早产儿脑发育不成熟，生后大脑仍将经历重 要的成熟过程，早产加上各种围生期因素，使得 早产儿存在脑发育迟滞的可能^[1]。尤其是胎龄不 足 33 周，出生体重 <1 500 g 的极低出生体重（very low birth weight,VLBW）早产儿，≤ 50% 的 VLBW 早产儿在儿童期存在严重的认知或行为缺陷、学 习障碍^[2]。临床迫切需要一种无创、准确的检测方 法来早期评估早产儿脑发育。胼胝体是连接两侧 大脑半球最大的白质纤维束^[3]，在半球之间传递运 动、感觉和认知信息^[4]，其生长情况可以代表复杂 的脑神经结构发育的总体情况^[5]。对于胼胝体与 早产儿神经运动发育的关系已引起临床工作者的 关注。目前国外已有关于新生儿胼胝体的研究报 道^{[6, 7, 8]}，且有新近研究对比早产儿与同龄足月儿胼 胝体于核磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）正中矢状位的面积，结果显示早产儿组要小 于足月儿组^[3]。国内尚无关于同龄早产儿及足月儿 胼胝体面积的对比研究，本研究应用高场 MRI 测 量足月儿与发育至同龄的 VLBW 早产儿胼胝体的 面积及其分区面积，比较二者间发育的差异，旨 在评价早产等病理因素对胼胝体发育的影响，期 望为临床早期发现日后可能出现神经运动发育异 常的早产儿提供依据，并尽早采取干预措施改善 早产儿脑发育，提高生存质量。 1　资料与方法 1.1　研究对象

选取 2011 年 10 月至 2012 年 10 月于沧州市 人民医院产科出生并于新生儿重症监护室（neonatal intensive care unit,NICU）治疗的新生儿 84 例为 研究对象，其中早产儿 60 例，足月儿 24 例。纳 入条件：（1）早产儿胎龄为 30~32 周且出生体 重 <1 500 g，足月儿胎龄为 39 周；（2）均为适 于胎龄儿；（3）外观无先天异常及中枢神经系 统异常；（4）母亲平素身体健康、月经周期规 律、记忆末次月经日期准确。随访 60 例早产儿， 有 30 例被成功随访，于纠正胎龄 39 周时采集颅 脑 MRI 图像，剔除不清晰图像 2 例，剩余 28 例早 产儿颅脑 MRI 图像均未显示有明显的软化灶及其 他损伤，纳入本研究，其中男 15 例，女 13 例， 平均胎龄 31.1±0.8 周，出生体重 1 378±58 g；收 集足月儿组出生 24 h 之内的颅脑 MRI 图像，剔除 不清晰图像 1 例和未达测量要求断面的 2 例，剩 余 21 例足月儿颅脑 MRI 图像纳入本研究，其中男 13 例，女 8 例，平均胎龄 39.3±0.2 周，出生体重 3 290±286 g。以上研究均经新生儿家长知情同意。 1.2　仪器与方法

采用飞利浦公司 Philips Intera Achieva 3.0T 超 高场强磁共振扫描仪，8 通道相控阵头部线圈， 所有受试新生儿均行 T1WI、T2WI 和 DWI 扫描。 扫描参数如下：SE-T1WI 序 列：TR=128 ms， TE=23 ms，常规进行矢状位和轴位扫描，扫描时间 19 s；DRIVE-CLEAR-T2WI 序 列：TR=3 000 ms， TE=80 ms，常规进行轴位扫描，扫描时间 99 s；层 厚 3 mm，层间距 1 mm，FOV 220 mm×220 mm， NEX 2。DWI 采用回波平面成像：TR=2 150 ms， TE=56 ms，梯度磁场从 X、Y、Z 轴 3 个方向上施 加，b 值 =1 000 s/mm² ，FOV 220 mm×220 mm，矩 阵 512×512，层厚 3 mm，层间距 1 mm，NEX 2， 扫描时间 14 s。扫描前用海绵垫固定新生儿头部， 置柔软耳塞于双侧外耳道，待新生儿熟睡后进行 MRI 扫描，体位为仰卧位，头先进。在检查过程 中严格控制吸收剂量值在 3 W/kg 以下。将符合研 究要求的 49 例图像上传至飞利浦图像处理工作站 系统，选取 T1WI 上胼胝体正中矢状面进行研究， 以 bmp 格式输出图像并导入到 PhotoPad by ZAGG 1.4 软件中，由两名熟悉新生儿核磁共振诊断的 影像学医师对图像中的胼胝体和大脑感兴趣区域 （region of interest，ROI）进行勾画（图 1 ），每 位医师于不同时间分别勾画两次，对所有勾画图 像的测量结果进行组间及组内重复性检验，取两 次有效测量值的平均值。

