多模態(tài)磁共振成像早期診斷新生兒缺血缺氧性腦病及預(yù)后的應(yīng)用進(jìn)展

吳為民

（右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 放射科，廣西 百色）

0 引言

新生兒缺氧缺血性腦?。℉ypoxic Ischemic Encephalopathy, HIE）是指圍產(chǎn)期、新生兒期由于宮內(nèi)窘迫、新生兒窒息等引起的腦供血不足，腦組織呈低灌注狀態(tài)，而出現(xiàn)的相應(yīng)的腦缺血缺氧系列臨床癥候的腦損傷性疾病，是新生兒常見病之一，是導(dǎo)致新生兒致殘后遺癥的重要原因，甚至死亡的重要原因。磁共振成像是以核磁共振現(xiàn)象作為物理學(xué)基礎(chǔ)的新興影像成像技術(shù)。隨著磁共振技術(shù)的發(fā)展及廣泛的臨床應(yīng)用，磁共振成像從結(jié)構(gòu)成像到分子成像的躍進(jìn)，在疾病的早期診斷及預(yù)后評估上也獲得進(jìn)步。磁共振新技術(shù)的涌現(xiàn)，多模態(tài)成像如腦彌散成像（Diffusion Weighted Imaging, DWI）、磁敏感（Susceptibility Weighted Imaging, SWI）成像、動脈自旋標(biāo)記（Arterial Spin Labeling, ASL）腦灌注成像等開始應(yīng)用于臨床研究，加之磁共振成像具有圖像分辨率高、提供信息豐富、無創(chuàng)傷及無X 線輻射等優(yōu)點(diǎn)，磁共振常規(guī)成像已廣泛應(yīng)用于臨床。多模態(tài)磁共振成像技術(shù)的應(yīng)用研究尚在起步階段。任何一種單模態(tài)的磁共振檢查技術(shù)是不能完整地顯示病變的結(jié)構(gòu)、功能及分子等方面的信息，這些說明了其局限性?，F(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，強(qiáng)調(diào)了精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)，因而多模態(tài)磁共振技術(shù)的應(yīng)用，可以達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)，相互驗證，可以提供解剖、功能、分子等方面的信息。

1 多模態(tài)磁共振成像的特征及應(yīng)用進(jìn)展

1.1 磁共振常規(guī)平掃

磁共振常規(guī)平掃包括有T1WI、T2WI、T2FLAIR。磁共振運(yùn)用于臨床以來，由于其具有圖像分辨率高、提供信息豐富、無創(chuàng)傷及無X 線輻射等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，帶來了很好的社會及經(jīng)濟(jì)效果。在新生兒HIE 方面的應(yīng)用研究開展廣泛，新生兒HIE 的病理基礎(chǔ)是缺氧性腦病，病理改變是腦水腫和腦壞死。缺氧導(dǎo)致腦水腫和神經(jīng)元壞死，缺血主要引起腦梗塞和白質(zhì)軟化。在常規(guī)磁共振成像上表現(xiàn)為早期無明顯特異性表現(xiàn)，重度HIE 患者可表現(xiàn)為早期T2FLAIR 高信號或等高信號，或不規(guī)則等高信號。水腫者T2WI 表現(xiàn)有白質(zhì)高信號，T1WI 表現(xiàn)可為高信號、可為等信號、可為低信號。根據(jù)臨床分型不同表現(xiàn)不一。有出血者早期T1WI、T2WI 均為等信號或T2WI 表現(xiàn)低信號。有學(xué)者研究認(rèn)為[1]，新生兒缺氧缺血性腦病引起T1WI 高信號有相關(guān)性。有學(xué)者研究認(rèn)為正常足月新生兒出生時內(nèi)囊后肢的髓鞘已經(jīng)形成，在T1WI 上表現(xiàn)為高信號[2]。因此，筆者認(rèn)為，常規(guī)磁共振成像在早期診斷新生兒HIE 方面是否存在特異性差異，有待進(jìn)一步研究。有學(xué)者認(rèn)為，基底節(jié)、丘腦T1WI 異常高信號可能與缺氧缺血性腦病嚴(yán)重程度相關(guān)，基底節(jié)、丘腦信號的改變可能對HIE 預(yù)后提供幫助[3]；新生兒HIE 引起腦質(zhì)損傷，與預(yù)后中樞神經(jīng)功能異常有相關(guān)性[4]。因此，常規(guī)磁共振成像早期診斷新生兒HIE 及預(yù)后評估尚存在敏感性、特異性欠缺的單一性成像模態(tài)。

