劉 歷，楊 藝△，蘭胡翔(重慶市渝北區(qū)人民醫(yī)院：.放射科;.神經(jīng)外科 400)

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·論 著·

磁敏感成像對(duì)彌漫性軸索損傷的診斷價(jià)值及其與GCS評(píng)分的相關(guān)性分析*

劉 歷1，楊 藝1△，蘭胡翔2
(重慶市渝北區(qū)人民醫(yī)院：1.放射科;2.神經(jīng)外科 401120)

目的 評(píng)價(jià)磁敏感加權(quán)成像(SWI)對(duì)彌漫性軸索損傷(DAI)診斷及其與格拉斯哥昏迷(GCS)評(píng)分相關(guān)性分析的臨床應(yīng)用價(jià)值。 方法 對(duì)經(jīng)臨床診斷為DAI并行MRI檢查的24例患者，行常規(guī)MRI(T1WI、T2WI、FLAIR、DWI)及SWI掃描，比較DAI病灶的顯示率并分析其信號(hào)特征，評(píng)價(jià)SWI在DAI診斷中的價(jià)值及其與GCS評(píng)分的關(guān)系。結(jié)果 24例DAI病灶主要分布在皮髓質(zhì)交界區(qū)、腦白質(zhì)區(qū)、基底節(jié)區(qū)、胼胝體、腦干及小腦。常規(guī)序列檢出DAI病灶37個(gè)，T1WI、T2WI序列病灶呈點(diǎn)狀或小結(jié)節(jié)狀，信號(hào)表現(xiàn)多樣。SWI序列檢出DAI病灶179個(gè)，病灶呈斑點(diǎn)狀、串珠狀或線條狀明顯高、低或高低混雜信號(hào)。18例未累及腦中線結(jié)構(gòu)，6例累及腦中線結(jié)構(gòu)。24例中GCS評(píng)分輕度(13～15分)13例，中度(9～12分)6例，重度(3～8分)5例；治愈9例，好轉(zhuǎn)9例，植物狀態(tài)4例，死亡2例。結(jié)論 DAI病灶數(shù)目多、分布廣泛或累及腦中線結(jié)構(gòu)者，GCS評(píng)分低，二者均有明顯相關(guān)性。SWI對(duì)DAI病灶的檢出具有較高的敏感性，能較常規(guī)MRI序列檢出更多的腦內(nèi)微小出血灶，為臨床早期診斷和治療方案的制訂及評(píng)估預(yù)后提供重要依據(jù)。

腦彌漫性軸索損傷； 磁敏感成像； 格拉斯哥昏迷評(píng)分

彌漫性軸索損傷(DAI)是閉合性腦外傷中最嚴(yán)重的原發(fā)性腦損傷，是突然加、減速運(yùn)動(dòng)，尤其旋轉(zhuǎn)性運(yùn)動(dòng)，形成剪切力而引起以腦深部軸索廣泛水腫、撕裂，以及軸索并行小血管破裂為特征的一種嚴(yán)重的創(chuàng)傷性顱腦損傷，其致殘、致死率較高[1]。目前DAI的診斷主要依靠CT與MRI等影像學(xué)手段，但CT及MRI常規(guī)序列對(duì)病變檢出的敏感性存在較大局限性[2]。磁敏感加權(quán)成像(SWI)是利用血紅蛋白的代謝產(chǎn)物(脫氧血紅蛋白、細(xì)胞內(nèi)正鐵血紅蛋白、含鐵血黃素等)及靜脈結(jié)構(gòu)和周圍組織之間的磁敏感性差異進(jìn)行成像的功能磁共振成像技術(shù)，對(duì)顱內(nèi)出血灶高度敏感[1，3]。作者利用SWI分析DAI病灶的特征及其與GCS評(píng)分的相關(guān)性，探討其臨床應(yīng)用價(jià)值，以提高診斷準(zhǔn)確率及指導(dǎo)臨床治療、評(píng)估預(yù)后。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集本院2012年11月至2014年3月經(jīng)臨床診斷為DAI并行MRI檢查的患者24例，其中男17例，女7例；年齡14～68歲，平均36歲；車禍致傷12例，重物擊打傷4例，高處墜落傷8例?；颊邫z查時(shí)間為傷后1 d至1個(gè)月不等，均有傷后進(jìn)行性意識(shí)障礙，體檢無(wú)明確神經(jīng)定位體征。病例排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)同時(shí)存在嚴(yán)重多發(fā)傷；(2)同時(shí)存在嚴(yán)重慢性疾病；(3)同時(shí)存在非外傷性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法 使用 Philips Archiva 1.5T MR 掃描儀，NV-8頭頸線圈。行 MRI常規(guī)序列及SWI序列全腦掃描。常規(guī)序列包括SE序列T1WI(TR 448 ms,TE 15 ms)、TSE序列T2WI(TR 3 636 ms,TE 100 ms)、FLAIR序列(TR 6 000 ms,IR 2 000 ms,TE 120 ms)及SE-EPI-DWI(TR 2 581 ms,TE 95 ms,b值=1 000),采集次數(shù)為2～3次,層厚6 mm,層距6 mm,視野230 mm×230 mm。SWI序列參數(shù):3D FFE序列,TR為24 ms,TE 24 ms,層厚1.0 mm，層間距0.5 mm,矩陣221×320,視野230 mm×230 mm。

