新生儿脑损伤的影像与功能评价

罗 梅 综述，李清平 审校

新生儿脑损伤目前仍然是新生儿医学领域面临的重大问题之一，新生儿脑损伤常见的类型有缺氧缺血性脑病（Hypoxic-ischemic encephalothy,HIE）和颅内出血（intracranial hemorrhage,ICH）及早产儿脑白质病变，以及各种炎症性脑病、低血糖脑病、大范围脑卒中、胆红素脑病、代谢性脑病等。新生儿缺氧缺血性脑病是指由于围产期窒息导致的脑缺氧缺血性损害，包括特征性的神经病理及病理生理过程，并在临床上出现一系列脑病的表现；新生儿颅内出血主要包括脑室周围—脑室内出血（periventricular-intraventricular hemorrhage,PIVH）、硬脑膜下出血、蛛网膜下腔出血、脑实质出血、小脑及丘脑、基底核等部位的出血［1］。新生儿脑损伤是早期生命中发生的严重疾病，常会导致一系列严重后遗症，目前在新生儿疾病中仍是最受关注、研究较多的问题［2］。对于新生儿脑损伤的研究重点一直围绕在早期诊断与早期治疗上面，早期治疗必须基于早期正确的诊断。当前临床上对于新生儿脑损伤的诊断主要是依据临床表现结合影像学资料进行病情分析判断。不同的检查方法各有其优势和特性，影像学和功能检查相结合可能更有利于指导患儿的治疗及预后评估。现对目前运用于新生儿脑损伤诊断的影像学及功能评估方法作简要概述。

1 影像检查

临床上对于新生儿脑损伤的影像学评估方法主要包括：头颅超声波检查、电子计算机X 线断层扫描（CT）、核磁共振成像（MRI）。这三种方法都是通过直接观察脑的结构，从而对新生儿大脑状态作出评估的检查手段。除上述三个常用临床检查外，目前临床上PET-CT已开始应用于新生儿领域。

1.1 头颅超声波检查 新生儿前囟未闭合这一特殊解剖结构对于我们在新生儿期用头颅超声波检查提供了极大的帮助。头颅超声波检查优势在于无伤害性、可早期运用及操作便捷，对NICU 危重脑损伤患儿可行床旁检查，这一优越性相当突出，对危重症新生儿脑损伤在诊断和治疗方面极其有利，在脑室周围-脑室内出血诊断方面较其他影像检查有其优越性［3-5］。

头颅超声波检查在临床应用的主要有：B 超、多普勒及彩色多普勒。较B 超利用脉冲超声回波的幅度变化来反应脑组织的解剖结构这一特点，多普勒加用了电子脉冲技术，其结果是在获得解剖结构之外还能得到颅内血流动力学参数，可检测出血管情况及监测静脉窦通道内血流情况。在B 超及多普勒的基础上，彩色多普勒运用的是B超模式和彩色血流图相结合的检查方法，更加明确了血流动力学信息［6］。

颅脑超声波检查具有无损伤性、操作便捷、可用于床旁检查等优势。在诊断颅内出血方面B超与CT均是敏感的检查方法。在早产儿脑室旁白质软化的诊断上B 超与CT、MRI 都有良好的诊断作用。但在弥散性损伤脑白质水肿的诊断上B 超有较强的经验依赖性。在目前临床运用检查方面，头颅超声波检查在诊断新生儿脑损伤方面仍有一定的局限。在新生儿脑损伤的解剖影像学方面，B超要比CT、MRI欠佳［7］,但就早期诊断来说，B超要优于CT、MRI［8］。

