鄂东医疗集团黄石市妇幼保健院 超声科, 湖北 黄石 435003
2020-04-17 收稿, 2020-07-23 录用
*通讯作者: 蔡腾
摘要: 本文对头颅超声检测脑血流动力学筛查新生儿缺血缺氧性脑病（HIE）的效果进行了研究。选取新生儿1364例为研究对象，所有新生儿均给予头颅超声检测脑血流动力学，包括大脑中动脉（MCA）的舒张末期峰值流速（VD）、收缩期峰值流速（VS）、阻力指数（RI），以临床诊断为参照，分析MCA的VD、VS、RI对HIE的筛查价值及其关系。结果显示，HIE患儿有50例（3.67%）；HIE新生儿的VD低于非HIE新生儿，HIE新生儿的VS、RI高于非HIE新生儿（P < 0.05）；VD、VS、RI联合筛查HIE的敏感度、特异度、准确度均高于三者单独诊断（P < 0.05）。本文证实了头颅超声检测脑血流动力学对HIE的筛查价值良好，且VD、VS、RI联合检测MCA的筛查价值更高。
关键词: 头颅超声脑血流动力学大脑中动脉新生儿缺血缺氧性脑病筛查
The Screening Value of Cerebral Hemodynamics by Head Ultrasound for Hypoxic Ischemic Encephalopathy
JI Yamei, CAI Teng
Department of Ultrasound, Huangshi Maternal and Child Health Hospital of Edong Medical Group, Huangshi 435003, Hubei, P. R. China
*Corresponding author: CAI Teng
Abstract: The screening value of cerebral hemodynamics by head ultrasound for the hypoxic ischemic encephalopathy (HIE) is analyzed in this study. 1364 newborns were enrolled. The cerebral hemodynamics of middle cerebral artery (MCA) of all newborns was detected by the head ultrasound, including the end diastolic velocity (VD), peak systolic velocity (VS) and resistance index (RI). With the clinical diagnosis to be control, the screening value of VD, VS, RI of MCA for HIE was analyzed. The result showed that there were 50 newborns (3.67%) suffering from HIE. The VD in the HIE newborns was significantly lower than that in the non-HIE newborns, while the VS and RI in the HIE newborns were significantly higher than those in the non-HIE newborns (P < 0.05). The sensitivity, specificity and accuracy of screening with the combination of the VD, VS, RI was significantly higher than single of them (P < 0.05). From above results, it can be concluded that the cerebral hemodynamics has the good screening value for the HIE, and the combined detection is superior to a separate one.
Key words: head ultrasoundcerebral hemodynamicsmiddle cerebral arteryhypoxic ischemic encephalopathyscreening
