顱內(nèi)出血新生兒的aEEG、MRI和血清MMP、TIMP的變化及臨床意義

閆永壘， 李 文， 羅 斌， 唐 靜， 任新悅，付田麗， 趙 靜， 殷美樂(lè)， 陳麗祺*

1. 承德市中心醫(yī)院， 河北 承德 067000；2. 惠州市第二婦幼保健院(廣東醫(yī)科大學(xué)附屬婦女兒童醫(yī)院)， 廣東 惠州 516000

新生兒發(fā)生腦損傷易致顱內(nèi)出血，常發(fā)部位主要有基質(zhì)、腦室、大腦實(shí)質(zhì)、小腦等，腦室出血的發(fā)生率較高[1,2]。臨床上常用振幅整合腦電圖(aEEG)對(duì)腦功能進(jìn)行檢測(cè)，關(guān)于其在新生兒驚厥、新生兒窒息、呼吸窘迫綜合征中的研究較多，但對(duì)新生兒顱內(nèi)出血的監(jiān)測(cè)及預(yù)后評(píng)估的報(bào)道尚少[3,4]。影像學(xué)檢查常為新生兒顱內(nèi)出血評(píng)估的輔助手段，其中，常規(guī)磁共振成像(MRI)對(duì)于腦組織信號(hào)差異不大的病灶易出現(xiàn)假陰性結(jié)果[5]，而磁敏感加權(quán)成像(SWI)較MRI在對(duì)出血灶的大小、數(shù)目和部位顯示效果更佳，可靈敏地判斷少量顱內(nèi)出血，故逐漸被臨床重視[6,7]，SWI對(duì)腦外傷、腦出血、血管畸形、腦梗死等疾病具有診斷價(jià)值[8]。妊娠高血壓、缺氧、早產(chǎn)、產(chǎn)傷是新生兒顱內(nèi)出血的常見(jiàn)危險(xiǎn)因素[9,10]，同時(shí)，血液學(xué)指標(biāo)與新生兒顱內(nèi)出血的關(guān)系也值得臨床研究，基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是一種可分解細(xì)胞外基質(zhì)的蛋白酶，參與腦水腫和腦損傷的發(fā)生，而基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑-1(TIMP-1)可以調(diào)控MMPs酶原的激活程度，兩者在正常生理?xiàng)l件下處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)[11,12]，但其與新生兒顱內(nèi)出血發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系還需進(jìn)一步明確。關(guān)于aEEG聯(lián)合MRI影像學(xué)指標(biāo)及血清學(xué)指標(biāo)的研究較少。本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)顱內(nèi)出血新生兒血清基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)、TIMP-1水平并分析其與正常新生兒間的差異，探討顱內(nèi)出血新生兒aEEG、MRI特征聯(lián)合血清MMP-9、TIMP-1水平的變化及其臨床意義，以期找尋更佳預(yù)測(cè)新生兒顱內(nèi)出血的方案。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年5月至2021年8月承德市中心醫(yī)院收治的63例顱內(nèi)出血新生兒作為出血組，同期80例健康新生兒作為對(duì)照組。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)研究決定后實(shí)施，患兒家屬均簽署知情同意書(shū)。兩組新生兒出生體重、日齡、性別、胎齡等基礎(chǔ)情況比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。納入標(biāo)準(zhǔn)：新生兒顱內(nèi)出血參考《諸福棠實(shí)用兒科學(xué)》(第7版)[13]中的標(biāo)準(zhǔn)診斷；患兒日齡1～27 d；均為早產(chǎn)兒，胎齡<37周；患兒aEEG、MRI及血清MMP-9、TIMP-1檢查結(jié)果完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：具有染色體異?；蚱渌忍爝z傳性疾病患兒；先心病患兒；合并肺炎或其他系統(tǒng)嚴(yán)重感染患兒；腦白質(zhì)軟化或其他神經(jīng)系統(tǒng)先天遺傳性疾病患兒。

