經(jīng)顱多普勒超聲在新生兒缺氧缺血性腦病診治中的應(yīng)用進(jìn)展

1、經(jīng)顱多普勒超聲在新生兒缺氧缺血性腦病診治中的應(yīng)用進(jìn)展新生兒缺氧缺血性腦?。℉IE）是由于圍生期窒息、缺氧缺血所致的新生兒腦病，臨床上主要表現(xiàn)為意識(shí)障礙、肌張力異常等中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，發(fā)生率在活產(chǎn)兒中為46，是引起新生兒死亡和遠(yuǎn)期神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥的主要原因之一。HIE起病急、進(jìn)展快，預(yù)后差異較大，輕度預(yù)后較好，中重度致殘致死率較高，即使存活也多留有神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥。2018年昆士蘭HIE指南提出應(yīng)在新生兒狀態(tài)穩(wěn)定后盡快對(duì)其進(jìn)行HIE程度評(píng)估，對(duì)符合亞低溫治療標(biāo)準(zhǔn)的患兒應(yīng)及時(shí)給予亞低溫治療以提高中重度HIE患兒的存活率并改善其神經(jīng)系統(tǒng)預(yù)后。目前臨床上主要依據(jù)臨床特征對(duì)HIE患兒進(jìn)行診斷分度，由于新生兒

2、腦損傷早期臨床表現(xiàn)缺乏特異性，因此影像學(xué)評(píng)估十分必要。目前常用的影像學(xué)檢查方法主要包括CT、磁共振以及超聲檢查，其中超聲檢查具有安全無(wú)創(chuàng)、操作簡(jiǎn)便、可實(shí)時(shí)床旁檢查等優(yōu)勢(shì)，在HIE病程早期即可開(kāi)始應(yīng)用；且HIE患者腦血流動(dòng)力學(xué)的改變往往先于形態(tài)學(xué)和臨床表現(xiàn)的異常，超聲多普勒技術(shù)可通過(guò)監(jiān)測(cè)患兒腦血流動(dòng)力學(xué)的異常變化來(lái)評(píng)估其腦損傷程度，在臨床的應(yīng)用日益廣泛。本文就經(jīng)顱多普勒超聲（TCD）在新生兒HIE診治中的應(yīng)用進(jìn)展作一綜述。1.TCD1.1起源傳統(tǒng)觀念認(rèn)為超聲波無(wú)法穿透顱骨，超聲檢查在顱腦病變中的應(yīng)用一直受到限制。新生兒由于顱骨發(fā)育不成熟，可利用尚未閉合的骨縫為聲窗進(jìn)行超聲檢查。1982年Aasl

3、id等利用低頻超聲波穿透入顱并測(cè)量腦血流動(dòng)力學(xué)變化的多普勒信號(hào)，即TCD。TCD是一種安全無(wú)創(chuàng)、能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腦血流動(dòng)力學(xué)改變并獲得其血流頻譜參數(shù)的檢查方法，在HIE患兒的診斷及治療隨訪中發(fā)揮著重要作用。1.2成像原理及常用測(cè)量參數(shù)TCD探測(cè)腦血流動(dòng)力學(xué)改變的成像基礎(chǔ)是超聲波的多普勒效應(yīng)，即聲源與接收器發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的聲波頻率與聲源發(fā)射頻率存在差異的現(xiàn)象。當(dāng)應(yīng)用于人體內(nèi)血管時(shí)，超聲波遇到紅細(xì)胞發(fā)生散射現(xiàn)象，由于血液流動(dòng)與聲源產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，探頭發(fā)射的聲波頻率與紅細(xì)胞背向散射回探頭的頻率發(fā)生變化，當(dāng)紅細(xì)胞朝向探頭運(yùn)動(dòng)時(shí)頻率增高，產(chǎn)生正向多普勒頻移，當(dāng)紅細(xì)胞背離探頭運(yùn)動(dòng)時(shí)頻率減低，產(chǎn)生負(fù)向多普勒

