重型創(chuàng)傷性腦損傷高場強(qiáng)磁共振彌散張量成像評估研究

[摘要] 目的 評價(jià)高場強(qiáng)磁共振彌散張量成像檢查在重型顱腦損傷傷情評估方面的應(yīng)用價(jià)值。 方法 統(tǒng)計(jì)2010年3月～2012年9月42例STBI患者臨床資料，對患者急性期行GCS評分，評估患者病情嚴(yán)重性，并進(jìn)行常規(guī)MR檢查，同時(shí)進(jìn)行高場強(qiáng)DTI檢查。 結(jié)果 42例STBI患者中，常規(guī)MR檢查共檢出98個(gè)病灶，高場強(qiáng)DTI檢查共檢出119個(gè)病灶；小于2 mm的微小病灶組中，常規(guī)MR檢查共檢出7個(gè)病灶，高場強(qiáng)DTI檢查共檢出22個(gè)病灶。 結(jié)論 高場強(qiáng)DTI檢查較常規(guī)MR檢查對微小病灶檢出率較常規(guī)MR高，其結(jié)果可以作為評估STBI患者病情嚴(yán)重性的有力工具。

[關(guān)鍵詞] 高場強(qiáng)磁共振彌散張量成像檢查；重型顱腦損傷；預(yù)后

[中圖分類號] R445.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號] 2095-0616（2013）04-09-03

創(chuàng)傷性腦損傷（traumatic brain injury，TBI）是引起人類殘疾和死亡的重要原因之一，而重型顱腦損傷（severe traumatic brain injury，STBI）即GCS評分在8分以下的顱腦損傷更是造成病人植物生存以及嚴(yán)重致殘的主要原因之一。因此及時(shí)、準(zhǔn)確地評估其損傷程度及預(yù)后對其救治具有重要的指導(dǎo)意義。

STBI患者的CT以及常規(guī)MRI檢查往往僅能發(fā)現(xiàn)STBI伴發(fā)的2 mm以上的出血灶，而往往STBI的微小病變部位分散，很難獲得特征性的早期影像學(xué)診斷依據(jù)。從而導(dǎo)致往往有很多微小出血點(diǎn)以及近腦干區(qū)甚至腦干區(qū)的損傷被忽略掉或沒有被檢出，影響了通過影像學(xué)檢查對病情的評估以及對預(yù)后的判斷。

本研究通過研究STBI患者M(jìn)R及高場強(qiáng)彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）檢查，對比研究STBI患者的

高場強(qiáng)DTI檢查表現(xiàn)，對比評價(jià)MRI和高場強(qiáng)DTI檢查對微小病灶的檢出價(jià)值，從而研究高場強(qiáng)DTI檢查在STBI患者病情評估中的應(yīng)用價(jià)值。通過本研究結(jié)果可以對STBI患者損傷部位、程度進(jìn)行評估，具有重要的臨床價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2010年3月～2012年9月內(nèi)蒙古林業(yè)總醫(yī)院（內(nèi)蒙古民族大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院）神經(jīng)外科共收治42例重型顱腦損傷STBI患者，其中男27例，女15例；年齡17～65歲，平均（41.1±1.2）歲。受傷原因：車禍傷29例，墜落傷7例，打擊傷6例，外傷后均呈持續(xù)昏迷狀態(tài)。全部患者入院GCS評分均在8分以下。其中GCS評分3～4分11例，5～6分15例，7～8分16例。全部病例均住院行MRI掃描并行高場強(qiáng)DTI檢查，根據(jù)美國神經(jīng)外科醫(yī)師協(xié)會(huì)和腦外傷基金會(huì)1995年5月制訂的《重型顱腦損傷診治指南》和2006年發(fā)布的《腦外傷外科治療指南》進(jìn)行規(guī)范性治療。

1.2 方法

1.2.1 掃描方法 采用美國GE公司生產(chǎn)的Signa HDx 3.0T 超導(dǎo)型磁共振掃描機(jī)，8通道頭線圈。DTI彌散張量成像的彌散方向?yàn)?5，掃描參數(shù)：T1 FLAIR：TR 3 160 ms，TE 6.6 ms，TI 960 ms；FSE T2WI：TR 5 100 ms，TE 121.9 ms；EPI DTI：TR 2 000 ms，TE 77.2 ms，b-1 000 s/mm。矩陣288×224，F(xiàn)OV 16 cm×16 cm，層厚3 mm，間隔0。