1.2.2 圖像分析 (1)掃描完成后，由2位副主任醫(yī)師對(duì)SWI圖像進(jìn)行MIP重組，分別以常規(guī)MRI序列及SWI序列圖像對(duì)病灶進(jìn)行計(jì)數(shù)及分析，根據(jù)病灶累及部位將24例分為2組。一組為病灶累及腦中線部位(胼胝體、腦干、小腦蚓部)，一組為病灶未累及腦中線部位。(2)結(jié)合DAI病灶數(shù)目及分組，與GCS評(píng)分進(jìn)行相關(guān)性分析。(3)GCS評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：在患者行磁共振檢查前1 h，由神經(jīng)外科副主任醫(yī)師對(duì)其進(jìn)行GCS評(píng)分，13～15分為輕度，15分最高，表明意識(shí)清楚，9～12分為中度，3～8分為重度，3分最低，表明無(wú)反應(yīng)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 使用SPSS13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。對(duì)MRI常規(guī)序列及SWI序列顯示DAI病灶數(shù)目的差異進(jìn)行t檢驗(yàn)，對(duì)DAI病灶數(shù)目與GCS評(píng)分的相關(guān)性、是否累及腦中線結(jié)構(gòu)與GCS評(píng)分的相關(guān)性進(jìn)行Spearman相關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 常規(guī)MRI序列及SWI序列DAI表現(xiàn) 24例患者GCS評(píng)分3～8分5例，9～12分6例，13～15分13例；治愈9例，好轉(zhuǎn)9例，植物狀態(tài)4例，死亡2例。本組DAI病灶主要分布在大腦皮髓質(zhì)交界區(qū)、腦白質(zhì)區(qū)(圖1A～D)、基底節(jié)區(qū)、胼胝體(圖2A～E)、腦干及小腦，具體分布及病灶個(gè)數(shù)見表1。常規(guī)T1WI、T2WI、FLAIR序列及DWI序列顯示，DAI病灶呈點(diǎn)狀、結(jié)節(jié)狀或條狀，信號(hào)表現(xiàn)多樣，略低信號(hào)、等信號(hào)及高信號(hào)均可見(圖1A～D)。SWI序列顯示，病灶呈斑點(diǎn)狀、串珠狀或線條狀明顯高、低信號(hào)(圖1E、2E)或高低混雜信號(hào)(高低混雜信號(hào)病灶共計(jì)18個(gè))，即部分明顯高信號(hào)出血灶周圍出現(xiàn)低信號(hào)環(huán)(圖2E)。出血灶最大1.6 mm，最小0.7 mm。病灶數(shù)目、累及部位與GCS評(píng)分關(guān)系見表2、3。

表1 24例DAI患者M(jìn)RI各序列檢出病灶個(gè)數(shù)及分布圖(個(gè)數(shù))

表2 24例DAI病灶數(shù)目與GCS評(píng)分關(guān)系(個(gè)數(shù))

2.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 使用 SPSS 13.0 軟件，常規(guī)MRI序列及SWI檢出DAI病灶數(shù)目經(jīng)t檢驗(yàn)，二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.68，P<0.01)。對(duì)DAI病灶數(shù)目與GCS評(píng)分進(jìn)行相關(guān)性分析，二者呈負(fù)相關(guān)(r=-0.959 81，P<0.01)，即DAI病灶數(shù)目越多，GCS評(píng)分越低；對(duì)DAI病灶是否累及腦中線結(jié)構(gòu)與GCS評(píng)分的相關(guān)性進(jìn)行分析，表明病灶累及部位與GCS評(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(r=-0.823 05，P<0.01)。

