1.廣東省惠州市第一人民醫(yī)院放射科 (廣東 惠州 516003)

2.廣東省惠州市第一人民醫(yī)院神經(jīng)外科 (廣東 惠州 516003)

陳新堅1 程傳虎1 肖俊強1 黃旭東1 李王安2 鐘蘭生1 汪 欣1 賴海輝1

磁共振磁敏感成像在彌漫性軸索損傷中的臨床應(yīng)用研究＊

1.廣東省惠州市第一人民醫(yī)院放射科 (廣東 惠州 516003)

2.廣東省惠州市第一人民醫(yī)院神經(jīng)外科 (廣東 惠州 516003)

陳新堅1程傳虎1肖俊強1黃旭東1李王安2鐘蘭生1汪 欣1賴海輝1

目的研究磁共振敏感成像(SWI)在彌漫性軸索損傷(DAI)診斷及預(yù)后評估中的應(yīng)用價值。方法收集我院2012年7 月-2015年12月收治的50例DAI患者，均作MRI常規(guī)平掃及SWI掃描，入院后所有患者均作格拉斯哥昏迷評分(GCS)，分析SWI對DAI診斷價值，評估其與GCS評分的相關(guān)性。結(jié)果DAI出血性病灶MR常規(guī)序列呈低信號或等信號，SWI低信號；病變附近有環(huán)樣水腫帶，T1WI低信號，T2WI、FLAIR序列、T2-FFE序列高信號，病灶形態(tài)不規(guī)則、大小不等。SWI序列共檢出DAI病灶681個，高于MR常規(guī)各序列；SWI檢出病灶總體積明顯大于T2-FFE，對比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；SWI序列檢出病灶數(shù)目及病灶總體積均與GCS評分呈負相關(guān)(r=-0.823、-0.766，P＜0.05)。結(jié)論SWI序列可檢出更多DAI病灶，其所見DAI病灶數(shù)目、體積與GCS評分呈負相關(guān)，與預(yù)后密切關(guān)聯(lián)。

彌漫性軸索損傷；磁共振；磁敏感加權(quán)成像；預(yù)后

彌漫性軸索損傷(DAI，diffuse axonal injury)為嚴重性閉合性顱腦損傷，其有較高的致殘率與死亡率，多由頭部旋轉(zhuǎn)加速運動產(chǎn)生剪應(yīng)力所致神經(jīng)纖維斷裂所引起[1]。以往多認為僅重型顱腦損傷患者存在軸索損傷[2]，近年來較多報道證實，部分輕度顱腦外傷者亦可合并軸索損傷，且DAI早期無特異性體征及癥狀，臨床診斷困難[3]。有研究表示，采用GCS評分可評估DAI患者病情嚴重程度，但其仍無法提供客觀性依據(jù)，僅憑癥狀、體征難以確認患者腦損傷嚴重程度，可能造成誤診，延誤其治療[4]。近期有研究顯示，SWI掃描對DAI較為敏感，可以更明確、更清晰、顯示更多的軸索損傷病灶，與GCS評分有較好的一致性[5]。為分析SWI在DAI診斷及病情評估中的應(yīng)用價值，我院對50例患者進行了研究，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集我院2012年7月～2015年12月收治的50例DAI患者。納入患者均有明確顱腦外傷史，經(jīng)臨床診斷為DAI；有加速、減速或旋轉(zhuǎn)暴力作用史，磁共振可見雙側(cè)大腦半球灰白質(zhì)交界處、基底節(jié)區(qū)、深部腦白質(zhì)、胼胝體、腦干或小腦直徑＜20mm軸索損傷出血或非出血病灶。排除合并嚴重中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、長期慢性疾病者，排除有顱腦手術(shù)史者，排除依從性差者。其中男36例，女14例；年齡16～53歲，平均(31.6±2.1)歲；致傷原因：車禍31例，重物砸傷4例，擊打傷4例，高空墜落11例；入院GCS評分：重型(3～8分)22例，中型(9～12分)11例，輕型(13～15分)17例。所有患者創(chuàng)傷后3h～15d內(nèi)均行常規(guī)MRI掃描及SWI序列掃描。

