早產兒腦白質損傷MRI表現與臨床病理特征的相關性

李揚

[摘要] 目的 探討早產兒腦白質損傷的磁共振成像（MRI）表現與臨床病理特征的關系。 方法 回顧分析2014年10月～2016年10月在本院出生的38例腦白質損傷早產兒的臨床、病理及MRI表現等相關資料，判斷腦白質損傷常規MRI及彌散加權成像（DWI）表現與臨床病理的關系。 結果 早產兒中腦白質損傷患兒的臨床表現無明顯特異性，主要會出現肌張力低下、自發動作減少、心跳減慢、神志淡漠、喂養困難等癥狀；38例患兒中局灶性腦白質損傷29例，病灶主要分布半卵圓中心、腦室前后角及腦室旁，表現為點狀、條狀或簇狀病灶，彌漫性腦白質損傷9例，彌漫性病灶主要分布于腦室旁。患兒早期（1周內）MRI表現為DWI增強、T1WI正常或稍有增強、T2WI正常或減弱；1～2周時MRI信號較早期略有減弱，T1WI信號較早期增強；3～5周時腦白質軟化病灶DWI和T1WI表現為低信號，T2WI表現為高信號。 結論 早產兒腦白質損傷患兒的臨床表現不具有特異性，常規MRI不易診出早期腦白質損傷，但可作為后期腦白質軟化的預測指標，DWI對早期損傷較為敏感。

[關鍵詞] 早產兒；腦白質損傷；磁共振成像；彌漫加權成像；病理特征

[中圖分類號] R722.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 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

早生兒腦白質損傷是指在24～35周不足孕周出生的早產兒因體內炎性反應造成的腦旁白質損傷，主要有局灶性腦白質損傷和彌漫性腦白質損傷兩種，是早產兒的主要腦損傷形式[1]。盡管隨著婦產科及新生兒監護技術的發展，早產兒的生存幾率明顯提高，但早產兒腦白質損傷的發生率亦隨之升高，是導致早產兒神經損傷及智力損傷的主要原因，對患兒的生命質量造成嚴重影響[2]。目前，該病尚無確切有效的治療方案，臨床目標主要集中于早期的診斷及干預治療，且影像學是腦白質損傷的唯一診斷手段[3]。本研究通過對皇島市第三醫院（以下簡稱“本院”）2014年10月～2016年10月收治的早產兒腦白質損傷患兒的臨床影像學資料進行回顧分析，旨在探討影像學表現與腦白質損傷病理特征的關系，為該類疾病的干預治療及預后提供一定的參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

調取本院2014年10月～2016年10月新生兒重癥監護病房的患兒資料，選擇經臨床確診為腦白質損傷的早產兒38例作為研究對象，對其臨床資料進行回顧分析。其中男20例，女18例；胎齡28～32周26例，>32～36周12例，平均（30.5±1.5）周；出生體重1000～1500 g 20例，>1500～2000 g 15例，>2000～2500 g 3例，平均（1452±270）g。圍生期高危因素：孕婦產前宮內窘迫14例，宮內感染12例，妊娠高血壓綜合征3例，產前服用激素類藥物5例，甲狀腺功能低下2例；新生兒嚴重感染4例，低血糖5例，先天性心臟病5例；紅細胞增多癥4例。納入標準：所有患者均完成常規MRI和DWI檢查；本次研究項目均獲得患兒家屬同意。排除標準：圍生期有嚴重出血患兒；有嚴重窒息史患兒。

1.2 腦白質損傷的診斷標準

參照Volpe JJ的診斷標準[4]，早產兒7 d內影像學資料符合以下其中1條即可確診為早產兒腦白質損傷：（1）早期表現為半卵圓中心、腦室前角或后角有點狀、條狀或簇狀DWI高信號，可能有T1短信號或T2短信號；（2）DWI呈彌漫性增強高信號，幾乎無MRI中的T1信號、T2信號。

