DWI 對足月新生兒缺氧缺血性腦病預(yù)后的評估價(jià)值

李雪嬌，楊 波，鄒文遠(yuǎn)，張自力

（1.錦州醫(yī)科大學(xué)湖北醫(yī)藥學(xué)院研究生培養(yǎng)基地，遼寧 錦州 121001；2.湖北省十堰市人民醫(yī)院 湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬人民醫(yī)院放射影像中心，湖北 十堰 442000；3.武漢大學(xué)中南醫(yī)院影像科，湖北 武漢 430071）

新生兒缺氧缺血性腦?。╤ypoxic-ischemic encephalopathy，HIE）是指圍生期各種窒息因素引起的腦組織缺氧及腦血流減少，從而導(dǎo)致新生兒腦損傷的一種常見疾病。HIE 發(fā)病率高，是造成新生兒死亡和神經(jīng)發(fā)育障礙的主要原因［1］。低溫治療是HIE 的主要治療方法之一［2］，但仍有約45%的患兒可能死亡或有神經(jīng)發(fā)育方面的障礙［3-4］。因此，對HIE 患兒的預(yù)后進(jìn)行評估非常重要［5］。DWI 對水分子的活動敏感，不僅在HIE 的早期診斷方面有重大價(jià)值，且在其預(yù)后評估方面也有重要價(jià)值和應(yīng)用前景。本研究采用貝利嬰幼兒發(fā)展量表（bayley scales of infant development，BSID）［6］對HIE 患兒預(yù)后情況進(jìn)行分組，并結(jié)合初次DWI 檢查結(jié)果，探討DWI 對足月新生兒HIE 預(yù)后的評估價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2014 年1 月至2019 年1 月在湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬人民醫(yī)院診斷為HIE 的足月新生兒71 例，其中男32 例，女39 例；胎齡37～42 周。在患兒8 個(gè)月時(shí)采用BSID 進(jìn)行發(fā)育評分，并根據(jù)評分結(jié)果分為預(yù)后良好組和預(yù)后不良組。預(yù)后良好組40 例，男18 例，女22 例；預(yù)后不良組31 例，男14例，女17 例。2 組一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本研究均經(jīng)患兒家屬同意，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①足月兒，37 周≤胎齡＜42 周；②符合新生兒HIE 診斷標(biāo)準(zhǔn)；③入院后行常規(guī)MRI 及DWI 掃描。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并遺傳性代謝性疾病；②宮內(nèi)感染；③先天畸形；④低血糖、高膽紅素血癥及產(chǎn)傷性顱內(nèi)出血。

1.3 儀器與方法 應(yīng)用GE 1.5 T 超導(dǎo)MRI 掃描儀和8 通道正交頭線圈行MRI 掃描。掃描序列及參數(shù)：①頭顱平掃序列包括T1WI、T2WI、T2FLAIR，層厚4 mm，層距1 mm，視野200 mm×200 mm；T1WI TR 1 800 ms，TE 24 ms；T2WI TR 3 980 ms，TE 102 ms；T2FLAIR TR 8 600 ms，TE 120 ms。②DWI 采用平面回波序列（EPI），TR 6 000 ms，TE 40 ms，層厚4 mm，層距1 mm，視野200 mm×200 mm，b 值取0、1 000 s/mm2。所有患兒行顱腦MRI 前20～30 min 給予15%水合氯醛口服或灌腸，待其熟睡后，佩戴耳塞或隔音耳機(jī)，耳外可用2 層內(nèi)凹海綿固定以降低運(yùn)動偽影。掃描時(shí)由醫(yī)師、患兒家屬陪同，并密切觀察患兒的心率、呼吸等狀況。

1.4 圖像處理 DWI 序列掃描結(jié)束后，圖像自動傳到GE 1.5 T MRI 后處理工作站進(jìn)行后處理。利用T1WI，將解剖圖像與功能圖像融合，得到可分辨解剖結(jié)構(gòu)的ADC 圖。由3 名主治及以上職稱的放射科醫(yī)師分別閱片，并在ADC 圖像上手動勾畫ROI，ROI選擇半卵圓中心層面、放射冠層面深部白質(zhì)、尾狀核、豆?fàn)詈?、?nèi)囊前肢、內(nèi)囊后肢、內(nèi)囊膝部及背側(cè)丘腦。采用鏡像的方法勾畫對側(cè)部位的ROI，大小平均（10±5）mm2。ROI 均放置于所測量解剖位置的中央，盡量避開靜脈竇、靜脈、腦脊液。測量ROI 及其對側(cè)ROI 的ADC 值，每個(gè)ROI 測量3 次后取其平均值（雙側(cè)ADC 值的平均值）。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料以±s 表示，采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)比較2 組的ADC 值；應(yīng)用ROC 曲線對各ROI 的診斷效能進(jìn)行分析，計(jì)算AUC、敏感度、特異度及約登指數(shù)，確定預(yù)測HIE 預(yù)后最敏感解剖部位。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2 組均獲得滿意的T1WI、T2WI、DWI、ADC 圖，見圖1，2。

2 組ROI 的ADC 值比較見表1。71 例半卵圓中心層面、放射冠層面深部白質(zhì)、尾狀核、豆?fàn)詈?、?nèi)囊前肢、內(nèi)囊膝部、內(nèi)囊后肢、背側(cè)丘腦8 個(gè)ROI 的ADC 值進(jìn)行比較，預(yù)后良好組ADC 值均高于預(yù)后不良組（均P＜0.05）。