1.2 磁共振（DWI）成像

DWI 是磁共振成像新技術(shù)，是反映生物體內(nèi)水分子的熱運(yùn)動狀態(tài)，當(dāng)組織發(fā)生病變時，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能、代謝等發(fā)生了異常，細(xì)胞間水分子的自由擴(kuò)散運(yùn)動就受到了影響，水分子的擴(kuò)散運(yùn)動增加或受限在MRI 成像上以信號形式表現(xiàn)出來。組織信息改變首先是水分子量及運(yùn)動形式的改變，DWI 就是通過監(jiān)測人體組織中水分子運(yùn)動形式及受限制的程度等信息，反映組織微觀結(jié)構(gòu)的變化，常用擴(kuò)散系數(shù)（Diffusion Coefficient, DC）來描述。其遵循Fick's 規(guī)律，間接反映組織的微觀結(jié)構(gòu)特征[5]。為精準(zhǔn)描述水分子擴(kuò)散程度，引入表觀擴(kuò)散系數(shù)（Apparent Diffusion Coefficient, ADC）值 來 定 量 計 算，獲 得DWI 和ADC 圖。1990 年，Michael moseley 發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散成像在早期腦缺血診斷中的價值以來，磁共振DWI 成像在疾病的早期診斷及許多鑒別診斷中起著重要的作用，是檢測生物體組織發(fā)生病變的無創(chuàng)性成像方法。有學(xué)者研究[6]新生兒HIE 發(fā)現(xiàn)，16 例HIE 在DWI 上均有特征性顯示，呈高信號；在常規(guī)MRI 中只有3 例HIE 在FLAIR序列上顯示高信號，13 例HIE 在常規(guī)MRI 中未見明顯異常信號改變，顱內(nèi)出血表現(xiàn)為T1WI 高信號，T2WI 低信號；DWI在檢測缺血方面優(yōu)于MRI 常規(guī)檢查，對早期診斷有敏感性。有學(xué)者認(rèn)為DWI 及ADC 對1 周內(nèi)HIE 患兒異常的發(fā)現(xiàn)率高度一致，尤其是對皮質(zhì)、腦干、內(nèi)囊區(qū)。Goergen SK 等[7]的研究發(fā)現(xiàn)，DWI 出現(xiàn)內(nèi)囊信號的異常提示HIE 患兒預(yù)后不良。DWI 不僅能早期發(fā)現(xiàn)異常，對于預(yù)后也有一定的指導(dǎo)作用[8]。Liauw L 等[9]在對HIE 患兒的頭顱DWI 成像的研究中發(fā)現(xiàn)，ADC 值在基底節(jié)區(qū)、腦干等區(qū)域上的改變與HIE 患兒預(yù)后不良有相關(guān)性。Cavalleri F 等[10]的研究發(fā)現(xiàn)，Barkovich 評分系統(tǒng)測得的彌散值對HIE 患兒預(yù)后的評估上優(yōu)于ADC 值。Alderliesten T 等[11]對HIE 患兒的研究發(fā)現(xiàn)，常規(guī)MRI 成像及DWI 成像，預(yù)測HIE 患兒預(yù)后更有效。

1.3 磁共振（SWI）成像

SWI 是在傳統(tǒng)梯度回波T2WI 基礎(chǔ)上研發(fā)的功能磁共振成像新技術(shù)，三維數(shù)據(jù)采集，具有薄層、分辨率高的成像特點(diǎn)，后處理后獲得相位圖、幅度圖及后處理融合圖，對顯示血液代謝物敏感性極高[12]。SWI 對新生兒HIE 少量出血顯示敏感[13-14]。SWI 對新生兒HIE 缺氧的程度及出血更為敏感。有學(xué)者研究得出，SWI 在新生兒HIE 腦病中，對伴有出血的HIE 病人檢出率為57.7%[15]。SWI 應(yīng)用于新生兒HIE 的研究，開展廣泛，但在新生兒HIE 早期方面的精確診斷尚無定論，仍在研究中。SWI 在新生兒HIE 出血灶檢出率上具有優(yōu)勢，聯(lián)合SWI、DWI 分別與常規(guī)MRI 序列對新生兒HIE檢出陽性率之間的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，HIE 檢出率明顯提高[16]。有學(xué)者研究，SWI 與新生兒HIE 分度有相關(guān)性[17]。SWI 成像在新生兒HIE 早期診斷上，對于伴有微量出血方面有優(yōu)勢。

