磁共振擴散張量成像FA值在足月新生兒缺氧缺血性腦病中的應(yīng)用
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【摘要】:1.研究背景及目的1.1研究背景新生兒缺氧缺血性腦病(hypoxic-ischemic encephalopathy, HIE)是指各種圍生期窒息引起的部分或完全缺氧、腦血流減少或暫停而導(dǎo)致胎兒或新生兒腦損傷,是引起新生兒急性死亡和慢性神經(jīng)系統(tǒng)損傷的重要原因之一。Kurinczuk等報道,HIE在發(fā)達國家的發(fā)生率約為1.3-1.7/1000,在發(fā)展中國家的發(fā)生率可能更高。輕者預(yù)后較好,重度者會遺留有嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥,如:智力低下、發(fā)育落后、腦癱、癲癇,甚至死亡;純旱倪h期生活質(zhì)量受到嚴(yán)重影響,給家庭和社會帶來沉重負擔(dān)。小兒在兩歲以前,大腦處于高速發(fā)育階段,可塑性強,如果在這一時期進行積極的臨床干預(yù),就可減低HIE患兒神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥的發(fā)生率、降低致殘率。因此對HIE的早期診斷和準(zhǔn)確判斷損傷的范圍和程度尤為重要。與此同時,準(zhǔn)確評估HIE對腦白質(zhì)發(fā)育的影響也引起了廣泛關(guān)注。目前臨床上診斷HIE主要依據(jù)患兒有無窒息及出生后是否出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。臨床上多采用Apgar評分來判斷患兒是否出現(xiàn)窒息,但大多數(shù)學(xué)者對此提出質(zhì)疑,因為Apgar評分也會受一些窒息以外的因素影響,如孕周、新生兒成熟度、藥物等,有研究指出與足月正常新生兒相比,正常早產(chǎn)兒肌張力較低,原始反射弱,出生時Apgar評分較低,而且分娩鎮(zhèn)痛也會對評分產(chǎn)生一定影響。因此,低的Apgar評分并不等同于窒息。研究表明傳統(tǒng)的Apgar評分在預(yù)測新生兒窒息方面,靈敏度與特異度較低,均為81%。有學(xué)者對88例HIE患兒進行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)30例宮內(nèi)缺氧所致HIE的患兒出生時評分正常,并未減低。國外的一組研究數(shù)據(jù)表明,約有21%的HIE患兒出生時Apgar評分并未明顯減低。因此,Apgar評分并不能完全反映患兒是否存在窒息及窒息的嚴(yán)重程度。另一方面,HIE腦損傷過程中存在著治療的時間窗,人類新生兒的時間窗為6小時,而此時患兒可能并未出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。并且,某些患兒的臨床表現(xiàn)出現(xiàn)較晚且不明顯。因此依據(jù)臨床表現(xiàn)來診斷HIE存在一定的滯后性及主觀性。新生兒缺氧缺血性腦病是新生兒窒息的嚴(yán)重并發(fā)癥,病情輕重不同,其預(yù)后差異較大。有研究表,HIE患兒3歲以內(nèi)不良預(yù)后的發(fā)生率在中度HIE患兒為32%,重度HIE患兒幾乎為100%,幾乎不發(fā)生在輕度HIE。也有研究指出,輕度HIE患兒預(yù)后較好,重度HIE患兒可能出現(xiàn)高的病死率及嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)畸形,而中度HIE患兒的預(yù)后差異較大,從神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育正常至嚴(yán)重的腦癱、發(fā)育遲緩及癲癇等。然而,也有文獻報道輕度HIE患兒也會出現(xiàn)運動功能的障礙。而目前判斷預(yù)后的方法主要根據(jù)臨床表現(xiàn),實驗室檢查及影像學(xué)表現(xiàn),尚無統(tǒng)一的量化標(biāo)準(zhǔn)。對于HIE患兒來說,病變是否影響腦白質(zhì)發(fā)育及髓鞘化是判斷是否出現(xiàn)運動及智力障礙等不良后遺癥的重要依據(jù)。如何利用影像學(xué)方法早期發(fā)現(xiàn)HIE造成的腦損傷、早期預(yù)測預(yù)后及評估HIE對患兒腦白質(zhì)髓鞘化的影響一直是新生兒影像學(xué)研究的熱點,具有重要的臨床意義。隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)日新月異的發(fā)展,其在新生兒顱腦疾病方面的應(yīng)用日益增多,B超檢查簡便、易行、無創(chuàng)、檢查費用較低,可以較為清楚的顯示腦室形態(tài)及其周圍的結(jié)構(gòu),彩色多普勒超聲可以提供顱內(nèi)血流變化的指標(biāo),評估臨床治療效果。但由于新生兒顱骨的影響,超聲在顯示顱腦邊緣部位的病變及顱內(nèi)出血等方面遠較CT與MR遜色。CT檢查快速、簡便,對顯示顱內(nèi)出血的部位和范圍具有獨特優(yōu)勢。但在HIE早期,可能僅表現(xiàn)為腦水腫,即腦實質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)低密度區(qū),由于新生兒顱腦含水量高,密度低于正常成人,腦水腫造成的低密度與周圍呈低密度的正常腦白質(zhì)缺乏對比,可能造成漏診,因此,CT在HIE早期診斷中具有一定的局限性。此外,由于CT具有輻射損傷,更限制了其在新生兒顱腦方面的應(yīng)用。磁共振以其多方位、多參數(shù)、無輻射等優(yōu)點在新生兒顱腦疾病的診斷中占有重要地位,可以清晰顯示HIE造成的腦損傷,明確損傷的類型。HIE患兒早期腦損傷的類型主要分為三型:①局灶性皮層損傷,包括分水嶺區(qū)的損傷;②基底節(jié)丘腦和中心皮層損傷;③彌漫性的腦損傷;晚期主要表現(xiàn)為局灶性或多灶性的腦軟化、髓鞘發(fā)育延遲、外部性腦積水、腦萎縮及胼胝體發(fā)育不良等。但常規(guī)磁共振在早期顯示HIE腦損傷方面具有一定的滯后性,在HIE腦損傷后的最初幾個小時或前幾天,常規(guī)磁共振常無陽性發(fā)現(xiàn)。隨著腦水腫的消散,生后2-4周的常規(guī)磁共振可評估新生兒預(yù)后。有研究顯示,生后2周常規(guī)磁共振上顯示的HIE腦損傷的類型較腦損傷的程度在評估預(yù)后方面更有價值。但常規(guī)磁共振只有在明確腦損傷類型后才可判斷預(yù)后,具有一定的延遲性,同時不能提供量化的標(biāo)準(zhǔn)。磁共振擴散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging, DWI)通過檢測水分子的擴散運動來反映微觀結(jié)構(gòu)的改變,但DWI圖像上信號的變化并不僅僅代表水分子的擴散運動,還會受其他因素的影響,如:動脈搏動、呼吸和血流灌注等都會引起信號的改變,因此在DWI圖像上檢測到的信號差別并不是真正的擴散系數(shù),而是表觀擴散系數(shù)(Apparent diffusion coefficient, ADC)。DWI通過ADC值的變化來量化評估水分子擴散運動的快慢。多數(shù)研究結(jié)果表明DWI在HIE早期診斷中發(fā)揮重要作用,在缺血缺氧性損傷后24小時內(nèi)即可有陽性發(fā)現(xiàn)。但存在“假正;爆F(xiàn)象,即缺血缺氧損傷后,ADC值先下降,后上升恢復(fù)至正常水平,在此期間,ADC值并不能反映腦損傷情況。同時還存在假陰性和低估損傷程度等缺陷。可見,DWI在HIE的早期診斷中具有一定的局限性。磁共振擴散張量成像(diffusion tensor imaging, DTI)是在DWI成像的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的可以在活體上顯示腦白質(zhì)纖維束方向性和完整性的一種新方法。DWI只能反映擴散敏感梯度場方向上水分子的擴散運動,而DTI施加大于6個方向的擴散敏感梯度場,可以更加準(zhǔn)確的反映水分子在空間內(nèi)的彌散情況。在自由水中分子向各方向運動相同稱為各向同性,由于細胞膜及髓鞘被膜的限制,水分子在某些方向的擴散明顯快于其他方向稱為各向異性。DTI通過其特征性參數(shù)各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy, FA)值來反映水分子擴散的各向異性大小。多數(shù)研究表明,DTI在HIE的早期診斷中較常規(guī)磁共振更加敏感,可量化評估HIE患兒的病情。研究表明,在缺血缺氧發(fā)生24h內(nèi),白質(zhì)纖維束的FA值降低。動物實驗表明,DTI可以明確診斷急性期及超急性期缺血缺氧性腦損傷。Takeda等學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),在白質(zhì)纖維束髓鞘化的過程中,擴散各向異性的改變出現(xiàn)的最早,這表明了DTI可以為早期發(fā)現(xiàn)HIE患兒腦損傷提供重要依據(jù)。FA值不會出現(xiàn)假正;F(xiàn)象,能較為真實的反映腦損傷情況。此外,DTI可以評估腦白質(zhì)發(fā)育狀況,評估HIE患兒的預(yù)后。