新生儿缺氧缺血性脑病磁共振弥散张量成像与行为神经测定的相关性研究

张来安，鲁洪

（江油市人民医院放射科，江油 621700）

新生儿缺氧缺血性脑病（hypoxic－ischemic encephalopathy，HIE）是各种围产期窒息引起脑血流减少或暂停，部分或完全缺氧所致的胎儿或新生儿脑损伤，是新生儿死亡或发生后遗症的重要原因之一，其发病率和致残率较高［1］，早发现、早诊断和早治疗是减少HIE后遗症，提高患儿生存质量的关键。磁共振弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）可直观显示脑白质内神经传导束的形态和走行方向，是目前评估脑白质发育、诊断脑白质疾病的重要方法，其在临床的应用已越来越广。本文拟探讨DTI与新生儿行为神经测定（neonatal behavioral neurology assessment，NBNA）诊断HIE损伤程度的相关性，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

收集本院2012年1月～2013年12月经临床确诊的HIE新生儿38例，其中男22例、女16例，孕龄37～42w，平均出生体质量（3 728±579）g。诊断标准为中华医学会儿科学会新生儿学组1996年修订的《新生儿缺氧缺血性脑病诊断依据和临床分度》。

1.2 NBNA评分

NBNA评分分为5个部分，共20项，其中行为能力6项，主动肌张力4项，被动肌张力4项，原始反射3项和一般状态3项。每项有0、1、2分3个分度，未引出或显著不正常为0分，轻微不正常为1分，完全正常为2分，满分为40分。所有患儿均在7d内由儿科专职医师测评，评分＜35分为异常，提示可能有脑损伤。

1.3 磁共振检查

使用GE SignaHDe 1.5T超导型 MR仪，8通道头颈联合神经血管专用线圈。扫描时新生儿处于自然睡眠状态或应用10%水合氯醛0.5mL／kg灌肠。首先行颅脑常规 MRI检查：横断面 T1WI FLAIR＋T2WI＋T2WI FLAIR，矢状面 T1WI FLAIR。DWI检查使用扩散加权－横断面回波平面成像（EPI）序列扫描，TR 6 000ms，TE 82.7ms；扩散敏感因子b值＝700s／mm2，25个扩散方向；矩阵128×128，2次激励；层厚6mm，间隔1mm；FOV为24cm×24cm，时间42s。

1.4 图像处理及分析

常规MRI及DWI图像由两位高年资MRI主治医师阅片。患儿HIE脑损伤分度标准参见韩玉坤等［2］《新生儿缺氧缺血性脑病》：轻度表现为皮层及皮层下病变，伴或不伴蛛网膜下腔出血；中度表现为深部白质损伤伴局灶性水肿；重度表现为内囊后肢、基底节及丘脑病变、皮层下囊状坏死及弥漫性脑水肿。

DTI图由一位高年资MRI主治医师使用GE公司AW4.6工作站Functool功能软件处理。测量内囊、胼胝体、半卵圆中心3个感兴趣区的FA值，每个感兴趣区均对称测量，共测量3次，取平均值作为相应区域FA值。

1.5 统计学方法

采用SPSS 13.0统计软件进行数据分析，计量数据以均数±标准差（±s）表示。3组间比较采用单因素方差分析，行t检验，两两比较采用Student－Newman－Keuls法，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组患儿NBNA评分与DTI FA值比较

38例HIE患儿中，常规MRI及DWI诊断为轻度组20例，中度组13例，重度组5例。3组患儿NBNA评分平均值分别为（32.25±1.55）、（28.92±2.36）和（23.80±2.59）分。3组患儿DTI FA平均值分别为（0.4794±0.806）、（0.3808±0.872）和（0.2667±0.803）（见表1）。

表1 三组患儿NBNA评分与DTI FA值（±s）

表1 三组患儿NBNA评分与DTI FA值（±s）

轻度（n＝20）中度（n＝13）重度（n＝5）NBNA评分32.25±1.55 28.92±2.36 23.80±2.59 DTI FA值0.4794±0.806 0.3808±0.872 0.2667±0.803

2.2 三组患儿脑损伤FA值比较

3组患儿各感兴趣区FA平均值表明，随着HIE损伤程度的加重，3个脑白质区FA值均明显减低。3组患儿各感兴趣区FA值呈正态分布，同一白质区不同组间FA值之间的差异具有统计学意义（P＜0.01或P＜0.05）（见表2）。

表2 不同程度组间脑损伤FA值比较（±s）

表2 不同程度组间脑损伤FA值比较（±s）

轻度（n＝20）中度（n＝13）重度（n＝5）P内囊 0.5762±0.0853 0.4859±0.0925 0.3458±0.0812 ＜0.01胼胝体 0.4732±0.0718 0.4087±0.0852 0.3072±0.0837 ＜0.05半卵圆中心 0.3754±0.0847 0.2478±0.0940 0.1473±0.0761 ＜0.05

