic encephalopathy，HIE）

新生兒缺血缺氧性腦病（HIE）是由圍產(chǎn)期缺氧引起的缺血性腦損傷，是導(dǎo)致新生兒死亡和神經(jīng)發(fā)育障礙的主要原因[9]。其早期病理改變主要為腦水腫，超聲表現(xiàn)為腦室旁白質(zhì)回聲局限性增強(qiáng)，嚴(yán)重腦水腫時(shí)表現(xiàn)為腦實(shí)質(zhì)呈彌漫性高回聲，部分可伴有無(wú)回聲區(qū)，腦結(jié)構(gòu)邊界模糊甚至消失，半腦球裂隙、腦溝和腦室存在變窄或者消失，腦血管搏動(dòng)減弱，可并發(fā)顱內(nèi)出血[10]。上述改變?cè)谳p度的HIE中可在7～10天內(nèi)逐漸減小直至消失，而中重度HIE會(huì)在3～4周后發(fā)展為萎縮性改變和囊腔樣改變，前者表現(xiàn)為腦裂增寬，腦溝變深，腦額葉外間隙增寬等腦萎縮的表現(xiàn)。后者表現(xiàn)為原回聲增強(qiáng)區(qū)出現(xiàn)多個(gè)小囊腔，即發(fā)生了腦白質(zhì)軟化（periventricular leukomalacia，PVL）[11]。腦白質(zhì)軟化在早期只表現(xiàn)為白質(zhì)回聲增強(qiáng)，容易忽略，只有在形成囊腫時(shí)才易判斷，因此有人認(rèn)為，超聲診斷腦室周?chē)踪|(zhì)軟化的最佳時(shí)間是腦損傷后3～4 周[12]。

缺血性腦損傷的腦血流動(dòng)力學(xué)可發(fā)生改變，Guan B[10]等研究發(fā)現(xiàn)：在44例嚴(yán)重HIE新生兒中，幾乎所有（97.7%）新生兒ACA和MCA的血流速度下降，尤其是舒張速度明顯降低，RI升高。僅有1例出現(xiàn)高灌注狀態(tài)，ACA和MCA的血流速度加快，RI下降，國(guó)內(nèi)學(xué)者楊浩等指出[13]，RI＞0.7或＜0.55是預(yù)后不良的表現(xiàn)，尤其是RI升高達(dá)到1或＜0.5。

相比于MRI，顱腦超聲在HIE的診斷中缺乏可靠性和準(zhǔn)確性，尤其在沒(méi)有囊性改變的異常實(shí)質(zhì)回聲中。

2.3 中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染

中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染是各種生物性病原體，包括病毒、細(xì)菌、真菌和寄生蟲(chóng)等引起腦實(shí)質(zhì)、脊髓、腦脊髓膜和血管急性或慢性炎癥性疾病。新生兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染以化膿性腦膜炎較為多見(jiàn)，其次為病毒性腦膜炎、結(jié)核性腦膜炎及隱球菌性腦膜炎等[14]。新生兒化膿性腦膜炎最早期和最常見(jiàn)的發(fā)現(xiàn)為腦溝增厚（腦溝厚度＞2mm）和回聲增強(qiáng)、還有腦室擴(kuò)大，腦室炎、硬膜下積液、腦實(shí)質(zhì)改變等。腦室擴(kuò)大表現(xiàn)為側(cè)腦室體部寬度＞11mm；腦室炎的超聲表現(xiàn)為腦室壁增厚、不規(guī)則和回聲增強(qiáng)，腦室腔內(nèi)見(jiàn)低回聲的炎性滲出物，炎性滲出物可聚集形成纖維性分隔，從而形成腦室內(nèi)囊腫和梗阻性腦積水。硬膜下積液的超聲表現(xiàn)為腦外間隙呈局限性新月形擴(kuò)張、腦中線移位，彩色多普勒在鑒別硬膜下積液與良性蛛網(wǎng)膜下腔增寬中起重要作用，前者見(jiàn)腦表面皮層血管受壓，后者腦脊液內(nèi)可見(jiàn)彩色血流信號(hào)穿過(guò)，即“皮層靜脈征”陽(yáng)性。腦實(shí)質(zhì)改變?cè)诔暽系囊话惚憩F(xiàn)為腦實(shí)質(zhì)回聲增強(qiáng)，可能為彌漫性的如腦炎，可能為局灶性的如梗死、膿腫形成、出血或局灶性腦炎。腦炎通常是腦實(shí)質(zhì)感染的早期表現(xiàn)，腦炎治療不成功導(dǎo)致晚期膿腫形成，超聲表現(xiàn)為腦實(shí)質(zhì)內(nèi)散在分布的多個(gè)片狀高回聲，動(dòng)態(tài)觀察逐漸變?yōu)檫吔绺呋芈暤牡突芈晠^(qū)，最后液化，呈現(xiàn)多個(gè)大小不等無(wú)回聲區(qū)。

