早產(chǎn)兒腦白質(zhì)損傷核磁共振成像定量評估與血細(xì)胞參數(shù)和圍產(chǎn)期因素的相關(guān)性分析

鐘俊炎，陳雪雨，楊 默

（1.南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院兒科，廣東廣州 510515；2.南方醫(yī)科大學(xué)附屬深圳婦幼保健院新生兒科，廣東深圳 518028）

隨著現(xiàn)代診療技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新生兒特別是早產(chǎn)兒得以存活。但是，現(xiàn)代技術(shù)的使用下的早產(chǎn)兒腦發(fā)育易受缺氧缺血、感染及炎癥等影響，導(dǎo)致早產(chǎn)兒腦損傷的發(fā)病率和病死率增高，特別是腦白質(zhì)損傷（white matter damage，WMD）［1-2］。WMD 可造成小兒神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥，如腦癱、視聽功能異常、認(rèn)知障礙等，給家庭和社會帶來巨大的負(fù)擔(dān)［3］。李新等［4］探討了早產(chǎn)兒WMD后神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育障礙的圍產(chǎn)期影響因素。曹一翀等［5］探討了脂肪干細(xì)胞生物活性分泌物在防治早產(chǎn)兒WMD 的安全性及早期療效。然而，早產(chǎn)兒WMD 與血細(xì)胞的關(guān)系尚未有系統(tǒng)的研究報道。本研究回顧性分析我院早產(chǎn)兒WMD 與圍產(chǎn)期因素和血細(xì)胞學(xué)參數(shù)的關(guān)系，旨在探索與WMD 相關(guān)的血液學(xué)預(yù)測指標(biāo)，以期早期識別高危人群，預(yù)防并降低WMD 的發(fā)生。

1 材料與方法

1.1 一般資料

采用回顧性病例對照研究設(shè)計，收集南方醫(yī)科大學(xué)附屬深圳市婦幼保健院新生兒科，在2018 年1月1 日至2020 年12 月31 日期間收治的早產(chǎn)兒患者（出生胎齡小于37 周）。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）檢查診斷為WMD 的早產(chǎn)兒85 例為病例組，并以胎齡為匹配條件選取同期住院的115 例經(jīng)核磁共振檢查未診斷WMD 患者作為對照組。排除標(biāo)準(zhǔn)：①未接受MRI 檢查的新生兒；②在產(chǎn)前檢查中發(fā)現(xiàn)腦部異常或其他先天性異常；③化膿性腦膜炎，遺傳性代謝性腦病。本研究經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，倫理審批號為［2019］-119。所有患兒監(jiān)護(hù)人知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1 早產(chǎn)兒腦白質(zhì)損傷的核磁共振成像診斷及量化評分 做好MRI檢查前準(zhǔn)備，包括喂養(yǎng)、保暖，以及口服水合氯醛鎮(zhèn)靜。使用1.5特斯拉通用電氣Signa 系統(tǒng)（Philips Achieva Nova Dual）進(jìn)行了MRI掃描。在整個掃描過程中監(jiān)測脈搏血氧飽和度，溫度和心電圖，并使用護(hù)耳器。掃描參數(shù)：常規(guī)t1-se 序列：TR 450 ms，TE 10～20 ms，矩陣225×200；T2WI：TR 4 500 ms，TE120 ms，矩陣320×224；T2 flair：TR 10 000 ms，TE 140ms，矩陣225×220；所有序列層的厚度均為5 mm，層間距為0.5 mm，F(xiàn)OV 為180 mm × 160 mm）。根據(jù)WMD 診斷標(biāo)準(zhǔn)［6］：①局灶性WMD MRI 表現(xiàn)為半卵圓中心、側(cè)腦室旁點狀或線狀高信號，伴或不伴短T1 短T2 信號。②腦白質(zhì)彌漫性損傷DWI 表現(xiàn)為彌漫性高信號改變，表現(xiàn)為側(cè)腦室旁白質(zhì)大片狀高信號，常規(guī)MRI通常無信號改變。滿足其中任何一條即診斷為WMD。量化評分見表1。評分5-6 分為無WMD，7-9 分為輕度WMD，10-12 分為中度WMD，13-15 分為重度WMD［7］。