1.2 CT 目前CT 已成为新生儿脑损伤诊断常用的检查技术之一，在临床运用方面，CT通过对新生儿脑部的解剖结构甚至血流灌注的检测来判断新生儿脑损伤的部位和程度，以此来协助脑损伤的诊断和治疗，但是CT作为目前临床常用的检查技术，有着很大的局限性，主要是：（1）新生儿脑损伤在足月儿和早产儿的解剖和血流方面存在一定的差异；（2）在新生儿期有正常低密度影和病灶的易混淆性；（3）CT扫描对新生儿脑损伤尤其是缺氧缺血性脑病有一定的时间限制；（4）由于新生儿颅骨解剖结构发育有一定的特殊性，在行CT扫描时存在着一定的孤形尾影；（5）CT具有较高的放射性；（6）不能作床旁检查，必须搬动患儿。以上这些问题都是我们在临床上不容忽视的，很容易在新生儿的诊断和治疗上造成一定的误差，对患儿治疗以及预后的判断影响甚大［9］。尽管如此，CT在临床上能够明确病变部位、范围，确定有无合并颅内出血以及出血类型，尤其是急性出血及原发性蛛网膜下腔出血，CT 较B 超和MRI 都更有优势［10］；且CT可用CT 值来表示脑水肿的程度，而B 超和MRI 多是定性分析，所以CT 在新生儿检查领域仍具有独特的价值。

1.3 MRI 相较于头颅超声波检查对检查者本身要求高及显像方面的局限性、CT扫描辐射及诊断过度、假阴性结果，MRI无辐射且软组织分辨率极高,已被认为是新生儿脑损伤中最常见的HIE 敏感性及特异性最高的影像学检查方式。MRI包括各种不同序列,多种序列的联合运用将从不同角度互补显示不同时期、不同性质的病变。MRI 较CT 更清楚的反应病变部位、范围以及周围组织的关系。在诊断过程中，MRI能检查诊断出几种更为详细的脑损伤，比如鉴别HIE与胆红素脑病及B超和CT迄今都未能很好诊断的脑实质点状出血和旁矢状区损伤等。Jouvet 的研究提示MRI 对颅内疾病的诊断更为可靠［11］；Rajeev Jyoti认为MRI 在判断HIE 患儿在神经系统受损方面是可以预见的［12］。不过对于这一敏感的影像学检查方法来说，对于患儿的配合度要求高以及时间相对较长，而且最主要的缺点是仍不能在更深层面比如分子水平上来评估患儿的预后程度。

美国神经学会新生儿神经影像指南建议有新生儿脑病史的患儿及有明显产伤和低红细胞比容或有凝血病迹象的患儿应作CT检查，如CT未能解释新生儿的临床状况，应进行MRI 检查。对其他有急性脑病的新生儿在出生2～8天应进行MRI检查；如果有作MRS 的条件，MRI 检查应包括MRS；如果有作DWI条件，进行MRI 检查时应包括DWI 检查；无MRI 条件，或新生儿因临床不稳定未能进行MRI检查时，应进行CT检查［13］。

1.4 PET-CT 在新生儿期，脑血流供应调控不完善，但脑代谢却十分旺盛，这就对我们人体这一特殊时期的影像学检查提出了相当高的要求［14］。近年来，在临床检查技术中越来越强调在分子水平上进行研究，PET-CT 是目前分子显像最先进的检查技术［15］，它在PET 的基础上添加CT 成像系统后可以使CT 图像和核医学图像进行融合，应用正电子技术和人体分子学的信息，对人体的正常代谢和病理改变进行数据图像显示以及独特的定量分析，可同时获得病变部位的功能代谢状况和精确解剖结构的定位信息。这一先进技术目前在成人水平运用较广，但由于其定位精确及对病变部位的功能代谢状况的可获得性这一系列极其重要的优越性，在新生儿脑损伤的影像学检查中是最有前景和临床运用价值的。PET-CT在中枢神经系统疾病方面能提供许多具有诊断价值的数据，如局部脑血流测定、局部脑氧代谢率、局部脑氧摄取分数、局部脑血流容积等［16］，也可利用18F-FDG PET 显像直接显示脑组织的局部能量代谢状况。结合这一先进的检查技术，可以对患儿的早期病情判断及预后做出更为全面的评估，使得对脑损伤患儿的治疗更加具有针对性。这一检查技术无论是在急性期的疾病诊断及恢复期的预后判断都是一种极好的判断和方法［17］。PET-CT能更加准确的定位以及了解患儿脑部的生理代谢情况，这一影像学检查目前在新生儿领域研究较少，但理论上在新生儿HIE的诊断、疗效判断、预后监测等方面PET-CT 都具有广泛的应用价值，值得进行深入的研究。PET-CT 目前主要运用在影像学方面，对于PET 这一新技术的研究目前仍在进一步深入当中，例如在放射线成像方面，SPECT、伽玛相机，其次在植物细胞间通讯的研究。

