王佳冰，毛丽萍，刘玉芹，徐 鑫，童明辉△

（1.兰州大学第二医院儿童功能检查科，甘肃 兰州 730030；2.兰州大学第二医院新生儿科，甘肃 兰州 730030）

颅内出血是目前围生期新生儿脑损伤的主要原因之一。孕龄＜37周的新生儿因其颅脑结构不完善，易发生颅内出血导致一系列认知、神经功能等障碍。床旁超声无创、便捷、高效，是目前临床筛查、随诊新生儿颅脑疾病的主要方法。近几年新兴的超声弹性成像技术，可对组织硬度进行定性诊断、定量测量，已广泛应用于肝脏、肌肉、神经、乳腺等器官疾病超声辅助诊断，新生儿颅脑中相关研究应用较少。本研究将早产新生儿与足月新生儿作为研究对象，采用二维剪切波弹性成像技术（Two-Dimensional Shear Wave Elastography，2D-SWE）测量新生儿的丘脑、侧脑室旁脑白质弹性模量平均值（The mean value of the elastic modulu，Emean），定量评价早产和足月新生儿脑组织硬度的差异，同时对新生儿脑组织硬度的相关影响因素进行分析，现详细作如下报道。

1 材料与方法

1.1 材料

将兰州大学第二医院2018年12月—2020年2月收治的159例新生儿作为研究对象，并根据新生儿出生时间进行分组，将＜37周出生的76例新生儿作为早产儿组，将≥37周出生的83例新生儿作为足月儿组。新生儿入院的日龄在0～28 d。所有新生儿的监护人均知情同意本次研究，并签署知情同意书。排除标准：颅内出血、缺血缺氧性脑病、脑室周围白质软化、脑梗死、脑积水、新生儿呼吸窘迫综合征、高胆红素血症、羊水污染、败血症、颅内肿瘤等。

1.2 方法

2组新生儿均采用2D-SWE定量评估脑组织硬度，检查仪器均采用法国Supersonic Imagine Aixplorer的彩色多普勒超声诊断仪，设置探头频率为SC6-1MHz。检查室内环境舒适、温暖、无噪声，在检查时帮助新生儿处于仰卧状态，且要求新生儿绝对的安静，以保证检查的顺利进行。所有新生儿均常规行颅脑超声检查，经前囟、侧囟观察颅脑结构，同时检测大脑前动脉、中动脉峰值流速、平均流速及阻力指数。所有随机选取的新生儿各项超声检测指标均在正常范围内[1-2]。

经前囟清晰显示双侧侧脑室和丘脑，厚涂耦合剂，尽量不对新生儿囟门施压。SWE模式下静置3～5 s，取样框大小3 cm×4 cm，彩色编码范围0～40 kPa，以颜色充满取样框75%以上且图像稳定为存图标准。分别测量左、右侧丘脑、侧脑室旁脑白质Emean，单部位重复测量3次，求取Emean平均值。所有操作均由一位经规范2D-SWE操作培训且有4年以上操作经验的医师完成，检查时间控制在5 min内。

1.3 统计学分析

数据处理采用SPSS 24.0统计学软件进行，计量资料符合正态分布者以（）表述，组间用t检验。新生儿胎龄、体重与选定区域丘脑、侧脑室旁脑白质Emean的相关性采用Pearson相关系数分析法。采用MedCalc 19.0.7统计软件，分别绘制新生儿双侧丘脑、侧脑室旁脑白质Emean均值的受试者操作特征曲线（ROC曲线）。P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 2组新生儿基本资料比较

早产儿组76例，足月儿组83例，2组新生儿的胎龄、日龄、体质量比较差异均有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 早产儿与足月新生儿临床指标比较（）

表1 早产儿与足月新生儿临床指标比较（）

2.2 2组新生儿脑组织检测指标比较

2D-SWE定量评估可见，2组新生儿的双侧丘脑、侧脑室旁脑白质弹性声像图稳定。早产儿组新生儿的左右侧丘脑、左右侧脑室旁脑白质及Emean值均小于足月儿组新生儿，差异比较具有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 早产儿与足月新生儿侧丘脑、侧脑室旁脑白质Emean比较（kPa，）

