微血管血流(MV-Flow)成像技术评估早产儿与足月儿脑微血管差异

黄剑秋，崔立刚* ，刘云峰

(1.北京大学第三医院超声医学科，2.儿科，北京 100191)

新生儿脑损伤与脑灌注异常密切相关。新生儿脑血流调节能力有限，早产、窒息及感染等因素均可能导致脑血流动力学紊乱，引起脑出血或缺血性损伤，并造成远期神经系统发育障碍[1]。颅脑超声是评估新生儿颅脑结构及诊断相关疾病的首选影像学方法。常规彩色多普勒超声可显示大脑前动脉等血管，评估其血流动力学状态，但难以显示脑微血管结构,无法进行量化分析。利用微血管血流(microvascular flow,MV-Flow)成像技术能可视化微血管结构的低速血流，目前已用于评估肝脏病变、胎盘功能及胎儿颅脑等[2-5]。本研究观察MV-Flow成像评估早产儿与足月儿脑微血管差异的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 前瞻性纳入2021年5月—2022年5月于北京大学第三医院娩出及就诊(早产儿因早产而住院监测，足月儿因高胆红素血症及低血糖症而就诊)的30例新生儿，男16例、女14例，出生胎龄30+4～40+5周(214～285天)、平均(255.8±20.7)天，出生体质量1.25～3.93 kg、平均(2.74±0.77)kg，1 min及5 min Apgar评分均为10分；按娩出时间将其分为早产儿组和足月儿组，每组各15例：早产儿组男8例、女7例，11例经剖宫产、4例自然娩出，出生胎龄30+4～36+1周(214～253天)、平均(238.7±13.2)天，出生体质量1.25～2.78 kg、平均(2.15±0.45)kg；足月儿组男8例、女7例，7例经剖宫产、8例自然娩出，出生胎龄37～40+5周(259～285天)、平均(272.9±9.2)天，出生体质量2.74～3.93 kg、平均(3.34±0.52)kg。纳入标准：①新生儿情况良好，或经儿科医师综合评估为状态稳定；②经产前、产后超声检查及临床诊断排除神经系统疾病，如缺氧缺血性脑病、脑出血、脑梗死及脑发育异常等；③日龄≤10天。排除标准：①染色体异常；②遗传代谢性疾病、免疫疾病；③图像质量不合格。本研究经院伦理委员会审批通过(审批号：IRB00006761-M2021522)。检查前监护人均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Samsung RS85超声诊断仪，频率3.0～12.0 MHz的 LA3-12A高频线阵探头。使新生儿仰卧，经前囟扫查，获得颅脑清晰灰阶图像；之后进入MV-Flow模式，于冠状面矢状切面观察脑实质微血管成像特征，记录微血管形态及其分布范围；分别于扣带回上方额叶(冠状面)及中央沟区域(矢状面)自动选择1.5 cm2ROI，获取脑微血管的血管指数(vascular index,VI)，即血管像素与总像素的比值(图1)。

图1 脑微血管MV-Flow成像图 ROI(黄圈)内脑微血管VI为48.10%

1.3 统计学分析 采用SPSS 25.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料，采用独立样本t检验进行比较；以χ2检验比较计数资料。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床资料 早产儿组与足月儿组新生儿性别及出生方式差异无统计学意义(P均>0.05)；出生时胎龄、体质量、检查当日日龄及体质量差异均有统计学意义(P均<0.05)。见表1。

表1 早产儿与足月儿一般资料比较

2.2 MV-Flow成像 MV-Flow成像可清晰显示新生儿脑微血管。新生儿皮质微血管在冠状面和矢状面上均表现为垂直于脑表面的短线样回声，髓质微血管在冠状面上表现为长曲线样回声、在矢状面上表现为长直线样回声。早产儿组髓质微血管均获显示，部分(2/15，13.33%)皮质微血管未能显示；足月儿组皮质微血管及髓质微血管均清晰可见，且分布较密集。见图2。