图 1 沿胼胝体及大脑边缘勾画后的 MRI 图像

将对胼胝体和大脑进行勾画过的图像导入到 MATLAB R2010a 软件中，采用基于数字图像处理 的图像面积计算方法来计算胼胝体和大脑面积， 面积计算公式如下：SROI=S×p/（m×n），其中 SROI 为需要测量的图像ROI 的面积，p 为图像 ROI 的像素点个数，m 和 n 分别为以像素点为单位 的图像长度和宽度，m×n 即为图像整个像素点的 个数，S 为图像的实际面积。 1.4　胼胝体分区

根据文献^[9] 对胼胝体的分区方法，Hofer 等^[10]在文献^[9] 的基础上参照弥散张量成像术（diffusion tensor imaging,DTI）^[11] 做 了 调 整，Thompson 等^[3] 又在文献^[10] 的基础上再次利用 DTI 技术对胼胝体 的分区进行了调整，本研究采用文献^[3] 的分区方 法，将胼胝体正中矢状面按其长轴分为 6 个部分。 具体分割方法如下：按胼胝体前后联合线（长轴） 的 1/6、1/3、1/2、2/3 和 4/5 作五条垂直线，将胼 胝体分为膝部、前体部、前中体部、后中体部、 峡部和压部，见图 2 。

图 2 基于文献[3] 分割方法进行的胼胝体分区

为了消除不同个体之间大脑面积差异的潜在影响，需要对胼胝体面积进行校正工作。本研究 采用协方差法^[3] 来对胼胝体面积进行校正，即以 大脑正中矢状位的面积作为协变量，其中校正公 式 为：cCC=mCC-g×（mMSA-aveMSA），cCC 为 校正后的胼胝体面积，mCC 为实际测量的胼胝体 面积，g 为实际测量的胼胝体面积与大脑面积之间 的回归线梯度（斜率），mMSA 为实际测量的大脑 面积，aveMSA 为所有实际测量得到的大脑面积的 平均值。6 个分区面积亦用同法校正。 1.6　统计学分析

应用 SPSS 13.0、Microsoft Excel 2007 和 MATLAB R2010a 对数据进行统计学分析和处理，所有测得 的数据均值均以均数±标准差（x±s）来表示， 组间和组内重复性检验采用配对样本t检验；足月 儿与同龄早产儿之间胼胝体面积及其 6 个分区面 积差异的比较采用独立样本t检验。P<0.05 为差 异有统计学意义。 2　结果 2.1　组间与组内重复性检验

采用配对样本t检验进行组间与组内重复性检 验，结果显示两位影像学医师勾画图像的测量结果 间，以及每位医师在不同时间两次勾画图像的测 量结果之间差异均无统计学意义（均P>0.05）。 2.2　胼胝体及分区面积测量值

包括校正前的实际测量值（表 1）和经大脑 面积校正后的数值（表 2），可见相对于足月儿 来说，早产儿组校正前后的整个胼胝体、前中体 部、后中体部、峡部和压部的面积均是减少的， 两组间差异有统计学意义（均P<0.05），膝部和 前体部的面积在两组间差异均无统计学意义（均 P>0.05）。

表 1(Table 1)

表1 经大脑面积校正前的两组胼胝体及其分区正中矢状位面积比较

表 1经大脑面积校正前的两组胼胝体及其分区正中矢状位面积比较

表 2(Table 2)

表2 经大脑面积校正后的两组胼胝体及其分区正中矢状位面积比较

表 2经大脑面积校正后的两组胼胝体及其分区正中矢状位面积比较

胼胝体是由联系两侧端脑的联合纤维构成的 横行纤维束，是左右两侧大脑半球的重要连接通 路，起信息交流的作用。如果胼胝体发生病变或 发育异常，临床上会出现较为严重的症状及体征， 例如神经运动发育障碍、认知障碍、视觉障碍 等^{[12, 13, 14]}。早期运用影像学技术检测胼胝体的生长 发育情况，可以帮助评估大脑的发育情况，对临 床工作有重要意义。