Nora Tusor[19]等學(xué)者利用基于纖維束示蹤的空間統(tǒng)計學(xué)方法(Tract-based spatial statistics, TBSS)計算DTI特征性參數(shù)FA值,結(jié)果顯示FA值與發(fā)育商呈明顯的正相關(guān),說明白質(zhì)纖維束的FA值與HIE患兒的早期預(yù)后有關(guān),通過FA值的測量,可以早期預(yù)測HIE患兒的預(yù)后。同時,在隨訪復(fù)查階段,FA值可客觀反映缺血缺氧性事件對HIE患兒腦白質(zhì)髓鞘化的影響,評估腦白質(zhì)的發(fā)育狀況。1.2研究目的本研究回顧性分析南方醫(yī)科大學(xué)附屬深圳市婦幼保健院近四年來足月HIE患兒的影像學(xué)及神經(jīng)系統(tǒng)評分的資料,探討DTI技術(shù)的重要參數(shù)FA值在足月HIE患兒早期診斷中的應(yīng)用;在早期評估預(yù)后方面,尋求一截斷點FA值,為臨床早期評估預(yù)后提供一量化指標(biāo);探討FA值在足月HIE患兒隨訪復(fù)查中的應(yīng)用價值。2.材料與方法2.1研究對象收集2010年4月至2014年12月出生時在我院磁共振室進行磁共振常規(guī)序列及DTI序列掃描并且在6個月后在我院兒?七M行貝利嬰幼兒發(fā)育量表(Bayley Scales of Infant Development, BSID)評分的HIE患兒50例,孕周37-42周;HIE的診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2005年中華醫(yī)學(xué)會兒科學(xué)會分會新生兒學(xué)組制定的《新生兒缺氧缺血性腦病診斷標(biāo)準(zhǔn)》(見附錄)。同時設(shè)25例中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常的新生兒作為對照組,對照組納入標(biāo)準(zhǔn):①孕齡37-42W;②無圍生期窒息及宮內(nèi)窘迫表現(xiàn);③出生1min及5min的Apgar評分均"g8分;④臍動脈血PH"g7.00;⑤頭顱磁共振檢查未見明顯異常;⑥無中樞系統(tǒng)感染及先天性畸形;⑦無明顯代謝障礙及染色體疾病;⑧無神經(jīng)系統(tǒng)癥狀及體征;⑨神經(jīng)行為學(xué)評估符合相應(yīng)年齡段兒童表現(xiàn)。對照組行顱腦磁共振的原因主要為因其他系統(tǒng)畸形加掃顱腦MR及生理性黃疸。在后期的追蹤復(fù)查階段,收集前述50例HIE患兒中在我院MR室復(fù)查顱腦磁共振的HIE患兒,共23例,復(fù)查時間控制在3-6個月,按照病例組患兒年齡分布,另隨機選取23例中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常的嬰兒作為對照組。對照組納入標(biāo)準(zhǔn):①足月新生兒;②無中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,無驚厥史、圍產(chǎn)期窒息史、先天畸形和遺產(chǎn)代謝性疾病,母親懷孕期間無濫用藥物史。③年齡分布與實驗組患兒相同。2.2實驗方法初次DTI檢查時:根據(jù)臨床診斷,將50例HIE患兒分為輕、中、重三組,同時設(shè)置25例中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常的新生兒作為對照組。所有研究對象均在出生一周內(nèi)行磁共振常規(guī)序列及DTI序列掃描,選取額葉白質(zhì)、內(nèi)囊后肢、豆?fàn)詈、胼胝體壓部、大腦腳及半卵圓中心作為感興趣區(qū)(region of interest, ROI),測量各感興趣區(qū)的FA值。分析比較各組間FA值是否具有差異,且差異是否具有統(tǒng)計學(xué)意義。所有患兒6個月后行BSID評估預(yù)后,根據(jù)預(yù)后分為預(yù)后好和預(yù)后差兩組。分析出生一周內(nèi)DTI檢查得到的各感興趣區(qū)的FA值在預(yù)后好和預(yù)后差兩組間是否存在差異,應(yīng)用ROC曲線分析各感興趣區(qū)評估預(yù)后的效能,得出截斷點的FA值,靈敏度、特異度及Youden指數(shù)。復(fù)查DTI:將復(fù)查的足月HIE患兒23例分為兩組,復(fù)查輕度組及中重度組,同時隨機選取23例中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常的嬰兒作為對照,所有研究對象行常規(guī)磁共振及DTI序列掃描,測量各感興趣區(qū)的FA值。