留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码
x

新生儿缺氧缺血性脑病中扩散张量成像对脑白质损伤及预后的诊断价值

魏华滨 闫翠娇 刘爱宁 全冠民

魏华滨, 闫翠娇, 刘爱宁, 全冠民. 新生儿缺氧缺血性脑病中扩散张量成像对脑白质损伤及预后的诊断价值[J]. 分子影像学杂志, 2021, 44(6): 892-899. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2021.06.02
引用本文: 魏华滨, 闫翠娇, 刘爱宁, 全冠民. 新生儿缺氧缺血性脑病中扩散张量成像对脑白质损伤及预后的诊断价值[J]. 分子影像学杂志, 2021, 44(6): 892-899. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2021.06.02
WEI Huabin, YAN Cuijiao, LIU Aining, QUAN Guanmin. Value of diffusion tensor imaging in the diagnosis and prognosis of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy[J]. Journal of Molecular Imaging, 2021, 44(6): 892-899. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2021.06.02
Citation: WEI Huabin, YAN Cuijiao, LIU Aining, QUAN Guanmin. Value of diffusion tensor imaging in the diagnosis and prognosis of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy[J]. Journal of Molecular Imaging, 2021, 44(6): 892-899. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2021.06.02

新生儿缺氧缺血性脑病中扩散张量成像对脑白质损伤及预后的诊断价值

doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2021.06.02
基金项目: 

河北省卫生厅科研基金项目 20170593

石家庄市科学技术研究与发展计划项目 191200843

详细信息
    作者简介:

    魏华滨,主治医师,E-mail: wenmeiz1812@163.com

    通讯作者:

    全冠民,博士,主任医师,E-mail: quanguanmin@163.com

Value of diffusion tensor imaging in the diagnosis and prognosis of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy

  • 摘要:   目的  分析扩散张量成像(DTI)在新生儿缺氧缺血性脑病诊断中对脑白质的损伤和预后的价值。  方法  将本院于2018年8月~2021年6月收治的60例行MRI检查的新生儿作为研究对象,年龄均 < 2周岁,且均有缺氧缺血性脑病史。将患者分为脑瘫组和非脑瘫组(30例/组),记录其常规颅脑平扫征象和得分,于DTI图像上找出感兴趣区域并测定各向异性分数(FA)值和表观弥散系数(ADC)值。测定的白质区包括:内囊前肢、丘脑后辐射、额叶白质、中脑大脑脚、胼胝体压部、下纵束、胼胝体体部、内囊后肢、视辐射、内囊膝部、皮质脊髓束、半卵圆中心、听辐射、胼胝体膝部和顶叶白质等。生成胼胝体纤维束和皮质脊髓束的三维图像。对比分析两组患儿平扫的征象和FA值与ADC值;采用Logistic回归分析多因素筛选脑白质损伤的独立影响因素,并评估其拟合度和效能。  结果  经MRI平扫,两组患儿颅脑左侧的丘脑、两侧的半卵圆中心区和胼胝体体部的征象差异具有统计学意义(P < 0.05);其中脑瘫组患儿各个部位的FA值均比非脑瘫组小,且两组患儿的FA值在内囊后肢、听辐射、双侧中脑大脑脚、视辐射、顶叶白质、皮质脊髓束、胼胝体压部、下纵束、半卵圆中心、胼胝体膝部、丘脑后辐射、胼胝体体部和左侧豆状核的差异具有统计学意义(P < 0.05);两组患儿的ADC值在双侧半卵圆中心、胼胝体体部、左侧内囊后肢、左侧丘脑后辐射、双侧皮质脊髓束、左侧顶叶及压部和左侧丘脑差异具有统计学意义(P < 0.05);左侧内囊后肢、胼胝体压部和左侧皮质脊髓束的FA值可作为脑白质损伤的独立预测因素,三者联合用于缺氧缺血性脑病患儿脑白质损伤的ROC AUC是0.887,特异性和敏感度分别是90.38% 和85.12%,准确度为0.761。  结论  缺氧缺血性脑病会使其白质纤维束发生损伤,使其FA值降低,ADC值升高,DTI可明确反映出患儿神经纤维束发育和受损的程度,可作为缺氧缺血性脑病的诊断和预后依据。

     

  • 图  1  新生儿常规MRI扫描示意图。

    A~C: 痉挛型双瘫, 女, 18月, 脑室周围白质软化症; D~F: 正常男性新生儿, 18月, 未见异常.

