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背景新生儿窒息是新生儿致残和死亡的主要原因。窒息的核心是缺氧,严重的缺氧导致神经元凋亡及死亡,表现为缺氧缺血性脑病。缺氧缺血损伤激发脑血管自动调节,再灌注后脑血流量增多导致继发性损伤。磁共振成像可以明确脑损伤的类型、范围和变化过程。动脉自旋标记灌注成像通过对动脉血流进行磁化标记以评估区域脑血流量。磁敏感加权成像可以显示脑内微出血及扩张血管。新生儿缺氧后监测脑血流灌注变化也是指导临床治疗时间窗的一个重要依据。新生大鼠急性缺氧模型已被应用于窒息导致的脑瘫、语言障碍、癫痫和认知缺陷。MRI发现缺氧的新生大鼠在成年后皮层和海马萎缩。但是缺氧早期的脑损伤是否能被磁共振检测出有待研究。第一部分三维动脉自旋标记灌注成像在足月新生儿窒息脑损伤中的应用目的探讨三维动脉自旋标记（three-dimensional Arterial Spin Labeling,3D-ASL）灌注成像对新生儿窒息后缺氧脑损伤的应用价值。方法收集有出生窒息史且符合新生儿缺氧缺血性脑病诊断标准的足月新生儿17例为窒息组,收集同期临床无出生窒息史、存在高胆红素血症可疑存在脑损伤需行头颅MRI检查的足月新生儿共18例为对照组。记录窒息组患儿出生后1、5 min Apgar评分。入组患儿均行常规MRI（magnetic resonance imaging）、磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging,DWI）、3D-ASL扫描。在标记后延迟时间（post-labeling delay,PLD）1.5 s、2.5 s时分别测量两侧基底节、丘脑、顶叶、枕叶、额叶及半卵圆中心的脑血流量,比较各感兴趣区不同日龄及不同PLD脑血流量的变化,使用Pearson相关性分析窒息组患儿脑血流量与Apgar评分的相关性。结果1.对照组中,日龄≤7 d及日龄＞7 d的新生儿在PLD=2.5 s时,双侧基底节区、丘脑、顶叶、枕叶、额叶及半卵圆中心脑血流灌注量均高于PLD=1.5 s时（P＜0.05）。窒息组中,日龄≤7 d的患儿在PLD=2.5 s时双侧基底节区、丘脑、顶叶、枕叶、额叶及半卵圆中心脑血流灌注量均高于PLD=1.5 s时（P＜0.05）;日龄＞7 d的患儿在PLD=2.5 s时右侧丘脑、两侧顶叶、枕叶、额叶及半卵圆中心的脑血流灌注量高于PLD=1.5 s时（P＜0.05）。2.与对照组比较,PLD=1.5 s时,窒息组患儿左侧额叶r CBF值高于对照组（t=2.85,P=0.007）;PLD=2.5 s时,窒息组患儿左侧枕叶、右侧额叶、右侧半卵圆中心r CBF值高于对照组（t=2.95、3.47、3.65,P=0.006、0.001、0.001）。3.Pearson相关分析显示,PLD=2.5 s时,左侧额叶rCBF值与1 min Apgar评分呈正相关（r=0.486,P=0.048）;左侧顶叶、左侧枕叶、双侧额叶r CBF值与5 min Apgar评分呈正相关（r=0.535、0.585、0.491、0.608,P=0.027、0.014、0.045、0.010）。结论3D-ASL技术可以应用于新生儿脑灌注的研究,PLD=2.5 s较1.5 s时显示脑血流灌注量更优。PLD=2.5 s时,窒息组患儿脑左侧额叶r CBF值与1 min Apgar评分呈正相关,左侧顶叶、左侧枕叶、双侧额叶r CBF值与5 min Apgar评分呈正相关。第二部分常规MRI联合SWI对新生大鼠窒息脑损伤模型的研究及病理对照目的探讨常规磁共振成像及磁敏感加权成像（susceptibility-weighted magnetic resonance imaginge,SWI）对单纯缺氧法建立新生大鼠窒息后缺氧脑损伤模型病理类型的研究,并从组织学探讨缺氧对皮层及海马的影响。方法1.缺氧模型建立:将新生7日龄大鼠随机分为窒息组（n=42）与对照组（n=9）,窒息组幼鼠置于封闭小室内进行缺氧5min（1%氧浓度）-复氧3min（21%氧浓度）循环,累计缺氧时间30min;对照组置于相同小室通入相同时间的空气;2.行为学观测:建模时观察幼鼠缺氧时、缺氧后的行为学改变和一般情况的变化。造模后1 d、3 d、7 d分别进行异常行为观察并记录;3.磁共振扫描:建模后1 d、3 d、7 d进行行为学观察后对幼鼠进行磁共振扫描,扫描序列包括T1WI（T1 weighted image）、T2WI（T2 weighted image）及SWI序列扫描;4.HE（Hematoxylin-Eosin）染色:根据MRI异常信号部位进行石蜡切片及HE染色,观察异常信号区病理损伤类型;5.尼氏染色:测定幼鼠皮层、海马DG区、CA1及CA3区神经元存活情况;6.免疫组织化学染色:检测凋亡相关蛋白Caspase-3的表达。结果1.幼鼠在缺氧后1 d、3 d、7 d观察到癫痫发作,癫痫发作的类型包括连续点头、单侧肢体痉挛、频繁整理毛发、旋转及翻正反射消失。2.MRI及SWI显示脑损伤类型包括脑室扩大、脑软化灶形成、脑室及脑实质内出血及微血管扩张。3.尼氏染色显示皮层、海马DG区神经元在缺氧后1 d、3 d、7 d均较对照组减少(皮层1 d、3 d、7 d t值分别为-5.675、-4.324、-6.297,P＜0.05;海马DG区1 d、3 d、7 d t值分别为-3.21、-2.302、-2.857,P＜0.05,CA1、CA3区神经元在缺氧后较对照组均未见减少。4.免疫组织化学染色显示,Caspase-3表达于皮层、海马DG区、CA1区、CA3区神经元胞质内,细胞核内未见表达;海马DG区Caspase-3表达于缺氧后1 d、3 d、7 d均较对照组增高(1 d、3 d、7 d t值分别为-3.78、-2.53、-4.99,P值分别为0.001、0.017、＜0.005,皮层Caspase-3表达于缺氧后3 d、7 d均较对照组增高(3 d、7 d t值分别为-2.82、-4.71,P值分别为0.008、＜0.005;海马CA1区、CA3区Caspase-3表达于缺氧后7 d较对照组增高（CA1、CA3区t值分别为-3.58、-2.58,P值分别为0.001、0.016）。结论本研究成功建立新生大鼠窒息后缺氧脑损伤模型,可为新生儿围产期窒息所致的缺氧缺血性脑病的研究提供一种无创性的实验方法。新生大鼠缺氧后癫痫发作,与皮层、海马神经元减少及脑室内、脑实质微出血有关。MRI及SWI可以在早期检出缺氧脑损伤病变,包括脑室扩张、脑软化灶形成、脑微出血灶及微血管扩张。缺氧后新生大鼠皮层及海马DG区神经元减少,神经元减少可能与细胞凋亡有关。