2.3 三组患儿脑组织FA值与NBNA评分相关性

3组患儿DTI FA值越低，NBNA评分越低。内囊、胼胝体、半卵圆中心三个区域DTI FA值与NBNA评分值呈正相关，r值分别为0.802、0.781、0.894。

2.4 三组患儿T1WI、T2WI、DWI、DTI序列图

3组患儿 T1WI、T2WI、DWI、DTI序列图，分别各取1例。其中，轻度患儿，男，38w，产前有窒息病史。NBNA评分32分，出生2d后行MRI扫描，常规T1W、T2W序列未见明显异常。DWI序列示右侧脑室枕角旁白质区斑片状高信号，DTI序列内囊、胼胝体、半卵圆中心FA值分别为：0.5016、0.4827、0.4211（见图 1A）；中度患儿，男，37w，NBNA评分28分，双侧额叶深部脑白质、内囊后肢、侧脑室三角区旁白质损伤。DTI序列内囊、胼胝体、半卵圆中心FA 值分别为：0.4625、0.4125、0.3402（见图1B）；重度患儿，女，38＋3w，NBNA 评分25分，双侧大脑半球弥漫性肿胀，灰白质分界不清，皮层下、基底节区、胼胝体脑白质损伤。DTI序列内囊、胼胝体、半卵圆中心FA值分别为：0.4037、0.3512、0.2208（见图1C）。

图1 三组患儿T1WI、T2WI、DWI、DTI序列图

3 讨论

HIE是新生儿最常见的神经系统疾病之一，轻者自愈，重者往往会留下严重后遗症，如智能低下、脑瘫、癫痫和共济失调等。CT、MRI等影像学技术为HIE的诊断提供了客观依据，对临床治疗及预后评估具有重要价值。

DTI是从弥散加权成像（DWI）技术的基础上发展而来。DWI在x、y、z轴3个方向上施加扩散敏感梯度磁场，可提供水分子扩散的各向异性，借以了解神经束走行和髓鞘形成情况。而DTI施加扩散敏感梯度磁场的方向更多，可更直观显示白质纤维束的走向、绕行、交叉、稀疏、中断和破坏等异常表现，能连续性反映脑组织轴索、髓鞘细微结构的改变，显示解剖构造与脑功能区域的关联，从而更加准确地观察神经束走行和髓鞘形成情况［3，4］。常用的弥散各向异性参数包括分数各向异性（FA）、相对各向异性（RA）及容积比（VR），均在0～l之间，其中，以FA最为常用，其值越接近1，说明水分子扩散的各向异性程度越大。在正常足月新生儿中，内囊后肢白质的FA值最大，这与足月儿活跃的髓鞘化导致纤维平行紧密排列有关［5］。

新生儿时期脑白质髓鞘形成活跃，代谢旺盛，需氧量最高，对缺氧缺血也最敏感。在解剖上，大脑前、中、后动脉供应的分水岭区在 HIE时较易受累［6］，尤其以内囊、胼胝体和半卵圆中心等部位为甚，该区域脑白质相对较密集，脑组织短期缺氧缺血就可能导致细胞坏死，从而影响脑白质正常髓鞘化进程。髓鞘生长发育过程中，各向异性扩散的改变出现最早，提示DTI在缺氧缺血性脑白质损伤的早期发现，乃至后期白质纤维束髓鞘化程度的预估方面，可能具有较高的应用价值［7］。本研究显示，内囊、胼胝体和半卵圆中心FA值在不同程度HIE组均减低，且HIE病情越重，FA值越低，轻、中、重度组间FA值比较，差异具有统计学意义。此外，本研究还发现，内囊后肢FA值在各组患儿中的改变最为明显，提示该区域对HIE的诊断更加敏感，可作为DTI诊断HIE主要测量区域。

我国通用的NBNA评分办法［8］能较全面反映大脑的功能状态，对婴幼儿智力发育的评估也有一定的预测价值［9］，在HIE相关影像学临床研究中常被使用，但与DTI相关的研究尚不多。由于轻型HIE也可能导致儿童认知功能障碍、小儿多动症等疾患［10］，因此，DTI等新技术的开发，对于进一步提高HIE诊断的敏感性，减少各类后遗症具有重要意义。本组38例新生儿均在出生7d内进行行为神经测定，评分均＜35分，最低评分21分。3组患儿脑白质FA值与NBNA评分的双相变量分析显示，FA值越低，NBNA评分也越低，与文献报道［11］基本相符，验证了DTI FA值具有定量反映新生儿脑白质损伤严重程度的价值，能为HIE损伤程度的判定提供客观依据，具有深入研究的价值。但本研究的样本量偏少，在DTI扫描参数、空间分辨率和数据后处理等方面总结的经验还不足，有待进一步完善。

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［4］饶晶晶，漆剑频，王承缘.扩散张量成像扩散梯度方向与DTI图像质量的相关性研究［J］.放射学实践，2008，23（3）：320－323.

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