早产儿脑白质损伤MRI表现与临床病理特征的相关性

李扬

[摘要] 目的 探讨早产儿脑白质损伤的磁共振成像（MRI）表现与临床病理特征的关系。 方法 回顾分析2014年10月～2016年10月在本院出生的38例脑白质损伤早产儿的临床、病理及MRI表现等相关资料，判断脑白质损伤常规MRI及弥散加权成像（DWI）表现与临床病理的关系。 结果 早产儿中脑白质损伤患儿的临床表现无明显特异性，主要会出现肌张力低下、自发动作减少、心跳减慢、神志淡漠、喂养困难等症状；38例患儿中局灶性脑白质损伤29例，病灶主要分布半卵圓中心、脑室前后角及脑室旁，表现为点状、条状或簇状病灶，弥漫性脑白质损伤9例，弥漫性病灶主要分布于脑室旁。患儿早期（1周内）MRI表现为DWI增强、T1WI正常或稍有增强、T2WI正常或减弱；1～2周时MRI信号较早期略有减弱，T1WI信号较早期增强；3～5周时脑白质软化病灶DWI和T1WI表现为低信号，T2WI表现为高信号。 结论 早产儿脑白质损伤患儿的临床表现不具有特异性，常规MRI不易诊出早期脑白质损伤，但可作为后期脑白质软化的预测指标，DWI对早期损伤较为敏感。

[关键词] 早产儿；脑白质损伤；磁共振成像；弥漫加权成像；病理特征

[中图分类号] R722.6 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2017）02（a）-0086-04

Correlation between MRI features and clinicopathological features of white matter damage in premature infants

LI Yang

Department of MRI， the Third Hospital of Qinhuangdao， Hebei， Qinhuangdao 066000， China

[Abstract] Objective To investigate the relationship between magnetic resonance imaging （MRI） and clinical pathological features of white matter damage in premature infants. Methods The clinical data and MRI performance of 38 cases of premature infants with white matter damage in our hospital from October 2014 to October 2016 were retrospectively analyzed， and the relationship between the performance of MRI and diffusion weighted imaging （DWI） and pathological characteristics of white matter damage were analyzed. Results The clinical manifestations of cerebral white matter damage in preterm infants had no obvious specificity， such as hypotonia， decreased spontaneous action， slow heartbeat， apathy and feeding difficulties. Of the 38 cases， 29 cases were focal cerebral white matter lesions and the lesions were mainly distributed in the center of the half oval， the anteroposterior ventricle of the ventricle and the ventricle of the ventricle； 9 cases were diffuse white matter lesions and the lesions mainly distributed in the ventricle. In the early stage of the injury （1 weeks）， the imaging showed enhanced DWI， normal or slightly increased T1WI， normal or decreased T2W1； The MRI signal was slightly reduced and the T1WI signal was slightly enhancement at 1-2 weeks； The DWI and T1WI of leukoencephalomalacia lesions showed low signal， but T2WI showed high signal at 3-5 weeks. Conclusion The clinical manifestations of children with white matter damage in premature infants are not specific. The conventional MRI is not easy to diagnose early white matter damage， but it can be used as a predictor of late Leukoencephalomalacia， DWI is more sensitive to early damage.

[Key words] Premature infants； White matter damage； Magnetic resonance imaging； Diffusion-weighted imaging； Pathological features

早生儿脑白质损伤是指在24～35周不足孕周出生的早产儿因体内炎性反应造成的脑旁白质损伤，主要有局灶性脑白质损伤和弥漫性脑白质损伤两种，是早产儿的主要脑损伤形式[1]。尽管随着妇产科及新生兒监护技术的发展，早产儿的生存几率明显提高，但早产儿脑白质损伤的发生率亦随之升高，是导致早产儿神经损伤及智力损伤的主要原因，对患儿的生命质量造成严重影响[2]。目前，该病尚无确切有效的治疗方案，临床目标主要集中于早期的诊断及干预治疗，且影像学是脑白质损伤的唯一诊断手段[3]。本研究通过对皇岛市第三医院（以下简称“本院”）2014年10月～2016年10月收治的早产儿脑白质损伤患儿的临床影像学资料进行回顾分析，旨在探讨影像学表现与脑白质损伤病理特征的关系，为该类疾病的干预治疗及预后提供一定的参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

