脑 白 质 损 伤（cerebral white matter damage, CWMD）是早产儿比较特异的脑损伤类型，是导致 存活早产儿产生神经发育缺陷的重要原因。在美国，极低及超低出生体重儿占每年新生儿的 1.5%， 其中有 50% 通过头 MRI 检查发现患有不同程度的 CWMD^[1]，存活者中 5%~10% 患有脑瘫，50% 的患儿存在认知，行为或注意力缺陷方面问题 ^[2]。白 质病变唯一确诊依据就是影像学证据，CT 有射线 损害，且对白质病变早期诊断的敏感性及特异性 差，在新生儿的临床应用受到限制。超声可作为 CWMD 早期诊断的常规筛查项目，但对非囊性脑 室周围白质损伤诊断的特异性不高，且对中度以 下的损害诊断效果欠佳，相关研究发现超声通常 难以分辨出小于 0.5 cm 的病灶 ^[3]。常规 MRI 序列 很难早期发现局部病变，常用于晚期的随访，目 前已应用较广泛的弥散加权成像（diffusion-weighted imaging,DWI）技术，利用水分子的弥散运动特 性成像，可用于 CWMD 早期诊断，相关的临床报 道也很多。但以上检查手段均是对脑损伤进行定 性评价，近些年新出现的弥散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）技术是目前唯一可以无创的观 察和定量描述活体脑白质纤维束的检查方法，相 对 T1 加权、T2 加权及 DWI 序列，弥散张量成像 在检测脑白质的髓鞘化及发育中白质的微细结构 变化方面具有明显优势，能定量的评估白质纤维 的发育及损伤情况，经过后期处理后获得的各向 异性图及白质纤维束的显示使对脑白质的观察更 加直观。目前 DTI 在早产儿 CWMD 中的应用国内 仍少有报道。

微小型 CWMD 是根据 MRI 表现定义的脑损 伤 类 型，表 现 为 T1 加 权 高 信 号 和 T2 加 权 低 信 号，伴随 MRI 应用的普遍，此种损伤类型越来越 多见 ^{[4, 5]}，本研究在分析早产儿常规头 MRI 序列及 DWI 的变化的基础上，利用 DTI 的表观弥散系数 （apparent diffusion coefficient,ADC）值及各项异性 分数（fractional anisotropy,FA）值对不同损伤程度 的微小型 CWMD 进行了定量评价。 1　资料与方法 1.1　研究对象及分组

选取 2011 年 11 月至 2012 年 4 月在中国医科 大学附属盛京医院住院治疗的 31 例早产儿，住院 期间平均在校正胎龄 35 周时完成常规 MRI、DWI 及 DTI 序列，入选条件为：（1）母亲产前有不良 病史（胎膜早破、母孕期患病、宫内窘迫、胎盘 早剥和前置胎盘等）；（2）产时、生后有窒息、复苏抢救史、代谢性酸中毒、电解质紊乱、循环 功能障碍和感染等危险因素；（3）住院期间临床 表现有呼吸暂停、抽搐、喂养困难、原始反射异 常和肌张力改变；（4）排除其他脑病 ,如遗传代 谢性脑病、低血糖脑病、胆红素脑病、先天性脑 发育异常、围产期窒息等所致急性选择性神经元 坏死及脑室周围出血性及缺血性梗死。根据影像 学检查将 31 例早产儿分为正常组（n=10）、局灶 性 CWMD 组（n=11）和广泛性 CWMD 组（n=10）。 本研究获得监护人同意。 1.2　头部 MRI 检查及 DTI 图像处理

采用 GE Signa Hbxt 3.0 T 磁共振仪，扫描参 数：T1WI，SE 序 列 TR=320 ms，TE=9.28 ms，常 规进行矢状面和轴面扫描；T2WI：快速 FSE 序列， TR=5 500 ms，TE=100 ms，常规进行轴面扫描；视 野 17 cm×17 cm~22 cm×22 cm，矩阵 182×256， 层 厚 5 mm。DWI 采 用 EPI-SE 法，TR=5 500 ms， TE=88 ms，梯度磁场从 x、y、z 轴 3 个方向施加， b 值均为 700 s/mm² 。视野 19 cm×38 cm，矩阵： 128×72，层厚 5 mm。DTI 序列采用非同一直线上 的 13 个弥散梯度，所有序列耗时约 20 min 左右， 扫描前以苯巴比妥钠 5 mg/kg 静脉注射镇静。

利用 GE 公司 Functool 软件对 DTI 原始图像进 行处理得 FA 值、ADC 值及彩色 FA 图像，感兴趣 区在 DWI 上选定，为侧脑室顶层面，临近侧脑室 周围区域，因为此处为 CWMD 的高发区。 1.3　CWMD 分类

目前国际上尚无早产儿 CWMD 的分类标准， 本研究基于 MRI 检查技术，根据病灶范围来界定 白质损伤的程度 ^[6]，结合 DWI 及常规序列表现分 为：局灶性 CWMD：侧脑室前后角、半卵圆中心 白质有单个或多个（<3 处）局灶性损伤；广泛性 CWMD：病灶数 >3 处或胼胝体等深层脑白质受累， 而不伴有皮层下白质受累。 1.4　统计学分析