2 功能评估

与影像学检查相比，新生儿脑损伤的功能评价同样重要，功能评估可以更全面的对新生儿脑损伤进行早期诊断和有效治疗。新生儿脑损伤的功能评价目前临床上应用较多的有脑电图（electroencephalography）和诱发电位（EP）等神经电生理检查。脑电图包括视频脑电图（VEEG）和振幅整合脑电图（aEEG），诱发电位主要有视觉诱发电位（VEP）、脑干诱发电位（ABR），不同的检查从不同的角度和层面判断脑损伤的部位和程度，并能协助判断预后［18］。

2.1 脑电图 较CT、MRI 等影像学资料主要针对新生儿的解剖结构以此来对疾病辅助诊断的方法，脑电图能从功能上早期发现脑功能异常，脑电图客观反映不同部位的脑组织代谢及神经功能障碍等所引起的生物电活动，是脑功能的直接反应［19］。

2.1.1 视频脑电图（VEEG）VEEG是通过同时采集患者的脑电信号与图像信号进行存储、分析、编辑以协助对患者进行诊断和治疗的一种临床检测手段，在评估新生儿脑成熟度、脑功能状态尤其是缺氧缺血性脑病的诊断和预后判断方面具有很高的临床价值。Thordstein 等采用长程VEEG 记录，显示VEEG 背景对新生儿HIE 预后的判断有很好的预见价值［20-21］，其更为突出的是在癫痫的诊断方面，目前视频脑电图仍是诊断新生儿癫痫的金标准［22］。对于新生儿尤其是危重早产儿来说，因其不可能做完全的神经系统检查，那么视频脑电图在这时就显得尤为重要了，因为不同的胎龄以及不同的状态脑电图有不同的标准，为早产儿的脑损伤诊断提供了有力的证据［23］。

2.1.2 振幅整合脑电图（aEEG）aEEG 主要指一种监测脑皮层电活动的方法。其图形是脑功能监护仪（CFM）的输出结果，是连续脑电图记录的简化形式。aEEG 操作方便，图形直观，容易分析，在临床上特别是新生儿脑功能监护领域得到了越来越广泛的应用。aEEG原理主要是把传统脑电图的振幅特征进行压缩整合，其轨迹表现的是脑电图信号振幅从最大到最小的变异［24］。aEEG克服了脑电图电极多、变化大、操作过程相对复杂及易受干扰、结果判读专业性很强等缺点，且能够在检查意义上与常规脑电图保持一致［25］。目前临床上运用aEEG 主要为：（1）筛查高危儿脑损伤以及预后的随访；（2）新生儿脑损伤早期诊断及预后判断尤其是在高危早产儿脑发育成熟度方面，Toet等［26］通过对73例足月HIE生后3h及6h的aEEG进行研究分析，结果显示其敏感度和特异性都是非常高的；（3）用于足月儿癫痫的诊断。临床研究表明，aEEG 在脑损伤高危儿监护中具有特别的临床价值，可以早期判断新生儿缺氧缺血性脑病的严重程度、发现亚临床惊厥和监测抗惊厥药物的疗效、预测神经系统预后等。aEEG是目前窒息新生儿生后几小时期间脑功能监测较好的床边手段，干预预后判断准确，我们在临床上应该引起重视［27］。aEEG在临床上最重要的是对新生儿脑损伤的预后判断，经过大量国外研究证实了aEEG 在判断预后方面特异性及灵敏性都非常高［28-29］。