1.3 臨床表現

38例腦白質損傷患兒的臨床表現無特異性，12例自發動作減少，11例肌張力低下，14例喂養困難，8例神志淡漠。

1.4 MRI檢查

采用美國GE公司生產的頭部有8通道敏感線圈的1.5T核磁共振儀對所用患兒進行頭部常規核磁共振成像（magnetic resonance imaging， MRI）和彌散加權成像（diffusion weighted imaging， DWI）檢查，行矢狀面、冠狀面、橫軸位掃描。掃描參數設置如下，T1W1：SE序列TR=128 ms、TE=2.5 ms；T2W1：SE序列TR=3200 ms、TE=56 ms；矩陣100 mm×100 mm，視野17 cm×17 cm～21 cm×21 cm。DWI掃描采用單次激發平面回波的加權成像，參數設置為：TR=2200 ms，TE=58 ms；矩陣128 mm×72 mm，層厚4 mm，層間距1 mm，視野23 cm×23 cm，掃描前30 min用10%的水合氯醛灌腸。所有操作由臨床醫師陪同，并在心電監護機下完成，重癥患兒行機械插管通氣。檢測結果由兩名放射科醫生根據圖像結果共同判定，記錄信號異常范圍及損傷部位。

2 結果

2.1 病灶檢出及分布情況

早期檢查結果中T1W1顯示病灶45個，T2W1顯示病灶38個，DWI顯示病灶69個；DWI對早期腦白質損傷病灶的檢出率最高，T2W1的病灶檢出率最低。

局灶性腦白質損傷患兒29例，病灶的病灶多呈條狀、點狀或簇狀，其中側腦室前角病灶13個：點狀9個、線狀0個、簇狀3個；側腦室后角病灶23個：點狀14個、線狀1個、簇狀8個；側腦室旁病灶14個：點狀3個、條狀9個、簇狀2個；半卵圓中心病灶15個：點狀11個、條狀0個、簇狀4個；室管膜病灶4個：點狀1個、簇狀3個。彌漫性腦白質損傷患兒9例，病灶為彌漫性病灶，主要位于腦室旁。

2.2 早期早產兒不同類型腦白質損傷的MRI表現

出生后1周內MRI測定結果：局灶性腦白質損傷29例，MRI表現為DWI高信號，T1W1高信號或正常，T2W1多為低信號（圖1）；彌漫性腦白質損傷9例，MRI無特異性信號改變，DWI為彌漫性高信號。

2.3 不同檢查時間腦白質損傷的MRI表現變化

腦白質損傷1周內DWI高信號，T1W1等信號或高信號，T2W1無信號或低信號；1～2周時DWI高信號但較1周時減弱，T1W1信號較1周時有增強；3～5周時病灶腦白質未發生軟化則表現為DWI正常或略高，T1W1高信號，T2W1低信號；腦白質發生軟化的病灶MRI表現為DWI低信號，T1W1低信號，T2W1高信號（圖2）。

3 討論

3.1 早產兒腦白質損傷的病理表現

早產兒腦白質損傷主要有局灶性和彌散性白質病變兩種病理類型，腦白質損傷的病變部位多集中于腦室周圍，主要位于側腦室前后角的三角區及腦室外側和背側，且多為雙側對稱病灶，這些部位多與運動功能存在較密切的關系，故易造成早產兒損傷修復后的運動障礙或痙攣性癱瘓[5]。本研究結果同樣顯示發生在側腦室周圍、前角及后角的腦白質損傷病灶所占比重較大，剩余部分病灶多發生于半卵圓中心。腦室周圍白質局部損傷的病理學研究發現，在發生急性缺氧、缺血后的6～12 h腦室周圍會發生局部腦白質的凝固壞死，且壞死邊緣會有明顯腫脹，造成軸突破裂；在24～28 h后，在壞死部位會出現肥大細胞的增生和小膠質細胞的浸潤；2～5周隨著巨噬細胞的出現，壞死部位發生溶解形成囊腔[6]。彌漫性腦白質損傷主要病理特點是少突膠質細胞的減少造成隧鞘受損，引起腦白質容量減少，腦室擴張增大。