研究表明[15]化膿性腦膜炎組及結(jié)核性腦膜炎組腦膜回聲異常率、側(cè)腦室擴(kuò)張率及硬膜下積液陽(yáng)性率均高于病毒性腦膜炎組，腦實(shí)質(zhì)改變陽(yáng)性率低于病毒性腦膜炎組。

3 顱腦超聲的新技術(shù)

3.1 三維顱腦超聲（3-dimensional cranial ultrasonography，3DUS）

1999年Nagdyman等[16]利用三維超聲探查新生兒顱腦解剖結(jié)構(gòu)，開(kāi)辟了三維超聲在新生兒中應(yīng)用的新領(lǐng)域。它可立體顯示病灶的空間位置、與周?chē)M織的毗鄰關(guān)系， 3DUS還增加了對(duì)一些圖像的診斷信心，顯著縮短了掃描時(shí)間[17]。目前的三維超聲有三維容積成像和三維血管成像兩種方式。三維容積成像可量化評(píng)價(jià)腦損傷和腦發(fā)育，如顱內(nèi)出血量、梗死灶大小、側(cè)腦室容積、額葉體積等，Qiu等[18]首次提出了可用自動(dòng)分割腦室的三維超聲技術(shù)定量測(cè)量出血后擴(kuò)張的腦室容積。研究表明[19]三維容積成像比二維超聲測(cè)量更能準(zhǔn)確地估計(jì)腦室大小。另外三維成像可對(duì)胼胝體發(fā)育不全進(jìn)行診斷，但在診斷部分性胼胝體發(fā)育不良，特別是壓部缺如的情況下，超聲做出明確診斷存在一定困難[20]。三維血管成像不受目標(biāo)血管位置的限制，可對(duì)二維取樣不到的腦血管進(jìn)行采樣，還可用容積定量的分析功能，定量反映目標(biāo)組織的血管數(shù)量及血流含量，因此可以早期發(fā)現(xiàn)腦組織血流動(dòng)力學(xué)變化。劉莉等[21]研究了30例正常足月兒，發(fā)現(xiàn)測(cè)定的雙側(cè)大腦中動(dòng)脈的三維技術(shù)參數(shù)和二維結(jié)果具有線性相關(guān)。

