早產兒腦室周圍-腦室內出血與小腦發育的相關研究

劉瑞可，李桂芳，王影，杜學謙

滄州市人民醫院，河北 滄州 061000

早產兒腦發育不成熟，特別是極早及超早產兒，仍存在高風險的不良神經發育結局，Ortinaul等[1]報道5%～10%的早產兒有發生腦癱的風險，25%～50%的早產兒有認知、行為或語言的缺陷，腦室周圍-腦室內出血（periventricular-intraventricular hemorrhage,PIVH）的早產兒表現更為突出[2]。早產兒腦血管自主調節功能障礙，95%出生后前5 d存在壓力被動型腦循環[1]，＜32周的極低出生體重（very low birth weight,VLBW）早產兒容易發生PIVH，尤其是＜28周的超早產兒更容易發生，導致其死亡率和發病率增加，可能出現不良神經發育結局。小腦是幕下結構的重要組成部分，除了控制姿勢、步態、音調和協調運動功能外，還參與人腦中更高級的功能，如認知、運動、學習、語言和記憶功能[3]。妊娠晚期生長發育最快，速度超過了大腦半球，從孕28周到40周，小腦體積增長了近5倍[4]，而早產兒處于小腦快速生長發育的敏感時期，可能出現小腦發育障礙，并伴有其他類型的腦損傷，如腦室周圍-腦室內出血、出血性梗死、腦室周圍白質軟化、彌漫性白質損傷等。因此，評估PIVH對小腦生長發育的影響具有重要意義。

小腦與幕上結構和脊髓之間存在重要聯系，Tam等[5]通過MRI研究發現早產兒重度腦室出血與受損的小腦微結構有關聯，之前我們研究[6]顯示早產兒胼胝體生長發育與小腦蚓部生長發育之間存在相關性，并隨著胎齡的增加而增長，二者的生長方向相同，提示幕上和幕下主要連接結構的生長發育模式類似，對于臨床具有指導意義。Limperopoulos等[7]研究結論顯示妊娠晚期小腦的加速生長可能受到早產因素的影響，早產兒胎齡越小，其小腦體積越小，而小腦的生長發育與早產兒幕上病變之間關聯性不大。而Srinivasan等[8]研究顯示導致生后小腦體積減少的最重要的因素是幕上病變，如新生兒出血性腦梗死、伴有擴張的腦室內出血和腦室周圍白質軟化等。Selim Sancak等[9]研究顯示PIVH對早產兒小腦橫徑和小腦蚓高生長具有較大影響，但其選取研究指標有限。本研究應用超聲檢測PIVH和非PIVH組早產兒的小腦橫徑、蚓部高度、前后徑、周長和面積差異，旨在更加全面評估PIVH對小腦生長發育的影響，為早期評估PIVH早產兒腦發育提供有效參考。

1 材料與方法

1.1 材料

2017年1月至2019年12月，滄州市人民醫院新生兒科收治的早產兒200例，平均胎齡為（28.73±2.17）周，出生體重為（1175±187）g。納入標準：①胎齡從母親末次月經期開始計算，并使用早期妊娠超聲數據進行矯正；②胎齡＜32周，出生體重＜1500 g，均為適于胎齡兒；③無先天畸形及腦發育異常、無中樞神經系統感染、無小腦出血；④出生72 h內和糾正胎齡40周完成顱腦超聲圖像的采集，圖像清晰、測量斷面符合研究條件。本研究獲得醫院醫學倫理委員會批準（2019-06-11）和監護人知情同意。

按照有無PIVH將早產兒分為兩組：PIVH組67例，平均胎齡為（27.52±2.14）周，出生體重為（1153±207）g，非PIVH組133例，平均胎齡為（28.02±1.96）周，出生體重為（1186±176）g；按照腦出血等級將PIVH進一步劃分為兩組：Ⅰ、Ⅱ度PIVH早產兒33例，平均胎齡為(27.39±2.19)周，出生體重為(1157±205)g，和Ⅲ、Ⅳ度PIVH早產兒34例平均胎齡為(27.65±2.12)周，出生體重為(1153±207)g。