    Figure  1.  Schematic diagram of routine MRI scanning of newborn.

    图  2  DTI彩色张量示意图

    A: 痉挛型双瘫, 女, 18月, 脑室周围白质软化症; B: 正常, 男, 18月, 未见异常.

    Figure  2.  Schematic diagram of DTI color tensor.

    表  1  两组患儿一般资料比较

    Table  1.   Comparison of general data between the two groups (n= 30, Mean±SD)

    组别 脑瘫组 非脑瘫组 t/χ2 P
    性别(男/女, n 18/12 20/10 0.000 1.000
    胎龄(周) 34.8±3.4 36.5±3.1 -1.614 0.127
    体质量(kg) 2.66±0.75 3.15±1.13 -0.875 0.393
    检测周龄(月) 22.3±16.6 16.9±13.6 -1.057 0.284
    下载: 导出CSV

    表  2  两组患儿颅脑MRI平扫结果比较

    Table  2.   Comparison of brain MRI plain scan results between the two groups [n=30, n(%)]

    组别 脑瘫组 非脑瘫组 χ2 P
    右侧中脑大脑脚 21(70.0) 24(80.0) 0.524 0.456
    左侧中脑大脑脚 20(66.7) 16(53.3) 0.912 0.328
    右侧内囊后肢 25(83.3) 26(86.7) 0.164 0.668
    左侧内囊后肢 23(76.7) 22(73.3) 0.134 0.702
    右侧半卵圆中心 15(50.0) 0(0.0) 13.324 < 0.001
    左侧半卵圆中心 17(56.7) 7(23.3) 6.658 0.011
    右侧豆状核 13(43.3) 13(43.3) 0 1.012
    左侧豆状核 14(46.7) 11(36.7) 0.408 0.521
    右侧尾状核 4(13.3) 0(0.0) 1.432 0.229
    左侧尾状核 4(13.3) 0(0.0) 1.432 0.229
    右侧丘脑 7(23.3) 0(0.0) 3.648 0.047
    左侧丘脑 13(43.3) 0(0.0) 7.647 0.007
    胼胝体膝部 6(20.0) 6(20.0) 0 1.012
    胼胝体体部 28(93.3) 19(63.3) 4.812 0.019
    胼胝体压部 14(46.7) 7(23.3) 1.017 0.302
    下载: 导出CSV

    表  3  两组患儿各部位的FA值比较

    Table  3.   Comparison of FA values of different parts between the two groups (n=30, Mean±SD)

