磁共振弥散张量成像在新生儿缺氧缺血性脑病中的应用及临床相关性研究

论文摘要

第一部分0～3岁小儿脑磁共振弥散张量成像扫描参数的研究目的:探讨不同的磁共振弥散张量成像(DTI)扫描参数对0～3岁小儿脑DTI图像的影响,以期获得适用于该年龄段小儿的扫描参数。材料和方法:采用不同的b值、弥散敏感梯度方向数和层厚/层间距对36例围产史正常、无器质性神经系统疾病的足月0～3岁小儿行DTI检查。所得的分数各向异性(FA)图和方向编码彩色(DEC)图根据图像质量分为3级,将1、2级图像作为可以接受的图像,3级图像作为不可接受的图像,以寻求合适的扫描参数组合。结果:共有14组参数组合扫描所得的图像入选为可接受图像。低b值图像的质量高于高b值图像;弥散敏感梯度方向数目越多,图像的质量越高;厚层越厚、层间距越大,图像的质量越高。三者中以层厚/层间距对图像质量的影响最大(P＜0.01),弥散敏感梯度方向数次之(P＜0.01),b值最小(P＞0.05)。结论:DTI扫描参数不同所得图像的质量也不同,图像质量并非决定扫描参数的唯一指标,临床工作中应在图像质量可以接受的前提下根据具体情况适当调整。适合本研究的DTI扫描参数为b值1000 s/mm~2,弥散敏感梯度方向数12个,层厚/层间距4mm/1mm。第二部分正常0～3岁小儿的脑磁共振弥散张量成像研究目的:探讨0～3岁小儿脑组织的表观弥散系数(ADC)值和FA值随年龄变化的规律及脑不同部位ADC值、FA值的差异,建立正常的参数表,为后续研究奠定基础。材料和方法:将97例围产史正常、无器质性神经系统疾病的足月0～3岁小儿按年龄段分为7组:第一组为出生～28天,第二组为29天～≤3月,第三组为3月～≤6月,第四组为6月～≤12月,第五组为12月～≤18月,第六组为18月～≤24月,第七组为24月～≤36月,行颅脑弥散加权成像(DWI)和DTI扫描。测量双侧小脑半球深部白质、脑桥背侧、内囊前后肢、胼胝体膝部和压部、尾状核头、豆状核、丘脑腹外侧、额顶叶深部白质、半卵圆中心中央部的ADC值和FA值,分析脑各部位的ADC值、FA值在左右半球、性别方面的差异和随年龄变化的规律,以及脑不同部位ADC值、FA值的差异。结果:左右半球相同部位的ADC值、FA值的差异无统计学意义(P＞0.05),脑各部位的ADC值、FA值的性别差异也无统计学意义(P＞0.05)。脑各部位的ADC值随着年龄的增长而减低,呈显著负相关(P＜0.01);除豆状核外,脑各部位的FA值随年龄的增长而增高,呈显著正相关(P＜0.01),豆状核的FA值与年龄无相关性(P＞0.05)。脑同一部位的ADC值和FA值在不同年龄段的变化速率是不同的,ADC值和FA值均在出生后头3个月变化最快,和后期相比,ADC值减低的速率快于FA值增高的速率。同一年龄段脑不同部位ADC值和FA值的变化幅度不尽相同,不同部位的ADC值、FA值也存在差异。FA值白质高于灰质、内囊后肢高于前肢、胼胝体压部高于膝部、顶叶深部白质高于额叶深部白质、半卵圆中心中央部高于额顶叶深部白质、内囊和胼胝体高于额顶叶深部白质和半卵圆中心中央部;ADC值则与FA值相反,但差异具统计学意义的部位及其程度不及FA值。结论:0～3岁小儿脑各部位的ADC值、FA值在左右半球和性别间无明显差异。随着年龄的增长,脑组织的ADC值减低、除豆状核外的FA值增高。生后头3个月是脑组织ADC值和FA值变化最快的时期,脑不同部位的ADC值和FA值的变化幅度不尽相同,脑不同部位的ADC值和FA值也有所差异,反映了髓鞘化时间、白质纤维排列方式和髓鞘本身结构特点的差异。ADC值和FA值相结合,能定量的分析髓鞘化进程,评估脑白质发育情况。