顱腦彩超應(yīng)用于早產(chǎn)兒腦白質(zhì)損傷的研究進(jìn)展

【摘要】 早產(chǎn)兒腦白質(zhì)損傷是指由圍生期缺血、缺氧及炎癥反應(yīng)導(dǎo)致，影響腦發(fā)育進(jìn)程，導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥，對(duì)家庭和社會(huì)造成極大負(fù)擔(dān)。顱腦彩超是早產(chǎn)兒初始和連續(xù)神經(jīng)影像學(xué)檢查的首選方式，具有操作便捷、重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，可以評(píng)估腦損傷隨時(shí)間的演變過(guò)程，以及大腦的生長(zhǎng)和成熟情況。還可以通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)大腦中動(dòng)脈的血流參數(shù)，反映早產(chǎn)兒腦組織灌注，有助于評(píng)估腦白質(zhì)損傷及神經(jīng)預(yù)后。本文就早產(chǎn)兒腦白質(zhì)損傷的腦血流變化及顱腦彩超在其中的應(yīng)用進(jìn)展做一綜述。

【關(guān)鍵詞】 早產(chǎn)兒 腦白質(zhì)損傷 大腦中動(dòng)脈血流 顱腦彩超

Research Progress on the Application of Craniocerebral Color Ultrasound in White Matter Injury of Premature Infants/CHEN Meng， AO Dang. //Medical Innovation of China， 2023， 20（22）： -188

[Abstract] White matter injury in preterm infants is caused by perinatal ischemia， hypoxia and inflammation， which affects the process of brain development and leads to neurological sequelae， causing great burden to the family and society. Craniocerebral color ultrasound is the preferred method for initial and continuous neuroimaging examination of preterm infants. It has the advantages of convenient operation and high repeatability， and can evaluate the evolution of brain injury over time， as well as the growth and maturity of the brain. It can also dynamically monitor the blood flow parameters of middle cerebral artery to reflect the perfusion of brain tissue in preterm infants， which is helpful to evaluate the prognosis of white matter injury and nerve. This article reviews the changes of cerebral blood flow in premature infants with white matter injury and the application of craniocerebral color ultrasound.

[Key words] Premature infants White matter injury Middle cerebral artery Craniocerebral color ultrasound

First-author's address： Affiliated Hospital of Guangdong Medical University， Zhanjiang 524000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2023.22.044

早產(chǎn)兒腦白質(zhì)損傷（white matter injury，WMI）常因體內(nèi)炎癥反應(yīng)、缺氧缺血再灌注損傷造成，主要為局灶性和彌漫性WMI，是早產(chǎn)兒主要的腦損傷形式[1]。WMI早產(chǎn)兒中0.5%～10%出現(xiàn)腦性癱瘓，25%～50%出現(xiàn)認(rèn)知、行為、注意力及社交缺陷[2]。吳文華等[3]對(duì)80例腦損傷早產(chǎn)兒研究發(fā)現(xiàn)從糾正胎齡40周開(kāi)始干預(yù)組腦癱發(fā)生率、全面發(fā)育落后發(fā)生率及語(yǔ)言發(fā)育遲緩發(fā)生率均顯著低于糾正胎齡2個(gè)月和3個(gè)月的干預(yù)組。因此，早期診斷及干預(yù)腦白質(zhì)損傷，減少神經(jīng)系統(tǒng)不良后遺癥，是提高早產(chǎn)兒生存質(zhì)量的關(guān)鍵。而腦白質(zhì)損傷患兒早期臨床癥狀缺乏特異性，早期診斷主要靠影像學(xué)檢查。新生兒顱腦彩超具有作為床邊工具的優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)安全、可靠的連續(xù)成像，評(píng)估腦損傷隨時(shí)間的演變過(guò)程，以及大腦的發(fā)育和成熟情況[4]，是早期篩查早產(chǎn)兒WMI的主要方法。早產(chǎn)兒大腦中動(dòng)脈（middle cerebral artery，MCA）血供是腦白質(zhì)灌注的主要來(lái)源，其血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)評(píng)估早產(chǎn)兒預(yù)后具有重要的臨床價(jià)值[5]。

