《HIE发生发展与影像诊断PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《HIE发生发展与影像诊断PPT课件（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.,1,缺氧缺血性脑损伤（Hypoxic Ischemic Injury, HII）,Radiology Depart. Pku.1st.Hosp. ZHANG Yu-dong 2010-10-22,2,.,缺氧缺血性脑损伤（Hypoxic Ischemic Injury, HII）是导致死亡和重度神经性瘫痪的主要原因。影像学检查在诊断和治疗HII中有重要作用，有助于指导急性期的处理和提供远期预后的信息。正确诊断HII要求影像医师熟悉HII在各个时期的影像表现。 脑的成熟度、持续时间、和损伤的严重程度及类型都会影响到HII的影像征象。 损伤类型： 窒息性：HIE 栓塞性: CVD relate
2、d-injury 中毒性: CO中毒及其他代谢障碍性疾病（MELLAS） 严重的缺氧缺血(包括早产儿和新生儿)最早的损伤位于深部灰质，而周围的损伤更多见与较大的年龄组。次深部的损伤可导致早产儿的脑室内出血和脑室外白质损伤，及旁矢状面的分水岭区梗死。出生后，严重的弥漫性灰质损伤累及相关的外周皮层和由后循环供血的结构。 由于传统的影像学检查对急性期的表现不敏感，而DWI及MRS有助于早期诊断HII，新的神经保护策略重点在于尽可能减少缺氧缺血性脑损伤的范围。因此早期诊断对于HII预后和治疗具有重要意义,概述,3,.,HII是一种灾难性疾病,常常会导致儿童的死亡和长期的神经性瘫痪。HII的治疗包括大量
3、的支持性护理，但这对阻止损伤的发展没有任何作用。新的神经保护策略目的是限制缺氧缺血性脑损害的程度正在研究中。许多治疗方法，包括低温和兴奋拮抗剂要求在发病6小时内使用方有效，这使得早期诊断非常重要。神经系统成像包括US、CT和MRI的HII患者的检查中有重要作用。随着越来越多的有效治疗方法的采用，MRI在HII在早期诊断中起着重要作用。此为，亚急性节段的影像学检查可以提供评估损伤的严重程度和范围的由于信息，这有助于评估远期的预后。HII的影像表现是多变的，受多种因素影响，包括脑的成熟度、损伤的持续时间和严重程度，及影像检查的类型及时间。早期的影像表现不明显而常常被忽略。因此，熟悉各种形式的损伤表
4、现并重点注意可疑的HII。,4,.,无论何种原因导致的损伤，共同的病理过程是脑缺血和缺氧。一般来说，婴儿和儿童的HII主要是窒息导致脑缺氧。而持续缺氧、心肌缺血可导致心输出量减少最终造成脑缺血。因此，窒息性脑损伤是缺氧的后果。实际上，不合并缺血的急性缺氧是不太可能造成损伤的，除非缺氧时间较长。另一方面，成人的缺血主要是心脏疾病和脑血管疾病引起，这都会因为血流减少而继发脑的缺氧。,HII的病理过程和影响因素,窒息,缺氧,心输出量减少,HII,调控机制,不发生损伤,轻中度,重度,5,.,HII并不同时影响全部的脑结构。某些结构的脑组织要较其它部位的脑组织损伤发生的早，称为选择易损性。 损伤方式反映
5、了兴奋性神经反射弧的功能丧失。 选择性神经死亡与一系列复杂的有害的生化反应有关。 缺血缺氧导致ATP减少，细胞内乳酸聚集，最终损害细胞膜功能。突触前的细胞膜去极化导致大量兴奋性神经介质的释放，特别是谷氨酸，在未成熟的大脑，谷氨酸优先与NMDA受体结合,引起钙离子通道开放，N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体的激活使得大量钙离子流入神经后突触，触发了一系列的细胞溶解反应，包括细胞膜磷脂酶的激活和氧自由基的释放。线粒体损伤造成ATP产生减少，最终导致细胞能量的减少。严重的能量减少造成迅速的细胞死亡。如果损伤的程度较轻，神经元可以在损伤后存活一定时间，及延迟死亡又称之为凋亡。凋亡在不成熟脑组织的损