第三部分磁共振弥散张量成像在新生儿缺氧缺血性脑病诊断中的应用目的:探讨ADC值和FA值在新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)诊断中对脑白质损伤程度、范围及预后评估的价值。材料和方法:对44例足月HIE新生儿行颅脑常规磁共振成像(MRI)、DWI和DTI检查,根据其影像检查时的日龄分为≤7天组和＞7天组,测量双侧小脑半球深部白质、脑桥背侧、内囊前后肢、胼胝体膝部和压部、尾状核头、豆状核、丘脑腹外侧、额顶叶深部白质、半卵圆中心中央部的ADC值和FA值,并和对照组比较,分析HIE患儿脑不同部位的ADC值、FA值的变化规律及其和新生儿行为神经测定(NBNA)评分的相关性以及预后评估的准确性。结果:轻度HIE12例,中度HIE15例,重度HIE17例。颅脑常规MRI检查阴性4例,皮层和皮层下白质病变35例,深部白质病变26例,基底节、丘脑和内囊病变17例,脑室及脑外间隙病变13例。≤7天HIE组大多数部位的ADC值随着病变程度的加重而减低,重度HIE内囊后肢、胼胝体膝部和压部、额顶叶深部白质和半卵圆中心中央部的ADC值低于对照组(P＜0.05),中度HIE仅内囊后肢的ADC值低于对照组(P＜0.05),轻度HIE各部位的ADC值和对照组的差异均无统计学意义(P＞0.05);＞7天组中重度HIE上述部位的ADC值回升,各部位的ADC值在HIE各组间及对照组间的差异均无统计学意义(P＞0.05)。幕上白质结构的FA值随着病变程度的加重而减低。≤7天组中重度HIE内囊后肢、胼胝体压部、额顶叶深部白质、半卵圆中心中央部和丘脑腹外侧的FA值低于对照组(P＜0.05),轻度HIE各部位的FA值和对照组的差异无统计学意义(P＞0.05);＞7天组中重度HIE上述部位的FA值仍低于对照组(P＜0.05),重度HIE胼胝体膝部、轻度HIE内囊后肢和胼胝体压部的FA值也低于对照组(P＜0.05),其中4例轻度HIE患儿的常规MRI阴性。随着病程的延长,幕上主要白质结构的ADC值珍断HIE的准确性降低,对病变的检出率低于常规MRI;而FA值诊断HIE的准确性未见降低反而增高,对白质损伤的检出率高于ADC值和常规MRI,在轻中度HIE患儿中尤为明显。临床分度越重,NBNA评分越低(P＜0.01)。内囊后肢、胼胝体压部、额顶叶深部白质、半卵圆中心中央部和丘脑腹外侧的FA值和NBNA评分具有相关性(P＜0.05)。在各感兴趣区中,内囊后肢FA值诊断HIE的准确度及与NBNA评分的相关性均是最高的。当内囊后肢FA值≥0.488时患儿的预后良好,这一截断值的敏感度为88%,特异度为65%,Youden指数为0.53。结论:新生儿HIE脑组织ADC值和FA值的变化和影像检查的时机、病变部位、病变程度及治疗措施等有关。FA值能定量反映HIE新生儿的脑白质损伤情况,在HIE的亚急性期对白质损伤程度和范围的评估优于ADC值和常规MRI,尤其在轻中度HIE患儿中更为突出,能为临床提供较为准确和全面的白质损伤信息。FA值能定量评估HIE新生儿的预后,内囊后肢的FA值在各感兴趣区中诊断HIE的准确性最高、和NBNA评分的相关性最好,初步判定,当内囊后肢FA值≥0.488时,患儿预后良好。第四部分磁共振弥散张量成像在缺氧缺血性脑病患儿随访中的应用目的:探讨ADC值和FA值在HIE患儿随访中对脑髓鞘发育和预后评估的价值。材料和方法:对37例18个月～3岁的出生时诊断为HIE的幼儿行颅脑常规MRI、DWI和DTI检查,测量双侧小脑半球深部白质、脑桥背侧、内囊前后肢、胼胝体膝部和压部、尾状核头、豆状核、丘脑腹外侧、额顶叶深部白质、半卵圆中心中央部的ADC值和FA值,并和对照组比较,分析HIE患儿脑不同部位的ADC值、FA值和原发病变轻重及发育商(DQ)的关系以及预后评估的准确性。