4、頻移，檢測(cè)這種頻移并予以顯示即為多普勒超聲。依據(jù)聲波發(fā)射及顯像方式的不同可分為連續(xù)波多普勒、脈沖波多普勒、彩色多普勒血流顯像及彩色多普勒能量圖，前兩種又稱為頻譜多普勒超聲。通過(guò)多普勒頻移公式fd=（2VFtcos）/C可以獲得感興趣血管的血流速度，其中“V”代表紅細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)速度，“Ft”代表探頭的發(fā)射頻率，“C”代表聲波在組織內(nèi)的傳播速度，“”代表聲束與血流方向的夾角。當(dāng)聲束與血流方向平行時(shí)，多普勒頻移最大，所測(cè)得流速最接近于真實(shí)血流速度。大腦中動(dòng)脈（MCA）為頸內(nèi)動(dòng)脈在顱內(nèi)的直接延伸，是供應(yīng)大腦半球最為重要的顱內(nèi)血管，其供血量約占大腦半球血供的80%，當(dāng)發(fā)生窒息缺氧時(shí)MCA血流動(dòng)力學(xué)變化最為

5、敏感。新生兒由于MCA變異較少位置相對(duì)固定，經(jīng)顳窗探測(cè)MCA的成功率可達(dá)90%以上，且經(jīng)顳窗掃查時(shí)MCA血流方向與聲束方向近似于平行，所獲得的測(cè)量速度近似于真實(shí)血流流速，故臨床多選擇MCA為HIE時(shí)主要觀察的血管。TCD可通過(guò)監(jiān)測(cè)一系列血流頻譜參數(shù)來(lái)評(píng)估HIE患兒腦血流灌注情況，主要包括收縮期峰值血流速度（PSV）、舒張末期血流速度（EDV）、平均流速（MFV）以及由血流速度計(jì)算所得的衍生參數(shù)，包括血管阻力指數(shù)（RI），RI=（PSVEDV）/PSV，血管搏動(dòng)指數(shù)（PI），PI=（PSVEDV）/MFV等。2.HIE腦血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)2.1正常新生兒腦血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)正常情況下腦血管具備自主調(diào)節(jié)功

6、能，即當(dāng)平均動(dòng)脈血壓在50150mmHg（1mmHg0.133kPa）范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，腦內(nèi)小動(dòng)脈可通過(guò)收縮、舒張的方式改變腦血管阻力使腦血流量維持恒定。新生兒在出生后即具備這種自主調(diào)節(jié)能力，當(dāng)平均動(dòng)脈血壓下降時(shí)腦內(nèi)小動(dòng)脈舒張，平均動(dòng)脈血壓增加時(shí)腦內(nèi)小動(dòng)脈收縮來(lái)維持腦血流量的穩(wěn)態(tài)保護(hù)大腦不受損傷。但由于新生兒腦血管管壁發(fā)育不完善，其調(diào)節(jié)范圍具有一定的限制，當(dāng)超出腦血管自主調(diào)節(jié)的范圍時(shí)即形成“壓力被動(dòng)依賴性”腦血流。當(dāng)腦血流量降低時(shí)腦灌注不足，引起缺氧缺血性腦損傷；當(dāng)腦血流量增加時(shí)腦灌注過(guò)多，引起腦水腫等損傷。2.2HIE新生兒腦血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)圍生期窒息是HIE發(fā)生的主要原因，由于窒息導(dǎo)致大腦缺氧缺

7、血，腦血管的自主調(diào)節(jié)功能被破壞，腦血流動(dòng)力學(xué)發(fā)生改變是HIE發(fā)生、發(fā)展的病理生理基礎(chǔ)。HIE腦血流動(dòng)力學(xué)改變主要包括3個(gè)階段：（1）異常阻力增高導(dǎo)致的“持續(xù)性低灌注”。HIE早期腦血流的調(diào)節(jié)主要以血管阻力改變?yōu)榛A(chǔ)，由于低氧、高碳酸血癥等因素作用引起血管內(nèi)皮細(xì)胞受損腫脹、血管周圍星形細(xì)胞水腫、腦血管管腔狹窄閉塞，腦血管處于高度痙攣狀態(tài)，腦血管阻力增加，異常增高的阻力將導(dǎo)致持續(xù)性低灌注，腦血流量明顯減少。（2）異常阻力下降導(dǎo)致的“壓力被動(dòng)依賴性”腦血流。隨著缺氧的進(jìn)一步發(fā)展，腦血管的自主調(diào)節(jié)功能被破壞，腦的小動(dòng)脈失去對(duì)灌注壓和CO2濃度變化的反應(yīng)能力，大腦血管逐漸從痙攣過(guò)度到麻痹狀態(tài)，形成“壓力