    部位 脑瘫组 非脑瘫组 t P
    右侧中脑大脑脚 0.45±0.08 0.53±0.04 -2.618 0.013
    左侧中脑大脑脚 0.45±0.08 0.53±0.03 -2.918 0.007
    右侧内囊前肢 0.30±0.07 0.33±0.05 -0.552 0.579
    左侧内囊前肢 0.31±0.08 0.35±0.04 -0.988 0.325
    右侧内囊膝部 0.37±0.07 0.40±0.04 -0.715 0.486
    左侧内囊膝部 0.36±0.07 0.38±0.03 -0.075 0.934
    右侧内囊后肢 0.43±0.09 0.53±0.03 -3.966 < 0.001
    左侧内囊后肢 0.42±0.08 0.54±0.03 -5.344 < 0.001
    右侧半卵圆中心 0.37±0.12 0.53±0.03 -4.834 < 0.001
    左侧半卵圆中心 0.34±0.12 0.51±0.05 -5.271 < 0.001
    右侧皮质脊髓束 0.43±0.08 0.52±0.04 -3.488 0.002
    左侧皮质脊髓束 0.43±0.07 0.53±0.04 -4.487 < 0.001
    右侧下纵束 0.36±0.07 0.44±0.04 -3.558 0.002
    左侧下纵束 0.36±0.06 0.43±0.05 -2.674 0.012
    右侧丘脑后辐射 0.37±0.07 0.48±0.04 -5.166 < 0.001
    左侧丘脑后辐射 0.36±0.07 0.50±0.05 -6.138 < 0.001
    右侧视辐射 0.39±0.07 0.45±0.05 -2.542 0.016
    左侧视辐射 0.38±0.07 0.48±0.05 -3.569 0.002
    右侧听辐射 0.32±0.07 0.40±0.04 -3.865 < 0.001
    左侧听辐射 0.33±0.05 0.42±0.05 -4.477 < 0.001
    右侧额叶白质 0.33±0.08 0.37±0.03 -1.187 0.240
    左侧额叶白质 0.32±0.10 0.38±0.04 -1.838 0.074
    右侧顶叶白质 0.35±0.07 0.40±0.03 -2.173 0.036
    左侧顶叶白质 0.35±0.09 0.41±0.02 -2.405 0.022
    胼胝体膝部 0.47±0.06 0.57±0.03 -5.208 < 0.001
    胼胝体体部 0.37±0.09 0.55±0.08 -5.775 < 0.001
    胼胝体压部 0.49±0.08 0.65±0.05 -6.788 < 0.001
    右侧豆状核 0.29±0.07 0.30±0.03 0.705 0.481
    左侧豆状核 0.27±0.07 0.33±0.03 -2.409 0.021
    右侧尾状核 0.27±0.09 0.32±0.03 -1.682 0.100
    左侧尾状核 0.26±0.07 0.30±0.04 -1.375 0.175
    右侧丘脑 0.32±0.07 0.36±0.03 -1.146 0.256
    左侧丘脑 0.29±0.07 0.33±0.05 -1.236 0.222
    右前扣带回 0.34±0.08 0.37±0.03 -0.703 0.482
    左前扣带回 0.38±0.17 0.38±0.03 0.287 0.770
    右后扣带回 0.30±0.08 0.36±0.04 -1.755 0.087
    左后扣带回 0.30±0.10 0.35±0.05 -1.263 0.212
    下载: 导出CSV

    表  4  两组患儿各部位的ADC值比较

    Table  4.   Comparison of ADC values of different parts between the two groups (n=30, Mean±SD)