结果:轻度HIE9例,中度HIE16例,重度HIE12例。DQ随着HIE病变程度的加重而减低(P＜0.01)。颅脑常规MRI检查阴性4例,单纯脑沟加深3例,外部性脑积水21例,脑室扩大17例,髓鞘化异常15例,脑白质减少21例,脑室旁白质软化17例,胼胝体发育不良5例,脑萎缩2例。除小脑半球深部白质和脑桥背侧外,其余部位的ADC值随着病变程度的加重而增高。重度HIE内囊前后肢、胼胝体膝部和压部、额顶叶深部白质、半卵圆中心中央部、尾状核头和丘脑腹外侧的ADC值高于对照组(P＜0.05),中度HIE内囊前后肢、胼胝体膝部和压部、顶叶深部白质、半卵圆中心中央部、丘脑腹外侧的ADC值高于对照组(P＜0.05),轻度HIE各部位的ADC值和对照组的差异均无统计学意义(P＞0.05)。除小脑半球深部白质、尾状核头和豆状核外,其余部位的FA值随着病变程度的加重而减低。重度HIE脑桥背侧、内囊前后肢、胼胝体膝部和压部、额顶叶深部白质、半卵圆中心中央部、丘脑腹外侧的FA值低于对照组(P＜0.05):中度HIE内囊前后肢、胼胝体膝部和压部、额顶叶深部白质、半卵圆中心中央部的FA值低于对照组(P＜0.05);轻度HIE仅内囊后肢和胼胝体压部的FA值低于对照组(P＜0.05),其中4例在常规MRI上阴性。FA值的组间差异具统计学意义的部位多于ADC值,其中内囊后肢和胼胝体压部的FA值在HIE轻、中、重度各组及对照组间的差异均有统计学意义(P＜0.05)。在白质损伤的检出率上ADC值和FA值高于常规MRI,而FA值又高于ADC值。ADC值与DQ具相关性的部位仅有半卵圆中心中央部(P＜0.05);除小脑半球深部白质、尾状核头和豆状核外,其余部位的FA值与DQ均显著相关(P＜0.01),其中以内囊后肢的相关性最高。当内囊后肢FA值≥0.677时,即使患儿脑内遗留结构性损害,预后依然良好,这一截断值的敏感度为90%,特异度为85%,Youden指数为0.75。结论:FA值能定量监测HIE随访患儿的脑髓鞘发育情况,对白质损伤范围和程度的评估优于ADC值和常规MRI;在各感兴趣区中,内囊后肢和胼胝体压部的FA值对轻度损伤更为敏感,对病变程度差异的反映最为准确。FA值能定量评估HIE随访患儿的预后,其价值明显大于ADC值;幕上白质结构的FA值和预后具有相关性,其中以内囊后肢FA值的相关性最好;对于18个月～3岁的HIE随访患儿,当内囊后肢FA值≥0.677时,预后良好。

论文目录

• 中英文缩写词
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 第一部分 0～3岁小儿脑磁共振弥散张量成像扫描参数的研究
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 图片与说明
• 第二部分 正常0～3岁小儿的脑磁共振弥散张量成像研究
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 图片与说明
• 第三部分 磁共振弥散张量成像在新生儿缺氧缺血性脑病诊断中的应用
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 图片与说明
• 第四部分 磁共振弥散张量成像在缺氧缺血性脑病患儿随访中的应用
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 图片与说明
• 全文参考文献
• 综述
• 参考文献
• 后记