在床边测量早产儿脑血流量的方法

密歇根医学研究表明，研究人员发现了一种新的、非侵入性的方法来测量床边新生儿大脑的血流量——这种方法有可能加强整个医学的诊断和治疗。

当胎儿发育时，婴儿的肺部充满液体，氧气直接来自胎盘。这种含氧血液绕过肺部，通过称为动脉导管的血管到达身体的其他部位。

出生后，婴儿用肺呼吸，动脉导管通常会在几天内关闭。但对于近 65% 的早产儿来说，血管未能关闭。这种被称为动脉导管未闭或 PDA 的疾病将血流转移到异常路径中，这会导致心脏紧张、肺部充血并从新生婴儿的大脑和其他器官中窃取血液和氧气。

医生必须决定是尝试用药物还是植入设备来关闭 PDA，这两者都有风险。准确测量新生儿器官的血流量有助于做出这一重要决定。但是出现了一个问题：密歇根大学医学院放射学名誉教授、医学博士、医学博士乔纳森鲁宾说，没有真正适用于临床的血流测量。

“关于是否关闭动脉导管未闭的决定至少 30 年来一直是新生儿学的一个问题，”鲁宾说。“争论的焦点在于血流是如何变化的，加上不可靠数据的历史，这就是为什么血流测量如此重要的原因。”

为了解决这个问题，Rubin 和密歇根医学的一组研究人员开发了一种实时超声彩色血流技术，该技术依靠 3D 采样来测量血流。他们在 10 名健康的足月婴儿身上测试了该方法，获得的总脑血流量测量值与使用更具侵入性或技术要求更高的技术的测量值非常匹配。结果发表在医学和生物学中的超声杂志上。

“通过我们的方法，我们能够在没有痛苦或危险的情况下扫描父母怀里的婴儿——以前没有人真正能够做到这一点，”该论文的主要作者鲁宾说。

“还有其他几种测量血流量的方法，但它们很麻烦，并且通常需要静脉注射造影剂，婴儿在扫描仪中被镇静或约束。但早产儿在保育箱中;它们很脆弱，这些技术可以危险。这种超声技术可以在新生儿重症监护病房常规使用，这可能会显着影响患有这种疾病的早产儿的结局。”

这个怎么运作

有许多替代方法用于代替真实血流，例如血流速度。但是真正的血流需要知道血液相对于它所覆盖的区域的速度。

鲁宾说，就像交通一样，如果你不知道路上有多少辆汽车，只知道汽车行驶的速度也无济于事。

鲁宾和他的同事开发的这项技术通过计算跨越超声波束的表面上的血流通量来测量真实的血流。彩色图像以3D 形式捕获。

“这种方法不需要造影剂，可以实时进行测量，并且可以根据需要重复测量，因为该方法是完全良性的，”鲁宾说。

改变游戏规则的应用程序

研究人员表示，通过对血流进行非侵入性、真实的测量，该技术可用于解决包括充血性心力衰竭、败血症和休克在内的许多疾病状态下包括大脑、肝脏和肾脏在内的器官的血流问题。

UM 医学院儿科临床副教授、医学博士 Gary Weiner 说：“在新生儿重症监护室，我们必须每天根据间接措施做出假设，以确定我们的治疗如何影响危重新生儿器官的血流。”以及 UM Health CS Mott 儿童医院 Brandon 新生儿重症监护室的医疗主任。

“拥有一个安全、快速、准确的床边工具，可以让我们测量真实的血流量，这可能会改变游戏规则。”

但这并不止于孩子。鲁宾说，这种方法几乎可以应用于任何超声波可以成像的地方，用于从评估器官移植需求到识别手术过程中的问题等任何事情。

“临床医生会进行各种操作来修改血流测量值，而评估总是半定量的，或者对血流的性质做出不合理的假设，”他说。“他们可能会使用多普勒超声来获得速度，然后只是感觉血管来感受是否有流动。这种应用在诊断医学中的潜力很大，因为流动无处不在。我们已经使用这种方法来测量流动出生前胎儿和成人肝脏中的脐带。几家公司正在评估该方法，以纳入标准临床超声扫描仪。