不同受孕方式單胎足月新生兒腦成熟度的磁共振研究

溫家祥，孫惠苗，楊 潔，李倩云，武艷君，靳 波，楊曉燕

近年來(lái)，不孕不育人群逐漸增多，已經(jīng)成為公眾衛(wèi)生健康問(wèn)題，通過(guò)輔助生殖技術(shù)(assisted reproductive technology，ART)出生的新生兒也越來(lái)越多，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注ART對(duì)腦發(fā)育的短期和長(zhǎng)期影響。本研究通過(guò)測(cè)量腦室、腦外間隙的寬度及腦成熟度(total maturation score，TMS)[1]評(píng)分，對(duì)比自然受孕(nature conceived，NC)和ART受孕的新生兒腦成熟度是否存在差異，從而判斷ART對(duì)新生兒腦發(fā)育是否存在影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 本研究為回顧性、單中心研究。選擇2018年3月—2021年2月在我院檢查的單胎足月新生兒205例，其中，99例為ART子代新生兒，106例為NC孕子代新生兒。納入標(biāo)準(zhǔn)：①單胎足月新生兒，出生胎齡37～<42周；②磁共振檢查于出生后4 d以內(nèi)完成；③生產(chǎn)過(guò)程順利。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并影響顱腦發(fā)育的疾病，例如缺氧缺血性腦病、顱內(nèi)出血、感染、發(fā)育畸形等；②生產(chǎn)過(guò)程中存在可能影響腦發(fā)育的情況，如胎膜早破、產(chǎn)程延長(zhǎng)等；③圖像中出現(xiàn)偽影，影響測(cè)量或評(píng)分。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有新生兒父母或法定監(jiān)護(hù)人均簽署了知情同意書(shū)(批準(zhǔn)文號(hào)：IRB-KY-2019-001)。

1.2 方法 檢查之前，給予新生兒10%水合氯醛1 mL/kg灌腸鎮(zhèn)靜，待其熟睡后掃描。掃描設(shè)備為Philips 3.0T磁共振掃描儀，8通道頭部線圈，采集軸位T1WI、T2WI序列[T1WI：重復(fù)時(shí)間(TR)300 ms，回波時(shí)間(TE)10 ms；T2WI：TR 3 000 ms，TE 80 ms，掃描層厚4.0～6.0 mm，層間距1.0 mm]。在T2WI序列分別測(cè)量，①側(cè)腦室前角最外端間距(ab)以及同一層面大腦橫徑(AB)；②側(cè)腦室三角區(qū)最外端間距(cd)以及同一層面大腦橫徑(CD)；③透明隔間腔寬度(CSP)；④丘腦上方生發(fā)基質(zhì)層面測(cè)量?jī)深~葉之間縱裂中點(diǎn)間的寬度(M)、右額前間隙(R1)、左額前間隙(L1)；⑤顳極前方腦外間隙最寬處-右顳前間隙(R2)、左顳前間隙(L2)[2-4]。測(cè)量方式磁共振圖像見(jiàn)圖1。

圖1 ab、cd、AB、CD、CSP、R1、L1、M、R2、L2測(cè)量方法磁共振圖像

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采用t檢驗(yàn)，當(dāng)方差齊時(shí)，采用已假設(shè)方差齊性的檢驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)方差不齊時(shí)，采用未假設(shè)方差齊性的檢驗(yàn)結(jié)果。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 ART組與NC組性別、胎齡比較 ART組出生胎齡小于NC組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組新生兒性別比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見(jiàn)表1。本研究將新生兒按照出生胎齡分成37周、38周、39周、40周、41周5組進(jìn)行分析，以降低出生胎齡較低對(duì)結(jié)果的影響。

表1 ART組與NC組性別、胎齡比較

2.2 ART組與NC組ab、cd、AB、CD、CSP、R1、L1、M、R2、L2比較(見(jiàn)表2)

表2 ART組與NC組ab、cd、AB、CD、CSP、R1、L1、M、R2、L2比較(±s)

2.3 腦成熟度評(píng)分 在T1WI、T2WI序列進(jìn)行腦成熟度評(píng)分。其中，包括髓鞘化進(jìn)程(M，7分)、皮層折疊(C，6分)、生發(fā)基質(zhì)(G，4分)、膠質(zhì)細(xì)胞移行帶(B，4分)。腦成熟度評(píng)分總分=M+C+G+B，由2名10年以上診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師進(jìn)行評(píng)分，并取其平均數(shù)。腦成熟度評(píng)分細(xì)則見(jiàn)圖3、表3。ART組與NC組皮層折疊比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，余3項(xiàng)指標(biāo)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，腦成熟度評(píng)分總分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.039)。

圖3 腦成熟度評(píng)分磁共振圖像

表3 腦成熟度評(píng)分細(xì)則

3 討 論

ART技術(shù)已經(jīng)在臨床廣泛運(yùn)用，運(yùn)用ART技術(shù)出生的嬰兒也越來(lái)越多。運(yùn)用ART技術(shù)出生的子代與NC方式相比，雙胎、早產(chǎn)等不利情況概率高；并且ART技術(shù)本身可能存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，ART技術(shù)中的部分操作可能會(huì)影響滋養(yǎng)細(xì)胞的植入和胎盤(pán)形成，并且運(yùn)用ART技術(shù)的人群多為高齡產(chǎn)婦，其雌孕激素的水平可能較低，或許會(huì)對(duì)胎兒的發(fā)育產(chǎn)生一定影響[5]。從本研究數(shù)據(jù)來(lái)看，雖然ART組和NC組均為足月新生兒，但是NC組出生胎齡在40周的比例最高；而ART組為37周比例最高，并隨著孕周的增加，比例逐漸下降。