1.2 儀器與方法

所有研究對象于出生后72 h內和糾正胎齡40周時接受顱腦超聲檢查，使用飛利浦iu Elite超聲診斷儀，C8-5新生兒顱腦專用探頭，頻率5～8 MHz，取平臥位，以前囟為透聲窗。作矢狀面掃描，調整探頭獲得標準正中矢狀切面，完整顯示小腦蚓部，作冠狀面掃描，調整探頭獲得標準小腦橫徑切面。取最佳圖像凍結并儲存，所有圖片和文字資料均輸入PACS系統。由兩名熟悉新生兒超聲診斷的醫師對采集圖像進行勾畫及測量，測量小腦橫徑（小腦外緣至外緣最大距離）如圖1所示，測量小腦蚓部高度（小腦上蚓部最高點與下蚓部最低點之間的最大距離）如圖2所示，測量小腦蚓部前后徑（第四腦室頂點至小腦蚓部后緣的距離）如圖3所示，測量小腦蚓部周長和小腦蚓部面積（小腦蚓部正中矢狀位切面手工描繪蚓部輪廓）如圖4所示。兩位醫師于不同時間分別測量兩次，對所有測量結果進行組間及組內重復性檢驗，取4次有效測量值的平均值。

圖1 小腦橫徑的測量Fig.1 Measurement of transverse cerebellar diameter

圖2 小腦蚓部高度的測量Fig.2 Measurement of vermis height

圖3 小腦蚓部前后徑的測量Fig.3 Measurement of vermisdiameter

圖4 小腦蚓部周長及面積的勾畫測量Fig.4 Delineated measurements of vermis circumferenceand vermisarea

1.3 PIVH顱腦超聲檢查分度標準

根據2008年Volpe在Papile分度標準基礎上修訂的PIVH顱腦超聲檢查分度標準[10]，分為Ⅰ度：出血局限于生發基質；Ⅱ度：血液在側腦室內占據容積≤50%；Ⅲ度：血液在側腦室內占據容積＞50%；Ⅳ度：在出血同側的側腦室旁發生出血性腦梗死。其中Ⅰ、Ⅱ度為輕度出血，Ⅲ、Ⅳ度為重度出血。

1.4 統計學方法

應用SPSS 22.0和Microsoft Excel 2017進行統計分析和處理，所有測得的數據均以均數±標準差()來表示。采用配對樣本t檢驗比較測量者組內及組間測量結果差異，以P＜0.05為差異有統計學意義；采用Mann-Whitney U檢驗比較不同組別之間差異，以P＜0.05為差異有統計學意義；采用Pearson檢驗和Fisher精確檢驗分析PIVH早產兒與非PIVH早產兒的特征差異，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 組間與組內重復性檢驗

采用配對樣本t檢驗比較測量者組內及組間測量結果差異，結果顯示P值均大于0.05，說明兩位超聲診斷醫師之間及其不同時間兩次勾畫測量結果之間差別無統計學意義。

2.2 早產兒的特征分析

經納入標準，本研究共納入200例早產兒，67例PIVH早產兒，133例非PIVH早產兒。多胎妊娠45例，自然分娩92例，母重度子癇/前期57例，母糖尿病16例，產前應用地塞米松100例，機械通氣81例，給氧治療180例，支氣管肺發育不良使用激素治療38例，胎膜早破48例。早產兒發生PIVH與多胎妊娠、自然分娩、母糖尿病、產前應用地塞米松、機械通氣、給氧治療和胎膜早破無關，發生PIVH與母重度子癇/前期和支氣管肺發育不良使用激素治療有關，見表1。