1 腦白質(zhì)發(fā)育特點(diǎn)與腦血流關(guān)系

從大腦前、中、后動(dòng)脈發(fā)出的長(zhǎng)穿支在受孕24～28周出現(xiàn)，延長(zhǎng)到腦室周?chē)?，保證腦室周?chē)畈堪踪|(zhì)的血流供給。受孕32～40周，是短穿支發(fā)育活躍期，其滿足皮層下白質(zhì)的血供。長(zhǎng)穿支與短穿支間的吻合支在受孕32周后才開(kāi)始逐漸形成，因此，胎齡32周前的早產(chǎn)兒，供應(yīng)腦白質(zhì)血流的小動(dòng)脈在組織解剖結(jié)構(gòu)上并未完全發(fā)育成熟[6]。早產(chǎn)兒腦血管調(diào)節(jié)能力差，功能發(fā)育不成熟，仍存在“壓力被動(dòng)性血流”，腦血液供給特別容易隨著全身血流動(dòng)力學(xué)的改變而變化，導(dǎo)致腦白質(zhì)損傷[7]，特別是腦室周?chē)踪|(zhì)位于腦動(dòng)脈血流供給的臨界處和末端，當(dāng)缺血缺氧時(shí)，腦血流灌注壓降低，腦血液供給不足，易造成腦白質(zhì)損傷[8]。

早產(chǎn)兒大腦中動(dòng)脈是大腦動(dòng)脈中最粗壯的一支，攜帶全腦80%左右血流供給至大腦半球[9]，供應(yīng)額葉、頂葉、顳葉前部的絕大部分半球突面皮層結(jié)構(gòu)及深部腦白質(zhì)，還供應(yīng)大部分尾狀核、內(nèi)囊膝部和后部的前上部、基底節(jié)、腦室旁白質(zhì)和室管膜下血管床等。故MCA血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)變化可較正確地體現(xiàn)腦白質(zhì)灌注情況。

2 早產(chǎn)兒腦血流變化與腦白質(zhì)損傷的關(guān)系

早產(chǎn)兒由于各種因素如不當(dāng)通氣、高滲藥物應(yīng)用、宮內(nèi)感染、寒冷損傷、血管活性藥物、輸液速度過(guò)快等原因，會(huì)干擾腦血流灌注。缺氧缺血早期，憑借機(jī)體自主調(diào)節(jié)機(jī)制，優(yōu)先供應(yīng)心腦血管，此時(shí)MCA代償性擴(kuò)張，大腦中動(dòng)脈阻力指數(shù)（resistance index，RI）下降，收縮期峰值血流速度（peak systolic velocity，PSV）和舒張末期流速（end diastolic velocity，EDV）升高，腦組織血流供應(yīng)增加，一般發(fā)生于出生后12 h內(nèi)[10]。隨著病情進(jìn)一步加重，缺氧缺血引起氧自由基增多，導(dǎo)致腦細(xì)胞氧化代謝障礙，形成腦水腫，使顱內(nèi)壓增高，腦血管收縮，此時(shí)RI升高，PSV、EDV均下降，腦組織血液供應(yīng)相應(yīng)地減少[11]。

3 大腦中動(dòng)脈血流參數(shù)在腦白質(zhì)損傷中的評(píng)估

國(guó)內(nèi)外研究認(rèn)為MCA血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)可直接反映大腦的血供情況，對(duì)早期診斷窒息引起的腦損傷及評(píng)估預(yù)后有重要意義[12-13]。孫玉梅[14]研究表明80例中重度顱腦損傷患兒大腦中動(dòng)脈PSV、EDV水平均顯著低于輕度患兒，中重度組患兒RI值顯著高于輕度組（Plt;0.05），說(shuō)明RI值與腦損傷程度呈正相關(guān)。田飛[15]通過(guò)對(duì)126例腦損傷的早產(chǎn)兒進(jìn)行顱腦超聲的研究發(fā)現(xiàn)，隨著腦損傷程度的加重，大腦中動(dòng)脈PSV和EDV逐漸降低，RI逐漸升高。