    部位 脑瘫组 非脑瘫组 t P
    右侧中脑大脑脚 1.05±0.15 0.95±0.19 1.596 0.120
    左侧中脑大脑脚 1.02±0.13 0.93±0.14 1.647 0.109
    右侧内囊前肢 0.91±0.07 0.91±0.08 -0.794 0.437
    左侧内囊前肢 0.95±0.13 0.90±0.10 0.896 0.381
    右侧内囊膝部 0.90±0.07 0.90±0.07 -0.846 0.408
    左侧内囊膝部 0.94±0.09 0.9±0.11 0.742 0.468
    右侧内囊后肢 0.91±0.12 0.84±0.08 1.436 0.161
    左侧内囊后肢 0.93±0.12 0.81±0.08 2.688 0.009
    右侧半卵圆中心 1.07±0.29 0.84±0.07 0.062 0.003
    左侧半卵圆中心 1.12±0.48 0.86±0.08 2.164 0.037
    右侧皮质脊髓束 0.97±0.11 0.89±0.07 2.253 0.030
    左侧皮质脊髓束 0.99±0.11 0.88±0.09 2.764 0.008
    右侧下纵束 1.03±0.13 0.98±0.11 0.694 0.498
    左侧下纵束 1.07±0.12 1.01±0.13 1.013 0.322
    右侧丘脑后辐射 1.07±0.19 0.95±0.16 1.872 0.069
    左侧丘脑后辐射 1.20±0.28 1.01±0.09 2.296 0.026
    右侧视辐射 0.95±0.06 0.93±0.14 0.072 0.941
    左侧视辐射 1.02±0.10 1.01±0.09 -0.419 0.684
    右侧听辐射 0.97±0.08 0.97±0.08 -0.591 0.564
    左侧听辐射 0.99±0.09 0.97±0.09 0.191 0.857
    右侧额叶白质 1.02±0.21 0.94±0.11 1.059 0.300
    左侧额叶白质 1.09±0.47 0.95±0.07 1.079 0.291
    右侧顶叶白质 1.01±0.10 0.94±0.14 1.759 0.087
    左侧顶叶白质 1.02±0.12 0.91±0.12 2.055 0.047
    胼胝体膝部 0.99±0.12 0.98±0.19 -0.194 0.857
    胼胝体体部 1.39±0.33 1.15±0.14 2.512 0.016
    胼胝体压部 1.10±0.14 0.96±0.11 2.661 0.011
    右侧豆状核 0.93±0.15 0.89±0.11 0.579 0.573
    左侧豆状核 0.98±0.15 0.93±0.11 0.674 0.509
    右侧尾状核 0.93±0.12 0.87±0.09 0.929 0.363
    左侧尾状核 0.94±0.20 0.94±0.27 -0.183 0.863
    右侧丘脑 0.95±0.10 0.89±0.08 1.711 0.096
    左侧丘脑 0.97±0.10 0.85±0.13 2.646 0.011
    右前扣带回 0.99±0.10 0.94±0.09 0.839 0.412
    左前扣带回 0.98±0.08 0.96±0.09 -0.198 0.851
    右后扣带回 0.99±0.11 0.94±0.10 0.819 0.423
    左后扣带回 0.98±0.12 0.93±0.10 0.676 0.509
    下载: 导出CSV

    表  5  Logistic模型的拟合度结果

    Table  5.   Fitting results of logistic model

    组别 步骤1 步骤2 步骤3 步骤4 步骤5 步骤6 步骤7 步骤8 步骤9 步骤10
    脑瘫组 实际值 2 4 5 6 6 8 11 10 13 15
    期望值 1.014 4.022 3.943 4.120 4.656 7.450 11.880 9.532 11.467 13.285
    非脑瘫组 实际值 9 11 12 14 17 14 14 18 12 11
    期望值 8.734 9.616 11.047 12.905 15.880 14.043 12.476 16.422 12.536 11.921
    总计 11 15 17 20 23 22 25 28 25 26
    P 0.318
    下载: 导出CSV

    表  6  患儿引发脑瘫的多因素Logistic分析

    Table  6.   Multivariate logistic analysis of cerebral palsy in children

    参数 标准误 回归系数 OR Waldχ2 95%CI P
    上限 下限
    常量 0.952 -1.224 - 12.743 - - < 0.001
    胼胝体压部 0.282 0.364 0.401 21.317 0.105 0.602 < 0.001
    左侧皮质脊髓束 1.232 0.260 0.536 14.324 0.158 0.788 < 0.001
    左侧内囊后肢 0.768 0.301 0.523 16.683 0.123 0.648 < 0.001
    下载: 导出CSV

    表  7  三因素对缺氧缺血性脑病患儿脑白质损伤预后的价值分析

    Table  7.   Value analysis of the above three factors on the prognosis of white matter injury in children with HIE