注：A～D分別為常規(guī)T1、T2、FLAIR及DWI序列，僅顯示點(diǎn)狀高信號(hào)出血灶及周圍斑片狀水腫；E為SWI序列，顯示點(diǎn)狀高信號(hào)出血灶周圍環(huán)形低信號(hào)，以及鄰近短條狀低信號(hào)出血灶(黑色箭頭)。

圖1 左額葉腦白質(zhì)點(diǎn)狀出血灶

注：A～D為常規(guī)T1、T2、FLAIR及DWI序列，僅DWI序列似見點(diǎn)狀低信號(hào)(黑色箭頭)；E為SWI序列，清晰顯示斑點(diǎn)狀出血灶大小、邊緣(黑色箭頭)。

圖2 胼胝體壓部斑點(diǎn)狀出血灶

3 討 論

3.1 SWI對(duì)DAI的診斷價(jià)值 DAI是創(chuàng)傷性腦損傷的重要類型，約占重型顱腦損傷的50%以上，致死率及致殘率較高[1,4]，其診斷的金標(biāo)準(zhǔn)被認(rèn)為是病理診斷，但不適合于臨床診斷。臨床上更多的是依據(jù)臨床癥狀及影像學(xué)檢查結(jié)果作出診斷[5-8]。DAI為軸索本身的病變，但軸索周圍伴行小血管發(fā)生斷裂、出血，恰好成為DAI出血灶影像診斷的關(guān)鍵。SWI是高分辨率3D梯度回波成像技術(shù)，利用不同組織間磁敏感性的差異進(jìn)行成像，具有三維、薄層、高分辨力以及同時(shí)獲取圖像的幅度與相位信息等特點(diǎn)[9]，對(duì)顱內(nèi)微小出血更敏感，較常規(guī)序列更易發(fā)現(xiàn)出血性軸索損傷[4,10-13]。本組病例，病灶分布于皮髓質(zhì)交界區(qū)、腦白質(zhì)區(qū)、基底節(jié)區(qū)、胼胝體、腦干及小腦，SWI表現(xiàn)為點(diǎn)狀、斑點(diǎn)狀、串珠狀或線條狀明顯高信號(hào)、低信號(hào)或高低混雜信號(hào)(圖1E、圖2E)，邊界清晰。MRI常規(guī)序列顯示病灶37個(gè)，SWI序列發(fā)現(xiàn)病灶179個(gè)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.68，P<0.01)。該數(shù)據(jù)表明，SWI較MRI常規(guī)序列，能更加敏感地顯示顱內(nèi)出血灶的數(shù)目，有更高的發(fā)現(xiàn)微小出血灶的能力。這與Tong等[14]及Sigmund等[15]的研究結(jié)果基本一致。

另外，本組SWI序列179個(gè)病灶中，除絕大部分明顯低信號(hào)、少部分高信號(hào)病灶外，還有18個(gè)病灶為高低混雜信號(hào)(圖1E)，表現(xiàn)為點(diǎn)狀或結(jié)節(jié)狀高信號(hào)伴周圍低信號(hào)環(huán)，這在相關(guān)文獻(xiàn)中少有提及。僅易自生等[2]的研究發(fā)現(xiàn)高低混雜信號(hào)病灶，但二者不盡相同。作者分析：(1)本組病例(圖1E)中高低混雜信號(hào)可能為出血灶伴周圍含鐵血黃素沉積，借此，可以推測(cè)出血灶處于亞急性期。(2)易自生等[2]的研究認(rèn)為高低混雜信號(hào)為點(diǎn)狀低信號(hào)出血灶伴周圍高信號(hào)水腫，而本組病例中的高低混雜信號(hào)。作者認(rèn)為，可能為高信號(hào)出血灶伴周圍含鐵血黃素沉積，二者是有差異的。造成這種差異，可能是因?yàn)闃颖玖烤^少的緣故。(3)這樣的病例(圖1)說(shuō)明SWI不僅能敏感發(fā)現(xiàn)病灶、顯示病灶數(shù)目及部位，亦能通過(guò)出血灶本身的信號(hào)及明顯低信號(hào)(含鐵血黃素)的分布反映出血時(shí)間，這在相關(guān)文獻(xiàn)中未見提及。

3.2 SWI與DAI GCS評(píng)分相關(guān)性分析中的應(yīng)用價(jià)值 在本研究中，DAI的病灶數(shù)目、是否累及腦中線結(jié)構(gòu)，與GCS評(píng)分之間的關(guān)系如表2、3。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，病灶數(shù)目越多，GCS評(píng)分越低，二者呈負(fù)相關(guān)；病例是否累及腦中線結(jié)構(gòu)與GCS評(píng)分相關(guān)性經(jīng)分析表明，二者密切相關(guān)，即若累及腦中線結(jié)構(gòu)，GCS評(píng)分均較低。以上結(jié)論與文獻(xiàn)[14-19]的研究結(jié)果是一致的。

