2024新生儿颅脑超声发展前景.docx

2024新生儿颅脑超声发展前景摘要颅脑超声是广泛应用于诊断新生儿脑发育和脑部疾病的影像学方法，其新技术包括造影增强超声、超声弹性成像和超微血管成像，本文对这些新技术在新生儿颅脑检查中应用的安全性、可行性及现状展开综述。颅脑超声以新生儿未闭合的囱门为声窗扫查颅内结构，获取颅脑发育及脑部疾病相关信息，是评估新生儿脑发育和脑部疾病的影像学手段之一Ho传统灰阶超声和多普勒超声可提供的解剖结构改变和血流灌注信息有限，随着超声技术的发展,造影增强超声(ContraSt-enhancedultrasound,CEUS)超声弹性成像和超微血管成像(SUPerbmicrovascularimaging,SMI)等新技术投入应用，它们促进了脑组织血流灌注或硬度变化的实时可视化，拓宽了传统灰阶超声和彩色多普勒超声的应用范围。本文对上述新技术目前在新生儿颅脑检查应用方面的可行性进行综述。一、CEUSCEUS通过向血管、组织或体腔内注射由惰性气体和脂质外壳构成的造影剂微泡，利用微泡与软组织之间的声阻抗差来显示脏器或其病变。造影剂微泡直径通常为26m,可以进入毛细血管和其他小血管，使微血管可视化2o微泡在脑内停留约IOmin,然后通过肺排出3。脑损伤时微泡在脑组织中的停留时间可有不同程度的延长，有报道发现颅内压升高接近脑死亡者微泡停留30min后仍未完全排出4oCEUS在颅脑中的应用有血管成像和灌注成像两种5o血管成像可以识别声窗条件差的闭塞血管，并可检测慢速血流和低流量血管；脑灌注成像常用团注法，在团注造影剂后生成时间-强度曲线，可定量描述感兴趣区域的灌注特征6o虽然目前新生儿颅脑CEUS是超说明书使用,但已有研究探索其在临床的应用。Squires等7对26例日龄(15.2±14.0)d的新生儿进行前瞻性研究，以颅脑磁共振成像结果为参考标准，评价CEUS用于新生儿脑部病变检查的安全性、可行性和诊断性能，结果显示超声造影剂均未对患儿造成不良反应；CEUS发现脑部异常的敏感度为93.0%,对急性或亚急性缺血的敏感度为87.5%,对慢性缺血的敏感度为100.0%,对脑部异常、急性或亚急性缺血和慢性缺血的特异度均为100.0%;CEUS对硬膜下和脑实质内出血的检测有明显局限性,敏感度仅22.2%50.0%。因此，对新生儿进行颅脑CEUS检查应安全可行。HWang等8对4例新生儿及4例婴儿行CEUS检查，结果发现缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemicencephalopathy,HIE)组中央灰质核团与皮质的灌注比1,而正常组中央灰质核团与皮质的灌注比通常1。说明中央灰质核团-皮质灌注比可能是CEUS分辨正常与HIE新生儿的一种定量指标。Knieling等9应用CEUS评估12例日龄（6.9±3.4）d、大动脉转位新生儿围手术期的脑实质血流灌注情况，分别在术前、37。C高流量体外循环期、2528°C高流量体外循环期、2528°C低流量体外循环期及术后5个时间点进行评估，发现在2528。C低流量体外循环期脑实质血流灌注暂时减少,且新生儿日龄与该期CEUS定量参数造影剂流入相曲线下面积（r=-0.06）流出相曲线下面积（-0.82）、流入和流出相的总曲线下面积（r=0.79）呈负相关。因此，该研究认为CEUS可以定量评估接受大动脉调转术的新生儿脑血流灌注情况。二、超声弹性成像超声弹性成像通过非侵入性的机械作用或超声波对组织施加压力，计算组织的变形程度来评价组织硬度，从而推断组织的物理特性及组成成分。世界超声医学和生物学联合会将超声弹性成像分为3大类10,11:（1）应变弹性成像，评价方法主要包括弹性评分和应变指数；（2）瞬时弹性成像；（3）声辐射力脉冲，又分为点剪切波弹性成像（Shearwaveelastography,SWE）二维SWE和三维SWE11。瞬时弹性成像和声辐射力脉冲都是激发组织产生剪切波并测量剪切波速度的技术10o基于杨氏模量公式E=3pCs2（其中E为杨氏模量，P为组织密度，CS为剪切波速度），组织硬度可以用剪切波速度或杨氏模量表示。目前有关超声弹性成像在新生儿颅脑检查中的安全性研究还处于动物实验阶段。Li等12研究了颅脑SWE对新生小鼠中枢神经系统的直接和长期影响，发现当扫描时间超过Iomin时，与炎症抑制有关的磷酸化蛋白激醯CQ表达减少；当扫描时间超过30min时，促进脑发育的PI3KAKTmTOR通路会受到干扰，但3个月后上述变化消失。因此，该研究认为SWE对脑的影响是短暂、可恢复的，但也应严格控制SWE扫描时间。虽然超声弹性成像用于新生儿颅脑检查的安全性尚不明确，但已有研究尝试应用。