表1 早產(chǎn)兒WMD的量化MRI評分系統(tǒng)Table 1 Quantitative MRI scoring system for WMD in premature infants

1.2.2 血細(xì)胞參數(shù)測定 出生后第1 周從新生兒的靜脈中采集血樣，并在邁瑞5390 血細(xì)胞分析儀（中國深圳）上進(jìn)行檢驗，獲得血細(xì)胞參數(shù)，如果1周內(nèi)有兩次以上的血常規(guī)檢查結(jié)果則取其平均值。

1.2.3 分析變量 一般臨床資料及混雜因素包括：性別、體質(zhì)量、受孕方式、單雙胎、分娩方式、1 min和5 min Apgar評分［8］、診斷日齡、是否孕期貧血、妊娠期高血壓、產(chǎn)前應(yīng)用足療程糖皮質(zhì)激素、早發(fā)型敗血癥、機(jī)械通氣（≥7 d）、新生兒低血壓、中心靜脈置管、Ⅲ-Ⅳ級早產(chǎn)兒腦室周圍-腦室內(nèi)出血（peri‐ventricular-intraventricuar hemorrhage，PIVH）、有血流動力學(xué)意義的動脈導(dǎo)管未閉（hemodynamically significant patent ductus arteriosus，hsPDA）等。血細(xì)胞學(xué)指標(biāo)包括血常規(guī)各細(xì)胞參數(shù)。影像學(xué)資料收集及評分及分度如前述。產(chǎn)前應(yīng)用足劑量、足療程糖皮質(zhì)激素定義為：產(chǎn)婦分娩前，完成地塞米松6 mg肌肉注射，1次∕12h，共4次［9］；早發(fā)型敗血癥定義為：生后7 d 內(nèi)發(fā)生的新生兒感染（特指細(xì)菌感染）；新生兒低血壓定義為：目前學(xué)界暫無統(tǒng)一的界定值，本研究以平均動脈壓（mean arterial pressure，MAP）低于胎齡定義為低血壓［10］。hsPDA 定義見參考文獻(xiàn)［11］。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。本研究中計量資料數(shù)據(jù)呈偏態(tài)分布，以M（P25～P75）描述，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗。計數(shù)資料采用頻數(shù)和率進(jìn)行描述，組間比較采用χ2檢驗。在Logistic 回歸分析中計算優(yōu)勢比（OR）和95%置信區(qū)間（CI）然后，采用線性回歸分析MRI評分與WMD 危險因素之間的關(guān)系，并對其中有意義的連續(xù)性變量進(jìn)行接受者操作特性（ROC）曲線分析，以獲得WMD 危險因素截斷值。P＜0.05 為組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 研究中腦白質(zhì)損傷代表性核磁共振成像掃描影像

本研究中WMD 代表性MRI 影像的不同序列見圖1。

圖1 研究中WMD代表性MRI掃描影像Fig.1 Representative MRI scans of WMD in the study

2.2 病例組核磁共振成像評分后腦白質(zhì)損傷各分度的占比圖情況

分度為正常（5-6 分）8 例（9.4%），輕度WMD（7-9 分）46 例（54.1%），中度WMD（10-12 分）27 例（31.8%），重度WMD（13-15分）4例（4.7%）。

2.3 兩組的一般情況比較

病例組與對照組在性別構(gòu)成比、雙胎率、胎齡、出生體質(zhì)量、剖宮產(chǎn)率、輔助生殖技術(shù)受孕率、生后1 min和5 min Apgar評分和診斷時日齡之間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），具有可比性（表2）。