表1 200例早產兒的特征分析Tab.1 Analysisof characteristicsof 200 preterm infants

2.3 小腦橫徑、蚓部高度、前后徑、周長和面積測量

PIVH組與非PIVH組早產兒出生時和到足月齡時各項指標對比如表2所示，從表中可以看出，出生時，PIVH早產兒組的體重、頭圍、小腦橫徑、蚓部高度、前后徑、周長和面積均略小于非PIVH組，但僅小腦蚓部高度存在統計學差異（P＜0.05）；發育到足月齡時，PIVH早產兒組的體重、頭圍、小腦橫徑、蚓部高度、前后徑、周長和面積均小于非PIVH組，但僅頭圍和體重不存在統計學差異（P＞0.05）。

表2 PIVH早產兒與非PIVH早產兒對比()Tab.2 Comparison of preterm infantswith PIVH and without PIVH (Mean±SD)

表2 PIVH早產兒與非PIVH早產兒對比()Tab.2 Comparison of preterm infantswith PIVH and without PIVH (Mean±SD)

Ⅰ、Ⅱ度PIVH組早產兒和Ⅲ、Ⅳ度PIVH組早產兒出生時和發育到足月齡時各項指標對比如表3所示，從表中可以看出，出生時，Ⅰ、Ⅱ度PIVH早產兒組的體重、頭圍、小腦橫徑、蚓部高度、前后徑、周長和面積均略大于Ⅲ、Ⅳ度PIVH組，且不存在統計學差異（P＞0.05）；發育到足月齡時，Ⅰ、Ⅱ度PIVH早產兒組的體重、頭圍、小腦橫徑、蚓部高度、前后徑、周長和面積均略大于Ⅲ、Ⅳ度PIVH組，但僅小腦橫徑存在統計學差異（P＜0.05）。

表3 Ⅰ、Ⅱ度PIVH早產兒和Ⅲ、Ⅳ度PIVH早產兒對比()Tab.3 Comparison of preterm infantswith gradeⅠ-Ⅱand gradeⅢ-ⅣPIVH(Mean±SD)

表3 Ⅰ、Ⅱ度PIVH早產兒和Ⅲ、Ⅳ度PIVH早產兒對比()Tab.3 Comparison of preterm infantswith gradeⅠ-Ⅱand gradeⅢ-ⅣPIVH(Mean±SD)

以上數據結果顯示，糾正胎齡至足月時有PIVH的早產兒小腦發育明顯受損，且Ⅲ、Ⅳ度PIVH早產兒小腦發育改變較Ⅰ、Ⅱ度PIVH早產兒大，以小腦橫徑減少更為明顯。

3 討論

PIVH多發生在早產兒中，尤其是胎齡＜32周、出生體重＜1500g的VLBW早產兒[11]，究其原因與這一階段的早產兒血管及細胞解剖生理特點有關，易導致早產兒神經系統發育障礙，如腦癱和智力障礙。小腦位于顱后窩，大腦的后下方，腦干的背側，與延髓和橋腦圍成第四腦室，連接整個大腦，特別是大腦皮層，在控制諸如協調、平衡、姿勢和學習等運動功能方面具有良好的作用，在認知和情感等非運動功能方面也發揮關鍵作用[12-14]。因此，應用顱腦超聲動態監測早產兒小腦生長發育狀況，對于早期評估改善PIVH早產兒腦發育具有重要意義。

依據小腦皮質內梨狀神經元和小腦核之間的投射規律，小腦可由內向外分為3個縱區，即內側區、中間區和外側區[15]，本研究主要選取新生兒小腦外側區和內側區相關指標，即小腦橫徑、蚓部高度、蚓部前后徑、蚓部周長和蚓部正中矢狀位面積的相關參數，利用顱腦超聲技術定量分析不同組別早產兒上述指標的統計學差異，進而完整地評估PIVH對早產兒小腦宮外生長發育的影響。本研究未納入中間區的相關測量指標，是由于小腦中間區在新生兒顱腦超聲圖像上辨識度差，不易識別。