表1 2 組各ROI 的ADC 值比較（×10-3 mm2/s，±s）

表1 2 組各ROI 的ADC 值比較（×10-3 mm2/s，±s）

ADC 值評估HIE 預(yù)后的ROI 曲線見表2。8 個(gè)ROI 中，內(nèi)囊后肢的AUC 值最大，對預(yù)測HIE 預(yù)后敏感度最高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表2 ADC 值評估HIE 預(yù)后的ROC 曲線

3 討論

DWI 是一種在活體內(nèi)探測分子擴(kuò)散及顯像的技術(shù)，圖像的信號強(qiáng)度隨水分子的運(yùn)動變化發(fā)生相應(yīng)變化，ADC 值即利用這種信號強(qiáng)度變化來計(jì)量。研究［7-8］證明，DWI 對新生兒HIE 的腦損傷改變非常敏感，對其預(yù)后評估有重要價(jià)值。

本研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)后不良組半卵圓中心層面、放射冠層面深部白質(zhì)、尾狀核、豆?fàn)詈恕?nèi)囊前肢、內(nèi)囊膝部、內(nèi)囊后肢、背側(cè)丘腦的ADC 值較預(yù)后良好組低。MAHER 等［7］研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)后不良患兒ADC 值降低，病情越嚴(yán)重，ADC 值下降越明顯。這與HIE 的病理生理變化密切相關(guān)，當(dāng)發(fā)生缺氧、缺血時(shí)，Na+/K+-ATP酶功能受限，水分子從細(xì)胞外間隙進(jìn)入胞內(nèi)，引起細(xì)胞毒性水腫，水分子彌散受限，ADC 值降低。隨著病情進(jìn)展，其缺氧、缺血程度加重，細(xì)胞內(nèi)外水分子彌散受限也隨之增加，ADC 值進(jìn)一步降低。

AUC 越大，診斷效能越高，AUC≤0.7 診斷效能較低，0.7＜AUC≤0.9 診斷效能中等，AUC＞0.9 診斷效能較高［9］。本研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)囊后肢的AUC 在各ROI中最大，表明其預(yù)后評估的效能較其他部位高。有研究［10-11］顯示，HIE 患兒存活者中內(nèi)囊后肢的ADC 值較死亡者高，這可能是因?yàn)榛純喊l(fā)生缺氧時(shí)，內(nèi)囊后肢腦代謝較其他部位更旺盛，更易受到損傷；還可能與新生兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘化有關(guān)，新生兒髓鞘化是從尾側(cè)到頭側(cè)、背側(cè)到腹側(cè)、中心到外周的［12］，因此內(nèi)囊后肢較其他部位髓鞘化更早，髓鞘發(fā)育更成熟，較其他部位更敏感。故內(nèi)囊后肢是較理想的評估預(yù)后的監(jiān)測部位。

DWI 對HIE 患兒預(yù)后進(jìn)行評估時(shí)，也存在不足：①ADC 值假正?；?，HIE 早期，ADC 值降低，隨后可恢復(fù)至正常水平，出現(xiàn)“假正?；爆F(xiàn)象。此時(shí)ADC 值不能準(zhǔn)確反映患兒情況［13-14］。這可能是由于細(xì)胞毒性水腫緩解和血管源性水腫加重所致。有學(xué)者［15］認(rèn)為，ADC值的量化有助于HIE的預(yù)后評估，但ADC 值在第1 周后會發(fā)生假正?；?，其應(yīng)用應(yīng)限制在1 周內(nèi)才有實(shí)用價(jià)值。②假陰性，新生兒腦組織含水量較成人高，缺血所致的水分子擴(kuò)散受限在新生兒ADC 圖上表現(xiàn)不明顯，且DWI 圖像空間分辨力較低，對小病灶不夠敏感。③低估損傷程度，DWI可能低估患兒損傷的范圍和程度［8，16］，這可能與發(fā)生窒息的急、慢性期，損傷部位及機(jī)制不同有關(guān)。有學(xué)者［17］認(rèn)為，出生24 h 內(nèi)發(fā)生的HIE 在DWI 上均呈異常高信號，且異常信號所在區(qū)域及損傷形式與圍生期窒息程度密切相關(guān)；發(fā)生急性全面性窒息時(shí)，能量需求較高的區(qū)域易受損傷，包括基底節(jié)區(qū)域、背側(cè)腦干、外側(cè)膝、丘腦等中心灰質(zhì)區(qū)及皮層區(qū)等。發(fā)生輕度慢性窒息時(shí)，顱內(nèi)腦白質(zhì)區(qū)較易受損傷，特別是在分水嶺區(qū)的白質(zhì)。因此，DWI 適合于早期診斷，應(yīng)在出生后1 周內(nèi)進(jìn)行，且需結(jié)合其他MRI 檢査結(jié)果及臨床資料綜合分析。

圖1 女，3 d，預(yù)后良好者 圖1a～1d 分別為T1WI、T2WI、DWI 及ADC 圖。T1WI 示右側(cè)額葉白質(zhì)可見點(diǎn)狀高信號，T2WI、DWI 及ADC 圖未見明顯異常（箭頭） 圖2 女，3 d，預(yù)后不良者 圖2a～2d 分別為T1WI、T2WI、DWI 及ADC 圖。T1WI 示雙側(cè)內(nèi)囊可見片狀高信號，T2WI 上雙側(cè)內(nèi)囊可見片狀高信號，DWI 示雙側(cè)內(nèi)囊可見明顯高信號，ADC 圖示雙側(cè)內(nèi)囊彌散明顯受限（箭頭）