1.2 GCS評分標(biāo)準[6]以睜眼反應(yīng)、言語反應(yīng)、運動反應(yīng)3個方面計分，睜眼反應(yīng)包括正常睜眼、呼喚睜眼、刺痛睜眼、無睜眼，賦分分別為4分、3分、2分、1分；言語反應(yīng)包括回答正確、回答錯誤、言語錯亂、含糊不清及無反應(yīng)，賦分分別為5分、4分、3分、2分、1分；運動反應(yīng)包括按吩咐動作、可定位疼痛刺激、對刺痛可躲避、刺痛時肢體可屈曲、刺痛時肢體可過伸及無反應(yīng)，賦分分別為6分、5分、4分、3分、2分、1分。

1.3 檢查方法采用飛利浦Achieva 1.5T超導(dǎo)型MRI掃描儀，8通道相控陣線圈，作MR常規(guī)序列及SWI序列掃描，自顱底掃描至顱頂。常規(guī)序列：快速自旋回波(TSE)T2WI、T1WI、梯度回波序列(T2-FFE)、液體衰減翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(FLAIR)、擴散加權(quán)成像(DWI)。掃描參數(shù)：層厚6mm，層間距1mm，矩陣256×256；T1WI：TR 500ms，TE 15ms；T2WI：TR 3600ms，TE 100ms；T2-FFE：TR 562ms，TE 23ms；FLAIR序列：TR 6000ms，TE 120ms，TI 2000ms；DWI：單次激發(fā)SEEPI，TR 2579ms，TE 91ms，矩陣128×128，b值分別為0、1000s/ mm2。SWI：TE34ms，TR24ms，翻轉(zhuǎn)角10°，激勵次數(shù)1，F(xiàn)OV 183mm×230mm，矩陣512×512，層數(shù)200，采集到的原始圖像通過設(shè)備的SWI后處理軟件進行做小強度投影重建，得到Min-IP圖像。

1.4 圖像分析選2名高資歷影像科醫(yī)師在未知GCS評分前提下觀察MR常規(guī)序列、SWI圖像，觀察病灶分布部位、數(shù)目、形態(tài)、大小、信號。圖像傳輸至工作站，測定病灶體積，取均值，分析SWI檢出病灶體積、數(shù)量與GCS評分相關(guān)性。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析SPSS18.0軟件處理數(shù)據(jù)，計量資料t檢驗，計量資料χ2檢驗，GCS與SWI圖像相關(guān)性分析采用Spearman檢驗，α=0.01，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 磁共振信號特點DAI出血性病灶在MR常規(guī)掃描序列一般呈低信號或等信號，SWI可見明顯低信號；大病變附近可見環(huán)樣水腫帶，T1WI呈低信號，T2WI、FLAIR序列、T2-FFE序列均呈高信號，SWI呈稍高或等信號；病灶形態(tài)不規(guī)則、大小不均勻，以斑點狀、針尖狀、結(jié)節(jié)狀、類圓形為主，部分排列呈串珠狀或融合成片，直徑3-19mm。50例DAI患者中，5例為非出血性病灶，T2WI、FLAIR序列、DWI、T2-FFE序列呈高信號，T1WI呈低信號，SWI序列呈高信號或等信號；12例并硬膜下血腫，8例伴硬膜外血腫，23例并蛛網(wǎng)膜下腔出血，15例合并腦挫裂傷，10例伴顱骨骨折。

2.2 不同MR序列檢出DAI各部位病灶數(shù)量MR常規(guī)序列中，以T2-FFE檢出病灶數(shù)目最多，為503個，其次為DWI，SWI序列共檢出DAI病灶681個，SWI序列檢出病灶數(shù)目優(yōu)于T2-FFE及其他MR常規(guī)各序列，見表1。