1.4 動脈自旋標(biāo)記（ASL）腦灌注成像。

ASL 方法是對動脈血作磁標(biāo)記作為內(nèi)源性示蹤劑，對灌注進(jìn)行定量測量的一種無創(chuàng)技術(shù)。它利用磁標(biāo)記動脈血液中的水分子作為內(nèi)源性對比劑。ASL 是一種新型的無創(chuàng)MRI 灌注成像技術(shù)，對成像層面流入的動脈血進(jìn)行示蹤磁標(biāo)記，得到血流灌注影像，通過后處理分析測量相對腦血流量（relative Cerebral Blood Flow, rCBF），通過rCBF 了解HIE患兒腦血流灌注情況。史浩等[18]對正常新生兒與HIE 患兒的rCBF 進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，rCBF 值能夠有效檢測HIE 患兒腦組織灌注的異常。Massaro AN 等[19]對第2 周末新生兒行常規(guī)MRI 及ASL 成像發(fā)現(xiàn)，HIE 患兒的rCBF 有統(tǒng)計學(xué)意義，MRI 表現(xiàn)正常與HIE 患兒的rCBF 存在負(fù)相關(guān)，這可能與rCBF 的假正?；嘘P(guān)。De Vis JB 等[20]的研究發(fā)現(xiàn)，HIE 患兒ASL 成像的rCBF 值結(jié)合常規(guī)MRI 表現(xiàn)對HIE 患兒的預(yù)后評估更具有臨床價值。

比較于傳統(tǒng)靜脈團(tuán)注對比劑的灌注成像，ASL 灌注磁共振成像最突出的優(yōu)點(diǎn)在于它的非侵襲性，可以測量任何年齡組實(shí)驗者的腦血流量（Cerebral Blood Flow, CBF）值，不存在累積效應(yīng)，可在短時間內(nèi)反復(fù)測量，而且磁共振掃描用6 min左右即可完成。近年來，隨著ASL 灌注成像技術(shù)上的進(jìn)展，已經(jīng)使其從可行性研究階段躍升到臨床應(yīng)用的前沿[21]。腦部低灌注是新生兒HIE 的病理改變的始動因素，CBF 反映腦的灌注狀況、代謝需求和神經(jīng)功能，是評價兒童腦損傷和恢復(fù)的重要參數(shù)。過去灌注應(yīng)用于新生兒受到限制，是因為需要注射釓-噴酸葡胺對比劑。冀旭等[22]研究發(fā)現(xiàn)：ASL 對足月HIE 患兒頂葉皮層和基底節(jié)區(qū)的CBF 值存在差異，有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）；白質(zhì)區(qū)和灰質(zhì)區(qū)血流量（CBF）存在差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。實(shí)驗組各感興趣區(qū)8～24 h，CBF值與正常對照組水平相比明顯降低（P＜0.05）；缺血缺氧后48 h，實(shí)驗組白質(zhì)CBF 值與正常對照組無明顯差異，基底節(jié)區(qū)和頂葉皮層的CBF 顯著高于正常對照組（P＜0.05)；7～12 d 實(shí)驗組與對照組各感興趣區(qū)CBF 無明顯差異。在出生后48 h，實(shí)驗組頂葉皮層和基底節(jié)區(qū)出現(xiàn)充血現(xiàn)象（P＜0.05），研究說明ASL 早期診斷新生兒HIE 性病具有臨床應(yīng)用價值。Pienaa R等[23]研究認(rèn)為，缺血性損傷的腦組織表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）降低的程度與灌注改變密切相關(guān)。有研究認(rèn)為，HIE 患兒在出生7 h 后再進(jìn)行CASL 檢查可能已經(jīng)無臨床意義。ASL 在新生兒HIE 診斷方面可以從血供上進(jìn)行判斷，在早期診斷及預(yù)后評估上存在不同的看法，有待進(jìn)一步研究。

2 討論

因此，筆者認(rèn)為，多模態(tài)磁共振成像應(yīng)用于新生兒方面的研究應(yīng)用上有優(yōu)勢，多模態(tài)磁共振成像可以提供解剖信息、基礎(chǔ)生化、病理信息等，相互取長補(bǔ)短，從而在新生兒HIE 早期診斷及鑒別診斷、治療及轉(zhuǎn)歸上具有優(yōu)勢。多模態(tài)磁共振成像隨著研究的深入，在新生兒缺氧缺血性腦損傷的精準(zhǔn)診斷與臨床干預(yù)中將得到廣泛應(yīng)用。多模態(tài)磁共振成像在新生兒HIE 的早期診斷及預(yù)后評估有待進(jìn)一步研究，為新生兒HIE 精準(zhǔn)診斷提供經(jīng)濟(jì)適用的檢查模式。