新生兒缺氧缺血性腦病的多種影像學(xué)表現(xiàn)

王 芳

(天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院超聲科 天津 300052)

1 介紹

引起新生兒腦病情況可能有很多種。由彌漫性缺氧缺血性腦損傷引起時，稱為缺氧缺血性腦病(HIE)。HIE是導(dǎo)致兒童腦癱和其他嚴(yán)重神經(jīng)功能缺陷的最常見原因之一[1]。腦損傷的確切性質(zhì)取決于低血壓嚴(yán)重程度和大腦成熟程度。大多數(shù)作者描述了妊娠期少于36周的新生兒的損傷模式與36周或更大的新生兒的損傷模式不同[2]。因此，為了本次討論，合理地將早產(chǎn)兒定義為妊娠期少于36周的嬰兒。腦損傷的嚴(yán)重程度、范圍和部位的準(zhǔn)確識別和特征記述依賴于適當(dāng)?shù)纳窠?jīng)影像學(xué)檢查方法，包括 X射線計(jì)算機(jī)斷層成像掃描(CT)、超聲檢查(US)和磁共振成像(MR)。較新的診斷技術(shù)，如彌散加權(quán)磁共振和MR波譜學(xué)提供了深入了解和潛在的治療干預(yù)。新生兒預(yù)后取決于損傷嚴(yán)重程度和患兒胎齡。

在本文中，我們回顧了HIE的病理生理和臨床表現(xiàn)，討論了US、CT和MRI評估腦損傷的優(yōu)缺點(diǎn)，描述了觀察到的四種腦損傷模式，并簡要回顧了腦損傷的預(yù)后和治療。

2 病理生理學(xué)

圍產(chǎn)期窒息是HIE的重要原因,導(dǎo)致高碳酸血癥和低氧血癥。低血壓和大腦血流量減少導(dǎo)致一系列有害事件，包括酸中毒，釋放炎癥介質(zhì)和興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，自由基形成，鈣積累和脂質(zhì)過氧化。這些生物化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致大腦低灌注狀態(tài)下血管自動調(diào)節(jié)功能喪失。這些“事件”導(dǎo)致雙相能量衰竭，在這種情況下，細(xì)胞新陳代謝的初始損傷在最終的神經(jīng)元細(xì)胞死亡之前被再灌注[3-4]。胎兒的血管和心臟受損會導(dǎo)致腦血流受損。

3 臨床表現(xiàn)

腦病新生兒可能在分娩時出現(xiàn)低Apgar評分，臍帶血中有代謝性酸中毒記錄。在出生后24小時內(nèi)，嬰兒可能出現(xiàn)癲癇癥狀和呼吸暫停，并伴有腦電圖異常。異常的腦電圖結(jié)果有助于預(yù)測臨床結(jié)果，判斷死亡的可能性和有意義的長期神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥，如痙攣性四肢癱瘓。

4 影像學(xué)檢查方法在缺氧缺血性腦病評估中的優(yōu)缺點(diǎn)

顱腦超聲為血流動力學(xué)不穩(wěn)定的新生兒提供了一種無放射性暴露、低成本、方便、無創(chuàng)的檢查方法。超聲能夠敏感的檢查腦積水、出血和腦室周圍白質(zhì)軟化。多普勒技術(shù)和阻力指數(shù)(RI)的評估為腦灌注提供了更多的信息。正常情況下，RI隨著妊娠年齡的增加而減少。然而，持續(xù)性窒息并隨后發(fā)展為顱內(nèi)出血或彌漫性腦水腫，以及舒張期前向血流減少，導(dǎo)致RI升高，提示結(jié)果不佳[5,6]。然而，超聲檢查依賴于操作者，對腦凸起和腦干結(jié)構(gòu)性異常不太敏感。室管膜異常，超聲診斷也常為非特異性[7]。

新生兒腦脊液蛋白質(zhì)含量高，腦組織含水量高，導(dǎo)致腦實(shí)質(zhì)對比度低，導(dǎo)致CT是最不敏感的檢查方法。此外，CT還有輻射，但提供了一種無需鎮(zhèn)靜快速篩查嬰兒顱內(nèi)出血的方法[7]。

MR是檢查疑似缺氧缺血性腦損傷嬰兒最敏感和特異的影像學(xué)技術(shù)[7]。雖然傳統(tǒng)的MR成像序列對新生兒缺血性腦損傷后遺癥的記錄在缺血事件發(fā)生后的頭幾個小時和幾天內(nèi)不如新技術(shù)敏感，但它們可以幫助排除其他腦病，如出血、腦梗死。缺氧缺血性腦損傷對大腦灰質(zhì)的損傷程度呈現(xiàn)T1高信號和不定的T2信號特征。腦白質(zhì)損傷一般導(dǎo)致T1低信號和T2高信號。磁共振彌散加權(quán)成像在生命24小時至8天之間使用明顯的彌散系數(shù)圖對細(xì)胞毒性水腫的檢測更敏感，因?yàn)樗@示受限制的彌散早于信號強(qiáng)度異常在傳統(tǒng)的T1或T2加權(quán)成像上是明顯的[8,9]。MR波譜學(xué)提供了“缺氧”大腦組織的生化分析，乳酸升高和N-乙酰天冬氨酸濃度降低是晚期神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥患兒常見表現(xiàn)[10]。在出生后24小時內(nèi)進(jìn)行MR波譜學(xué)比磁共振彌散加權(quán)成像對缺氧缺血性腦損傷的敏感度更高，磁共振彌散加權(quán)成像可以顯示缺氧缺血性腦損傷。