3.2 早產兒腦白質損傷的發病機制

腦白質是大腦內神經纖維聚集的地方，因其顏色較大腦皮層淺故稱為白質，腦白質損傷的主要病理特點表現為神經髓鞘的損傷。早產兒腦白質易發生損傷是由其本身決定的：（1）早產兒腦室發育不夠成熟導致腦血管發育不完善，腦血流調節功能不足，自動調節范圍較小，會使機體血壓動力學及血流發生變化，引起腦缺血再灌注性損傷[7]；（2）腦室周圍的血管處于動脈血供應的交界區和分水嶺區，該部位血流分布最少，易造成腦室周圍發生缺血性損傷，導致腦白質軟化的發生[8]；（3）腦白質主要由神經膠質和神經纖維組成，早產兒的腦白質中少突膠質細胞在早產兒體內的分化尚處于最為活躍的階段，尚未發育成熟具有易損性，對腦室應激反應、缺血缺氧等的損傷反應較為敏感，易發生凝固性壞死[9]。

缺氧缺血、宮內感染是引起早產兒腦白質損傷的主要因素，其中宮內感染是指孕婦在圍生期或妊娠期發生感染，并通過胎盤傳播造成胎兒的先天性感染。宮內感染是造成胎膜早破的啟動因素，進而導致胎兒早產，增加腦白質損傷發生的可能性，主要病原體有原蟲、病毒、細菌、支原體等，宮內感染所致的炎癥反應是導致腦白質損傷的主要原因[10]。臨床研究表明造成孕婦早產的因素中30%～40%歸因于宮內感染。劉海濤[11]的臨床研究表明母體有宮內感染的早產兒出現腦白質損傷，腦室周圍回聲增強的發病率為33%，而正常分娩的早產兒出現腦白質損傷的發病率為7.5%，顯著低于宮內感染組；周雄飛等[12]研究顯示早產兒腦白質損傷的患兒母親在孕期有宮內感染的比率為25.71%。而正常早產兒母親發生孕期感染的幾率僅為3.57%，具有顯著差異，且相關性分析結果同樣顯示孕期感染是導致新生兒發生腦白質損傷的獨立危險因素；本研究病理中38例患兒的母親合并宮內感染的發生率亦高達31.58%，與已報道結果一致。以動物作為研究模型基礎科研實驗結果同樣表明宮內感染會引起機體發生致命的炎性反應，如增加IL-6、TNF-α等細胞因子的表達、激活Toll樣通路等進而引起嚴重腦損傷，導致自身神經發育和認知障礙[13-14]。

3.3 腦白質損傷的影像學診斷

早產兒腦白質損傷無明顯或特異的臨床癥狀，影像學診斷是明確病變類型的主要方法，目前常用的主要有超聲、CT和MRI。頭顱超聲的操作相對較簡單對患者無射線傷害，能夠實現床邊實時動態觀察，且費用不高，在早產兒腦損傷中有更為優先的選擇。在腦白質損傷初期，因腦室周圍存在水腫超聲表現為回聲增強；在2周后的回聲增強信號區會出伴隨出現廣泛的囊腔，超聲檢查呈低回聲，因此可以通過頭顱超聲判斷局灶性腦白質損傷的發生時期[15]。但超聲對彌漫性腦白質損傷及直徑小于5 mm的病灶敏感度較低，因此超聲對早期診斷的準確性較低且其診斷準確性受操作者及機器探頭等的影響，造成了其臨床應用的限制。CT對腦白質早期損傷的診斷特異性較差，且早產兒腦室在缺血缺氧條件下超聲不易辨認，但在早產兒出生3～5個月后CT診斷有一定的參考價值，腦白質軟化的CT影像學檢查主要表現為腦室容積變大、腦白質容量減少、腦室周圍有軟化病灶、腦室形態不規則[16]。

MRI檢查包括常規MRI（T1加權和T2加權成像）和DWI兩種。常規MRI的信號差異變化主要因軟組織內理化性質不同決定，在腦白質損傷早期（1周內）T1加權呈高信號，T2加權呈低信號；當腦白質形成囊腔時，即慢性期是表現為T1W1低信號，T2W1高信號[17]。常規MRI同超聲類似在早期的診斷真確性不高，但在超聲顯示損傷后期的患兒MRI能夠顯示病變的嚴重程度，且能夠顯示腦白質損傷后期軟化后的腦室體積[18]。目前，在白質損傷前期超聲和MRI的診斷價值較低；在損傷后期尤其是超聲結果顯示白質異常時，MRI的檢查對白質病變及腦容量分析具有較高的預測價值，且MRI檢查均無損傷無輻射，在早產兒損傷診斷中具有較強的可行性。DWI主要依據水分子的運動狀態反應組織結構差異，其主要參考值表觀彌散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）是代表水分子的彌散度[19]。腦白質發生早期損傷時腦組織病變部位存在水腫，在DWI成像時表現為信號增強，ADC降低；后期壞死區軸突脹裂，ADC升高，DWI信號減弱，因此DWI在早期腦白質損傷診斷中具有明顯優勢[20]。

