DWI 对足月新生儿缺氧缺血性脑病预后的评估价值

李雪娇，杨 波，邹文远，张自力

（1.锦州医科大学湖北医药学院研究生培养基地，辽宁 锦州 121001；2.湖北省十堰市人民医院 湖北医药学院附属人民医院放射影像中心，湖北 十堰 442000；3.武汉大学中南医院影像科，湖北 武汉 430071）

新生儿缺氧缺血性脑病（hypoxic-ischemic encephalopathy，HIE）是指围生期各种窒息因素引起的脑组织缺氧及脑血流减少，从而导致新生儿脑损伤的一种常见疾病。HIE 发病率高，是造成新生儿死亡和神经发育障碍的主要原因［1］。低温治疗是HIE 的主要治疗方法之一［2］，但仍有约45%的患儿可能死亡或有神经发育方面的障碍［3-4］。因此，对HIE 患儿的预后进行评估非常重要［5］。DWI 对水分子的活动敏感，不仅在HIE 的早期诊断方面有重大价值，且在其预后评估方面也有重要价值和应用前景。本研究采用贝利婴幼儿发展量表（bayley scales of infant development，BSID）［6］对HIE 患儿预后情况进行分组，并结合初次DWI 检查结果，探讨DWI 对足月新生儿HIE 预后的评估价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2014 年1 月至2019 年1 月在湖北医药学院附属人民医院诊断为HIE 的足月新生儿71 例，其中男32 例，女39 例；胎龄37～42 周。在患儿8 个月时采用BSID 进行发育评分，并根据评分结果分为预后良好组和预后不良组。预后良好组40 例，男18 例，女22 例；预后不良组31 例，男14例，女17 例。2 组一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究均经患儿家属同意，并经医院伦理委员会批准。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：①足月儿，37 周≤胎龄＜42 周；②符合新生儿HIE 诊断标准；③入院后行常规MRI 及DWI 扫描。排除标准：①合并遗传性代谢性疾病；②宫内感染；③先天畸形；④低血糖、高胆红素血症及产伤性颅内出血。

1.3 仪器与方法 应用GE 1.5 T 超导MRI 扫描仪和8 通道正交头线圈行MRI 扫描。扫描序列及参数：①头颅平扫序列包括T1WI、T2WI、T2FLAIR，层厚4 mm，层距1 mm，视野200 mm×200 mm；T1WI TR 1 800 ms，TE 24 ms；T2WI TR 3 980 ms，TE 102 ms；T2FLAIR TR 8 600 ms，TE 120 ms。②DWI 采用平面回波序列（EPI），TR 6 000 ms，TE 40 ms，层厚4 mm，层距1 mm，视野200 mm×200 mm，b 值取0、1 000 s/mm2。所有患儿行颅脑MRI 前20～30 min 给予15%水合氯醛口服或灌肠，待其熟睡后，佩戴耳塞或隔音耳机，耳外可用2 层内凹海绵固定以降低运动伪影。扫描时由医师、患儿家属陪同，并密切观察患儿的心率、呼吸等状况。

1.4 图像处理 DWI 序列扫描结束后，图像自动传到GE 1.5 T MRI 后处理工作站进行后处理。利用T1WI，将解剖图像与功能图像融合，得到可分辨解剖结构的ADC 图。由3 名主治及以上职称的放射科医师分别阅片，并在ADC 图像上手动勾画ROI，ROI选择半卵圆中心层面、放射冠层面深部白质、尾状核、豆状核、内囊前肢、内囊后肢、内囊膝部及背侧丘脑。采用镜像的方法勾画对侧部位的ROI，大小平均（10±5）mm2。ROI 均放置于所测量解剖位置的中央，尽量避开静脉窦、静脉、脑脊液。测量ROI 及其对侧ROI 的ADC 值，每个ROI 测量3 次后取其平均值（双侧ADC 值的平均值）。

1.5 统计学分析 应用SPSS 22.0 软件进行分析，计量资料以±s 表示，采用独立样本t 检验比较2 组的ADC 值；应用ROC 曲线对各ROI 的诊断效能进行分析，计算AUC、敏感度、特异度及约登指数，确定预测HIE 预后最敏感解剖部位。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2 组均获得满意的T1WI、T2WI、DWI、ADC 图，见图1，2。

2 组ROI 的ADC 值比较见表1。71 例半卵圆中心层面、放射冠层面深部白质、尾状核、豆状核、内囊前肢、内囊膝部、内囊后肢、背侧丘脑8 个ROI 的ADC 值进行比较，预后良好组ADC 值均高于预后不良组（均P＜0.05）。