新生儿缺血缺氧性脑病(hypoxic ischemic encephalopathy，HIE)是新生儿常见脑损伤类型之一，发病率在1.5%~15%，可导致肢体张力改变、意识障碍、囟门张力增加、呼吸节律不齐、惊厥等神经症状，若未及时诊断及治疗，可导致残疾甚至死亡[1]。自上世纪90年代至今，中华医学会儿科学分会新生儿学组不断更新修正HIE的诊断标准，为HIE治疗提供了支持，但HIE越早发现，其治疗效果越好，故如何及时有效地筛查HIE新生儿对其治疗预后具有重要的临床意义[2]。既往研究显示，新生儿HIE的发生主要与围产期窒息引起脑供血供氧不足有关，提示检测脑血流情况对HIE新生儿具有重要的筛查价值，但关于脑血流动力学筛查HIE的报道较少[3, 4]。针对此问题，本研究通过头颅超声检测新生儿的脑血流动力学参数，并通过绘制ROC曲线得出其筛查HIE的参考值，以分析其对HIE的筛查效果。
1 资料与方法1.1 研究对象本研究经伦理会审批通过，回顾性选取2019年1月~2019年11月本院新生儿1364例为研究对象。纳入标准：孕周28~41周、单胎、头位出生的新生儿；母体围产期无妊娠高血压、糖尿病等并发症；无功能陈旧性损伤、先天性感染、先天性脑畸形等脑疾病；新生儿家属签署知情同意书。排除标准：有免疫、内分泌、血液等严重系统性疾病；电解质紊乱、产伤、高胆红素血症等因素所致惊厥者；有心、肝、肾等严重疾病；未能配合完成头颅超声检查或资料收集不完整。
1.2 方法所有新生儿均采用西门子S2000型彩色多普勒超声检测仪(凸阵式探头，频率3.5 MHz)进行头颅超声以检测脑血流动力学参数。新生儿出生后24 h内，在安静状态下取仰卧位，通过超声探头经前囟行冠状切面和矢状切面扫描，设定为新生儿头颅专用设置，先行常规新生儿颅脑检查，观察颅脑形态、结构、回声、侧脑室等，再启动血流显像功能、调整标尺及彩色增益，探测左右两侧大脑中动脉(middle cerebral artery，MCA)血流充盈状况及血流方向，以脉冲多普勒持续测量3个心动周期完成取样，获取MCA的舒张末期峰值流速(end diastolic velocity，VD)、收缩期峰值流速(peak systolic velocity，VS)、阻力指数(resistance index，RI)等指标，取平均值，常规保存图片。
1.3 指标观察以临床诊断为对照，分析MCA的VD、VS、RI对HIE的筛查价值及其关系。HIE的临床诊断标准：参考《新生儿缺血缺氧性脑病诊断标准》[2]中HIE诊断标准，有缺氧的证据(动脉血氧分压＜50 mmHg或动脉血氧饱和度＜85%；对因在抢救治疗过程中吸氧而动脉血氧分压或饱和度不低者，需有因缺氧所致酸中毒的证据); 新生儿Apgar评分＜7分; 出生后有肢体张力改变、意识障碍、囟门张力增加、呼吸节律不齐、惊厥等神经症状中的2项或以上; 头颅CT或MRI等影像学检查提示有脑水肿或脑实质缺血缺氧性损害或脑出血/梗死等脑损伤，排除感染、电解质紊乱、先天性代谢缺陷等所致脑损伤。基线资料：收集分析所有新生儿性别、分娩方式、胎龄、出生体重等，依据临床诊断分为HIE和非HIE新生儿并进行比较。脑血流动力学的筛查价值：比较HIE和非HIE新生儿MCA的VD、VS、RI，以ROC曲线分析单独筛查及三者联合筛查HIE的敏感度、特异度、准确度并作比较，其中符合VD/VS/RI的HIE诊断即为三者联合诊断为HIE，反之诊断为非HIE。
1.4 统计学方法采用SPSS 22.0软件进行数据分析，计数资料以n(%)表示，采用χ2检验；计量资料以(x±s)表示，符合正态分布的采用独立样本t检验；采用ROC曲线分析MCA的VD、VS、RI及三者联合对HIE的筛查价值，P＜0.05为有统计学差异。
2 结果2.1 新生儿HIE临床诊断结果1364例新生儿中，HIE患儿有50例，患病率为3.67%；非HIE新生儿1314例，占比96.33%。
2.2 两组新生儿一般资料比较HIE和非HIE新生儿的性别、出生体重等比较，差异无统计学意义(P＞0.05)，HIE新生儿的顺产率、胎龄、足月率明显低于非HIE新生儿，差异有统计学意义(P＜0.05)，详见表 1。
表1
 表 1 新生儿一般资料比较
| 表 1 新生儿一般资料比较 |
2.3 两组新生儿MCA的VD、VS、RI比较HIE新生儿的VD明显低于非HIE新生儿，HIE新生儿的VS、RI明显高于非HIE新生儿，差异有统计学意义(P＜0.05)，详见表 2。图 1为非HIE新生儿和HIE新生儿的典型头颅超声图像。
表2
表 2 不同新生儿MCA的VD、VS、RI比较
| 表 2 不同新生儿MCA的VD、VS、RI比较 |
图 1
 | 图 1 新生儿头颅超声图像 a.非HIE新生儿，男，胎龄36周；b. HIE新生儿，男，胎龄33周 |