在腦發(fā)育方面，孕期胎兒腦發(fā)育迅速，顱骨、腦成熟度、腦室及腦外間隙的寬度等會(huì)發(fā)生明顯的變化。Fukuyama等[6]提出顱骨與腦發(fā)育不平衡學(xué)說(shuō)，顱骨發(fā)育早于腦實(shí)質(zhì)發(fā)育，從而出現(xiàn)腦外間隙增寬現(xiàn)象。32周以前，腦脊液容積(包括腦室及腦室外腦脊液)隨著孕周逐步增加，在32周以后，腦脊液容積開(kāi)始出現(xiàn)不穩(wěn)定，有減少，隨著孕周的增加總體呈下降的趨勢(shì)[7]。所以用腦室形態(tài)、腦外間隙寬度可以間接評(píng)估腦實(shí)質(zhì)發(fā)育情況。

AB、CD值為通過(guò)腦室前角、三角區(qū)水平的大腦顱骨橫徑，并且為內(nèi)徑。本研究結(jié)果顯示，兩組AB、CD值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明在ART和NC子代單胎足月新生兒中，顱腔橫徑的發(fā)育一致。研究表明，孕周與胎兒顱腔內(nèi)體積(intracranial cavity volume，ICV)呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì)(r=0.97)[7]。所以推測(cè)相同孕周ART組與NC組顱腔的容積發(fā)育應(yīng)該是一致的。

ab、cd、CSP均值的測(cè)量過(guò)程中未體現(xiàn)出明顯的差異。兩組ab、cd的均值基本一致。CSP僅在37周、39周差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。CSP的形成和閉合是一個(gè)生理性的過(guò)程，雖然CSP的作用尚不明確，但是其為胎兒腦中線結(jié)構(gòu)發(fā)育良好的標(biāo)志。CSP在20～26周后出現(xiàn)，36～40周左右閉合[8]，有研究用超聲對(duì)比了20～26周ART和NC胎兒CSP的寬度，ART組CSP寬度略低于NC組[9]。然而在晚孕階段，早產(chǎn)兒或足月兒伴發(fā)缺血缺氧性腦損傷者CSP增寬，占85%[10]。本研究所測(cè)37～41周組中ART組CSP均值均大于NC組，與以上報(bào)道相符。據(jù)此推測(cè)ART組的CSP發(fā)育整體比較晚，表現(xiàn)在出現(xiàn)時(shí)間晚和消失時(shí)間晚。

腦外間隙指標(biāo) L1、R1和L2、R2反映額葉、顳葉的發(fā)育情況，本研究結(jié)果顯示，除41周胎齡新生兒外，兩組L1、R1比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，L2、R2比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？赡芘c顳葉的發(fā)育速度有關(guān)。Kretschmann等[11]認(rèn)為顳葉在妊娠后期較其他各葉增加更顯著，并且這種顯著的增加持續(xù)至出生后的1～2個(gè)月。本研究L2、R2的統(tǒng)計(jì)時(shí)間正好處在了顳葉發(fā)育的最關(guān)鍵時(shí)期，所以本次測(cè)量所得的L2、R2在ART和NC之間的差異可能是顳葉發(fā)育速度不同所致。在測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)即使在同一組內(nèi)，無(wú)論是ART組還是NC組，L2均大于R2。有學(xué)者認(rèn)為成年人群中顳葉的不對(duì)稱可能與利手、語(yǔ)言功能相關(guān)[12-13]。但也有學(xué)者認(rèn)為顳葉的不對(duì)稱在新生兒及嬰兒期(語(yǔ)言前人群)已經(jīng)存在[14]，這與本研究的發(fā)現(xiàn)類似。

在腦成熟度方面，本研究采用Childs等[1]提出的腦成熟度評(píng)分量表，包括髓鞘化進(jìn)程、皮層折疊、生發(fā)基質(zhì)、膠質(zhì)細(xì)胞移行帶。本研究結(jié)果顯示，ART組與NC組皮層折疊差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，余3項(xiàng)指標(biāo)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，TMS評(píng)分總分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，所以認(rèn)為總分的差異多為皮層折疊貢獻(xiàn)。這可能與皮層折疊的發(fā)生時(shí)間有關(guān)。有研究表明，在26周前腦體積先增長(zhǎng)；而26周后，腦表面積增加明顯，表面積的增加主要表現(xiàn)形式為腦溝折疊[15]。

ART子代較NC子代雙胎兒、早產(chǎn)、低出生體重、新生兒期入住重癥監(jiān)護(hù)室率等較高[16]。新生兒期腦發(fā)育在顳葉體積的發(fā)育、皮層卷曲方面，ART組稍慢于NC組，具體延遲時(shí)間尚不明確。目前對(duì)幼兒、學(xué)齡期兒童的研究普遍報(bào)道了正常的認(rèn)知、行為、社會(huì)情緒和精神運(yùn)動(dòng)發(fā)展[17-18]。

綜上所述，ART出生子代在新生兒期較易遇到早產(chǎn)、低出生體重等不利情況，導(dǎo)致腦發(fā)育遲緩，但是除外這些不利因素，ART子代較NC子代發(fā)育仍有遲緩。應(yīng)在新生兒出生后的發(fā)育過(guò)程中，避免不利因素的持續(xù)存在，最大限度降低損傷的不利影響，使新生兒腦發(fā)育在后續(xù)發(fā)育過(guò)程中追趕至正常水平。本研究的不足之處：研究過(guò)程中腦外間隙等參數(shù)需要手動(dòng)測(cè)量，腦成熟度的打分需要主觀評(píng)定，均存在人為因素；ART子代腦發(fā)育具體遲緩時(shí)間不能量化。今后應(yīng)采用圖像自動(dòng)分割軟件、機(jī)器學(xué)習(xí)等做進(jìn)一步闡述。