1.2 方法

aEEG檢查：所用儀器為CFM6000腦功能監(jiān)護(hù)儀，將國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)10-20電極安放系統(tǒng)的P3～P4處，安裝電極時(shí)應(yīng)避開(kāi)頭皮破損處、血腫等，調(diào)節(jié)阻抗小于20 kΩ。放大腦電活動(dòng)信號(hào)，利用濾波器清除掉2 Hz以下及15 Hz以上信號(hào)，并以半對(duì)數(shù)形式輸出腦電信號(hào)，將其描記在熱敏紙上，紙速6 mm/h。以振幅形式輸出描記圖形，處理aEEG信號(hào)并使其形成整流信號(hào)，通過(guò)其波形，分析aEEG背景連續(xù)性、睡眠-覺(jué)醒周期、下邊界振幅和帶寬。正常新生兒aEEG表現(xiàn)為背景活動(dòng)連續(xù)，有明顯睡眠-覺(jué)醒周期，下邊界振幅>5 μV，帶寬≤15 μV，其中，連續(xù)正常電壓為正常aEEG波形，不連續(xù)正常電壓或連續(xù)正常電壓合并癲癇樣驚厥活動(dòng)為輕度異常aEEG波形，其余波形均為重度異常aEEG波形。

常規(guī)MRI掃描，所用儀器為GE0.2T低場(chǎng)強(qiáng)MRI機(jī)，使用顱腦專(zhuān)用線圈，掃描系列：矢狀位T1WI，軸位T1WI、T2WI、Flair。矢狀位T1WI參數(shù)：TE 12 ms，TR 550 ms；軸位T1WI使用SE序列，TE 12 ms，TR 550 ms；軸位Flair：TE 120 ms，TR 7000 ms，TI 2200 ms；軸位T2WI采用TSE序列，TE 92 ms，TR 5200 ms。由2位經(jīng)驗(yàn)豐富的高年資醫(yī)師采取盲法閱片，當(dāng)兩者意見(jiàn)不一致時(shí)需由第三位醫(yī)師再次閱片，最后達(dá)成共識(shí)。評(píng)估出不同部位的血病灶信號(hào)特征。

SWI掃描：當(dāng)醫(yī)師判斷常規(guī)MRI掃描的成像質(zhì)量較好時(shí)行SWI掃描。采用fastSWI序列，采用軸位SWI：TR 69 ms，TE 60 ms，層厚2.0 mm，F(xiàn)OV 18 cm×23 cm，矩陣202×256，共掃描3 min29 s。由Inline技術(shù)自動(dòng)生成SWI幅度圖及相位圖，并將上述所得信息傳入SyngoMR工作站，進(jìn)行重建，獲得與T1WI、T2WI顯示層面一致的SWI圖像。血清MMP-9、TIMP-1檢查：抽取靜脈血2 mL，離心(2000 r/min，15 min)后取血清待測(cè)，采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定MMP-9和TIMP-1水平，試劑盒購(gòu)自深圳市新產(chǎn)業(yè)生物醫(yī)學(xué)工程股份有限公司，根據(jù)最后所得光密度值D(λ)，查標(biāo)準(zhǔn)曲線獲得每份標(biāo)本的MMP-9、TIMP-1水平。

按照顱內(nèi)出血量對(duì)出血組患兒進(jìn)行分組，顱內(nèi)出血量<15 mL為小出血量組、15 mL≤顱內(nèi)出血量<30 mL為中出血組、顱內(nèi)出血量≥30 mL為大出血量組[13]。最終，小出血量組24例、中出血量組31例、大出血量組8例。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 顱內(nèi)出血新生兒常規(guī)MRI序列與SWI檢查結(jié)果比較