2.4 头颅超声检测的脑血流动力学参数对HIE的筛查价值ROC曲线显示，VD＜10 cm/s时筛查HIE的敏感度为76.00%(38/50)、特异度为95.13%(1250/1314)、准确度为94.43%(1288/1364)；VS>45 cm/s时筛查HIE的敏感度为84.00%(42/50)、特异度为95.43%(1254/1314)、准确度为95.01%(1296/1364)；RI>0.65时筛查HIE的敏感度为80.00%(40/50)、特异度为96.19%(1264/1314)、准确度为95.60%(1304/1364)；三者联合筛查HIE的敏感度为96.00%(48/50)、特异度为97.72%(1284/1314)、准确度为97.65%(1332/1364)。三者联合诊断的效能明显高于三者单独时，差异有统计学意义(χ2=12.250，P＜0.001；χ2=14.115，P＜0.001；χ2=19.487，P＜0.001)。ROC曲线见图 2。
图 2
 | 图 2 不同脑血流动力学参数筛查HIE的ROC曲线 |
3 讨论HIE是导致新生儿死亡和终身残障的主要病因之一，主要由围产期多种原因导致窒息而引起脑供血供氧不足、脑缺氧缺血性损害所致，若未得到及时治疗，脑组织可发生神经元坏死、脑水肿、脑出血、神经胶质增生等损害，其预后不良率达43%，且15%~20%在新生儿期死亡，严重危害新生儿生命安全及发育预后[5, 6]。
目前，HIE的临床诊断主要采取临床症状、实验室、影像学等综合检查，尽管随着医疗技术发展，其检查效率及准确性有所增加，但其仍需较长的时间确诊，易耽误最佳治疗时机而影响临床治疗效果，故如何尽早诊断HIE是人们关注的热点[7, 8]。大量研究显示，头颅超声是常用于检查颅脑的方法，通过超声波可有效探测目标组织情况，且随着彩超技术发展，其血流成像可有效显示头部血流情况，具有操作简单、显像清晰、无辐射、无创等优点[9, 10]。同时，既往研究报道，大脑是机体内对氧最敏感的器官之一，HIE发生发展可引起脑供血减少而导致血流紊乱现象，其中MCA是大脑最主要的动脉，其血供占全脑血供的80%以上，其血流改变与HIE存在密切的关系，提示检测MCA血流情况对筛查HIE具有重要的参考价值[11, 12]。
本研究结果显示，在1364例新生儿中，HIE患儿有50例，患病率为3.67%，此结果与既往研究[13, 14]相似。本研究中HIE组新生儿MCA的VD明显低于非HIE新生儿，而HIE新生儿的VS、RI明显高于非HIE新生儿，也证实了MCA血流动力学改变与HIE的发生有关。这可能是由于在HIE发生时，脑血管组织功能异常会引起脑血供紊乱，尤其是脑血流灌注下降，会刺激脑血管通透性改变，使颅内脑灌注持续增高，若病情进展至出现脑水肿、脑出血、神经胶质增生等病理损伤改变，易引起颅内高压及压迫血管，造成脑血管血流阻力增加及脑血流量下降，从而引起脑血流动力学随之发生改变，表现为MCA的VD降低而VS和RI升高。同时，本研究ROC曲线显示在筛查HIE的效能方面，VD＜10 cm/s时敏感度为76.00%、特异度为95.13%、准确度为94.43%，VS>45 cm/s时敏感度为84.00%、特异度为95.43%、准确度为95.01%，RI>0.65时敏感度为80.00%、特异度为96.19%、准确度为95.60%，三者联合时敏感度为96.00%、特异度为97.72%、准确度为97.65%，三者联合时明显高于三者单独时，表明MCA的VD、VS、RI等脑血流动力学参数对HIE具有良好的筛查价值，且三者联合检测的筛查价值更高。这可能是由于VD和VS能够有效反映MCA的血流速度情况，RI则能够有效反映MCA的血流阻力情况，三者结合能够有效评估MCA血流改变情况进而反映新生儿脑血流情况，为HIE筛查提供了重要的临床依据。但单独检测VD、VS时易受探头角度、血流方向的影响，单独检测RI时则易受个体差异、周围组织压迫等影响，从而导致误漏诊[15, 16]，而VD、VS、RI联合检测则能够为HIE筛查提供更多、更全面的依据，有助于弥补各自不足，因而具有更高的筛查价值。此外，本研究还发现HIE新生儿顺产率、胎龄、足月率明显低于非HIE新生儿，表明生产方式、胎龄等因素也与HIE发生有关，这可能是由于剖宫产新生儿未经自然阴道娩出，易引起出生后窒息而导致HIE；早产新生儿则可能由于其发育未成熟，尤其是脑血管组织发育不成熟而更易发生HIE[17, 18]；提示在HIE筛查中，还需重点关注剖宫产、早产新生儿的HIE筛查，以更好、更早、更有效地诊治HIE。
综上所述，头颅超声检测脑血流动力学对HIE具有良好的筛查价值，且VD、VS、RI联合检测MCA的筛查价值更高，值得临床推广。
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