表2 早产儿与足月新生儿侧丘脑、侧脑室旁脑白质Emean比较（kPa，）

2.3 新生儿左右侧脑组织检测指标比较

早产儿组与足月儿组新生儿的左、右侧丘脑Emean，左、右侧侧脑室旁脑白质Emean比较差异均无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 左右侧丘脑及侧脑室旁脑白质Emean比较（kPa，）

表3 左右侧丘脑及侧脑室旁脑白质Emean比较（kPa，）

2.4 Pearson相关性分析

Pearson相关性分析可见，早产儿胎龄与双侧丘脑Emean无明显相关性（P＞0.05）；早产儿胎龄与双侧侧脑室旁脑白质Emean呈正相关性（P＜0.05）；足月儿组新生儿的胎龄与双侧丘脑、双侧侧脑室旁脑白质Emean均呈正相关性（P＜0.05）；早产儿组、足月儿组新生儿体重与双侧丘脑、双侧侧脑室旁脑白质Emean均呈正相关性（P＜0.05），见表4。

表4 早产足月新生儿胎龄、体重与丘脑、侧脑室旁脑白质硬度平均值的Pearson相关性

2.5 ROC曲线分析

早产新生儿丘脑Emean以8.45 kPa 作为截点值，ROC曲线下面积为0.847，特异性79.52%，敏感性77.63%，Youden指数0.571 5，如图1所示；早产新生儿侧脑室旁脑白质Emean以7.00 kPa作为截点值，ROC曲线下面积为0.765，特异性与敏感性分别为65.06%、76.32%，Youden指数0.413 8，如图2所示。新生儿颅脑组织检测影响图如图3—图4所示。

图1 新生儿丘脑Emean ROC曲线图

图2 新生儿侧脑室旁脑白质Emean ROC曲线图

图3 SWE成像新生儿丘脑Emean值9.8kPa

图4 SWE成像新生儿侧脑室旁脑白质Emean值7.1 kPa

3 讨论

新生儿因其脑组织发育不完善，易发生颅内出血、缺血缺氧性脑病等，进而发生脑积水和脑性瘫痪等神经系统疾病。健康早产儿显示颅脑结构的不完善，将增加其发生认知障碍、神经运动缺陷及神经发展异常的风险[3]。床旁超声检查便捷、价廉，且随着探头分辨率的提高，二维灰阶成像对颅内疾病的诊断具备较高诊断价值，同时可结合彩色多普勒成像检查对颅内脑血流功能状态进行评估[4]，是目前常规筛查新生儿早期颅脑疾病的首选检查方法[5]。但目前临床常用的超声检查技术易受不同操作者主观判断的影响，若能够提供更多的定量分析数据，将提高超声在新生儿颅脑应用的敏感性和特异性。2D-SWE技术是近年来一种新兴的超声成像技术，其是在组织感兴趣区域作用超声探头所发射的声辐射力，然后进行剪切波在组织内传播速度的测量，并自动计算出杨氏模量值（E＝3ρc2，E代表组织弹性模量，ρ代表组织密度，c代表剪切波传播速度）[6]，从而达到对组织硬度量化评估的目的。目前，2D-SWE虽广泛应用于腹部脏器、浅表腺体、四肢肌肉肌腱等，但对新生儿颅脑的研究应用尚处于初步阶段[7-9]。

新生儿中枢神经系统发育对外界敏感性较高，若发育过程受到干扰，会对脑组织结构和功能产生重要影响[10]。关于2D-SWE在颅脑检查中的安全性，研究已有相关研究报道。Li等[11]对C57BL/6新生乳鼠应用剪切波成像仪进行颅脑分组照射，结果发现持续30 min的照射并不会对乳鼠的脑组织结构造成明显变化。但是，照射＞10 min时乳鼠会出现脑p-PKCa蛋白表达水平下降，照射＞30 min时乳鼠的脑PI3K/AKT/mTOR信号通路会受到传导干扰。Zhang等[12]研究中还发现，将实验小鼠喂养至3月龄时，实验组与对照组小鼠在学习与记忆等方面并无明显的差异，且2组小鼠的海马和皮层中与神经系统发育关系密切的信号通路相关蛋白表达并未出现显著的差异。