8、被動(dòng)依賴性”腦血流，腦血流量將隨著平均動(dòng)脈壓的變化而變化。當(dāng)外周血壓降低時(shí)，腦血流灌注不足，酸性代謝產(chǎn)物增加，鈉泵及鈣泵失衡，自由基及興奮性氨基酸增加，造成缺氧缺血性腦損害；當(dāng)外周血壓增高時(shí)，腦血流過(guò)度灌注，引起腦出血及再灌注損傷。（3）病程35d腦血流逐漸開(kāi)始恢復(fù)：隨著新生兒腦血流自主調(diào)節(jié)功能的逐步恢復(fù)，腦血流灌注可逐步恢復(fù)正常。3.TCD在HIE診治中的應(yīng)用3.1TCD在HIE早期診斷中的應(yīng)用腦組織對(duì)窒息引起的缺氧最為敏感，從新生兒發(fā)生窒息缺氧到腦損傷開(kāi)始出現(xiàn)前是臨床可實(shí)施有效干預(yù)的最佳時(shí)期，應(yīng)在此階段早期發(fā)現(xiàn)新生兒缺氧缺血并予以糾正，避免其進(jìn)一步進(jìn)展為中重度HIE。HIE時(shí)腦血流動(dòng)力學(xué)的

9、變化多先于臨床癥狀的出現(xiàn)，應(yīng)用TCD監(jiān)測(cè)腦血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)的改變?cè)贖IE的早期診斷中具有重要的價(jià)值。（1）血流速度變化：PSV與血壓、心排血量、大血管順應(yīng)性等密切相關(guān)，而EDV除了與血壓、心排血量相關(guān)，還可反映小血管順應(yīng)性及血管遠(yuǎn)端阻力的大小。新生兒腦血管發(fā)育不完善，在HIE腦損傷早期，腦血流的細(xì)微波動(dòng)即可導(dǎo)致血流速度發(fā)生改變，主要表現(xiàn)為腦血流速度的減慢，TCD可通過(guò)檢測(cè)腦血流速度的變化早期發(fā)現(xiàn)HIE。（2）阻力指數(shù)（RI）變化：HIE早期腦血管處于高度痙攣狀態(tài)，腦血流的調(diào)節(jié)以阻力增加為主，RI是反映腦血管順應(yīng)性及遠(yuǎn)端血管阻力大小的參數(shù)，RI異常升高提示血管阻力增加，在HIE的早期診斷中有重要價(jià)

10、值。研究發(fā)現(xiàn)在出生后24h內(nèi)，HIE患兒腦血管RI值顯著高于正常新生兒，并且這種RI值的異常增高可從生后24h一直持續(xù)到生后48h內(nèi)。因此在HIE早期腦血流動(dòng)力學(xué)的異常主要表現(xiàn)為腦血流速度的下降及阻力指數(shù)的增高，早期行TCD檢查可為HIE的早期診斷提供重要的參考依據(jù)。3.2TCD在HIE臨床分度及預(yù)后評(píng)估中的應(yīng)用早期準(zhǔn)確的臨床分度有助于HIE腦損傷程度及預(yù)后的判斷，TCD檢查通過(guò)監(jiān)測(cè)腦血流動(dòng)力學(xué)相關(guān)參數(shù)的改變可有效評(píng)估HIE腦損傷程度并判斷其預(yù)后。（1）RI不同：正常足月新生兒腦動(dòng)脈RI值在0.60.8，RI異常增大或減小均提示存在腦血管自主調(diào)節(jié)功能受損。研究發(fā)現(xiàn)，不同臨床分度的HIE患兒之間