2.2 诱发电位 诱发电位是评价脑功能状态的另一种神经电生理检查方法，其原理是给予一定刺激后，诱发并记录特定通路的电活动，目前临床常用于新生儿领域的有视觉诱发电位（VEP）和脑干听觉诱发电位（ABR）。

2.2.1 视觉诱发电位（VEP）VEP 系指向视网膜发出光和图刺激，通过放在头皮上的作用电极和头面部某个合适位置上的参考电极记录下来的电位，属于电生理检查。VEP 是由于视网膜生物电信号通过视觉神经通道传导而来，可以反映视觉神经相关中枢神经核功能状态，由于各种原因导致的不同程度的脑损伤都可导致脑细胞内能量代谢等生理、生化发生改变，Mclullech等［30］指出窒息患儿VEP波形的正常与否与其视觉发育密切相关，近几年通过国内外大量的临床研究证实，VEP是评价大脑皮层功能和视觉发育的敏感指标。

2.2.2 脑干听觉诱发电位（ABR）ABR是一种非创性检查技术，能客观反应听力、脑干功能以及脑神经和脑听觉通路不同部位所引起的生物电活动，对脑功能评价有实质性的作用。其最大的优势在于无创，阈值稳定，且不受睡眠或镇静剂的影响，检查结果可靠，其结果的严重程度与脑损伤的严重程度是相对应的。近年，尽管新生儿听力失聪越来越受到人们的重视，不过在中国这个地域博大，农村人口较多的国家，至今仍面临着很多听力筛查和高危儿转诊这一严峻问题［31］。早期评估、发现新生儿听力损伤有利于及时采取治疗措施。对于患儿的长期治疗、随访来说，脑干诱发电位均能在神经电生理方面为患儿提供极有利的帮助。

2.3 脑氧代谢的检查 氧代谢是人体组织细胞正常生理功能和生命活动的基础。脑组织的氧代谢状况能直接反应脑细胞的功能状态是否正常。脑氧代谢的检查主要集中在近红外光谱技术（near-infrared spectroscopy,NIRS）的应用。功能性近红外光谱技术（fNIRS）是近年发展起来的一种利用光学原理实时检测组织结构性质和动态功能的方法。利用600～900nm的近红外光穿过头皮和颅骨，可以无创伤性的测得脑组织中的氧合血红蛋白（HbO2）、脱氧血红蛋白（Hb），进而得到局部脑组织的血氧饱和度（rSO2）、体现脑血容量的总血红蛋白（tHb）等脑血流动力学和脑组织氧代谢的信息。NIRS 对脑缺氧缺血的检测，其反应迅速而敏感。缺氧缺血一旦发生，近红外指标即出现变化，几乎没有时间上的延迟；而脑电图指标则在缺氧缺血事件发生约5 min 后才出现变化，且对轻度的缺氧缺血不太敏感。影像学变化发生更迟［32］。一项多中心研究显示脑rSO2与SpO2及SaO2呈正相关，相关系数r 分别为0.72 和0.74［33］。在脑损伤新生儿，脑rSO2低于58%时，大脑前动脉平均血流速度开始代偿性增高，脑损伤开始出现［34］。NIRS 是当前世界上唯一用于新生儿脑组织氧直接检测的无创性手段，近年来有关NIRS 对新生儿脑组织氧的检测已逐渐为我国临床医师所接受［35］。

新生儿脑损伤是在新生儿期引起死亡、脑瘫等不良后果最严重的疾病，在这一疾病的诊断上面，目前仍采用综合诊断的方法。各种临床检查都各有利弊，如何权衡利弊，恰当选择合适的检查手段，对新生儿脑损伤的及时诊断和正确治疗十分重要。

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