表1 2 组各ROI 的ADC 值比较（×10-3 mm2/s，±s）

表1 2 组各ROI 的ADC 值比较（×10-3 mm2/s，±s）

ADC 值评估HIE 预后的ROI 曲线见表2。8 个ROI 中，内囊后肢的AUC 值最大，对预测HIE 预后敏感度最高，差异有统计学意义（P＜0.05）。

表2 ADC 值评估HIE 预后的ROC 曲线

3 讨论

DWI 是一种在活体内探测分子扩散及显像的技术，图像的信号强度随水分子的运动变化发生相应变化，ADC 值即利用这种信号强度变化来计量。研究［7-8］证明，DWI 对新生儿HIE 的脑损伤改变非常敏感，对其预后评估有重要价值。

本研究发现，预后不良组半卵圆中心层面、放射冠层面深部白质、尾状核、豆状核、内囊前肢、内囊膝部、内囊后肢、背侧丘脑的ADC 值较预后良好组低。MAHER 等［7］研究发现，预后不良患儿ADC 值降低，病情越严重，ADC 值下降越明显。这与HIE 的病理生理变化密切相关，当发生缺氧、缺血时，Na+/K+-ATP酶功能受限，水分子从细胞外间隙进入胞内，引起细胞毒性水肿，水分子弥散受限，ADC 值降低。随着病情进展，其缺氧、缺血程度加重，细胞内外水分子弥散受限也随之增加，ADC 值进一步降低。

AUC 越大，诊断效能越高，AUC≤0.7 诊断效能较低，0.7＜AUC≤0.9 诊断效能中等，AUC＞0.9 诊断效能较高［9］。本研究发现内囊后肢的AUC 在各ROI中最大，表明其预后评估的效能较其他部位高。有研究［10-11］显示，HIE 患儿存活者中内囊后肢的ADC 值较死亡者高，这可能是因为患儿发生缺氧时，内囊后肢脑代谢较其他部位更旺盛，更易受到损伤；还可能与新生儿中枢神经系统髓鞘化有关，新生儿髓鞘化是从尾侧到头侧、背侧到腹侧、中心到外周的［12］，因此内囊后肢较其他部位髓鞘化更早，髓鞘发育更成熟，较其他部位更敏感。故内囊后肢是较理想的评估预后的监测部位。

DWI 对HIE 患儿预后进行评估时，也存在不足：①ADC 值假正常化，HIE 早期，ADC 值降低，随后可恢复至正常水平，出现“假正常化”现象。此时ADC 值不能准确反映患儿情况［13-14］。这可能是由于细胞毒性水肿缓解和血管源性水肿加重所致。有学者［15］认为，ADC值的量化有助于HIE的预后评估，但ADC 值在第1 周后会发生假正常化，其应用应限制在1 周内才有实用价值。②假阴性，新生儿脑组织含水量较成人高，缺血所致的水分子扩散受限在新生儿ADC 图上表现不明显，且DWI 图像空间分辨力较低，对小病灶不够敏感。③低估损伤程度，DWI可能低估患儿损伤的范围和程度［8，16］，这可能与发生窒息的急、慢性期，损伤部位及机制不同有关。有学者［17］认为，出生24 h 内发生的HIE 在DWI 上均呈异常高信号，且异常信号所在区域及损伤形式与围生期窒息程度密切相关；发生急性全面性窒息时，能量需求较高的区域易受损伤，包括基底节区域、背侧脑干、外侧膝、丘脑等中心灰质区及皮层区等。发生轻度慢性窒息时，颅内脑白质区较易受损伤，特别是在分水岭区的白质。因此，DWI 适合于早期诊断，应在出生后1 周内进行，且需结合其他MRI 检査结果及临床资料综合分析。

图1 女，3 d，预后良好者 图1a～1d 分别为T1WI、T2WI、DWI 及ADC 图。T1WI 示右侧额叶白质可见点状高信号，T2WI、DWI 及ADC 图未见明显异常（箭头） 图2 女，3 d，预后不良者 图2a～2d 分别为T1WI、T2WI、DWI 及ADC 图。T1WI 示双侧内囊可见片状高信号，T2WI 上双侧内囊可见片状高信号，DWI 示双侧内囊可见明显高信号，ADC 图示双侧内囊弥散明显受限（箭头）