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科研进展DKI在健康早产儿脑发育评价

脑组织含水量降低和髓鞘化形成是婴儿脑发育过程中重要的改变。这些变化可以通过MRI进行定性和定量评估。作为无创、高敏感性的成像设备，MRI被广泛用于评价新生儿脑发育状态。

基于高斯弥散假设理论的DTI技术可以通过测量水分子弥散系数大小来反映生物组织的微结构特点。脑发育是一个复杂的长期的过程，特别是怀孕的三个阶段和出生后第一个月内发生了巨大的变化。多项研究采用DTI技术中的FA和ADC值对脑发育的时间顺序和脑区域变化与成熟进行了研究，结果都显示在发育过程中，尤其是白质中FA降低和ADC升高。近年来，新兴的DKI技术用于描述非高斯弥散模型，通过MK描述组织异质性，可以提供比DTI更多更准确的参数信息。既往的研究表明DKI在缺血性脑卒中和AD、癫痫等神经病变有重要的价值，但在新生儿，特别是早产儿脑成熟度方面的研究几乎没有。来自华中科技大学同医院的朱文珍教授团队率先将DKI技术应用于评估健康早产儿脑发育程度，成果公开发表于年4月21日的PLOSONE杂志上。

材料和方法

年11月-年12月间，本研究入组了35例健康早产儿和10例足月儿作为对照，使用水合氯醛镇静后在GESignaHDxt3T磁共振上进行扫描，使用8通道头线圈并采用新生儿专用耳罩做听力保护，扫描过程由新生儿科医生和神经影像医生陪同参与。

新生儿临床入组标准：1）1分钟和5分钟Apgar评分大于7分，2）无明显缺血缺氧脑病，先天畸形或先天异常表现，3）6个月和12个月体检和神经科检查均正常，影像学标准：1）MRI上表现正常，2）无明显运动伪影或者图像重建未能完成。

35例早产儿根据进行MRI检查时的体检结果分为两组，早于校正胎龄儿（12例，33周-36周）和校正胎龄儿（23例，37周-44周），基于他们的胎龄，校正胎龄儿分为两个亚组：早期早产儿（10例，孕周小于32周）和晚期早产儿（13例，孕周大于32周）。

MRI检查进行了T1，T2和DKI扫描。DKI含25个方向，b取0,和s/mm2，使用Tabesh开发的软件DKIEstimator进行后处理，使用SPM8进行基于体素的分析后获得MK，FA和MD参数图。使用ImageJ软件在FA或MD横断面参数图上进行ROI描绘，评价了8个不同灰白质解剖区域，包括内囊后肢、胼胝体膝部和压部、放射冠、额叶和顶叶白质、豆状核和丘脑，如下图1。结果由两名神经影像医生进行双盲测量。统计分析使用SPSS。

图1FA(A,B)和MD(C,D)上放置ROI。

结果一致性分析

性别，修正月龄，体重均没有统计学差异。DKI有关参数在观察者间和观察者内可靠性都很高。

早产儿脑发育规律

MK与修正月龄PMA正相关。在白质区域，内囊后肢的MK值与PMA相关性最大。豆状核和丘脑的MK与PMA也呈正相关，而额叶和顶叶MK值与PMA无关。

白质区域的FA值与PMA也呈正相关。在内囊后肢、胼胝体压部和丘脑强相关，在放射冠、胼胝体膝部、额叶和顶叶白质、豆状核呈弱相关。

MD值与PMA在丘脑区域显著负相关，在内囊后肢、放射冠、胼胝体膝部、额叶和顶叶白质、豆状核负相关关系较弱。胼胝体压部MD值与PMA无关。

T2上内囊后肢信号强度随着PMA增加而降低，而FA和MK增加。T2和MD上灰白质对比度降低与含水量降低有关。

在足月儿中也发现类似规律，但有统计学差异的脑区比早产儿少。对照组中只有内囊后肢、豆状核和丘脑的MK值与PMA相关。内囊后肢和豆状核区域FA值与PMA相关。

白质区发育差异

早产儿组FA和MK值随着PMA增加而线性增大。足月儿对照组白质区发育趋势与早产儿类似。详细见下表。

早产引起的轻微差异