本研究結果顯示，糾正胎齡至足月時PIVH組早產兒小腦橫徑、蚓部高度、蚓部前后徑、蚓部周長及蚓部面積均小于非PIVH組，且均存在統計學差異，亞組分析中，糾正胎齡至足月時Ⅲ、Ⅳ度PIVH組早產兒小腦橫徑明顯小于Ⅰ、Ⅱ度PIVH組，且存在統計學差異，Ⅲ、Ⅳ度PIVH組早產兒小腦蚓部高度、蚓部前后徑、蚓部周長及蚓部面積均略小于非PIVH組，但不存在統計學差異。從而說明，幕上病理因素PIVH對小腦外側區（小腦橫徑）和內側區（小腦蚓部）的生長發育存在不同程度的影響，相對于小腦內側區來說，外側區受病理因素的影響較大。其中小腦橫徑比其他指標受影響更大，關于小腦橫徑和小腦蚓部高度的研究結果與Selim Sancak等[9]相一致。分析推測其原因可能是由于小腦外側區皮質面積較內側區發育大，相應的小腦顆粒細胞數量比內側區皮質多，顆粒細胞為谷氨酸能的興奮性神經元[15]，對于病理因素的影響表現更為敏感，更容易受損。加之小腦半球外側部的發育隨著大腦皮層對隨意運動控制的增加而增加，形成新小腦，新小腦進化最晚，早產兒過早脫離母體，暴露于宮外環境，造成小腦外側區更容易受到損傷。小腦外側區與大腦皮質同步發展，主要通過腦橋核接受來自大腦皮質，特別是頂葉的信息，構成大腦皮質-橋腦-小腦通路，即與大腦皮質形成纖維聯系環路，調控骨骼肌的隨意、精細運動，與小腦內側區相比，外側區與認知功能有更多關聯[16]。Brossard-Racine M[17]等研究發現早產兒小腦發育不成熟所致大腦皮質-橋腦-小腦通路早期發育中斷，從而影響大腦皮質遠端區域的后期發育，進而影響早產兒的智力運動發育過程，導致早產兒神經運動發育遲滯，如動眼障礙、構音障礙、語言障礙、肢體共濟失調、姿勢和步態共濟失調，以及認知和行為障礙。

通過上述研究結果證實，早產兒幕上病變PIVH會對小腦發育產生影響，究其原因考慮，小腦在妊娠后期生長發育迅速，早產兒處于小腦生長發育的敏感時期，其小腦容易受宮外生長環境、病理因素等影響導致損傷。胎齡25周時，小腦外顆粒層發育達到其最厚的時期，且高度增殖，這種增殖主要發生在外顆粒層的外圍，這些快速增殖的細胞直接暴露在腦脊液中。早產兒發生腦室出血后，腦室血經腦脊液向小腦外顆粒層的顆粒前體細胞蔓延，血性腦脊液直接接觸增殖外顆粒層的祖神經元，紅細胞釋放的血紅蛋白具有很強的細胞毒性，可直接損傷神經元，使小腦生長受阻、發育受損，引起小腦發育障礙。含鐵血黃素的沉積導致自由基的產生，特別是活性氧自由基。此外，游離鐵的積累導致脂質過氧化[18]。并且外顆粒層寬度明顯下降，這也導致sonic hedgehog基因表達減少[19]，sonic hedgehog基因是由浦肯野細胞分泌的有絲分裂原顆粒細胞的前體，妊娠后期sonic hedgehog信號通路在小腦發育過程中起到重要作用，參與了小腦中浦肯野細胞、顆粒細胞前體細胞的有絲分裂及分化過程，進而影響小腦發育過程中葉理的形成，從而影響小腦的形狀[20]。因此，應用顱腦超聲動態監測PIVH早產兒小腦宮外生長發育狀況，可早期評估PIVH早產兒腦發育的干預措施是否有效，有助于早期評估早產兒遠期神經運動發育結局。

本研究尚處于初步階段，研究結果尚為初步結論，研究納入的樣本量尚少，存在一定局限性。作為研究對象的早產兒，尤其是Ⅲ、Ⅳ度PIVH組早產兒尚需接受長期隨訪，以進一步證實研究成果。下一步研究方向應評估小腦測量指標和早產兒神經運動發育結局之間是否存在相關性。