表2 病例組與對照組基本臨床情況比較Table 2 Comparison of basic clinical situation between case group and control group ［M（P25～P75）］

2.4 腦白質(zhì)損傷影響因素分析

2.4.1 兩組的臨床圍產(chǎn)期單因素分析比較 對兩組早產(chǎn)兒的臨床圍產(chǎn)期單因素分析比較，顯示兩組在孕期貧血率、產(chǎn)前足療程激素使用率、早發(fā)敗血癥發(fā)生率、機(jī)械通氣（≥7d）比例、低血壓發(fā)生率、PIVH（Ⅲ-Ⅳ級）及hsPDA 發(fā)生率之間的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。而兩組在妊娠期高血壓率及中心靜脈置管使用率之間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05；表3）。

表3 病例組與對照組圍產(chǎn)期相關(guān)因素的單因素分析Table 3 Univariate analysis of related factors in perinatal period between case group and control group ［%，（n∕N）］

2.4.2 兩組的血細(xì)胞參數(shù)單因素分析 生后第1周的兩組血細(xì)胞參數(shù)單因素分析顯示，兩組在生后第1 周的白細(xì)胞（white blood cell，WBC）、中性粒細(xì)胞（neutrophils，NEUT）、單核細(xì)胞（monocyte，MONO）、平均紅細(xì)胞體積（mean corpuscular vol‐ume，MCV）、平均血紅蛋白量（mean hemoglobin，MCH）、血小板（platelet，PLT）、血小板壓積（platelet‐crit，PCT）、平均血小板體積（meanplateletvolume，MPV）、血小板分布寬度（plateletvolumedistribution‐width，PDW）之間的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。而兩組在紅細(xì)胞（red blood cell，RBC）、淋巴細(xì)胞（lymphocyte，LYMPH）、嗜酸性粒細(xì)胞（eosino‐phils，EO）、嗜堿性粒細(xì)胞（basophils，BASO）、血紅蛋白（hemoglobin，HGB）、紅細(xì)胞壓積（Hematocrit，HCT）、平均血紅蛋白濃度（mean hemoglobin con‐centration，MCHC）、紅細(xì)胞分布寬度（red blood cell distribution width，RDW）之間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05；表4）。

表4 兩組間血細(xì)胞參數(shù)的單因素分析Table 4 Univariate analysis of blood cell parameters between the two groups ［M（P25～P75）］

2.4.3 腦白質(zhì)損傷影響因素的Logistic 回歸分析將單因素分析篩選有統(tǒng)計學(xué)意義的影響因素作為自變量，以是否發(fā)生WMD 作為因變量，構(gòu)建Logis‐tic回歸模型。結(jié)果顯示，機(jī)械通氣（≥7 d）OR=8.987［95%CI 為（2.083，38.770）］是WMD 發(fā)生的獨立危險因素。而生后1 周內(nèi)相對較高的MCH OR=0.679［95%CI 為（0.507，0.910）］和PLT OR=0.989［95%CI 為0.981，0.998）］以及產(chǎn)前足療程激素治療OR=0.224［95%CI 為（0.057，0.877）］是WMD 發(fā)生的保護(hù)因素（表5）。

表5 WMD 影響因素的Logistic回歸分析結(jié)果Table 5 Multivariate Logistic regression analysis of selected variables associated with WMD

2.4.4 平均血紅蛋白量和血小板計數(shù)診斷腦白質(zhì)損傷的ROC曲線 以MCH 和PLT的原始數(shù)據(jù)構(gòu)建診斷WMD 的ROC 曲線。MCH 診斷WMD 的AUC為0.708，95% CI 為（0.595，0.820），截斷值為37.10 pg。PLT 診 斷WMD 的AUC 為0.669，95% CI 為（0.551，0.787），截斷值為227.50×109∕L（圖2）。