分析比較對照組、復(fù)查輕度組及中重度組各感興趣區(qū)的FA值是否存在差異,且差異是否具有統(tǒng)計學(xué)意義。3.結(jié)果3.1額葉白質(zhì)、內(nèi)囊后肢、胼胝體壓部、大腦腳及半卵圓中心的FA值在病例組及對照組組間比較中差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05);豆?fàn)詈薋A值在組間比較中差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05);在病例組各組及病例組與對照組的組間比較中,部分感興趣區(qū)的FA值差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05);常規(guī)磁共振顯示腦實質(zhì)正常的HIE患兒組與對照組相比,額葉白質(zhì)、內(nèi)囊后肢及胼胝體壓部的FA值較對照組較低,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。3.2除豆?fàn)詈送?初次DTI掃描各感興趣區(qū)的FA值在預(yù)后好和預(yù)后差組患兒的比較間,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05);在各感興趣區(qū)中,內(nèi)囊后肢評估預(yù)后的效能較高,其中當(dāng)內(nèi)囊后肢取截斷點FA值≥0.432時,靈敏度為94.7%,特異度84.6%,曲線下面積0.943,Youden (?)旨數(shù)為79.3%;3.3在HIE患兒復(fù)查階段,除豆?fàn)詈送?復(fù)查中重度組患兒各感興趣區(qū)的FA值較輕度組及對照組明顯降低,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05);復(fù)查輕度組患兒內(nèi)囊后肢及胼胝體壓部的FA值較對照組降低,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。4.結(jié)論4.1與常規(guī)磁共振相比,DTI可以早期、客觀的評價HIE患兒腦損傷的程度,FA值可以為HIE的早期診斷提供依據(jù),反映病情輕重,為臨床診療提供指導(dǎo)。4.2 FA值可以早期評估HIE患兒的預(yù)后,內(nèi)囊后肢評估預(yù)后的效能較高,可以作為臨床評估預(yù)后的一個參考指標(biāo)。DTI技術(shù)對HIE患兒具有重要的預(yù)后評估價值。4.3 DTI的特征性參數(shù)FA值在HIE患兒復(fù)查階段可以客觀反映缺血缺氧性損傷對白質(zhì)纖維束發(fā)育的影響,評估HIE患兒腦白質(zhì)發(fā)育情況。
【關(guān)鍵詞】:缺氧缺血性腦病 早期診斷 預(yù)后評估 隨訪復(fù)查 磁共振擴散張量成像 各向異性分?jǐn)?shù)
【學(xué)位授予單位】:南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R742;R445.2
【目錄】:
- 摘要3-10
- ABSTRACT10-21
- 前言21-23
- 第一章 磁共振擴散張量成像FA值在足月新生兒缺氧缺血性腦病早期診斷中的應(yīng)用23-36
- 1. 研究對象與方法23-26
- 2. 結(jié)果26-32
- 3. 討論32-35
- 4. 結(jié)論35-36
- 第二章 磁共振擴散張量成像FA值在早期評估足月新生兒缺氧缺血性腦病預(yù)后中的應(yīng)用36-48
- 1. 研究對象與方法36-38
- 2. 結(jié)果38-44
- 3. 討論44-47
- 4. 結(jié)論47-48
- 第三章 磁共振擴散張量成像FA值在足月新生兒缺氧缺血性腦病早期隨訪中的應(yīng)用48-59
- 1. 研究對象與方法48-50
- 2. 結(jié)果50-55
- 3. 討論55-58
- 4. 結(jié)論58-59
- 參考文獻59-65
- 綜述65-74
- 參考文獻70-74
- 全文小結(jié)74-76
- 附錄76-79
- 中英文縮略詞79-81
- 成果81-82
- 致謝82-84
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本文關(guān)鍵詞:磁共振擴散張量成像FA值在足月新生兒缺氧缺血性腦病中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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