6、伤中扮演着主要角色。 细胞凋亡在HII中扮演一定角色。,6,.,Hypoxia-ischemia,Cellular energy depletion,Inhibition of ATP dependent GLU reuptake,Ca 2+ influx into postsynaptic cells,Anaerobic glycolysis and lactate accumulation,Presynaptic membrane depolarization,Free radical formation,Mitochondrial injury,GLU release and activ
7、ation of NMDA Ca 2+ channels,severe,mild,necrosis,apoptosis,7,.,从这个模式图中我们可得出以下结论： a. 在大脑中，谷氨酸或其它兴奋性介质受体高度集中的区域（主要位于灰质）更易于发生缺氧缺血所致的兴奋性中毒； b. 在氧耗量高的脑部区域会更快更早的发生缺氧缺血性损伤； c. 迟发性脑损伤与细胞凋亡有关。 d.这些因素有助于解释在HII患者上观察到的相对特异性的损伤改变。e.在任一患者，脑部易于发生缺氧损伤的区域主要由脑的成熟度决定，而后者又与患者年龄和妊娠时间有关。这是HII的影像表现在围产期新生儿（出生后一个月内）和成人甚至较大
8、婴儿不同的原因。因此，在解释可疑HII时，我们必须认识到损伤时的脑成熟度。f.缺氧缺血损伤的严重程度在决定脑损伤的分布中也有重要作用。重度缺氧缺血发作与较轻HII导致的结果不同。损伤的持续时间也决定了HII的损伤方式。有人建议，在儿童人群中，缺血发作至少持续15分钟才会有脑损伤的改变。,8,.,新生儿期HIIHII一直是新生儿死亡和神经发育异常的主要原因。其发病率估计在2-4成活新生儿中。15-20的HII婴儿在新生儿期死亡，而25发展为永久性的神经性残疾。 高危因素： 产前：大部分情况，HIE在新生儿与独立的产前高危因素有关（包括母体高血压，不育症的治疗，多次妊娠，妊娠感染和甲状腺疾病）或产
9、前与产中因素相结合。 单独的产中因素包括手术器械的损伤，臀位吸引，脐带脱出和母体发热，在HII的发病中占较小的一部分。 仅10的HII与产后并发症有关，如严重的呼吸系统疾病，败血症，或急性发作的疾病。,9,.,临床表现,临床征象和症状在出生时无特异性，一般过段时间后才表现出来。但数据研究显示，重度的HII可在获得足够的临床资料时诊断。 征象包括产中的不良反应（如胎儿心律异常），重度的功能减低（如Apgar阿布哥尔评分5分），需要进行复苏，重度的酸中毒，早期神经系统检查异常，脑电图异常。重度损伤后的第一个小时，新生儿可能表现为意识不清，间歇性呼吸暂停，或心动过缓。特别是当皮层损伤的时可出现缺氧表
10、现，部分出惊厥。重度缺氧损伤的存活儿一般都会发展四肢轻瘫，舞蹈手足徐动症、重度癫痫发作，或精神发育迟缓。中度损伤的患儿可发展为痉挛性双侧瘫痪或四肢麻痹。轻度HII可完全恢复或出现轻度的发育迟缓。,10,.,重度窒息：HII及（或）脑室出血,重度窒息: 重度窒息主要有两个结局：HII和（或）脑室出血。窒息导致中心式深部灰质损伤（基底核团、腹侧丘脑、海马、背侧脑干和外层膝状核），有时会累及Rolando外周皮层。这些区域是髓鞘形成活跃或含有高密度的NDMA受体，因此易于发生新生儿HII。 其它脑皮层一般也有轻微损伤，是在新生儿总代谢迅速减低所致。但是，损伤持续时间越长，累及脑皮层范围越广，预后也越
11、差。 轻中度窒息： 主要形成侧脑室旁白质软化症（PVL）,11,.,影像学诊断,US：敏感性及特异性不高 CT：不作为妊娠期检测手段 MR：最佳检测手段,诊断侧重点： 是否有损伤 损伤分级（重度 vs. 轻中度？）及范围 损伤所处的阶段及预后 鉴别诊断,12,.,US,新生儿第一周内的脑部超声检查对HII的敏感性极低，但一周后其敏感性提高。 早期US表现包括脑内回声增多和脑脊液的减少，提示弥漫性脑水肿。基底节区、丘脑和脑干回声增强也可在第一周出现，但更多见与一周后。 丘脑回声增强提示损伤的严重程度及较差的预后。 后期表现包括脑室扩大和脑脊液增多，类似脑萎缩。 脑血管多普勒超声可提高早期诊断的敏