因此，DAI病灶數(shù)目及是否累及腦中線結(jié)構(gòu)(胼胝體和腦干)，實(shí)際上是DAI GCS評(píng)分的關(guān)鍵指標(biāo)和決定性因素。而對(duì)DAI病灶數(shù)目的計(jì)算，以及對(duì)是否累及腦中線結(jié)構(gòu)的顯示，相對(duì)于常規(guī)MRI掃描序列，基于SWI序列的數(shù)據(jù)更有利于臨床客觀、準(zhǔn)確和快速地評(píng)價(jià)DAI患者的損傷程度及臨床預(yù)后。

3.3 SWI序列診斷DAI的不足 SWI在DAI患者臨床應(yīng)用中的主要問(wèn)題是掃描時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，增加了運(yùn)動(dòng)偽影出現(xiàn)的可能，部分較煩躁的患者亦不能較好地配合檢查導(dǎo)致檢查失敗。另外，在顱底區(qū)域，磁敏感圖像易產(chǎn)生偽影。分析圖像時(shí)，DAI低信號(hào)出血灶需與腦實(shí)質(zhì)鈣化灶及部分小靜脈斷面鑒別。SWI序列雖對(duì)于DAI出血灶的檢出很敏感，特別是常規(guī)序列無(wú)法顯示的微小出血灶，但分辨水腫能力有限。如圖1E，SWI序列僅顯示點(diǎn)狀出血灶周圍低信號(hào)環(huán)，而對(duì)出血灶周圍水腫顯示不明確。因此，對(duì)DAI非出血性病灶，特別是輕度水腫或小的水腫灶檢出有一定的限制,容易造成漏診。

總之，SWI技術(shù)較MRI常規(guī)序列能顯示更多的微小出血灶、反映出血時(shí)間，能更準(zhǔn)確地反映創(chuàng)傷的嚴(yán)重程度，在DAI尤其是出血性DAI的早期診斷中有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。隨著MRI新技術(shù)的發(fā)展及完善，作者相信SWI在掃描時(shí)間及顱底骨質(zhì)磁敏感偽影方面的不足將會(huì)極大地完善，為早期診斷DAI提供更加可靠的影像學(xué)依據(jù)，為臨床DAI的正確治療及判斷預(yù)后提供幫助，具有重要的潛在價(jià)值。

[1]侯剛強(qiáng)，張雪林，張小靜，等.磁敏感加權(quán)成像在彌漫性軸索損傷中的應(yīng)用價(jià)值[J].臨床放射學(xué)雜志,2012,31(4):484-487.

[2]易自生,劉一平,陳志斌，等.聯(lián)合SWI與DWI在急性腦彌漫性軸索損傷中的應(yīng)用價(jià)值[J].放射學(xué)實(shí)踐，2011,26(4):402-405.

[3]周福慶，龔洪翰，陳琪，等.磁敏感加權(quán)成像在彌漫性軸索損傷診斷和分級(jí)中的臨床應(yīng)用[J].臨床放射學(xué)雜志，2012，31(3)：326-331.

[4]Ashwal S，Babikian T，Gardner-Nichols J，et al．Susceptibility weighted imaging and proton magnetic resonance spectroscopy in assessment of outcome after pediatric traumatic brain injury[J].Arch Phys Med Rehabil,2006,87(12):50-58.

[5]Marquez de la Plata C，Ardelean A，Koovakkattu D，et al.Magnetic resonance imaging of diffuse axonal injury:quantitative assessment of white matter lesion volume[J].J Neurotrauma,2007,24(4):591-598.

[6]Topal NB，Hakyemez B，Erdogan C，et al.MR imaging in the detection of diffuse axonal injury with mild traumatic brain injury[J].Neurol Res,2008,30(9):974-978.

[7]Andriessen TM，Jacobs B，Vos PE.Clinical characteristics and pathophysiological mechanisms of focal and diffuse traumatic brain injury[J].J Cell Mol Med,2010,14(10):2381-2392.

[8]Vik A，Kvistad KA，Skandsen T,et al.Diffuse axonal injury in traumatic brain injury[J].Tidsskr Nor Laegeforen,2006,126(22):2940-2944.

[9]張菁，陳浪，漆劍頻，等.聯(lián)合多種MRI序列評(píng)估彌漫性軸索損傷[J].放射學(xué)實(shí)踐,2011,11(26)：1144-1149.