圖2 MCH和PLT診斷WMD的ROC曲線Fig.2 ROC curve of MCH and PLT to diagnose WMD

2.4.5 平均血紅蛋白量及血小板計數(shù)分層后的Lo‐gistic 回歸分析 根據(jù)最佳截斷值，將MCH 和PLT各分為兩層，MCH≤37.10pg 與MCH＞37.10、PLT≤227.50×109∕L 與PLT＞227.50×109∕L，在調(diào)整兩者可能的混雜因素（孕期貧血、胎齡、雙胎妊娠、早發(fā)型敗血癥、PIVH（Ⅲ-Ⅳ級）、新生兒低血壓、檢查時日齡等）后進(jìn)行Logistic 回歸分析，結(jié)果顯示高M(jìn)CH（＞37.10 pg）、高PLT（＞227.50×109∕L）是早產(chǎn)兒WMD的保護(hù)因素（表6）。

表6 MCH 及PLT分層后的Logistic回歸分析Table 6 Logistic regression analysis after stratification of MCH and PLT

2.4.6 腦白質(zhì)損傷評分分度后相關(guān)影響因素的有序Logistic 回歸分析 根據(jù)MRI 評分后將WMD 分為輕、中、重度，擬定為因變量，將可能影響其分度的可能的影響因素擬定為自變量，進(jìn)行有序Logis‐tic 回歸分析，結(jié)果顯示：早發(fā)型敗血癥是WMD 嚴(yán)重程度的危險因素，而胎齡和血小板分布寬度則是其保護(hù)因素及血細(xì)胞學(xué)指標(biāo)（表7）。

表7 WMD嚴(yán)重程度影響因素的有序Logistic回歸分析Table 7 Ordinal Logistic Regression Analysis on the Influencing Factors of WMD Severity

3 討論

3.1 早產(chǎn)兒腦白質(zhì)損傷的現(xiàn)況

WMD 是一類嚴(yán)重威脅新生兒生命健康的疾病。Blencowe［12］研究報道小于33周的早產(chǎn)兒WMD的發(fā)生率為4%～10%。而Hinojosa-Rodríguez 等［13］研究發(fā)現(xiàn)小于28 周的極早產(chǎn)兒甚至高達(dá)50%～80%。國內(nèi)學(xué)者金越等［14］報道WMD 在早產(chǎn)兒的總體發(fā)生率為8%～26%，且發(fā)生率呈逐年升高趨勢。因此，早產(chǎn)兒WMD 應(yīng)該得到重點關(guān)注和高度的重視。

3.2 早產(chǎn)兒腦白質(zhì)損傷的圍產(chǎn)期高危影響因素

WMD 目前被認(rèn)為是早產(chǎn)兒在自身生理特點的基礎(chǔ)上遭受缺氧缺血、感染、炎癥反應(yīng)等損傷后的結(jié)局。本研究選擇了包括生后缺氧窒息、早發(fā)型敗血癥、機(jī)械通氣（≥7 d）、新生兒低血壓、中心靜脈置管、PIVH（Ⅲ-Ⅳ級）、hsPDA，以及產(chǎn)婦圍產(chǎn)期可能的影響因素比如孕期貧血、妊娠期高血壓疾病、胎兒宮內(nèi)生長發(fā)育遲緩等指標(biāo)進(jìn)行探討。從本研究的單因素分析來看，病例組與對照組的差異有統(tǒng)計學(xué)意義的指標(biāo)有：孕期貧血率、產(chǎn)前足療程激素使用率、早發(fā)敗血癥發(fā)生率、機(jī)械通氣（≥7 d）比例、低血壓發(fā)生率、PIVH（Ⅲ-Ⅳ級）及hsPDA 發(fā)生率。與Pietracupa等［15］和Kaur等［16］的研究結(jié)論相一致。此外，本研究結(jié)論與影像學(xué)研究中的發(fā)現(xiàn)一致：感染和炎癥不僅增加了腦損傷的易感性，而且還認(rèn)為與白質(zhì)擴(kuò)散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）序列的分?jǐn)?shù)各向異性（fractional anisotropy，F(xiàn)A）值的降低有關(guān)（在腦白質(zhì)中，F(xiàn)A 值與髓鞘的完整性、纖維致密性和平行性呈正相關(guān)）。