采用 SPSS 17.0 统计学软件进行处理，计量资 料数据以均数 ± 标准差（x±s）表示，计数资料 以率（%）表示。组间比较采用单因素方差分析 或 χ² 检验，相关性分析采用 Pearson 系数检验， P<0.05 为差异有统计学意义。 2　结果 2.1　一般临床资料

三组的性别、分娩方式、胎龄、出生体重、 检查时间及校正胎龄的差别均无统计学意义。广 泛 CWMD 组的 1 min 及 5 min Apgar 评分明显低于 局灶 CWMD 组和正常组，差异有统计学意义，局 灶组与正常组之间 Apgar 评分的差别无统计学意 义。见表 1~2。

表 1(Table 1)

表 1 　各组性别及分娩方式构成比较　[ 例（％）]

表 1　各组性别及分娩方式构成比较　[ 例（％）]

表 2(Table 2)

表 2各组的基本临床资料比较　（x±s）

表 2 各组的基本临床资料比较　（x±s）

局灶性 CWMD 表现为侧脑室前后角、 半卵圆 中心白质有小于 3 处的局灶性损伤（图 1），广泛 性 CWMD 表现为胼胝体等深层脑白质受累，或病 灶处 >3 处，而不伴有皮层下白质受累（图 2）； 急性期 T1WI 为高信号或正常，T2WI 为低信号或 正常。部分严重病例常规 T1WI 及 T2WI 改变不明显，主要为 DWI 高信号，晚期复查时严重病例可形成 囊性脑室周围白质软化（PVL），表现为 T2WI 高 信号或 T2WI 大片不规则的高信号常伴有脑室扩张。

图 1 　局灶性 CWMD 组常规序列及 DWI 序列表现A、B、C 分别为局灶性 CWMD 的患儿 T1WI、T2WI 及 DWI，右侧侧脑室后角可见点状病灶（箭头所示），T1WI 呈高信号，T2WI 呈低信号，DWI 呈高信号。

图 2 　　广泛性 CWMD 组常规序列及 DWI 序列表现A、B、C 分别为广泛性 CWMD 患儿 T1WI、T2WI 及 DWI， 可见侧脑室周围点状病灶（箭头所示），T1WI 呈高信号，T2WI 呈低信号病灶 >3 处，DWI 呈高信号。

本研究中，局灶性 CWMD 组 11 例中伴有白 质软化灶的 3 例，广泛性 CWMD 组 10 例中伴有 Ⅰ ~ Ⅱ级脑室内出血的 3 例，伴有软化灶的 4 例， 有脑室扩张的 2 例。 2.3　DTI 检查 ADC 值及 FA 值比较

三组的侧脑室周围 ADC 值差异有统计学意 义（P<0.05），表现为局灶性 CWMD 组及广泛性 CWMD 组的 ADC 值高于正常组，但局灶性 CWMD 组 与 广 泛 性 CWMD 组 之 间 差 异 无 统 计 学 意 义 （P>0.05）。3 组的侧脑室周围 FA 值差异有统计 学意义，表现为局灶性 CWMD 组和广泛性 CWMD 组均低于正常组，广泛性 CWMD 组明显低于局灶 性 CWMD 组，差异均有统计学意义（P<0.05）。 见表 3，图 3~4。

表 3(Table 3)

表 3 各组 ADC 值及 FA 值比较（x±s）

表 3各组 ADC 值及 FA 值比较（x±s）

图 3 各组 ADC（表观弥散系数）值分布差异　可 见正常组与局灶性损伤组及广泛性损伤组比较分布差异均较大， 而两个损伤组之间比较分布差异不大。

图 4 各组 FA（各项异性分数）值分布差异　　　可见 三组之间分布差异均较大。

三组 ADC 值及 FA 值呈负相关（r=-0.617， P=<0.01）。 2.5　FA 图比较

2.5　FA 图比较 通过后处理的彩色 FA 图可观察 FA 值的高低，红色的 FA 值最高，蓝色的最低。本研究从 FA 图 可看出，侧脑室周围白质区域的 FA 值随正常组、 局灶 CWMD 组及广泛 CWMD 组依次减低，见图 5。

图 5 三组同一层面DWI序列及彩色FA图对比　A、B、C 为同一层面 DWI 序列，A 为正常组；B 为局灶性 CWMD 组， 可见左侧侧脑室后脚高信号改变（箭头所示）；C 为广泛性 CWMD 组，可见两侧侧脑室后脚多处高信号，局部融合成片（箭 头所示），且有胼胝体受累。D、E、F 为同一层面的彩色 FA 图，可见随损伤程度加重侧脑室周围红色逐渐减少，蓝色逐渐增多。

