新生儿缺氧缺血性脑病（hypoxic-ischemic encephalopathy，HIE）是指新生儿在围产期窒息引起的缺氧、脑血流量减少或暂停而导致的缺氧缺血性脑损伤，最常见的原因是胎儿宫内窘迫，主要见于分娩过程中以及出生后的窒息缺氧。脑血流量的改变在脑损伤发生中发挥着极其重要的作用，常并发生长发育落后、智力低下、癫痫、脑瘫等一系列神经后遗症^[1]，病死率较高。因此，HIE患儿准确的预后评估极为重要。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）是目前公认的HIE首选的影像学检查方法，但是常规MRI序列及扩散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）不能反映HIE时的脑血流量变化。三维动脉自旋标记（3D arterial spin labeled，3D ASL）以动脉血内水分子作为内源性示踪剂，无需注入放射性对比剂即可获得相对脑血流量（relative cerebral blood flow，rCBF）^[2]。本研究拟探讨3D ASL技术在足月HIE新生儿预后评估中的价值。

1 材料与方法 1.1 临床资料

选择2016年5月至2018年5月在北部战区总医院诊断为HIE的足月新生儿30例，其中，男11例，女19例，胎龄37~42周，平均胎龄（38.4±1.6）周，体质量2.1~3.9 kg，平均（3.19±0.45）kg。均于生后3 d行头部MRI检查。本研究经我院医学伦理委员会批准，患儿家长均已知情同意并签署知情同意书。

根据《新生儿缺血缺氧性脑病诊断标准》 ^[3]及分度标准对HIE患儿进行分度。由于轻度HIE患儿症状在72 h内消失，且预后好，所以本研究仅纳入中、重度HIE患儿。由2名具有15年以上工作经验的新生儿科副主任医师判断患儿的病情轻重程度，共纳入中度患儿27例，重度3例。患儿于治疗后1个月复诊，由新生儿科副主任医师进行预后评估，包括神经行为评分（neonatal behavioral neurological assessment，NBNA）及MRI检查。患儿NBNA评分 > 35分，症状消失，MRI表现为病灶减少者为预后良好；患儿NBNA评分 < 35分，症状不消失，MRI显示病灶未见减少或出现脑室旁软化灶者为预后不良。将所有患儿根据预后评估结果分为预后不良组和预后良好组。磁共振3D ASL图像由2名放射科副主任医师阅片。

1.2 仪器与方法

采用3.0T MR扫描仪（GE Discovery MR750，美国通用电气公司），ADW4.6工作站和8通道专用头部线圈，检查序列包括横断位T1WI、T2WI、T2flair，矢状位T2WI、DWI及ASL。3D ASL采用三维脉冲式动脉自旋标记（pulsed arterial spin labeling，PASL）。扫描参数：TR 4 389 ms，TE 10.5 ms，层厚4 mm，激励次数3次。DWI采用平面回波成像（echo-planar imaging，EPI），TR 4 000 ms，TE 50 ms，层厚4 mm，层距0.5，b值为0、1 000 s/mm²，激励次数2次。

检查前30 min给予镇静剂苯巴比妥钠（10 mg/kg），确保患儿在睡眠状态下完成MRI检查。检查前用海绵固定患儿头部防止头部运动，将棉球塞入患儿耳内以保护听力。为了降低患儿从病房到MRI检查室搬运过程中的风险并实时监测患儿情况，由新生儿科医生全程陪同，直至检查结束返回病房。

1.3 图像分析

于表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）图像上勾画感兴趣区（region of interest，ROI），面积11~14 mm²，对称测量双侧丘脑及基底节ADC值。在rCBF图上相应部位勾画ROI，测量rCBF值，ROI尽可能与ADC图一致。rCBF伪彩图上用红色、绿色、蓝色、黑色依次代表高灌注、中等灌注、低灌注、无灌注。

1.4 统计学分析

采用SPSS 20.0软件进行统计分析。计数资料以百分率（%）表示，组间比较采用Fisher确切概率法。计量资料以x±s表示，预后不良组及预后良好组的脑血流量（cerebral blood flow，CBF）值及ADC值的比较采用两独立样本t检验，P < 0.05为差异有统计学意义。采用双变量回归分析评估ASL与ADC的相关性。

2 结果 2.1 2组新生儿一般临床资料比较

30例患儿中，21例预后良好，9例预后不良。因足月儿孕龄不同脑成熟度也不同，故需要分析预后不良组和预后良好组的一般临床资料有无差别。结果显示，2组患儿在性别、胎龄、体质量、1 min Apgar评分、孕妇年龄方面均无统计学差异（P均 > 0.05），见表 1。

2.2 预后不良组和预后良好组ASL比较

预后不良组和预后良好组患儿的MRI图像（TIWI、T2WI、CBF伪彩图、ADC图）见图 1、2。预后不良组基底节区灌注[（42.90±5.30）mL·100 g^-1·min^-1]大于预后良好组[（34.25±1.91）mL·100 g^-1·min^-1]，差异有统计学意义（t = 4.76，P = 0.001）；预后不良组双侧丘脑灌注[（52.56±4.33）mL·100 g^-1·min^-1]大于预后良好组[（44.95±2.13）mL·100 g^-1·min^-1]，差异有统计学意义（t = 5.01，P = 0.001）。预后不良组和预后良好组基底节及丘脑灌注平均值分别为（47.73±3.56）mL·100 g^-1·min^-1和（39.60±1.60）mL·100 g^-1·min^-1，2组的平均灌注值有统计学差异（t = 6.56，P < 0.01），见表 2。rCBF值的受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线下面积（area under the concentration-time curve，AUC）为0.984，敏感度和特异度分别为100%和76.2%。