妊娠 18 至 20 周，胼胝体的各个部分均已基 本形成，但在其后的 3 个月胼胝体仍会继续生长， 直至生后 2 岁^[3]。本研究选取了胎龄不足 33 周的 VLBW 早产儿进行随访，因其正处于胼胝体发育 的敏感时期，在远期随访观察中更容易发生神经 运动发育的异常。将其胼胝体与同龄足月儿组进 行对照比较，观察面积有无统计学差异。结果显 示两组胼胝体的面积大小是有统计学差异的，早 产儿组胼胝体面积要小于同龄足月儿组，目前尚 无研究显示胼胝体本身纤维的发育与胎龄有关， 但有研究结果显示随胎龄的增加，胼胝体的轴突 纤维直径逐渐增大^[15]，且胎龄愈小，胼胝体生长 愈慢^{[16, 17]}，直至青春期和成人期^{[6, 18]}。

在进行两组比较时，对其胼胝体予以分区 形成 6 个分区的对照组，分析 6 个分区面积有无 统计学差异。分割胼胝体进行分区时未划分嘴部 进行研究，这是因为新生儿胼胝体的嘴部非常 小，变化度高，且不易辨识。胼胝体膝部、体 部、峡部及压部的发育情况可以提供洞察大脑发 育的时间过程^[19]，各个部分正常成熟的过程可以 指示皮层区域的发育过程^{[20, 21]}，所以本研究采用 Thompson 等^[3] 的分区方法，计算了 39 周足月儿组 和随访的早产儿组发育至 39 周时的胼胝体膝部、 前体部、前中体部、后中体部、峡部和压部的面积。 比较两组胼胝体各个分区面积的差异，结果显示 随访的早产儿组 6 个分区中前中体部、后中体部、 峡部和压部的面积，即胼胝体的后 2/3 面积小于 与其比较的同龄足月儿组，此结论与 Thompson 等^[3] 的研究结论类似。本研究选取的早产儿组与 Thompson 等^[3] 选取的早产儿组相比有差异，本研 究中早产儿组胎龄为 31.1±0.8 周，出生体重为 1 378±58 g，未采集到 <30 周的早产儿，Thompson 等^[3] 的研究资料中早产儿的胎龄为 27.6±1.7 周， 出生体重为 996±216 g。原因在于入住我院 NICU 胎龄 <30 周的早产儿生后需要应用生命支持设 备维持生命体征平稳，MRI 检查室无相应的屏 蔽设施，故无法采集当日颅脑 MRI 图像。虽与 Thompson 等^[3] 的研究对象纳入标准不同，但研究 结论与其类似，分析原因可能与胎龄愈小、出生 体重愈低的早产儿，其胼胝体后部区域的发育更 容易受到病理因素的影响有关。

由结论可推测早产儿胼胝体的后 2/3 部分是 容易受到影响的区域。这是由于胼胝体的发育是 从前向后发育的，即从膝部向压部发育所致。在 胼胝体形成期间，如果大脑受到损伤，胼胝体的 前部（包括膝后部和体前部）通常已经形成，而 后部（包括体后部、压部和嘴部）尚缺失。有些 研究随访早产儿发育到儿童期和成人期，发现相 对晚发育的胼胝体后部区域更容易受到“早产” 因素的影响而发生病变^{[18, 22, 23]}。胼胝体是脑内最大 的联合纤维，其膝部纤维向内前方弯曲，与两侧 额叶前部相连，体部纤维连接两侧额叶的运动前 区、中央前回、颞叶和顶叶，压部纤维向后弯曲， 连接两侧枕叶。对应于本研究中胼胝体的 6 个分 区来说，受影响最严重的区域是那些连接运动、 躯体感觉、颞叶、顶叶后部和枕叶区域之间的大 脑半球，涉及运动协调、感觉处理、听力、语言 和视觉。

本研究比较足月儿与发育至同龄的 VLBW 早 产儿在胼胝体及其分区面积上存在的差异，从而 了解 VLBW 早产儿宫外胼胝体的发育情况，以期 为早期评价和改善脑部发育提供参考。结果显示在发育至与足月儿同龄的早产儿中，整个胼胝体、 前中体部、后中体部、峡部和压部的面积减少， 提示早产儿胼胝体后部区域的发育可能更容易受 到病理因素的影响，如早产。

本研究纳入的研究对象尚少，因此该研究结 果还只是初步结论，研究尚处于初步阶段，今后 还需扩大样本量，从而进一步证实研究结果。且 在今后的工作中，需要对这一研究队列进行前瞻 性的随访研究，以便获得胼胝体异常发育与不良 神经结局的相关性，从而为预测远期神经发育不 良提供影像学标记物。