Kim等13对21例平均胎龄34周的新生儿应用应变弹性成像进行脑组织弹性评分，组织越硬，评分越高，结果显示新生儿脑组织弹性评分按从低到高为皮质、脑室周围白质、皮层下白质及尾状核，差异均有统计学意义（Pv005）°因此，可通过应变弹性成像评价新生儿颅内不同区域的弹性。Albayrak和Kasap14对83例新生儿（早产儿39例，足月儿44例）应用二维SWE评估脑室周围白质和丘脑的硬度，结果显示早产儿脑室周围白质和丘脑平均杨氏模量值均低于足月儿,差异有统计学意义（Pv005）o根据受试者工作特征曲线分析，若研究对象的脑室周围白质平均杨氏模量值<6.59kPa（敏感度64.1%,特异度79.5%）,丘脑平均杨氏模量值<8.28kPa（敏感度66.7%,特异度75.0%）,可将其归类为早产儿。研究表明二维SWE可以显示早产儿和足月儿间脑硬度值的差异，其结果可以作为各种疾病研究评估新生儿脑硬度的参考。ZhU等15对70例平均日龄7d的窒息小鼠（轻度组30例、中度组3。例、对照组10例）应用声辐射力脉冲所得的剪切波速度定量评估脑组织硬度，脑组织硬度越大，剪切波速度越快，结果显示，轻度和中度窒息组剪切波速度高于对照组，中度窒息组剪切波速度最大，差异有统计学意义（P<0.05）;此外，剪切波速度的变化与大鼠脑组织病理学变化包括神经元脱髓鞘、增生和坏死、血管结构周围水肿、室管膜和脑室周围出血一致。由于该研究为动物实验，只能说明剪切波速度或可用于新生儿HlE的早期诊断及预测缺氧缺血后脑组织的早期病理变化。Dirrichs等16对166例新生儿和婴儿（脑积水组56例，对照组110例）应用SWE评估脑组织硬度，结果显示脑积水组脑组织硬度明显高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）,且脑组织硬度与颅内压呈正相关（r=0.69）°说明对于被证实或怀疑有颅内压增高的患儿，SWE可能是一种有效的诊断成像和监测方法。三、SMISMI是一种新型多普勒技术，其使用独特的算法将血流信号与杂波分开,并去除杂波保留慢速血流信号17o目前SMl有两种可用模式：（1）单色模式通过去除背景信号显示微血管；（2）彩色模式同时显示灰度信息和彩色编码的多普勒17oSMl浅层扫描显示脑皮质和白质微血流灌注，深部扫描显示深部灰质核团微血流灌注。SMl可以行定性和定量诊断。目前SMl相关临床研究的定性参数包括血管形态、分布和数量等，定量参数一般为血管指数18。SMI在新生儿脑组织中的应用仍处于早期阶段。Goeral等19对19例健康新生儿行颅脑SMl检查，均使用单色和彩色两种模式评估皮质、白质和深部灰质核团微血管的可见性，结果显示皮质微血管垂直于颅脑表面,短且相互平行；白质在冠状面呈扇形，在矢状面呈直线形；深部灰质核团呈花形曲线状；皮质微血管显示率90%100%,白质微血管显示率95%100%,深部灰质核团微血管显示率71%,颅脑冠状面微血管显示率优于矢状面。该研究表明SMI应用于新生儿颅脑检测是可行的。Barletta等20对15例胎龄2437周的早产儿应用SMI评估颅脑血管可见性和胎龄之间的关系，结果显示皮质及白质微血管显示率与胎龄呈正比(P<0.05),且任何胎龄早产儿的深部灰质核团微血管均可显示。研究表明SMI有希望用于早产儿脑微血管系统的评估,甚至可能提供早期大脑发育的数据。新生儿多种疾病如HIE、颅内出血、脑畸形与微血管异常相关,颅脑SMI在临床辅助诊断方面有潜力OTierradentro-Garcia等21对30例新生儿及婴儿(中位日龄10d)使用SMI评估体外膜肺氧合(extracorporealmembraneoxygenation,ECMo)患儿脑微血管血流灌注方面的可行性和实用性，发现SMI检测出的脑白质血管充血与ECMO期间或ECMO后的不良后果(脑死亡、癫痫发作和/或磁共振成像诊断的脑血管疾病)明显相关，差异有统计学意义(P<0.05)o说明SMI是评价新生儿及婴儿ECMO时脑血流灌注的一种可行的方法，ECMO插管后脑白质血管充血可作为其预后不良的预测指标。四、总结颅脑超声是儿科神经影像的主要检查手段之一，可进行床旁实时病情评估且相对安全，这些优势在新生儿重症监护中显得尤为重要。CEUS.超声弹性成像和SMI,这些新兴技术提供的信息可以帮助临床医生更深入地理解新生儿颅脑的生理和病理过程，弥补了传统超声技术的局限。CEUS和SMI均能对脑微血管进行细致观察，可以实时评估脑组织的血流灌注情况,而超声弹性成像可反映脑组织硬度的变化。这些技术在理论及技术上是可行的，但目前缺乏大型的前瞻性临床研究探讨其在新生儿及婴儿颅脑检测中的应用。引用本文：郑秋莹，赵晓莉，王芮婕，等.新生儿颅脑超声发展前景J.中华新生儿科杂志(中英文)，2024,39(3):183-185.DOI:10.3760cma.j.issn.2096-2932.2024.03.013.