预后不良组基底节、丘脑的ADC值[（1.16±0.05）×10^-3 mm^-2·s^-1，（1.05±0.06）×10^-3 mm^-2·s^-1]均低于预后良好组[（1.21±0.06）×10^-3 mm^-2·s^-1，（1.12±0.05）×10^-3 mm^-2·s^-1]，差异有统计学意义（t = -2.24，P = 0.03；t = -3.44，P = 0.002）。预后不良组和预后良好组ADC平均值分别为（1.10±0.04）×10^-3 mm^-2·s^-1和（1.16±0.36）×10^-3 mm^-2·s^-1，差异有统计学意义（t = -4.15，P < 0.01）。见表 2。ADC值的AUC为0.873，敏感度和特异度分别为88.9%和47.6%。

2.3 相关性分析

rCBF与ADC之间呈负相关（r = -0.54，P < 0.01）。rCBF对足月HIE患儿预后评价的敏感度及特异度均高于ADC。

3 讨论

新生儿HIE是围产期新生儿最常见的神经系统疾病之一，是新生儿中发病率和死亡率最高的疾病，研究^[4]报道发病率约占活产足月儿的1~3/1 000，尤其中、重度HIE患儿常伴有各种严重并发症。HIE患儿的神经后遗症包括脑瘫、癫痫、智力缺陷、学习能力障碍、肌无力^[5-7]。由于HIE致残率、致死率高，因此，对该病除了应做到早发现、早治疗外，充分的预后评估也十分重要，有助于指导临床制定治疗方案，以及评估神经保护治疗的效果^[8]。本研究的目的在于分析MR动脉自旋标记灌注成像技术3D ASL对HIE患儿的预后评估价值，为HIE患儿的临床治疗提供科学的参考依据，以期提高HIE患儿的总体预后效果。

HIE可导致一系列的生化改变，包括缺氧致胎儿心输出量减少，脑血流量减少，脑局部缺血引起脑免疫细胞-小胶质细胞活化，随后启动免疫反应^[9]，小胶质细胞转变成巨噬细胞，并破坏血脑屏障；外围的免疫细胞聚集到缺血区域，由于二次神经元损害导致缺血性脑损伤的加剧^[10]。小胶质细胞反应贯穿HIE的整个病理过程，在急性和慢性阶段表现出不同的特点^[11]。大脑氧气和葡萄糖供应不足，三磷酸腺苷明显减少和乳酸堆积，细胞内钙离子超载，兴奋性氨基酸在细胞外产生一定毒性作用，生成大量氧自由基，导致细胞死亡^[12-13]。有研究^[14]认为HIE患儿将经历缺氧-缺血-再灌注损伤的病理生理过程，有学者认为缺血后再灌注比单纯缺血更为严重。

CBF的变化在HIE的发生发展中发挥着极其重要的作用。3D ASL磁共振灌注成像采用磁标记的动脉血水分子作为内源性示踪剂，是一种非侵入性灌注成像方法，可以测得rCBF，不需要注入对比剂，无辐射^[15]，是唯一能够应用于新生儿的非侵入性的检查方法，具有无创、安全、实时、可重复性强等特点，扫描时间较短，不存在伦理上的问题和技术上的困难，尤其适用于新生儿。本研究结果表明，出生后72 h HIE患儿存在脑内高灌注，与其他相关研究^[16]结果一致。3D ASL可以尽早评估HIE发生后患儿脑组织的再灌注情况，这种自身CBF重新分配修复缺血损伤产生的高能磷酸化合物可使细胞死亡延迟，因此3D ASL对于评估HIE的预后有重要意义^[8]。本研究选择双侧基底节和丘脑作为ROI测量脑CBF值，是因为在足月HIE患儿中这些区域较易受到损伤^[17]，而且这些区域存在高灌注。本研究结果证实预后不良组的基底节、丘脑灌注显著高于预后良好组，差异有统计学意义（P < 0.01）。

DWI是目前唯一能够在活体检测水分子扩散运动的方法，能够早期发现HIE患儿脑内高信号病灶，并能够通过定量参数ADC值对HIE患儿的脑损伤进行定量评估。3D ASL和DWI对于HIE患儿的预后预测价值均较高，且3D ASL的预测价值优于DWI。本研究结果显示，脑缺血缺氧区rCBF的增高与ADC值的下降存在相关性，与其他相关研究^[18]结果一致。

研究^[19]表明，新生儿脑灌注更多取决于妊娠时间，而本研究对象为足月新生儿，2组的临床资料无统计学差异，脑成熟度无明显差异；而且均于生后3 d行MRI检查，避免了因检查时间不同而造成的灌注差异，有效地避免了偏倚。

本研究的不足之处如下：新生儿ASL对运动敏感，可能会造成图像质量下降；本研究采用手动ROI分析，虽然简单易行，但可能存在偏倚；本研究的样本量较小，统计学结果可能存在误差，有待进一步扩大样本量进行研究。

综上所述，3D ASL可以无创、准确地测量HIE患儿的CBF，对HIE预后评估的价值高于DWI，可以为临床评估HIE患儿的预后提供客观准确的依据，具有较高的临床应用价值。