Ojala等[16]研究發(fā)現(xiàn)早產(chǎn)兒出生后24 h內(nèi)的腦血流速度（cerebral blood flow velocity，CBFV）與12個(gè)月時(shí)的精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育有關(guān)，并發(fā)現(xiàn)低CBFV與不良精神運(yùn)動(dòng)結(jié)果有關(guān)。Arditi等[17]通過(guò)對(duì)51名低出生體重兒研究發(fā)現(xiàn)，右側(cè)CBFV與神經(jīng)行為成熟呈負(fù)相關(guān)，特別是與新生兒注意力相關(guān)，而左側(cè)CBFV與嬰兒期嬰兒心理發(fā)育過(guò)程呈正相關(guān)。大腦中動(dòng)脈供應(yīng)部分顳葉、頂葉和額葉，腦血流速度不對(duì)稱對(duì)神經(jīng)行為成熟和認(rèn)知發(fā)育的影響可能與這些區(qū)域中的激活有關(guān)。Zhang等[18]對(duì)28周嬰兒的研究表明，連續(xù)超聲成像顯示廣泛周?chē)踪|(zhì)軟化與24個(gè)月時(shí)較差的心理和精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育相關(guān)。蔡蓉等[5]通過(guò)顱腦彩超對(duì)174例早產(chǎn)低出生體重兒在出生后3 d內(nèi)的MCA血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)研究顯示，神經(jīng)預(yù)后不良組早產(chǎn)兒PSV和EDV均低于預(yù)后良好組，RI高于預(yù)后良好組。

4 顱腦彩超評(píng)估早產(chǎn)兒腦白質(zhì)損傷的預(yù)后

4.1 顱腦彩超中腦室周?chē)芈曉鰪?qiáng)在WMI中的應(yīng)用

一般來(lái)說(shuō)，早產(chǎn)兒WMI在顱腦彩超上的特點(diǎn)是腦室周?chē)芈曉鰪?qiáng)（periventricular echoenhance，PVE），這些腦室周?chē)母呋芈曌兓梢栽趲滋靸?nèi)消失或持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間，演變成膠質(zhì)性或囊性變化和/或腦室擴(kuò)大，并伴有腦容量減少和發(fā)育不良的其他特征。文獻(xiàn)[19]研究表明，腦室周?chē)踪|(zhì)軟化（periventricular leukomalacia，PVL）患兒中大多數(shù)顱腦彩超表現(xiàn)為PVE，少部分出現(xiàn)小囊腔，極小部分患兒無(wú)明顯改變。張敏等[20]對(duì)261例早產(chǎn)兒研究發(fā)現(xiàn)出生28 d后檢查腦室周?chē)鷱?qiáng)回聲仍未消退的患兒，回聲增強(qiáng)區(qū)出現(xiàn)了單個(gè)或者多個(gè)大小不等的小囊腔變化，經(jīng)MRI確診為腦白質(zhì)軟化。

4.2 腦室周?chē)踪|(zhì)軟化在顱腦彩超中的評(píng)估

文獻(xiàn)[21]研究發(fā)現(xiàn)PVL的超低出生體重兒與糾正年齡8歲時(shí)的神經(jīng)發(fā)育障礙密切相關(guān)，表現(xiàn)為中度或重度腦癱、失明或耳聾等。在一項(xiàng)對(duì)28周早產(chǎn)兒的顱腦彩超研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)顱腦彩超成像顯示的廣泛PVL患兒與24個(gè)月時(shí)較差的心理和精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育相關(guān)[18]。

