脑的成熟根据新生儿、婴儿不同时期的功能需要,有序地发育着,大脑的发展基本上是逐渐与连续的,但并不是等速、直线的。在人脑的正常发育中,髓鞘形成具有很重要的地位,髓鞘的发育成熟标志着大脑的生长发育完成。在CT与MRI出现以前,不可能在活体上分析正常脑的发育成熟过程,然而现在,具有高分辨率的MRI可以非常敏感地显示灰、白质的发育过程。
脑的发育分四个阶段:第一阶段是原始诱导期(胚胎第3~6周);第二阶段是脑室、脑池的发育(第7~8周);第三阶段是细胞增生期(第3~6周);第四阶段为神经元移行期(第6~19周)。
第一阶段,妊娠第3周起,增厚的外胚层称为神经板形成,位于脊索的上方,几天后,神经板开始形成一个神经沟及两个神经褶,其中两个神经褶继续向中线移,融合后形成神经管;然后向头侧及尾侧进展,在头侧的神经管称为前神经孔;尾侧者称为后神经孔。在胚胎第23天左右,神经孔闭合。此阶段神经系统为一闭合的神经管,脑自其头侧发育而成,脊柱与脊髓自其尾端发育而成。
在妊娠第4周时,神经管的头侧扩张成3个原始囊泡,前泡为前脑;中泡为中脑;后泡为后脑。妊娠第5周时,前脑分成原始大脑半球或端脑及间脑,即原始丘脑。后脑分成两部分,前部为后脑,以后形成小脑及延脑;后部为末脑,以后形成延髓。
第二阶段,3个囊泡的腔以后发育成脑室系统,在端脑内者为侧脑室,在丘脑内者为第三脑室,第四脑室位于后脑,在第7周时脉络丛出现,并开始分泌脑脊液。
第三阶段,妊娠第3周时,于胚胎脑室系统边缘原始室管膜的未分化细胞开始增生,即生发层,产生成神经细胞。
第四阶段,妊娠第6~7周时,成神经细胞开始向外侧移行,并在脑的外围形成皮质。第20周时皮质及原始脑沟形成,以后按中央沟、顶叶间沟有顺序地排列,颞上沟形成较晚。在CT与MRI上,早产儿表现为脑沟浅、数目少。在判断类型时应了解小儿出生时的妊娠月份,否则将会误认为脑回畸形。
妊娠第28周前,于CT及MRI上,脑回脑沟不明显,表现为无脑回(图9-1-1A),侧裂宽、与大脑垂直,在靠近颅板的切面上,CT显示效果不佳,岛叶及半球间的区域与脑白质相比,皮质的密度较高;在MRI T1WI上,皮质信号较白质高很多。此时,生发层还没有退缩,在侧脑室的周边及尾状核头部,于CT上呈高密度区,不要误诊为出血。侧脑室及脑干周围的脑池扩大,较正常成熟儿更明显;但第三、四脑室很小,在常规影像学上不易见到。
妊娠第28~30周时,侧裂以外的脑回及脑沟,如中央沟、顶枕间裂等已能看到,侧裂还是未成熟表现;生发层在某种程度上有些退缩,但在CT上沿侧脑室壁,生发层仍为高密度,在尾状核头部更明显;脑干、小脑周围脑池、枕区脑脊液间隙及半球间裂仍较宽而显著;透明隔腔、Vergae腔(即第六脑室)仍明显存在并可维持至出生时。
妊娠第32~33周时,更多的脑沟出现,皮质进一步增厚,脑回更加明显(图9-1-1B)。但侧裂及枕区的脑脊液间隙仍较宽而明显,半球间裂及后颅窝的脑池有所减小,生发层继续回缩,但在CT上尾状核头部仍为高密度,背侧丘脑及基底节开始可以辨认,在MRI T1WI上表现为稍高信号,高于周围的脑白质;在T2WI上,丘脑腹中间核为低信号。
图9-1-1 不同孕周胎儿脑发育
A.孕20周,MRI平扫轴位T2WI:脑沟脑回不明显,表现为无脑回;
B.孕32周,MRI平扫轴位T2WI:脑沟脑回发育,侧裂池脑外间隙较宽;
C.孕35周,MRI平扫轴位T2WI:大脑皮质进一步增厚;
D.孕38周,MRI平扫轴位T2WI:脑沟接近成人形态
妊娠第35~36周时,大脑皮质又进一步增厚,更多的脑回已经发育(图9-1-1C),在CT上,基底节及背侧丘脑的密度更明显,在MRI的T1WI上,内囊为等或稍高信号。此时,生发层完全退缩,侧裂及枕极附近的脑脊液间隙仍较宽,第四脑室在颅后窝内开始显示。需要注意的是,此期间脑成熟的程度有很多变异,有的已达到足月儿的形态,但有些仍显示为未成熟。
妊娠第38~40周时,脑沟已接近成人形态(图9-1-1D)。在MRI T1WI上,脑干背侧、内囊后肢、放射冠中央部分与脑的其他部分相比,为高信号,表明这些部位已经有了髓鞘化。在CT上,额叶、顶叶的白质密度比灰质密度低,这是由于新生儿脑水含量较多,而且没有髓鞘化所致。
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