63例顱內(nèi)出血新生兒，經(jīng)常規(guī)序列MRI檢查和SWI檢測(cè)，兩種掃描方式對(duì)基質(zhì)出血、脈絡(luò)叢出血、第四腦室出血、大腦實(shí)質(zhì)出血、小腦出血、硬膜外出血的檢出率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；SWI檢查方法對(duì)側(cè)腦室出血的檢出率(50.79%)高于MRI常規(guī)序列的(33.33%)(P<0.05)。詳見(jiàn)表1。圖1為某出血組新生兒常規(guī)MRI序列與SWI檢查結(jié)果，為第四腦室出血。

表1 顱內(nèi)出血新生兒常規(guī)MRI序列與SWI檢查結(jié)果比較[n(%)]

圖1 某顱內(nèi)出血新生兒常規(guī)MRI序列(a)與SWI檢查(b)結(jié)果

2.2 顱內(nèi)出血新生兒與對(duì)照組患兒的aEEG參數(shù)特征比較

出血組患兒的連續(xù)性電壓中背景活動(dòng)連續(xù)性患兒占比、睡眠-覺(jué)醒周期患兒占比均低于對(duì)照組患兒(P<0.05)；出血組患兒的QS期下邊界電壓、AS期下邊界電壓測(cè)定值低于對(duì)照組，出血組患兒的QS期帶寬、AS期帶寬測(cè)定值均高于對(duì)照組(P<0.05)。詳見(jiàn)表2。

表2 顱內(nèi)出血新生兒與對(duì)照組患兒的aEEG參數(shù)特征比較

2.3 出血組和對(duì)照組的血清MMP-9、TIMP-1水平比較

出血組患兒的血清MMP-9、TIMP-1水平顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。詳見(jiàn)表3。

表3 出血組和對(duì)照組的血清MMP-9、TIMP-1水平比較

2.4 不同出血量的顱內(nèi)出血患兒血清MMP-9、TIMP-1水平比較

小出血量、中出血量、大出血量三組患兒隨著出血量增加，血清MMP-9、TIMP-1水平逐漸升高，組間兩兩比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見(jiàn)表4。

表4 不同出血量的顱內(nèi)出血患兒血清MMP-9、TIMP-1水平比較

3 討論

aEEG檢查具有方便快速、電極少、圖形直觀易分析等優(yōu)勢(shì)，在對(duì)小兒顱內(nèi)出血檢查中應(yīng)用廣泛，SWI及MRI也可作為新生兒顱內(nèi)出血檢查的有力補(bǔ)充[14]。目前，有關(guān)影像學(xué)檢查及血液學(xué)指標(biāo)聯(lián)合診斷顱內(nèi)出血的研究較少，本研究聯(lián)合分析結(jié)果顯示，MRI和SWI兩種掃描方式對(duì)不同部位出血的檢出率沒(méi)有顯著差異。SWI利用血氧水平依賴成像，可以造成組織間磁敏感差異，對(duì)細(xì)小靜脈和微小出血的顯示能力比常規(guī)MRI敏感[15]。兩者聯(lián)合后，可很好地顯示新生兒顱內(nèi)出血的部位，本研究中，SWI檢查方法對(duì)側(cè)腦室出血的檢出率較高，SWI探查顱內(nèi)出血具有更高敏感性，其對(duì)磁場(chǎng)不均勻性很敏感。顱骨及緊貼顱骨的硬膜下出血在SWI上呈極低信號(hào)，還能清晰分辨?zhèn)仁页鲅?，由于腦脊液通路中的第三腦室、中腦導(dǎo)水管和側(cè)孔相對(duì)比較狹窄，血液積聚在側(cè)腦室內(nèi)，SWI對(duì)此部位出血的敏感性較高。出血病灶在MRI中主要表現(xiàn)為T(mén)1短信號(hào)或T2長(zhǎng)信號(hào)，若腦實(shí)質(zhì)中出血量較少，T1WI白質(zhì)低信號(hào)易將出血信號(hào)襯托出來(lái)。MRI的成像序列較多，可以借助軸位、矢狀位或者任意斜位成像確定出血部位所在，且此技術(shù)可以減少有亨氏偽影的干擾[16]。