    参数 AUC(95% CI 截点 标准误 准确度 特异性(%) 敏感度(%) P
    胼胝体压部 0.667 0.48 0.078 0.547 85.72 69.88 < 0.001
    左侧皮质脊髓束 0.812 0.54 0.058 0.588 79.87 79.89 < 0.001
    左侧内囊后肢 0.683 0.49 0.073 0.572 85.72 72.48 < 0.001
    三项联合 0.887 - 0.036 0.761 90.38 85.12 < 0.001
    下载: 导出CSV
  • [1] 王葆辉, 耿丽娟, 刘俊. 亚低温治疗的缺氧缺血性脑病新生儿MRI弥散值与长期神经预后的相关性[J]. 中国急救医学, 2021, 41(6): 484-9. doi: 10.3969/j.issn.1002-1949.2021.06.006
    [2] Back SA. White matter injury in the preterm infant: pathology and mechanisms[J]. Acta Neuropathol, 2017, 134(3): 331-49. doi: 10.1007/s00401-017-1718-6
    [3] 马青, 聂芳. 缺氧缺血性脑病脑损伤早期诊断及预后评估影像学研究进展[J]. 医学影像学杂志, 2021, 31(3): 517-20. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XYXZ202103044.htm
    [4] 马瑞, 马瑜徽, 张新月, 等. 不同褪黑素治疗方案对缺氧缺血性脑损伤新生大鼠脑白质损伤的影响[J]. 中国当代儿科杂志, 2021, 23(3): 300-5. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DDKZ202103019.htm
    [5] 李刚, 郑继爱, 于鹏. MRI检查在新生儿缺氧缺血性脑病中的应用[J]. 中国妇幼保健, 2021, 36(1): 220-3. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZFYB202101074.htm
    [6] 王芳. 新生儿缺氧缺血性脑病的多种影像学表现[J]. 影像研究与医学应用, 2020, 4(21): 3-5. doi: 10.3969/j.issn.2096-3807.2020.21.002
    [7] 潘鸿, 於志华, 侯春晓. 磁共振扩散张量成像技术在新生儿缺氧缺血性脑病诊断中的价值[J]. 中国妇幼保健, 2020, 35(21): 4136-9. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZFYB202021076.htm
    [8] Burns CM, Rutherford MA, Boardman JP, et al. Patterns of cerebral injury and neurodevelopmental outcomes after symptomatic neonatal hypoglycemia[J]. Pediatrics, 2008, 122(1): 65-74. doi: 10.1542/peds.2007-2822
    [9] Trivedi SB, Vesoulis ZA, Rao R, et al. A validated clinical MRI injury scoring system in neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy[J]. Pediatr Radiol, 2017, 47(11): 1491-9. doi: 10.1007/s00247-017-3893-y
    [10] 尉胜男, 张志红, 郑建民, 等. 新生儿HIE患儿MRI图像表现及与预后相关性研究[J]. 中国CT和MRI杂志, 2020, 18(8): 1-3. doi: 10.3969/j.issn.1672-5131.2020.08.001
    [11] Huang BY, Castillo M. Hypoxic-ischemic brain injury: imaging findings from birth to adulthood[J]. RadioGraphics, 2008, 28(2): 417-39. doi: 10.1148/rg.282075066
    [12] Salas J, Reddy N, Carson KA, et al. Ultrasound predicts white matter integrity after hypothermia therapy in neonatal hypoxic-ischemic injury[J]. J Neuroimaging, 2019, 29(6): 743-9. doi: 10.1111/jon.12644
    [13] Shao R, Sun D, Hu Y, et al. White matter injury in the neonatal hypoxic-ischemic brain and potential therapies targeting microglia[J]. J Neurosci Res, 2021, 99(4): 991-1008. doi: 10.1002/jnr.24761
    [14] Muttikkal TJ, Wintermark M. MRI patterns of global hypoxic-ischemic injury in adults[J]. J Neuroradiol, 2013, 40(3): 164-71. doi: 10.1016/j.neurad.2012.08.002
    [15] 田静, 张靖, 任亚方, 等. NICU缺血缺氧性脑病新生儿MRI与CT诊断结果分析[J]. 中国CT和MRI杂志, 2020, 18(7): 7-10. doi: 10.3969/j.issn.1672-5131.2020.07.003
    [16] Liauw L, van der Grond J, Slooff V, et al. Differentiation between peritrigonal terminal zones and hypoxic-ischemic white matter injury on MRI[J]. Eur J Radiol, 2008, 65(3): 395-401. doi: 10.1016/j.ejrad.2007.04.016