然而，由于患病新生兒需要鎮(zhèn)靜劑，缺乏最佳的安全運(yùn)輸?shù)龋率勾殴舱癯上袷褂糜邢蕖?/p>

5 腦損傷模式

四種不同的腦損傷模式是由三種原因的不同組合造成的：腦損傷發(fā)生時的成熟程度和低灌注事件的嚴(yán)重程度和持續(xù)時間。新生兒大腦中血管供應(yīng)的結(jié)構(gòu)以及區(qū)域代謝的狀態(tài)決定于大腦成熟的程度。輕至中度低灌注時，腦血流重新分布，以確保灌注到高代謝的灰質(zhì)結(jié)構(gòu)，這種重新分布導(dǎo)致?lián)p傷主要集中在大腦的血管間區(qū)。在嚴(yán)重低灌注狀態(tài)下，大腦的脆弱區(qū)域是深部灰質(zhì)、有髓神經(jīng)纖維和高濃度的神經(jīng)遞質(zhì)感受器。深部灰質(zhì)在未成熟大腦中代謝最活躍，足月兒可見外側(cè)丘腦、蒼白球、后丘腦、海馬、腦干和運(yùn)動皮層受損[11]。

這里討論的四種不同的腦損傷模式是：早產(chǎn)兒輕至中度低血壓，早產(chǎn)兒嚴(yán)重低血壓，足月兒輕至中度低血壓，足月兒嚴(yán)重低血壓。

5.1 早產(chǎn)兒低灌注損傷

輕至中度低血壓一早產(chǎn)兒腦損傷最常見的部位是腦室周圍白質(zhì)。早期聲像圖顯示室周區(qū)域有高回聲球狀改變，MR圖像顯示大面積的T2高信號區(qū)有T1高信號區(qū)。隨后出現(xiàn)空洞和室周囊腫形成，這些特征是確診PVL所必需的，聲像圖上表現(xiàn)為局限性無回聲或低回聲。腦室周圍組織的進(jìn)行性壞死導(dǎo)致腦室擴(kuò)大稱為末期PVL。CT和MR表現(xiàn)：腦室擴(kuò)大，側(cè)腦室邊緣不規(guī)則，腦室周圍白質(zhì)減少，T2信號增高，胼胝體變薄[12]。

嚴(yán)重低血壓一丘腦、腦干和小腦更易受到損傷，損傷表現(xiàn)為受損大腦的高回聲、CT低密度、磁共振彌散受限和可變的T2信號。

5.2 足月兒低灌注損傷

輕至中度低血壓一足月新生兒腦缺血性損傷的主要部位是大腦前、中動脈之間、大腦中、后動脈與交界區(qū)之間的血管間分水嶺區(qū)。位于顳葉旁的皮質(zhì)下白質(zhì)和大腦皮質(zhì)的擴(kuò)散受到限制。伴隨的T2高信號和T1低信號改變由于接近顱蓋而難以用超聲和CT進(jìn)行評估。MR光譜學(xué)顯示血管間區(qū)域的乳酸含量比深部灰質(zhì)含量高[11]。

嚴(yán)重低血壓一足月新生兒側(cè)丘腦、海馬、腦干、皮質(zhì)脊髓束和感覺運(yùn)動皮層最容易受到嚴(yán)重低血壓的損傷。超聲表現(xiàn)為高回聲和/或多普勒圖像上異常RI。CT掃描的變化可能很敏感，丘腦和基底神經(jīng)節(jié)的衰減較輕。MR影像上，異常的T1高信號和可變的T2高信號或低信號也很敏感，擴(kuò)散加權(quán)成像更敏感，顯示受影響區(qū)域彌散受限。

6 預(yù)后和治療

新生兒腦病的程度、特殊的神經(jīng)影像學(xué)表現(xiàn)有助于預(yù)測患者的預(yù)后。腦病的嚴(yán)重程度增加； 腦皮質(zhì)和基底神經(jīng)節(jié)異常在常規(guī)MR圖像、彌散加權(quán)MR圖像和MR光譜學(xué)中的出現(xiàn)常預(yù)示結(jié)果不良。雖然有輕度腦病的足月嬰兒一般都能完全康復(fù)，但20% 受影響嬰兒在新生兒期死亡，另有25%嬰兒發(fā)展為嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥。早產(chǎn)兒比足月兒整體預(yù)后較差。

研究估計(jì)治療時間為2～6小時，在此期間，干預(yù)措施可能會有效地減輕最終腦損傷的嚴(yán)重程度； 因此，早期發(fā)現(xiàn)新生兒是否遭受缺氧缺血性損傷是最佳治療和處理的首要目標(biāo)。

7 結(jié)論

HIE是新生兒期發(fā)病和死亡的重要原因，而腦癱則是出生后的晚期神經(jīng)性后遺癥。雖然目前的干預(yù)措施是有限的，但是及時準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)持續(xù)缺氧缺血性腦損傷的新生兒仍然是非常重要的，這有助于最佳的治療。顱腦超聲，CT和MR成像，各有優(yōu)缺點(diǎn)，顯示出腦損傷的特征模式，與低血壓程度和損傷時的腦成熟程度有很好的相關(guān)性，因此排除了其他腦病的原因，有助于HIE的診斷。