研究認(rèn)為，血清MMPs家族在腦水腫的發(fā)生中發(fā)揮了重要作用，MMP-9及TIMP-1在腦損傷及腦出血的關(guān)系得到大量研究[17]。MMP-9依賴鈣離子和鋅離子作用于血管基底膜成分，可使血管周?chē)w粘連蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)降解，使大量水、電解質(zhì)外流，造成腦損傷，引發(fā)出血。TIMP-1正常情況下是與MMP-9按照1∶1的比例釋放。研究顯示[18]，在某些病理?xiàng)l件下如腦出血中上述比例關(guān)系會(huì)發(fā)生變化，加重細(xì)胞外基質(zhì)的降解，此機(jī)制造成了嚴(yán)重的腦損傷，促發(fā)出血。本研究結(jié)果顯示：出血組患兒的血清MMP-9、TIMP-1水平顯著高于對(duì)照組，且血清MMP-9、TIMP-1水平隨著出血量的增加而升高，說(shuō)明血清MMP-9、TIMP-1水平變化與新生兒顱內(nèi)出血的發(fā)生有關(guān)，可用其水平變化評(píng)估病情進(jìn)展及預(yù)后情況。分析原因是炎癥因子誘導(dǎo)了MMP-9、TIMP-1的高表達(dá)，有研究提出，MMPs和TIMP-1可協(xié)助炎癥因子參與大鼠腦缺血后腦損傷的發(fā)生發(fā)展[19]，MMP-9對(duì)中樞神經(jīng)細(xì)胞具有支持、營(yíng)養(yǎng)、增殖、防御和遷移等作用。天然的MMPs特異性抑制劑是TIMPs，MMPs與TIMPs之間的平衡關(guān)系維持細(xì)胞外基質(zhì)的完整性。MMP-9的過(guò)度表達(dá)與血腦屏障滲透性增加及腦損傷出血是同步的。TIMP-1在出血后一段時(shí)間內(nèi)會(huì)達(dá)高峰，提示TIMP-1通過(guò)抑制MMP-9的表達(dá)減輕腦出血，對(duì)腦周邊組織產(chǎn)生內(nèi)源性保護(hù)作用。體現(xiàn)在本研究中，MMP-9、TIMP-1平衡被打破，誘發(fā)腦出血。

aEEG適用于新生兒重癥監(jiān)護(hù)室中床旁腦功能監(jiān)測(cè)，但此技術(shù)在我國(guó)新生兒領(lǐng)域的研究起步很晚，大部分是對(duì)他人實(shí)驗(yàn)的重復(fù)及完善[20]。需要關(guān)注的是，在進(jìn)行aEEG檢查時(shí)需要妥善固定電極并嚴(yán)格控制電極阻抗。aEEG避免了常規(guī)腦電圖多通道、信號(hào)易受干擾的不足，且圖形直觀易分析，至今尚沒(méi)有關(guān)于檢查中出現(xiàn)不良反應(yīng)的報(bào)道[21]。本研究在aEEG分析中對(duì)新生兒背景活動(dòng)進(jìn)行研究，相當(dāng)于對(duì)腦電圖進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，更能說(shuō)明顱內(nèi)出血后腦電圖變化情況。本研究將其與MRI、SWI及血液學(xué)指標(biāo)聯(lián)用，結(jié)果更具參考價(jià)值。

綜上所述，顱內(nèi)出血新生兒采用SWI檢查能更準(zhǔn)確地診斷出血部位，aEEG對(duì)顱內(nèi)出血具有較高的診斷價(jià)值，血清MMP-9、TIMP-1與顱內(nèi)出血量有關(guān)，通過(guò)綜合參考MRI、aEEG及血清MMP-9、TIMP-1水平變化有利于臨床診斷新生兒顱內(nèi)出血。