3.4 早產兒腦白質損傷的MRI表現

本研究通過對早產兒腦白質損傷患兒進行MRI診斷，結果發現在損傷早期局灶性腦白質損傷病灶的DWI表現為高信號，T1W1高信號或正常，T2W1多為低信號，而彌漫性腦白質損傷病灶的DWI為彌漫性高信號，MRI無明顯信號改變；且DWI對早期腦白質損傷患兒病灶的檢出率明顯高于T1W1和T2W1，T2W1的病灶檢出最少，再次說明常規MRI在早期腦白質損傷診斷中的特異性不高。腦白質軟化是腦白質損傷最嚴重的結局，在患兒出生3～5周后，部分病灶消失DWI表現正常，T1W1呈高信號，T2W1呈低信號；部分發生腦白質軟化病灶的T1W1和DWI均表現為低信號，T2W1則表現為高信號，說明在不同時期腦白質損傷區的MRI表現亦不相同，且在腦白質損傷常規MRI能夠檢出軟化病灶，在損傷程度預測中具有重要意義。

綜上所述，早產兒腦白質損傷患兒的臨床表現不具有特異性，早期常規MRI對腦白質損傷的診斷亦不具有特異性會造成腦白質損傷的漏診，而DWI的病灶檢出率較高，后期腦白質損傷的MRI表現有明顯改變，可作為腦白質軟化的預測指標。本次研究為早產兒腦白質損傷的診斷及預后判斷提供了初步參考，但因樣本量較小，尚需后期不斷驗證。

[參考文獻]

[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] 楊芹.早產兒腦白質損傷的發病機制及早期診斷方法的新進展[J].醫學綜述，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] 劉艷兵，喻云.早產兒腦白質損傷發病機制的研究進展[J]. 南昌大學學報醫學版，2013，53（2）：97-100.

[6] 劉暢，富建華，薛辛東.早產兒腦白質損傷的早期影像學改變及其對預后的影響[J].中華兒科雜志，2012，50（10）：762-766.

[7] 郭琛，薛辛東.感染/炎癥與早產兒腦白質損傷[J].中國新生兒科雜志，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，虞樂華.新生兒腦白質損傷病因、發病機制及治療的研究進展[J].西南國防醫藥，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] 劉海濤.宮內感染與早產兒腦白質損傷的相關性研究[J].河北中醫，2013，35（5）：795-796.

[12] 周雄飛，萬志婷，鄭君.早產兒早期腦白質損傷與母親孕期感染的相關性分析[J].中國婦幼保健，2015，30（17）：2774-2775.

[13] 江佩芳，朱濤，楊翠微，等.宮內感染致腦損傷對仔鼠認知發育和海馬神經發生的影響[J].中國病理生理雜志，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] 陳海燕，陳敬國.腦白質損傷早產兒顱腦超聲的動態變化[J].實用醫學影像雜志，2013，14（3）：225-226.

[16] 蔡淑英.早產兒腦白質損傷的診治進展[J].中國兒童保健雜志，2016，24（8）：829-831.

[17] 查琳，劉偉.局灶性腦白質損傷早產兒MRI的特征演變及MRI分型與神經發育相關性分析[J].中國婦幼保健，2015，30（13）：2099-2102.

[18] 毛健.早產兒腦白質損傷磁共振成像診斷基礎與評價[J].臨床兒科雜志，2015，33（3）：205-210.

[19] 劉德光.磁共振彌散加權成像在早產兒腦白質損傷早期的預測價值[J].中國冶金工業醫學雜志，2013，30（4）：386-387.

[20] 林鋒，瞿爾力，陳清，等. DWI對早產兒腦白質損傷的早期評價和診斷價值[J]. 醫學影像學雜志，2015，25（8）：1443-1446.

（收稿日期：2016-11-28 本文編輯：占匯娟）