调取本院2014年10月～2016年10月新生儿重症监护病房的患儿资料，选择经临床确诊为脑白质损伤的早产儿38例作为研究对象，对其临床资料进行回顾分析。其中男20例，女18例；胎龄28～32周26例，>32～36周12例，平均（30.5±1.5）周；出生体重1000～1500 g 20例，>1500～2000 g 15例，>2000～2500 g 3例，平均（1452±270）g。围生期高危因素：孕妇产前宫内窘迫14例，宫内感染12例，妊娠高血压综合征3例，产前服用激素类药物5例，甲状腺功能低下2例；新生儿严重感染4例，低血糖5例，先天性心脏病5例；红细胞增多症4例。纳入标准：所有患者均完成常规MRI和DWI检查；本次研究项目均获得患儿家属同意。排除标准：围生期有严重出血患儿；有严重窒息史患儿。

1.2 脑白质损伤的诊断标准

参照Volpe JJ的诊断标准[4]，早产儿7 d内影像学资料符合以下其中1条即可确诊为早产儿脑白质损伤：（1）早期表现为半卵圆中心、脑室前角或后角有点状、条状或簇状DWI高信号，可能有T1短信号或T2短信号；（2）DWI呈弥漫性增强高信号，几乎无MRI中的T1信号、T2信号。

1.3 临床表现

38例脑白质损伤患儿的临床表现无特异性，12例自发动作减少，11例肌张力低下，14例喂养困难，8例神志淡漠。

1.4 MRI检查

采用美国GE公司生产的头部有8通道敏感线圈的1.5T核磁共振仪对所用患儿进行头部常规核磁共振成像（magnetic resonance imaging， MRI）和弥散加权成像（diffusion weighted imaging， DWI）检查，行矢状面、冠状面、横轴位扫描。扫描参数设置如下，T1W1：SE序列TR=128 ms、TE=2.5 ms；T2W1：SE序列TR=3200 ms、TE=56 ms；矩阵100 mm×100 mm，视野17 cm×17 cm～21 cm×21 cm。DWI扫描采用单次激发平面回波的加权成像，参数设置为：TR=2200 ms，TE=58 ms；矩阵128 mm×72 mm，层厚4 mm，层间距1 mm，视野23 cm×23 cm，扫描前30 min用10%的水合氯醛灌肠。所有操作由临床医师陪同，并在心电监护机下完成，重症患儿行机械插管通气。检测结果由两名放射科医生根据图像结果共同判定，记录信号异常范围及损伤部位。

2 结果

2.1 病灶检出及分布情况

早期检查结果中T1W1显示病灶45个，T2W1显示病灶38个，DWI显示病灶69个；DWI对早期脑白质损伤病灶的检出率最高，T2W1的病灶检出率最低。

局灶性脑白质损伤患儿29例，病灶的病灶多呈条状、点状或簇状，其中侧脑室前角病灶13个：点状9个、线状0个、簇状3个；侧脑室后角病灶23个：点状14个、线状1个、簇状8个；侧脑室旁病灶14个：点状3个、条状9个、簇状2个；半卵圆中心病灶15个：点状11个、条状0个、簇状4个；室管膜病灶4个：点状1个、簇状3个。弥漫性脑白质损伤患儿9例，病灶为弥漫性病灶，主要位于脑室旁。

2.2 早期早产儿不同类型脑白质损伤的MRI表现

出生后1周内MRI测定结果：局灶性脑白质损伤29例，MRI表现为DWI高信号，T1W1高信号或正常，T2W1多为低信号（图1）；弥漫性脑白质损伤9例，MRI无特异性信号改变，DWI为弥漫性高信号。