[10]Park JH，Park SW，Kang SH，et al.Detection of traumatic cerebral microbleeds by susceptibility-weighted image of MRI[J].J Korean Neurosurg Soc,2009,46(4):365-369.

[11]畢國(guó)力，戴敏方，龔霞蓉，等.3.0T磁敏感成像技術(shù)在彌漫性軸索損傷中的應(yīng)用價(jià)值[J].臨床放射學(xué)雜志,2010,29(11):1449-1451.

[12]王麗娟，劉玉波，王光彬.磁敏感加權(quán)成像原理概述[J].磁共振成像,2010,1(3):227-230.

[13]You JS，Kim SW，Lee HS， et al.Use of diffusion-weighted MRI in the emergency department for unconscious trauma patients with negative brain CT[J].Emerg Med J,2010,27(2):131-132.

[14]Tong KA，Ashwal S，Obenaus A,et al．Susceptibility weighted MR imaging:a review of clinical applications in children[J].ANJR Am J Neuroradiol,2008,29(1):9-17.

[15]Sigmund GA,Tong KA,Nickerson JP,et al.Multimodality comparison of neuroimaging in pediatric traumatic brain injury[J].Pediatr Neurol,2007,36(4):217-226.

[16]Maxwell WL，MacKinnon MA，Stewart JE，et al.Stereology of cerebral cortex after traumatic brain injury matched to the Glasgow outcome score[J].Brain,2010,133(1):139-160.

[17]Jang SH，Kim SH，Kim OL，et al.Corticospinal tract injury in patients with diffuse axonal injury:a diffusion tensor imagingstudy[J].Neuro Rehabilitation,2009,25(4):229-233.

[18]Park SJ，Hur JW，Kwon KY,et al.Time to recover consciousness in patients with diffuse axonal injury:assessment with reference to magnetic resonance grading[J].J Korean Neurosurg Soc,2009,46(3):205-209.

[19]Kumar R，Saksena S，Husain M，et al.Serial changes in diffusion tensor imaging metrics of corpus callosum in moderate traumatic brain injury patients and their correlation with neuropsychometric tests:a 2-year follow-up study[J].J Head Trauma Rehabil,2010,25(1):31-42.

Diagnostic value of susceptibility weighted imaging in diffuse axonal injury and its correlation with GCS score*

LIULi1,YANGYi1△,LANHu-xiang2
(1.DepartmentofRadiology;2.DepartmentofNeurosurgery,ChongqingYubeiDistrictPeople′sHospital,Chongqing401120,China)

Objective To evaluate the clinical application value of susceptibility weighted imaging(SWI) in diagnosis of diffuse axonal injury(DAI) and to investigate its correlation with Glasgow coma score(GCS).Methods 24 patients with clinically diagnosed DAI were performed the conventional MRI including T1WI，T2WI，F(xiàn)LAIR，DWI and SWI scanning．The demonstration rate of DAI lesions was compared and its signal characteristics were analyzed.The value of SWI in the diagnosis and the GCS score was evaluated.Results The DAI lesions in this group were located in the corticomedullary junction area，white matter area，basal ganglia area，corpus callosum,brain stem and cerebellum.37 DAI lesions were detected by the conventional MR sequence scanning,T1WI and T2WI sequence lesions showed dot-like or nodule-like with various signal manifestations,while 179 DAI lesions were detected by SWI sequence,which showed spot-like,bead-like or line-like with apparent high,low or high-low mixed signals.18 cases did not involved the brain central line structure and 6 cases were involved the brain central line structure.Among 24 cases,13 cases were mild GCS scores(13-15)，6 cases were moderate GCS scores(9-12) and 5 cases were severe GCS scores(3-8);9 cases were cured,9 cases were improved,4 cases showed a state of plant and 2 cases died.Conclusion The DAI patients with many lesions,wider distribution or involving brain central line structure got lower GCS score,there is obvious correlation between them.SWI has higher sensitivity for detecting DAI lesion and can detect more intracerebral micro bleeding lesions than the conventional MRI sequence,which can provide the important basis for clinically early diagnosis,formulating the treatment scheme and evaluating the prognosis.

diffuse axonal injury; susceptibility weighted imaging; Glasgow coma scale

重慶市渝北區(qū)社會(huì)事業(yè)科技項(xiàng)目。

劉歷，女，主治醫(yī)師，碩士研究生，主要從事醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究?！?/p>

，E-mail：843318691@qq.com。

10.3969/j.issn.1672-9455.2015.22.016

A

1672-9455(2015)22-3334-03

2015-03-21

2015-09-02)