12、感性和特异性，因为大脑前动脉和中动脉阻抗的减低可提示不良的临床预后，即使在无其它异常的情况下。,13,.,DWI-MRI,目前诊断HII的最准确方法。 DWI对24小时内的损伤非常敏感，而同时T1加权和T2 加权图像可能未见异常。 DWI示侧脑室旁核团及半卵园中心皮层的高信号，而在ADC图上相应区域表现为低信号。但是要注意，此时期的DWI往往会低估最终的损伤范围（细胞凋亡有关）。 有少数HII患儿DWI的第一个24小时内表现正常。这可能与细胞凋亡有关。 DWI的异常表现在3-5天后达到高峰，随后在第一周末出现“假性正常化”，而ADC值持续减低直到第二周，这种原因与T2的“穿透效应”有关，此时用
13、eADC可去除穿透效应。虽然DWI在第一周末表现为持续改善和正常，但这并不意味着疾病的好转。因此，我们使用“假性正常化”来描述这个时期的信号特点。因为早期DWI检查可能会出现假阴性的结果，因此要求2-4天内复查MRI。,14,.,T1WI和T2WI在第一天内大多表现正常，对于急性期HII诊断意义不大。到第二天，损伤区域在T1和T2上可能表现出信号异常，同时还可见到背侧脑干和海马的信号改变。 损伤2周后出现T2加权像上出现丘脑和后侧核团的低信号改变。T1加权像上，丘脑、基底节及半卵园中心皮层的高信号可持续几个月以上。 但是在损伤一周内导致MR信号改变的原因仍未明确。有人认为T1缩短的原因有出血、
14、钙化，髓鞘破裂释放的脂类物质，及自由基的顺磁性效应。某些观点认为出血是造成早期T1缩短的主要原因，而T2缩短则在T1信号改变几天后才会出现。一项组织学研究报道了在窒息的新生儿苍白球中发现大量的矿化神经元，这一发现提示矿化是造成T1和T2 信号改变的原因，但仍有争议。此外，另一些争议在于T2加权像上基底节信号改变的时间，某些学者报道在损伤一周内T2加权像一般正常，7-10天后出现T2缩短。这些不一致可能是由于新生儿脑含水量高造成，这使得在急性损伤期T2加权像上难以和脑水肿区别开来。 总之，T1和T2加权像在损伤发生一周后具有较高的诊断价值，因为此时DWI会出现“假性正常化”。在慢性期，损伤区域脑
15、组织萎缩，在T2 加权像上为脑回样高信号，特别是丘脑、苍白球后部和皮质脊髓束。,T1WI and T2WI,15,.,窒息程度影响损伤部位及预后： 1. 动物实验研究表明节段性的胎儿缺氧导致血流分流到脑部重要结构，如脑干、丘脑、背侧核团、海马和小脑，而在代谢较不活跃的结构，即大脑皮层和白质血液灌注减低。因此，脑干、小脑和深部的灰质结构在轻中度的缺氧缺血损伤中一般都不会受损，因为自动调节机制能够维持这些区域的灌注。 2. 短期中度伤害不会造成脑损伤；持续损害会导致分水岭区的损伤，因为这个区域相对低灌注。患者表现为癫痫发作和低血压。神经系统检查发现远端肢体无力或痉挛。 3. 重度及亚重度缺氧缺血直
16、接导致中心灰质核团损伤。,鉴别：HII导致的双侧基底节病变需与先天性代谢异常，尤其是线粒体功能异常相鉴别。当没有产时缺氧缺血损伤的临床依据并且出现异常信号改变时，需要想到代谢病。,16,.,小结：诊断要点,临床证据：产前、产中及产后缺血、缺氧病史+临床症状 影像表现 Injury location-specificity Signal-specificity Time-dependent,17,.,Time-signal curve in TII,24h,对于窒息的新生儿，传统MRI在损害第一天内可能表现正常或仅有轻微的异常，24小时内丘脑区DWI信号异常，2天后，T2加权表现为丘脑和背侧核团的信号增高，到第三天，T1加权上表现为损伤区域的信号增高。DWI在3-5天是最明显，一周后出现假性正常化。大于7天后损伤区域T2缩短，T1缩短在慢性期持续存在。,18,.,图2 重度新生儿HII，出生2天，有重度窒息史。（a,b）弥散加权MRI显示侧脑室旁核团及半卵园中心皮层的高信号。（c,d）在ADC图上相应区域表现为低信号。,19