2.3 不同检查时间脑白质损伤的MRI表现变化

脑白质损伤1周内DWI高信号，T1W1等信号或高信号，T2W1无信号或低信号；1～2周时DWI高信号但较1周时减弱，T1W1信号较1周时有增强；3～5周时病灶脑白质未发生软化则表现为DWI正常或略高，T1W1高信号，T2W1低信号；脑白质发生软化的病灶MRI表现为DWI低信号，T1W1低信号，T2W1高信号（图2）。

3 讨论

3.1 早产儿脑白质损伤的病理表现

早产儿脑白质损伤主要有局灶性和弥散性白质病变两种病理类型，脑白质损伤的病变部位多集中于脑室周围，主要位于侧脑室前后角的三角区及脑室外侧和背侧，且多为双侧对称病灶，这些部位多与运动功能存在较密切的关系，故易造成早产儿损伤修复后的运动障碍或痉挛性瘫痪[5]。本研究结果同样显示发生在侧脑室周围、前角及后角的脑白质损伤病灶所占比重较大，剩余部分病灶多发生于半卵圆中心。脑室周围白质局部损伤的病理学研究发现，在发生急性缺氧、缺血后的6～12 h脑室周围会发生局部脑白质的凝固坏死，且坏死边缘会有明显肿胀，造成轴突破裂；在24～28 h后，在坏死部位会出现肥大细胞的增生和小胶质细胞的浸润；2～5周随着巨噬细胞的出现，坏死部位发生溶解形成囊腔[6]。弥漫性脑白质损伤主要病理特点是少突胶质细胞的减少造成隧鞘受损，引起脑白质容量减少，脑室扩张增大。

3.2 早产儿脑白质损伤的发病机制

脑白质是大脑内神经纤维聚集的地方，因其颜色较大脑皮层浅故称为白质，脑白质损伤的主要病理特点表现为神经髓鞘的损伤。早产儿脑白质易发生损伤是由其本身决定的：（1）早产儿脑室发育不够成熟导致脑血管发育不完善，脑血流调节功能不足，自动调节范围较小，会使机体血压动力学及血流发生变化，引起脑缺血再灌注性损伤[7]；（2）脑室周围的血管处于动脉血供应的交界区和分水岭区，该部位血流分布最少，易造成脑室周围发生缺血性损伤，导致脑白质软化的发生[8]；（3）脑白质主要由神经胶质和神经纤维组成，早产儿的脑白质中少突胶质细胞在早产儿体内的分化尚处于最为活跃的阶段，尚未发育成熟具有易损性，对脑室应激反应、缺血缺氧等的损伤反应较为敏感，易发生凝固性坏死[9]。

缺氧缺血、宫内感染是引起早产儿脑白质损伤的主要因素，其中宫内感染是指孕妇在围生期或妊娠期发生感染，并通过胎盘传播造成胎儿的先天性感染。宫内感染是造成胎膜早破的启动因素，进而导致胎儿早产，增加脑白质损伤发生的可能性，主要病原体有原虫、病毒、细菌、支原体等，宫内感染所致的炎症反应是导致脑白质损伤的主要原因[10]。临床研究表明造成孕妇早产的因素中30%～40%归因于宫内感染。刘海涛[11]的临床研究表明母体有宫内感染的早产儿出现脑白质损伤，脑室周围回声增强的发病率为33%，而正常分娩的早产儿出现脑白质损伤的发病率为7.5%，显著低于宫内感染组；周雄飞等[12]研究显示早产儿脑白质损伤的患儿母亲在孕期有宫内感染的比率为25.71%。而正常早产儿母亲发生孕期感染的几率仅为3.57%，具有显著差异，且相关性分析结果同样显示孕期感染是导致新生儿发生脑白质损伤的独立危险因素；本研究病理中38例患儿的母亲合并宫内感染的发生率亦高达31.58%，与已报道结果一致。以动物作为研究模型基础科研实验结果同样表明宫内感染会引起机体发生致命的炎性反应，如增加IL-6、TNF-α等细胞因子的表达、激活Toll样通路等进而引起严重脑损伤，导致自身神经发育和认知障碍[13-14]。