3.2 超聲彈性成像（ultrasound elastography）

超聲彈性成像概念最早由Ophir等人于1991年提出[22]，是用于測(cè)定組織應(yīng)變或彈性的技術(shù)。目前有應(yīng)變彈性成像和剪切波彈性成像（SWE）兩種主要技術(shù)，前者通過(guò)手動(dòng)壓縮或內(nèi)部生理運(yùn)動(dòng)（如呼吸和心跳）施加的應(yīng)力來(lái)檢測(cè)軸向位移，以評(píng)價(jià)組織硬度，然而，由于所施加的壓縮力未知，只能顯示感興趣區(qū)域內(nèi)組織的相對(duì)硬度而無(wú)定量數(shù)值。后者可根據(jù)剪切波速度的平方與組織彈性模量成正比：E=3ρc2（E為組織彈性模量又名楊氏模量，ρ為組織密度，c為剪切波的傳播速度），從而量化組織的硬度[23]。彈性成像目前雖已廣泛應(yīng)用于成人如甲狀腺、乳腺、肝臟、肌肉、前列腺、淋巴結(jié)等器官，但在新生兒顱腦研究中的應(yīng)用尚處于起步階段，因其在新生兒大腦中的安全性的數(shù)據(jù)有限，美國(guó)食品和藥物管理局批準(zhǔn)的兒科超聲彈性成像僅限于實(shí)體腹部器官，使用顱腦彈性成像需要適當(dāng)機(jī)構(gòu)審查委員會(huì)的批準(zhǔn)和同意[24]。由于與腦損傷相關(guān)的一些變化（如水腫、顱內(nèi)壓和灌注變化）會(huì)影響組織硬度，新生兒的彈性成像可對(duì)新生兒腦室內(nèi)出血、腦室周白質(zhì)軟化、腦室擴(kuò)大、腦積水等腦損傷進(jìn)行定量分級(jí)及預(yù)后的評(píng)價(jià)，Si-DaWang等[25]用90只新生Wistar大鼠建立了新生兒缺氧缺血性腦損傷（HIBD）模型，用聲輻射力彈性成像（ARFI）測(cè)量聲觸診組織量化值（VTQ值）并與病理變化進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)：和對(duì)照組相比缺血組和窒息組VTQ值顯著升高（P＜0.05），與缺血組和對(duì)照組相比窒息組VTQ值顯著升高（P＜0.05），這和病理結(jié)果是一致的，說(shuō)明隨著缺氧缺血程度的加重，腦組織損傷逐漸增加，其彈性逐漸降低。Xu等對(duì)16只小鼠的大腦中動(dòng)脈進(jìn)行45分鐘的閉塞建立了缺血性腦卒中模型，與正常對(duì)照組比較發(fā)現(xiàn)：在卒中后24h內(nèi)，同側(cè)半球的剪切模量明顯低于對(duì)照組，對(duì)側(cè)半球的剪切模量高于對(duì)照組，卒中72h后同側(cè)和對(duì)側(cè)的平均剪切模量與對(duì)照組無(wú)明顯差異。由此可見(jiàn)彈性成像提供了一種檢測(cè)缺血性腦卒中后大腦細(xì)微變化的可能方法[26]。由于腦組織硬度隨著發(fā)展而改變，彈性成像還可提示早產(chǎn)兒和足月新生兒各個(gè)腦區(qū)的發(fā)育差異，Albayrak[27]對(duì)83名健康新生兒（44名足月兒，39名早產(chǎn)兒）的丘腦及腦室周?chē)踪|(zhì)進(jìn)行彈性成像發(fā)現(xiàn)足月兒組的丘腦和腦室旁白質(zhì)的硬度均高于早產(chǎn)兒組，且經(jīng)過(guò)ROC分析得出早產(chǎn)兒丘腦和腦周?chē)踪|(zhì)硬度的平均最佳截?cái)嘀捣謩e為＜8.28、＜6.59，無(wú)論是早產(chǎn)兒組還是足月兒組，腦室周?chē)踪|(zhì)的硬度均小于丘腦，Kim等[23]對(duì)平均胎齡為34周的21例健康新生兒進(jìn)行顱腦彈性成像發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)灰質(zhì)的彈性＞腦室周白質(zhì)＞尾狀核，尾狀核和皮質(zhì)下白質(zhì)之間的彈性評(píng)分沒(méi)有顯著差異。由于樣本量有限，未來(lái)還需在MR彈性成像或者組織病理的對(duì)照下建立新生兒不同胎齡、不同腦區(qū)、不同患病狀態(tài)的大腦硬度值的正常參考值。且還需大樣本研究彈性成像在短期和長(zhǎng)期對(duì)腦組織的生物效應(yīng)以更好地了解其安全性。