    [17] Dorner RA, Burton VJ, Allen MC, et al. Preterm neuroimaging and neurodevelopmental outcome: a focus on intraventricular hemorrhage, post-hemorrhagic hydrocephalus, and associated brain injury[J]. J Perinatol, 2018, 38(11): 1431-43. doi: 10.1038/s41372-018-0209-5
    [18] Xu MY, Wang YF, Wei PJ, et al. Hypoxic preconditioning improves long-term functional outcomes after neonatal hypoxia- ischemic injury by restoring white matter integrity and brain development[J]. CNS Neurosci Ther, 2019, 25(6): 734-47. doi: 10.1111/cns.13102
    [19] 刘波. CT及MRI检查早期新生儿缺氧缺血性脑病的差异[J]. 中国继续医学教育, 2020, 12(9): 91-3. doi: 10.3969/j.issn.1674-9308.2020.09.038
    [20] Feng X, Li HX, Wang Q, et al. Diffusion tensor imaging assesses white matter injury in neonates with hypoxic-ischemic encephalopathy[J]. Neural Regen Res, 2017, 12(4): 603. doi: 10.4103/1673-5374.205102
    [21] Chavali M, Ulloa-Navas MJ, Pérez-Borredá P, et al. Wnt-dependent oligodendroglial- endothelial interactions regulate white matter vascularization and attenuate injury[J]. Neuron, 2020, 108(6): 1130-45. e5. doi: 10.1016/j.neuron.2020.09.033
    [22] Lee JK, Santos PT, Chen MW, et al. Combining hypothermia and oleuropein subacutely protects subcortical white matter in a swine model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy[J]. J Neuropathol Exp Neurol, 2021, 80(2): 182-98. doi: 10.1093/jnen/nlaa132
    [23] Gerner GJ, Newman EI, Burton VJ, et al. Correlation between white matter injury identified by neonatal diffusion tensor imaging and neurodevelopmental outcomes following term neonatal asphyxia and therapeutic hypothermia: an exploratory pilot study[J]. J Child Neurol, 2019, 34(10): 556-66. doi: 10.1177/0883073819841717
    [24] Montaldo P, Lally PJ, Oliveira V, et al. Therapeutic hypothermia initiated within 6 hours of birth is associated with reduced brain injury on MR biomarkers in mild hypoxic-ischaemic encephalopathy: a non-randomised cohort study[J]. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed, 2019, 104(5): F515-20. doi: 10.1136/archdischild-2018-316040
    [25] Zeng Y, Wang H, Zhang L, et al. The optimal choices of animal models of white matter injury[J]. Rev Neurosci, 2019, 30(3): 245-59. doi: 10.1515/revneuro-2018-0044
    [26] 王妍. 神经节苷脂与胞二磷胆碱联合还原型谷胱甘肽对轻和中度新生儿缺氧缺血性脑病患儿NBNA评分的影响分析[J]. 当代医学, 2020, 26(5): 32-4. doi: 10.3969/j.issn.1009-4393.2020.05.014
  • 加载中
图(2) / 表(7)
计量
  • 文章访问数:  304
  • HTML全文浏览量:  233
  • PDF下载量:  10
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-27
  • 网络出版日期:  2022-01-05
  • 刊出日期:  2021-11-20

目录

    /

    返回文章
    返回

    关于《分子影像学杂志》变更刊期通知

    各位专家、作者、读者:

    为了缩短出版时滞,促进科研成果的快速传播,我刊自2024年1月起,刊期由双月刊变更为月刊。本刊主要栏目有:基础研究、临床研究、技术方法、综述等。

    感谢各位专家、作者、读者长期以来对我刊的支持与厚爱!

    南方医科大学学报编辑部

    《分子影像学杂志》

    2023年12月27日