图2 脑微血管MV-Flow成像 A、B.女性足月儿，5日龄，冠状(A)及矢状(B)切面颅脑声像图；C、D.女性早产儿，2日龄，冠状(C)及矢状(D)切面颅脑声像图 (黄箭示皮质微血管，红箭示髓质微血管)

2.3 脑微血管VI 早产儿组额叶及中央沟脑微血管VI均明显低于足月儿组(P均<0.05)，且早产儿组及足月儿组组内中央沟左、右侧脑微血管VI差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表2。

表2 早产儿与足月儿脑实质微血管VI比较(%)

3 讨论

近年来，受辅助生殖、生活环境及方式等因素影响，新生儿早产率呈上升趋势，在我国为7%～8%[6]；虽然围产医学及新生儿重症监护医学水平的提高使早产儿存活率明显增加，但早产相关并发症如脑损伤等的发生率不断上升。早产儿脑血管发育不完善、脑血流自我调节能力差[7]；脑灌注异常可能为新生儿、尤其早产儿脑损伤的关键[8]；脑损伤则可使大脑出现不同程度功能障碍，导致远期神经系统后遗症甚至死亡[9]，使得精准、安全评估新生儿脑组织灌注至关重要。

目前常见脑灌注成像技术包括增强CT、核素显像、MR动脉自旋标记灌注成像及超声检查等。增强CT和核素显像虽具有技术优势，但需要应用对比剂，且存在辐射，使其较少用于新生儿。MR动脉自旋标记灌注成像可无创、无辐射地评估全脑血流量，但新生儿依从性差，多需行镇静处理，且转运危重症患儿存在较大风险[10]。综合各方面因素，超声在评估新生儿脑灌注方面具有广阔应用前景。

常规彩色多普勒超声可显示大脑前动脉及胼周动脉等，但难以显示脑微血管。MV-Flow成像技术可基于时空相干原理显示组织或病变低速血流，目前多用于评估胎儿腹部脏器血流。目前已有研究[11-12]采用超微血管成像技术观察新生儿颅脑微血管的形态学特征；亦有学者[13]采用MV-Flow成像技术在豆纹动脉分支水平量化基底节区微血管结构，并发现早产儿基底节区VI低于足月儿。

本研究采用MV-Flow成像技术实现了新生儿脑实质微血管可视化，并发现新生儿皮质微血管在冠状面和矢状面上均表现为垂直于脑表面的短线样回声，髓质微血管则在冠状面上表现为长曲线样回声、在矢状面上表现为长直线样回声，与既往研究[12]大致相符。此外，本研究还发现MV-Flow成像技术可显示全部15例早产儿的髓质微血管而未能显示部分早产儿的皮质微血管，足月儿的皮质微血管及髓质微血管则均清晰可见，且分布较密集，提示早产儿脑血管发育尚不成熟。

本研究基于MV-Flow成像自动计算ROI内VI，定量分析新生儿脑实质微血管，发现早产儿组额叶及中央沟脑微血管VI均明显低于足月儿组，提示早产儿与足月儿脑血管发育及灌注存在差异，为早产儿更有可能发生出血性及缺血性脑损伤提供了证据。既往研究[14]发现新生儿脑发育程度与出生时的胎龄及出生体质量均呈正相关。本研究发现早产儿组与足月儿组新生儿出生时胎龄及出生体质量差异均有统计学意义，提示组间脑微血管VI差异可能与上述因素有关，但临床实践中脑微血管发育受多种因素影响，有待进一步分析。

本研究的主要局限性：①样本量有限；②未分析MV-Flow成像技术评估新生儿颅脑疾病的价值；③未能设定新生儿脑微血管VI的正常参考范围。

综上所述，MV-Flow成像技术可有效评估早产儿与足月儿脑微血管的差异，具有广阔应用前景。