本研究中病例組機(jī)械通氣（≥7 d）比例明顯高于對照組，并且研究結(jié)論認(rèn)為其是早產(chǎn)兒WMD 的獨立危險因素，與既往研究一致［17-18］。我們在與MRI 成像相關(guān)的研究中，還發(fā)現(xiàn)胼胝體、扣帶回中的FA值與機(jī)械通氣天數(shù)呈負(fù)相。推測可能的原因最有可能是機(jī)械通氣容易引起腦血流和顱內(nèi)壓波動，進(jìn)而導(dǎo)致腦室內(nèi)出血。而Park等［19］研究發(fā)現(xiàn)的高氧應(yīng)激是白質(zhì)損傷的獨立危險因素。Resch等［20］研究認(rèn)為機(jī)械通氣容易引起二氧化碳分壓（partial pressure of carbon dioxide，PCO2）的波動，過低的PCO2會導(dǎo)致腦血流減少，與本研究結(jié)論吻合。

本研究結(jié)果顯示，分娩前給予足劑量、足療程的地塞米松治療是早產(chǎn)兒WMD的保護(hù)因素。其保護(hù)作用可能與降低感染相關(guān)的免疫反應(yīng)，減輕細(xì)胞因子對少突膠質(zhì)細(xì)胞的損傷，顯著促進(jìn)腦血管的成熟，從而減少出生后腦損傷的發(fā)生有關(guān)［9］。但在本研究中，孕期貧、低血壓、中心靜脈置管、hsPDA、PIVH（Ⅲ-Ⅳ級）5個因素并未進(jìn)入多因素回歸分析模型中，仍需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步確認(rèn)研究確認(rèn)。

3.3 血細(xì)胞學(xué)參數(shù)與腦白質(zhì)損傷

本研究的病例組MCV、MCH 顯著低于對照組，而Silva 等［21］的研究結(jié)論：早產(chǎn)兒WMD 的有核紅細(xì)胞計數(shù)顯著增加。English 等［22］研究認(rèn)為較高的血紅蛋白水平與較少的腦缺血和較好的臨床結(jié)局相關(guān)。我們的研究認(rèn)為，可能是因為較高的血紅蛋白含量可能有利于氧氣或其他腦營養(yǎng)素的運(yùn)輸，減少了腦缺氧缺血性損傷。胎兒在宮內(nèi)的特定環(huán)境下MCV、MCH、MCHC 等各項指標(biāo)往往均高于生后的相應(yīng)值，但在臨床中缺鐵、地中海貧血或地中海貧血基因攜帶這些因素可能影響這些指標(biāo)。在本研究中，這些因素在兩組病例的構(gòu)成比無統(tǒng)計學(xué)差異的情況下通過Logistic 回歸分析發(fā)現(xiàn)減低的MCH作為WMD 發(fā)生的相關(guān)血細(xì)胞指標(biāo)，確認(rèn)這一結(jié)論需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步探討分析。