表1 不同MR序列檢出DAI各部位病灶數(shù)量（n，個）

2.3 T2-FFE序列與SWI序列檢出病灶總體積對比SWI檢出病灶總體積明顯大于T2-FFE，不同序列對比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=13.801，P ＜0.05)，T2-FFE病灶總體積(1321.16±380.54)mm3，SWI病灶總體積(2064.63±1151.33)mm3。

2.4 SWI序列所見病灶數(shù)量、體積與入院GCS評分相關(guān)性SWI序列檢出病灶數(shù)目及病灶總體積均與GCS評分呈負相關(guān)，見表2。

表2 SWI序列所見病灶數(shù)量、體積與入院GCS評分相關(guān)性

2.5 典型病例分析見圖1-6。

3 討 論

DAI為頭部損傷復(fù)雜性病理改變。軸索損傷由慣性力引起，初期由頭部旋轉(zhuǎn)力運動損傷所致，出現(xiàn)亞細胞變型及結(jié)構(gòu)變化，繼發(fā)離子通道發(fā)生改變；剪應(yīng)力先作用于軸索膜，改變其通透性，隨后鈣離子持續(xù)性內(nèi)流，激活鈣蛋白酶，介導(dǎo)構(gòu)成軸突細胞骨架結(jié)構(gòu)的蛋白水解，導(dǎo)致軸突運輸中斷，出現(xiàn)繼發(fā)性軸突斷裂，可伴有小血管的撕裂引起微小出血[6]。DAI多由交通事故所致，創(chuàng)傷后患者多合并意識障礙，有昏迷表現(xiàn)，可見單側(cè)或雙側(cè)瞳孔放大，光反射消失，部分有顱內(nèi)壓升高表現(xiàn)，約有45%左右DAI患者可合并一定程度偏癱[7]。目前對DAI尚未確立統(tǒng)一診斷標(biāo)準，多通過GCS評分預(yù)估患者腦損傷嚴重程度，通常而言，GCS評分越高，患者腦損傷程度越輕。

但DAI患者臨床表現(xiàn)與其他顱腦外傷類似，單純臨床診斷通常較易與其他腦損傷類型混淆，診斷多賴于影像學(xué)檢查。CT雖為顱腦損傷急救首選影像學(xué)檢查方案，但其組織分辨率低，對小腦、腦干、胼胝體病灶顯示欠佳，對顱內(nèi)微小病灶顯示率低。相對而言，MRI有多參數(shù)成像優(yōu)勢，且組織分辨率較高，可作多方位掃描，免受顱骨偽影干擾，更易檢出腦干、胼胝體、后顱窩、腦深部及中線結(jié)構(gòu)病變，同時可作多序列成像，全面檢出病灶。隨著影像檢查技術(shù)的發(fā)展進步，對微小出血灶的檢測能力提高，較多的學(xué)者發(fā)現(xiàn)DAI病灶更多為出血性，由于出血灶代謝產(chǎn)物含有去氧血紅蛋白、正鐵血紅蛋白、含鐵血黃素等順磁性物質(zhì)，可使局部磁場產(chǎn)生不均勻性。MR T1WI、T2WI、FLAIR序列可顯示腦外傷后的形態(tài)改變及DAI病灶的部位、形態(tài)、大小，部分伴彌漫性腦腫脹，但常不能檢出腦內(nèi)的微出血灶。DWI對彌漫性軸索損傷中早期的非出血性病灶敏感，因腦損傷后腦細胞腫脹、缺氧，引起細胞毒性水腫，檢出率高于其他序列，對出血性病灶的檢出亦較T1WI、T2WI及FLAIR序列為高，但仍低于T2-FFE及SWI序列。T2-FEE序列則為梯度回波序列，具有對磁場不均勻性較為敏感，成像時間短等特點，能發(fā)現(xiàn)較多含有順磁性物質(zhì)的病變，可提高出血性DAI檢出率，因此在常規(guī)序列中T2-FEE序列對DAI病灶檢出率最高，與莊啟湘[8]等報道相符。