4.3 腦室內(nèi)出血在顱腦彩超的評(píng)估

Patra等[22]研究表明在糾正年齡20個(gè)月時(shí)，Ⅰ、Ⅱ級(jí)腦室內(nèi)出血（intraventricular hemorrhage，IVH）的極低出生體重早產(chǎn)兒的認(rèn)知和語(yǔ)言結(jié)果比顱腦彩超正常的嬰兒差，他們的主要神經(jīng)系統(tǒng)異常和神經(jīng)發(fā)育障礙的發(fā)生率也較高。Bolisetty等[23]研究也表明在糾正年齡2～3歲時(shí)的早產(chǎn)兒，與沒(méi)有IVH的早產(chǎn)兒相比，Ⅰ、Ⅱ級(jí)IVH與神經(jīng)感覺(jué)障礙、發(fā)育遲緩、腦癱（cerebral palsy，CP）和耳聾的發(fā)生率增加有關(guān)。一項(xiàng)研究檢查超低出生體重兒出生后8歲時(shí)不同級(jí)別IVH的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低級(jí)別IVH的腦癱發(fā)生率高于沒(méi)有IVH的患兒，而較高級(jí)別的IVH與運(yùn)動(dòng)、智力和一些學(xué)術(shù)功能的損害有關(guān)[24]。IVH的另一種并發(fā)癥，即腦室周?chē)鲅怨Ｋ琅c胎齡26周早產(chǎn)兒的2年預(yù)后較差有關(guān)；即腦室周?chē)鲅怨Ｋ赖拇笮『蛧?yán)重程度的增加與Bayley嬰幼兒發(fā)育量表的粗大運(yùn)動(dòng)評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，與較差的認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)結(jié)果相關(guān)[25]。

4.4 腦室擴(kuò)大在顱腦彩超中的評(píng)估

Kuban等[26]研究發(fā)現(xiàn)腦室擴(kuò)大與2歲時(shí)小頭畸形和腦癱的風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，腦癱影響44%的腦室擴(kuò)大兒童。一項(xiàng)針對(duì)妊娠30周前出生的44名嬰兒的小型單中心研究報(bào)告了1個(gè)月時(shí)腦室擴(kuò)大與2歲時(shí)運(yùn)動(dòng)和語(yǔ)言發(fā)育延遲之間的關(guān)聯(lián)[27]。一項(xiàng)對(duì)4 193名胎齡lt;27周的新生兒的多中心觀察性隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，患有非出血性腦室擴(kuò)大的嬰兒在糾正胎齡18至22個(gè)月時(shí)出現(xiàn)神經(jīng)發(fā)育障礙、認(rèn)知結(jié)果差、中度至重度腦癱及死亡或神經(jīng)發(fā)育障礙的概率比顱腦彩超檢查正常的正常新生兒更高[28]。

一項(xiàng)對(duì)433名超低出生體重兒的早產(chǎn)兒進(jìn)行的大型隊(duì)列研究結(jié)果表明，晚期顱腦彩超的異常和腦白質(zhì)的嚴(yán)重程度與18～22個(gè)月大的精細(xì)運(yùn)動(dòng)顯著相關(guān)，精細(xì)運(yùn)動(dòng)缺陷的發(fā)生率幾乎是腦癱的3倍[29]。

綜上所述，顱腦彩超具有床旁操作、簡(jiǎn)單快捷、重復(fù)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)安全、可靠的連續(xù)成像，并結(jié)合顱腦大腦中動(dòng)脈血流參數(shù)，能評(píng)估腦損傷隨時(shí)間的演變，以及大腦的生長(zhǎng)發(fā)育和成熟情況，可早期診斷腦白質(zhì)損傷，早期行干預(yù)治療，改善早產(chǎn)兒神經(jīng)預(yù)后。目前局限性有：還未定論大腦中動(dòng)脈RI值高于多少能預(yù)測(cè)腦白質(zhì)損傷；左右大腦中動(dòng)脈的血流參數(shù)是否對(duì)腦白質(zhì)有不同影響；大腦中動(dòng)脈血流的相關(guān)性仍需大樣本去佐證，同時(shí)其臨床應(yīng)用價(jià)值到目前為止還沒(méi)有被很好地描述。目前彌散張力成像（diffusion tension imaging，DTI）是診斷腦白質(zhì)損傷的金標(biāo)準(zhǔn)，顱腦彩超對(duì)非囊性及直徑較小的囊性病灶的診斷敏感度并不高。

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