此外，病例組的PLT 計數(shù)、PCT 明顯低于對照組，而MPV 和PDW 高于對照組，在臨床中，新生兒的紅細(xì)胞、血小板易受感染、宮內(nèi)生長發(fā)育遲緩、母體疾病等因素的影響，嚴(yán)重的顱內(nèi)出血也可能影響血小板及紅細(xì)胞的數(shù)值變化，本研究將早發(fā)型敗血癥、胎兒宮內(nèi)生長發(fā)育遲緩、母體炎癥或免疫相關(guān)疾病、PIVH（Ⅲ-Ⅳ級）納入Logistic 回歸模型進(jìn)行混雜因素調(diào)整，經(jīng)分析后顯示MCH 減少及PLT 計數(shù)是多因素分析中WMD的危險因素相關(guān)的血細(xì)胞指標(biāo)，且按WMD 的嚴(yán)重程度分度后進(jìn)行有序Lo‐gistic 回歸分析后顯示早發(fā)型敗血癥和越小的胎齡是其危險因素，而PDW 則是其保護(hù)因素。事實上，血小板在機(jī)體內(nèi)除了凝血止血功能外，還參與了大腦微血管的形成與修復(fù)、神經(jīng)組織的再生與保護(hù)，并介導(dǎo)了腦細(xì)胞間的通訊［23-24］。因此，血小板可能有助于早產(chǎn)兒腦白質(zhì)區(qū)域微血管形成，以保證血供。在發(fā)育中的大腦，sonic hedgehog（shh）反應(yīng)干細(xì)胞的增殖依賴于血小板，血小板將上皮shh 轉(zhuǎn)運(yùn)到齒狀回，表明血小板與圍產(chǎn)期血管壁的膠質(zhì)細(xì)胞直接相互作用［25］。此外，血小板還在致密的顆粒中儲存了大量的神經(jīng)發(fā)生促進(jìn)分子，如5-羥色胺和組胺［26］。外泌體已被證明是包括神經(jīng)干細(xì)胞在內(nèi)的不同類型的成體干細(xì)胞的細(xì)胞通訊的重要機(jī)制。結(jié)合臨床，我們推測血小板可能在腦白質(zhì)的損傷與修復(fù)中起著重要作用。

其他血細(xì)胞學(xué)參數(shù)如第一周的白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞計數(shù)、單核細(xì)胞計數(shù)在單因素分析中顯示病例組均明顯高于對照組，但基于新生兒白細(xì)胞在生后6 d 內(nèi)變化較大的生理特點，進(jìn)行多因素回歸分析意義不大。

3.4 本研究新的發(fā)現(xiàn)及對臨床的指導(dǎo)意義

由于新生兒生后早期的血液學(xué)被認(rèn)為容易受母體及生后感染、炎癥及免疫因素影響，本研究已對其相關(guān)的混雜因素加以控制，并利用單因素、多因素Logistic 回歸分析、ROC 曲線、有序Logistic 回歸分析等統(tǒng)計學(xué)研究方法來探討早產(chǎn)兒腦白質(zhì)損傷的圍產(chǎn)期高危因素及血細(xì)胞指標(biāo)的相關(guān)性。如果能用簡便的血細(xì)胞指標(biāo)加傳統(tǒng)的圍產(chǎn)期高危因素來預(yù)測或者指導(dǎo)WMD 患者的診治，將能減輕患者痛苦，減少社會經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

3.5 結(jié)論性意見及不足

我們的研究結(jié)論認(rèn)為：早產(chǎn)兒機(jī)械通氣（≥7 d）、生后1 周平均血紅蛋白含量和血小板數(shù)目減低可能是早產(chǎn)兒WMD 發(fā)生的獨立危險因素，而產(chǎn)前應(yīng)用足療程的糖皮質(zhì)激素則是其保護(hù)因素；早發(fā)型敗血癥及較小的胎齡及較小的血小板分布寬度可能是WMD 嚴(yán)重程度的危險因素。然而，由于研究時間的限制，我們僅收集了近3 年85 例發(fā)生了WMD 的早產(chǎn)兒作為研究對象，樣本量可能比較小，研究結(jié)論可能存在一定的誤差。在此，我們呼吁更多的專科和學(xué)者，在今后的診治工作中，能在前瞻性大樣本量中去驗證WMD 與血細(xì)胞參數(shù)的相關(guān)性，為WMD 患兒的早發(fā)現(xiàn)早診治提供更可靠的依據(jù)。