圖1-6 患者男，45歲，重度彌漫性軸索損傷，GCS評分5分，圖1 軸位T1WI示右側(cè)額葉白質(zhì)區(qū)數(shù)個斑點狀低信號影，邊界尚清； 圖4 DWI示病灶以等、高信號為主，部分病灶呈極低信號；圖2-3 軸位T2WI、FLAIR序列顯示病灶呈高信號；圖5 軸位T2-FFE序列示多發(fā)斑點狀極低信號呈“串珠樣”排列，病灶較上述序列增多，左側(cè)額葉白質(zhì)區(qū)亦見數(shù)個斑點狀類似極低信號影；圖6 軸位SWI示多發(fā)斑點狀極低信號影，病灶較T2-FFE序列所示增多、增大，邊界較其清晰，左側(cè)額葉白質(zhì)區(qū)亦見數(shù)個斑點狀類似極低信號影，邊界較T2-FFE序列清晰。

SWI序列為三維、高分辨、完全流動補償梯度回波序列，可產(chǎn)生相位圖與幅值圖，兩者融合得出SWI圖，使對磁敏感效應(yīng)的敏感性最大化；早期MR診斷多忽略SWI序列相位信息，但較多研究均認為相位圖包含大量相關(guān)組織磁敏感性差異信息，在腦部疾病診斷中有重要價值[9]。磁敏感性的不同為決定SWI信號差異的根本原因，機體大部分物質(zhì)磁敏感性的變化與血液中鐵離子、儲鐵蛋白水平及出血有關(guān)[10]。DAI多表現(xiàn)為腦內(nèi)微小出血灶，其代謝產(chǎn)物可引起局部磁場不均勻，盡管這種差異很小，卻足以使微小出血灶和周圍組織產(chǎn)生相位差異而在SWI序列中出現(xiàn)明顯信號強度變化而被清晰檢出。本研究中，SWI序列檢出病灶數(shù)目、總體積均優(yōu)于MR常規(guī)序列。當(dāng)前，臨床多用GCS評分評估患者腦損傷程度，本研究將SWI序列顯示圖像數(shù)目、體積與GCS預(yù)后評分作相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，SWI可見病灶數(shù)目和體積與GCS評分呈明顯負相關(guān)。病灶數(shù)目及體積與腦組織損傷有關(guān)，腦組織損傷程度與病灶數(shù)目與體積呈正相關(guān)，一般病灶數(shù)量越多，總體積越大，提示損傷涉及范圍越廣，損傷程度越高。DAI出血部位累及基底節(jié)區(qū)、腦干、胼胝體及外周白質(zhì)部位時，患者預(yù)后水平最差，其認為DAI出血部位、范圍、病灶數(shù)目均與患者病情嚴重程度有關(guān)，與本組研究結(jié)論一致[11]。且腦出血損傷后，血液裂解產(chǎn)物可釋放較多諸如血紅蛋白、凝血酶、谷氨酸及炎性物質(zhì)，進一步加重血管損傷，引起繼發(fā)性腦損傷，而出血灶越多，范圍越廣，腦損傷效應(yīng)越嚴重。

因此認為，DAI病灶數(shù)目和總體積與患者腦損傷程度密切關(guān)聯(lián)，可將SWI圖像作為DAI患者預(yù)后評估的有效指標(biāo)。

綜上，較MR常規(guī)序列掃描，SWI序列可檢出更多DAI病灶，其對病灶總體積檢出量高于常規(guī)序列，且SWI圖像所見DAI病灶數(shù)目和體積與GCS評分呈負相關(guān)，可作為DAI患者預(yù)后評估的有效依據(jù)。

[1]賈慶,汪奇慧,王曉陽,等.磁敏感成像在彌漫性軸索損傷診斷中的應(yīng)用價值[J].放射學(xué)實踐,2011,26(3):282-285.