3.3 超微血管成像：（superb microvascular imaging，SMI）

超微血管成像技術(shù)（SMI）是一種新型的微血管成像技術(shù)，它避免了低速血流被當(dāng)成“雜波”過(guò)濾，使低速血流可視化，有高時(shí)間和空間分辨率，比彩色多普勒和能量多普勒成像更為敏感[28]。有灰度模式（mSMI）和彩色模式（cSMI）兩種可供選擇，前者通過(guò)抑制背景信號(hào)來(lái)增強(qiáng)血流信號(hào)，側(cè)重于血流的顯示，后者可同時(shí)顯示二維圖像和彩色信息。該技術(shù)目前成熟應(yīng)用于評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性、評(píng)價(jià)甲狀腺及乳腺結(jié)節(jié)、評(píng)價(jià)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的活動(dòng)度以及嚴(yán)重程度等領(lǐng)域。Goeral等[29]首次將他用于評(píng)價(jià)新生兒顱腦微血管，他們對(duì)19名健康新生兒進(jìn)行了經(jīng)前囟冠SMI超聲檢查發(fā)現(xiàn)：用高頻探頭掃查時(shí)，皮質(zhì)血管位于淺層皮質(zhì)，在冠矢狀切面上均呈垂直于大腦表面的“短平行線狀高回聲”，髓質(zhì)血管位于深層白質(zhì)，在冠狀面上成“噴泉”樣，矢狀面上為平行線樣高回聲，而71%紋狀體血管用在低頻探頭可被識(shí)別，矢狀面上呈蓮花形，但mSMI和cSMI都不能區(qū)分動(dòng)脈和靜脈微血管。雖然目前只有一例文獻(xiàn)對(duì)新生兒顱腦的SMI進(jìn)行研究，但它作為一種無(wú)創(chuàng)的方法，可在不需要造影劑的情況下對(duì)新生兒顱內(nèi)微血管進(jìn)行評(píng)價(jià)，將具有廣闊的運(yùn)用前景。

3.4 超聲造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）

是一種靜脈注入比紅細(xì)胞小的微泡后通過(guò)聲阻抗差異產(chǎn)生增強(qiáng)的超聲回聲從而反應(yīng)腦血流灌注的技術(shù)。由于腦損傷會(huì)伴有腦灌注的變化，因此可以利用超聲造影能檢測(cè)到腦損傷區(qū)域。超聲造影有定性和定量的評(píng)估方法，定性超聲造影是主觀檢測(cè)異常的高或低灌注，研究表明[30]顱腦超聲對(duì)腦灌注的評(píng)估可與MRI媲美，可顯示腦死亡時(shí)的無(wú)血流灌注及新生兒的缺血缺氧性腦病低灌注；定量超聲造影是根據(jù)增強(qiáng)的時(shí)間-強(qiáng)度曲線量化灌注動(dòng)力學(xué)參數(shù)，如峰值時(shí)間、峰值強(qiáng)度和曲線下面積等，評(píng)估灌注情況。與計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）或磁共振（MR）成像造影劑相比，超聲造影沒(méi)有相關(guān)的腎毒性，也不需要伴隨電離輻射或鎮(zhèn)靜，不良事件的風(fēng)險(xiǎn)在所有可用的造影劑中最低，為了使腦CEUS成為一項(xiàng)有臨床價(jià)值的技術(shù)，在未來(lái)的檢查中有必要將腦CEUS參數(shù)與CT或MRI等黃金標(biāo)準(zhǔn)檢查的參數(shù)進(jìn)行比較，建立定量超聲造影的正常值參數(shù)，該技術(shù)有望在危重新生兒和需要床旁成像的嬰兒中，成為CT或MRI的一種有價(jià)值的替代方法。另外研究表明低頻超聲聯(lián)合適宜的超聲頻率、功率、輻照時(shí)長(zhǎng)和微泡劑量可無(wú)創(chuàng)可逆地開(kāi)放血腦屏障，從而可靶向遞送攜帶藥物的微泡。以新生兒獨(dú)有的未閉顱縫，相信在不久的將來(lái)，該手段將在新生兒顱內(nèi)疾病的靶向治療中發(fā)揮重要的臨床價(jià)值[31]。

4 小結(jié)

綜上，隨著3DUS、SMI、CEUS等顯像技術(shù)的發(fā)展，超聲的成像效果進(jìn)一步提高，顱腦超聲對(duì)新生兒顱腦疾病的評(píng)價(jià)將會(huì)成為一個(gè)十分重要的選擇。用顱腦超聲對(duì)腦血流灌注的評(píng)價(jià)及造影劑攜帶藥物或基因制劑突破血腦屏障進(jìn)行局部定量治療是顱腦超聲未來(lái)可能的研究方向，相信在不久的將來(lái)會(huì)得到很好的發(fā)展。