CWMD 是早产儿比较特异的脑损伤形式，缺 氧缺血和宫内感染是其最重要的致病因素 ^[7]。大脑 前、中、后动脉深穿支的终末供血区均位于侧脑 室旁白质，对缺氧缺血的耐受差，易受损伤，因 此侧脑室旁为 CWMD 的高发区，所以本研究选取 侧脑室旁为感兴趣区（ROI）进行研究。

脑白质髓鞘化是脑发育成熟的重要标志，形 成髓鞘的少突胶质细胞（oligodendrocyte,OL）一 旦受损便会引起髓鞘化延迟，但它的易损性是成 熟依赖性的 ^[6]，成熟的 OL 相对不容易受损伤， 23~32 周早产儿脑白质 OL 前体细胞较多，损伤后 会导致髓鞘化不良，引起白质减少及脑室扩大。

现已应用较广泛的 DWI 技术无论何种程度的 白质损伤在早期便可显示病变区域的高信号，本 研究中广泛性 CWMD 组有的病例首次头 MRI 检查 在生后 1~2 周内完成，表现为 DWI 高信号，伴有 深层脑白质受累，T1WI 及 T2W1 无明显信号改变， 提示早期诊断方面 DWI 比常规 MRI 更具优势，此 点已被证实 ^{[8, 9]} 。

DTI 是 DWI 基础上发展起来的一种新的磁共 振成像技术，其在扫描过程中施加一个弥散敏感梯度脉冲，通过对各种参数的测定定量分析水分 子的在各个方向的弥散特征反映白质的发育及损 伤情况，在各种参数中 ADC 值及 FA 值是比较敏 感的 ^[10]；ADC 反映了水分子的弥散能力，主要是 由组织的含水量决定的，而脑白质中，水分子主 要沿轴突的方向弥散，这种弥散方向的依赖性称 为各项异性，而 FA 被认为是最理想测定各向异性 的参数 ^[11]，它代表了沿轴突的弥散与总弥散的比 值，取值范围 0~1，越接近 1 表示各向异性程度 越大，正常脑白质发育过程中含水量逐渐减少， ADC 值逐渐降低，而伴随轴突髓鞘化的逐步完善， 神经纤维逐渐成熟，水分子的在垂直轴突方向上 弥散受到限制，各项异性 FA 值逐渐增加 ^[12]，因此 ADC 值及 FA 值会随胎龄及日龄的不同而不同，而 本研究在中各组在胎龄及日龄上都是有均衡可比 性的。

一般认为，各向异性的变化与轴突的完整性 和髓鞘的成熟度有关 ^[13]，CWMD 是常伴有白质细 微结构及水分子扩散度的改变，而这些改变往往 是与损伤程度相关的，研究表明髓鞘形成迟缓及 神经束受损的情况下，其各向异性会明显降低， 因此 DTI 能早期客观的评价 CWMD^{[14, 15, 16]}，本研究中 局灶性 CWMD 组及广泛性 CWMD 组与正常组比较，FA 值及 ADC 值均有明显变化，差异有统计学意义， 证实了 DTI 在 CWMD 评价中的意义。

本研究中有 5 例患儿为头 MRI 复查，比较相 同较正胎龄的正常组患儿 ADC 值高，而 FA 值低， 提示 CWMD 后的神经纤维的发育受到了影响。

ADC 值与 FA 值在评价脑白质发育及损伤中 敏感度也不相同，本研究中 ADC 值及 FA 值存在 一定相关性，但局灶 CWMD 组与广泛 CWMD 组之 间 ADC 值比较差异不明显，这里可能受到样本量 少的影响，但也可能提示在脑白质的发育损伤的 评价中参数 FA 要比 ADC 值更精确，相关研究发 现健康的早产儿在纠正胎龄足月时与正常足月儿 相比较，ADC 值无明显差异，而早产儿组中中央 白质区域的 FA 值要比足月儿组低 ^[17]，这可能是因 为相对组织中水含量的变化，轴突髓鞘化及发育 的变化程度更大，持续时间更长，而后者往往更 能体现白质纤维的发育及损伤程度。

基于 DTI 技术经后期处理得到的各向异性 FA 图可较直观的观察白质区域的成熟度，本研究中 随损伤程度的加重，FA 图的颜色变化较明显，且 常常为整体的颜色变化，提示并非单一的神经纤 维发育受累；本研究中检查的时间大部分脑白质 处在髓鞘化过程中，尚未发育成熟，图像中为大 片的蓝、绿颜色，对某一具体部位的病变的可能 并不能用肉眼分辨，仍需测量 FA 值做定量的分析。

综上 DTI 技术可定量评估微小型 CWMD 程度。 在 CWMD 评价方面，FA 值比 ADC 值可能更加准 确。同时，DTI 也可用于远期预后的评估，国外有 关于早产儿在学龄期或青春期的认知运动缺陷与 DTI 参数之间关系的研究，证明有认知及运动缺陷 的早产儿特定部位的 FA 值都较低 ^[18]。因此进行不 同程度 CWMD 的动态 DTI 研究对判断远期预后是 有重要意义的。