3.3 脑白质损伤的影像学诊断

早产儿脑白质损伤无明显或特异的临床症状，影像学诊断是明确病变类型的主要方法，目前常用的主要有超声、CT和MRI。头颅超声的操作相对较简单对患者无射线伤害，能够实现床边实时动态观察，且费用不高，在早产儿脑损伤中有更为优先的选择。在脑白质损伤初期，因脑室周围存在水肿超声表现为回声增强；在2周后的回声增强信号区会出伴随出现广泛的囊腔，超声检查呈低回声，因此可以通过头颅超声判断局灶性脑白质损伤的发生时期[15]。但超声对弥漫性脑白质损伤及直径小于5 mm的病灶敏感度较低，因此超声对早期诊断的准确性较低且其诊断准确性受操作者及机器探头等的影响，造成了其临床应用的限制。CT对脑白质早期损伤的诊断特异性较差，且早产儿脑室在缺血缺氧条件下超声不易辨认，但在早产儿出生3～5个月后CT诊断有一定的参考价值，脑白质软化的CT影像学检查主要表现为脑室容积变大、脑白质容量减少、脑室周围有软化病灶、脑室形态不规则[16]。

MRI检查包括常规MRI（T1加权和T2加权成像）和DWI两种。常规MRI的信号差异变化主要因软组织内理化性质不同决定，在脑白质损伤早期（1周内）T1加权呈高信号，T2加权呈低信号；当脑白质形成囊腔时，即慢性期是表现为T1W1低信号，T2W1高信号[17]。常规MRI同超声类似在早期的诊断真确性不高，但在超声显示损伤后期的患儿MRI能够显示病变的严重程度，且能够显示脑白质损伤后期软化后的脑室体积[18]。目前，在白质损伤前期超声和MRI的诊断价值较低；在损伤后期尤其是超声结果显示白质异常时，MRI的检查对白质病变及脑容量分析具有较高的预测价值，且MRI检查均无损伤无辐射，在早产儿损伤诊断中具有较强的可行性。DWI主要依据水分子的运动状态反应组织结构差异，其主要参考值表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）是代表水分子的弥散度[19]。脑白质发生早期损伤时脑组织病变部位存在水肿，在DWI成像时表现为信号增强，ADC降低；后期坏死区轴突胀裂，ADC升高，DWI信号减弱，因此DWI在早期脑白质损伤诊断中具有明显优势[20]。

3.4 早产儿脑白质损伤的MRI表现

本研究通过对早产儿脑白质损伤患儿进行MRI诊断，结果发现在损伤早期局灶性脑白质损伤病灶的DWI表现为高信号，T1W1高信号或正常，T2W1多为低信号，而弥漫性脑白质损伤病灶的DWI为弥漫性高信号，MRI无明显信号改变；且DWI对早期脑白质损伤患儿病灶的检出率明显高于T1W1和T2W1，T2W1的病灶检出最少，再次说明常规MRI在早期脑白质损伤诊断中的特异性不高。脑白质软化是脑白质损伤最严重的结局，在患儿出生3～5周后，部分病灶消失DWI表现正常，T1W1呈高信号，T2W1呈低信号；部分发生脑白质软化病灶的T1W1和DWI均表现为低信号，T2W1则表现为高信号，说明在不同时期脑白质损伤区的MRI表现亦不相同，且在脑白质损伤常规MRI能够检出软化病灶，在损伤程度预测中具有重要意义。

综上所述，早产儿脑白质损伤患儿的临床表现不具有特异性，早期常规MRI对脑白质损伤的诊断亦不具有特异性会造成脑白质损伤的漏诊，而DWI的病灶检出率较高，后期脑白质损伤的MRI表现有明显改变，可作为脑白质软化的预测指标。本次研究为早产儿脑白质损伤的诊断及预后判斷提供了初步参考，但因样本量较小，尚需后期不断验证。

[参考文献]

[1] Back SA. Brain Injury in the Preterm Infant： New Horizons for Pathogenesis and Prevention [J]. Pediatric Neurology，2015，53（3）：185-192.