[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)用價值[J].放射學(xué)實踐,2011,26(4):402-405.

[3]顧愛燕.磁敏感成像在彌漫性軸索損傷中的應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)綜述,2015,21(9):1669-1671.

[4]畢國力,戴敏方,吳昆華,等.3T磁敏感成像在彌漫性軸索損傷中的應(yīng)用及與GCS評分的相關(guān)性[J].臨床放射學(xué)雜志,2012,31(1):11-15.

[5]盧海濤,邢偉,俞勝男,等.SWI在彌漫性軸索損傷中的應(yīng)用價值[J].中國CT和MRI雜志,2013,11(5):14-16.

[6]顧愛燕,朱斌.SWI序列對彌漫性軸索損傷敏感性和常規(guī)TSE序列、SE序列檢測結(jié)果對比[J].中國CT和MRI雜志,2015,13(10):9-11.

[7]吳茂鑄,樊樹峰,丁建榮,等.MR磁敏感加權(quán)成像對腦彌漫性軸索損傷的診斷價值[J].實用放射學(xué)雜志,2011,27(2):180-184.

[8]莊啟湘,孫巖,陳浩,等.T2*GRE聯(lián)合DWI在彌漫性軸索損傷中的應(yīng)用[J].影像診斷與介入放射學(xué),2014,23(4):327-331.

[9]葉文衛(wèi),彭森,郭天暢,等.磁敏感加權(quán)成像和CT檢查在診斷小兒顱內(nèi)出血的價值比較[J].罕少疾病雜志,2012,19(4):24-27.

[10]黃健威,宋亭,陳永露,等.SWI在顱腦疾病中的診斷價值[J].中國CT和MRI雜志,2014,11(1):26-29.

[11]劉文源,張立波,鄒明宇,等.DWI及SWI聯(lián)合應(yīng)用對急性彌漫性軸索損傷的診斷價值[J].中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2014,43(11):1033-1035.

(本文編輯: 黎永濱)

Clinical Application of Susceptibility Weighted Imaging in Diffuse Axonal Injury*

CHEN Xin-jian, CEHNG Chuan-hu, XIAO Jun-qiang, et al., Department of Radiology, The First People's Hospital of Huizhou, Huizhou 516003, Guangdong Province, China

ObjectiveTo study the application value of susceptibility weighted imaging (SWI) in the diagnosis and prognostic evaluation of diffuse axonal injury (DAI).Methods50 cases of DAI patients who admitted into our hospital between July 2012 and June 2015 were collected. All underwent routine MRI scan and SWI scan. Glasgow coma score (GCS) was performed in all patients after admission. The value of SWI in the diagnosis of DAI was analyzed and its correlation with GCS score was evaluated.ResultsMR routine sequence of DAI hemorrhagic lesions showed low signal or equal signal on T1WI and low signal on SWI. There was ring-like edema zone around lesions, low signal on T1WI, high signal on T2WI, FLAIR and T2-FFE. The shapes of lesions were uneven. SWI sequences detected a total of 681 DAI lesions, higher than those detected by MR routine sequences. The total volume of lesions detected by SWI was significantly larger than T2-FFE (P＜0.05). The number of lesions and the total volume of lesions detected by SWI were negatively correlated with GCS score (r=-0.823, -0.766, P＜0.05).ConclusionSWI sequences detected more DAI lesions. The number and volume of DAI lesions were negatively correlated with GCS score and correlated with the prognosis.

Diffuse Axonal Injury; Magnetic Resonance Imaging; Magnetic Susceptibility Weighted Imaging; Prognosis

R651.15

A

2013年惠州市科技計劃項目(醫(yī)療衛(wèi)生第一批)立項項目(2013Y058)

10.3969/j.issn.1672-5131.2016.08.032

程傳虎

2016-06-23