11、RI值也存在顯著差異，隨著HIE病情的加重，RI值亦呈上升趨勢(shì)，兩者呈線性相關(guān)。當(dāng)RI0.7即提示輕度HIE的存在，RI在0.750.8多為中度HIE，RI0.9提示重度HIE。此外RI值亦與生存率成負(fù)相關(guān)，可將RI作為評(píng)估預(yù)后的指標(biāo)之一。當(dāng)RI0.9時(shí)，腦血管痙攣嚴(yán)重，腦灌注量明顯減少，腦損傷嚴(yán)重，患兒死亡率顯著上升；當(dāng)RI1.0預(yù)示腦死亡；同時(shí)在部分重癥HIE患兒也可觀察到RI異常降低的現(xiàn)象，可能與腦血管麻痹導(dǎo)致腦血管擴(kuò)張有關(guān)。因此RI可作為評(píng)估HIE嚴(yán)重程度并判斷預(yù)后的指標(biāo)，RI異常升高或降低均提示腦血流自主調(diào)節(jié)功能紊亂及HIE預(yù)后不良。（2）血流速度不同：腦血流速度的變化與HIE病情嚴(yán)

12、重程度具有相關(guān)性，缺氧缺血程度越重，血流速度下降越明顯，尤其是舒張期流速下降對(duì)病情判斷更有價(jià)值。在生后24h內(nèi)，TCD檢查即可發(fā)現(xiàn)不同臨床分度的HIE患兒之間腦血流速度存在顯著差異，且隨著HIE程度加重，血流速度呈下降趨勢(shì)，中重度組腦血流速度要明顯低于輕度組。此外腦血流速度的變化還與HIE患兒的預(yù)后密切相關(guān)，一項(xiàng)針對(duì)HIE患兒的前瞻性研究表明，預(yù)后越好的患兒其腦血流速度越接近正常水平，而預(yù)后越差者其腦血流速度變化越顯著。（3）血流頻譜形態(tài)不同：研究顯示中重度HIE患兒多可見(jiàn)舒張期頻譜形態(tài)的異常，當(dāng)舒張期血流信號(hào)消失或?yàn)樨?fù)數(shù)，頻譜表現(xiàn)為低矮的“單峰”形，說(shuō)明病情嚴(yán)重；同時(shí)頻譜收縮峰“圓鈍”，多與

13、嚴(yán)重窒息所致的心肌損害有關(guān)。總之，隨著HIE病情的加重，患兒腦血流速度呈下降趨勢(shì)，而RI則呈升高趨勢(shì)。3.3TCD在HIE動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及治療隨訪中的應(yīng)用HIE患兒在出生后不同時(shí)間段內(nèi)腦血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)是動(dòng)態(tài)變化的，對(duì)臨床疑診或確診為HIE的患兒應(yīng)在出生后連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)其腦血流動(dòng)力學(xué)變化情況以了解腦血流灌注及腦血流的自主調(diào)節(jié)功能，為臨床治療及預(yù)后評(píng)估提供有力證據(jù)。TCD是動(dòng)態(tài)觀察HIE時(shí)腦血流動(dòng)力學(xué)改變最有效的檢查方法，在HIE的臨床監(jiān)測(cè)及治療隨訪中有重要的應(yīng)用價(jià)值。目前臨床上HIE的治療方式主要包括支持治療及亞低溫治療等，其中亞低溫治療可顯著降低中重度HIE患兒的死亡率并改善其神經(jīng)系統(tǒng)預(yù)后。TCD檢查可通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)亞低溫治療過(guò)程中腦血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)來(lái)評(píng)估患兒腦損傷病情變化并反映患兒治療后的轉(zhuǎn)歸情況，是HIE追蹤監(jiān)測(cè)及治療隨訪的首選方式。Ho等回顧性分析了26例在窒息后6h內(nèi)即實(shí)施亞低溫治療的中重度HIE患兒TCD檢查結(jié)果，分析其在亞低溫治療過(guò)程中血流動(dòng)力學(xué)變化與腦損傷程度的關(guān)系，結(jié)果顯示在治療過(guò)程中腦血流速度的變化較RI值對(duì)腦損傷程度及預(yù)后判斷的敏感性更高，其中大腦中動(dòng)脈的MFV異常升高、降低甚至消失與腦損傷關(guān)系最為密切。Lin等回顧性分析了17例復(fù)蘇后實(shí)施亞低溫治療的HIE患兒，認(rèn)為TCD檢