[2] Elitt CM，Rosenberg PA. The challenge of understanding cerebral white matter injury in the premature infant [J]. Neuroscience，2014，276（6）：216-238.

[3] 杨芹.早产儿脑白质损伤的发病机制及早期诊断方法的新进展[J].医学综述，2014，20（2）：228-231.

[4] Volpe JJ. Cerebral white matter injury of the premature infant-more common than you think [J]. Pediatrics，2003，112（112）：176-180.

[5] 刘艳兵，喻云.早产儿脑白质损伤发病机制的研究进展[J]. 南昌大学学报医学版，2013，53（2）：97-100.

[6] 刘畅，富建华，薛辛东.早产儿脑白质损伤的早期影像学改变及其对预后的影响[J].中华儿科杂志，2012，50（10）：762-766.

[7] 郭琛，薛辛东.感染/炎症与早产儿脑白质损伤[J].中国新生儿科杂志，2014，29（2）：136-139.

[8] Zhao WT，Yu HM. Research progress on periventricular white matter damage pathogenesis in preterm infants[J]. Chinese Journal of Contemporary Pediatrics，2013，15（5）：396-400.

[9] 翟洪建，虞乐华.新生儿脑白质损伤病因、发病机制及治疗的研究进展[J].西南国防医药，2013，23（6）：689-691.

[10] Strunk T，Inder T，Wang X，et al. Infection-induced inflammation and cerebral injury in preterm infants[J]. Lancet Infectious Diseases，2014，14（8）：751-762.

[11] 刘海涛.宫内感染与早产儿脑白质损伤的相关性研究[J].河北中医，2013，35（5）：795-796.

[12] 周雄飞，万志婷，郑君.早产儿早期脑白质损伤与母亲孕期感染的相关性分析[J].中国妇幼保健，2015，30（17）：2774-2775.

[13] 江佩芳，朱涛，杨翠微，等.宫内感染致脑损伤对仔鼠认知发育和海马神经发生的影响[J].中国病理生理杂志，2014，30（11）：1934-1940.

[14] Vontell R，Supramaniam V，Thornton C，et al. Toll-Like Receptor 3 Expression in Glia and Neurons Alters in Response to White Matter Injury in Preterm Infants[J].Developmental Neuroscience，2013，35（2）：130-139.

[15] 陈海燕，陈敬国.脑白质损伤早产儿颅脑超声的动态变化[J].实用医学影像杂志，2013，14（3）：225-226.

[16] 蔡淑英.早产儿脑白质损伤的诊治进展[J].中国儿童保健杂志，2016，24（8）：829-831.

[17] 查琳，刘伟.局灶性脑白质损伤早产儿MRI的特征演变及MRI分型与神经发育相关性分析[J].中国妇幼保健，2015，30（13）：2099-2102.

[18] 毛健.早产儿脑白质损伤磁共振成像诊断基础与评价[J].临床儿科杂志，2015，33（3）：205-210.

[19] 刘德光.磁共振弥散加权成像在早产儿脑白质损伤早期的预测价值[J].中国冶金工業医学杂志，2013，30（4）：386-387.

[20] 林锋，瞿尔力，陈清，等. DWI对早产儿脑白质损伤的早期评价和诊断价值[J]. 医学影像学杂志，2015，25（8）：1443-1446.

（收稿日期：2016-11-28 本文编辑：占汇娟）