本研究在操作过程中，所有新生儿在2D-SWE模式下检查总时长均控制在5 min内，保持患儿安静状态，且同一重复区域测量3次取平均值。Chauvet等[13]对63例成年患者进行了术中超声检查，提示应用2DSWE技术可测量脑肿瘤和正常脑组织硬度，依据量化的组织硬度差异可有效判断肿瘤边界。表明2DSWE可有效对正常组织区域与病变组织区域进行定性、定量诊断。Kim等[14]通过对21例平均胎龄34周的健康新生儿进行2D-SWE检查，发现颅内脑组织弹性硬度值皮质灰质＞脑室周围白质＞尾状核。同时，提出需在核磁共振弹性成像或者大样本数据下建立新生儿不同颅内区域、不同胎龄及不同患病状态下脑组织弹性硬度值的参考范围。唐亚娟等[15]对134例新生儿（早产儿38例，足月儿96例）进行颅脑超声检查，量化评价2D-SWE在临床诊断脑损伤中的应用价值。研究结果表明2D-SWE可有效定量评价新生儿大脑、丘脑、小脑的脑组织硬度，图像采集成功率分别为89.56%、90.30%、78.36%。足月正常组新生儿（42例）的丘脑、小脑杨氏模量均高于足月缺血缺氧性脑病患儿（54例）；无脑白质损伤组新生儿（20例）的顶叶、小脑杨氏模量值均高于脑白质损伤组患儿（18例）。

本研究以颅内无病变早产新生儿和足月新生儿作为研究样本，分别测量左、右侧丘脑、侧脑室旁脑白质Emean，并对2组相应区域脑组织弹性硬度值进行比较，结果表明2D-SWE可有效定量测量新生儿丘脑、侧脑室旁脑白质弹性硬度值；足月新生儿丘脑、侧脑室旁脑白质的Emean均高于早产新生儿，与Albayrak等[16]的研究结果相近。Pong等[17]采用MRE对1～6周大鼠的颅脑进行检查，结果提示幼龄大鼠脑灰质硬度可随年龄增长。本研究认为脑灰质为神经元细胞体的密集部位，脑白质为神经纤维聚集的部位，新生儿期丘脑弹性硬度值高于脑白质硬度值，硬度值偏高与脑灰质结构较脑白质结构致密相关。

本研究结果同时显示早产新生儿丘脑硬度值与胎龄相关性不显著，侧脑室旁脑白质硬度与胎龄呈正相关；足月新生儿丘脑、侧脑室旁脑白质硬度与胎龄呈正相关；足月与早产新生儿丘脑、侧脑室旁脑白质硬度均与新生儿体重呈正相关。部分学者认为中枢神经系统发育是一个极其复杂的持续的过程，包含着脑神经元和胶质等细胞增殖、分化、迁徙，突触发生，髓鞘形成和凋亡之间的动态平衡[18-19]。同时与脑组织硬度与脑血管发育程度和脑血流灌注压等相关。具体机制尚有待进一步研究阐述。本研究经ROC曲线分析得出早产儿丘脑、侧脑室旁脑白质的Emean最佳截点值分别为≤8.45 kPa、≤7.00 kPa，提示2D-SWE技术在早产与足月新生儿脑组织硬度值定量检测中均具有一定的临床应用价值，可大样本采集数据，制定早产与足月新生儿脑组织硬度范围行业标准，通过量化指标为临床诊断新生儿颅脑损伤、评价疾病转归提供依据[20]。

本研究的局限性：（1）本研究为单中心研究，所有数据均由同一操作者采集；（2）受检对象流动性较大，未能实现对同一样本进行定期测量比照前后脑组织杨氏模量值变化；（3）检查部位仅限于双侧丘脑和双侧侧脑室旁脑白质。今后研究可多部位测量有效数据，通过多中心大样本数据分析提供新生儿不同阶段脑组织弹性硬度值范围。

2D-SWE无创、经济、可重复性好，可定量评价早产与足月新生儿的丘脑、侧脑室旁脑白质的脑组织硬度，对照正常区域脑组织硬度范围，可为新生儿颅脑相关疾病的早期诊断提供依据，具备较好的临床应用价值。