1.2.2 圖像后處理 采用GE ADW-4.4專用磁共振工作站的Functool-2圖像處理軟件對DTI數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析，使用DT1分析軟件Dti Studio2.4進(jìn)行處理、分析、測量DTI的有關(guān)數(shù)據(jù)，通過該軟件重建人腦各層面的平均ADC圖像，獲得T2加權(quán)痕量（T2 Weighted trace，T2WT）圖。圖像分析由兩位高年資影像科醫(yī)師及兩位高年資神經(jīng)外科醫(yī)生共同判斷完成，結(jié)果一致者為有意義陽性或陰性病例。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理數(shù)據(jù)，采用x2檢驗(yàn)來統(tǒng)計(jì)兩組之間的結(jié)果差異，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 STBI患者顱內(nèi)病灶數(shù)量統(tǒng)計(jì)

42例STBI患者中，常規(guī)MR檢查以及高場強(qiáng)DTI檢查對于顱內(nèi)病灶的檢出結(jié)果見表1。

可見，42例STBI患者中常規(guī)MR檢查與高場強(qiáng)DTI檢查之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。在GCS評分3～4分組的11例患者中，常規(guī)MR檢查與高場強(qiáng)DTI檢查之間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）。在GCS評分5～6分組的15例患者中，常規(guī)MR檢查與高場強(qiáng)DTI檢查之間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）。在GCS評分7～8分組的16例患者中，常規(guī)MR檢查與高場強(qiáng)DTI檢查之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

2.2 STBI患者顱內(nèi)微小病灶數(shù)量統(tǒng)計(jì)

42例STBI患者中，常規(guī)MR檢查以及高場強(qiáng)DTI檢查對于顱內(nèi)微小病灶的檢出結(jié)果見表2。

常規(guī)MR檢查以及高場強(qiáng)DTI檢查圖對照，腦干區(qū)見圖1～2；胼胝體區(qū)見圖3～4，可見T2WT圖中發(fā)現(xiàn)了在T2加權(quán)像中未顯示的病灶。

3 討論

3.1 DTI在STBI診斷中的研究現(xiàn)狀

根據(jù)不同國家以及不同時(shí)期的流行病學(xué)資料統(tǒng)計(jì)[1]，STBI的發(fā)病率在各種類型的致死性創(chuàng)傷中居于首位，隨著高速交通工具的應(yīng)用，建筑事業(yè)的發(fā)展，以及各種運(yùn)動(dòng)損傷的增加，當(dāng)今社會(huì)STBI的發(fā)病率呈繼續(xù)增高趨勢，TBI的病死率和致殘率居高不下，總病死率高達(dá)30%～50%左右[2]。

MR檢查是診斷STBI最佳的影像學(xué)方法，尤其是在非出血性STBI方面，影像學(xué)檢查顯示病灶以彌漫性、微小的、僅局限于白質(zhì)纖維束的異常病灶為特征，邊界可模糊或清楚。隨著MR技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）技術(shù)，DWI對超急性腦損傷病變較敏感，可發(fā)現(xiàn)MR平掃其他序列不能發(fā)現(xiàn)的損傷灶。隨后MR檢查技術(shù)不斷飛速發(fā)展，出現(xiàn)了DTI技術(shù)，DTI是一種檢測水分子微觀隨機(jī)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的新技術(shù)，能反映水分子在白質(zhì)內(nèi)擴(kuò)散的優(yōu)勢方向，從而顯示腦白質(zhì)纖維束的走行方向，被用來觀察白質(zhì)纖維束的空間方向性和完整性，也稱為白質(zhì)束成像（diffusion tensor tractography，DTT），或纖維跟蹤技術(shù)（fiber tracking，F(xiàn)T）。DTI在腦損傷檢查方面已經(jīng)廣泛用于臨床并且表現(xiàn)出巨大的作用以及廣闊的前景。

在過去的十幾年中，MRI技術(shù)有了顯著的進(jìn)展，不僅能夠分析顱腦結(jié)構(gòu)和形態(tài)學(xué)的表現(xiàn)，而且能夠獲得代謝、生理等方面的功能信息，目前先進(jìn)的MRI技術(shù)如磁共振DTI技術(shù)[3]，可提供腦組織的顯微結(jié)構(gòu)，是目前唯一能夠在人的活體大腦無創(chuàng)性研究腦白質(zhì)纖維束形態(tài)結(jié)構(gòu)的方法，在腦組織損傷的診斷與治療中有著十分廣闊的應(yīng)用前景。尤其是新一代高場強(qiáng)MRI條件下，DTI檢查對于微小出血點(diǎn)以及近腦干區(qū)甚至腦干區(qū)的損傷檢出率較高，可以有效地評估STBI患者的病情以及判斷其預(yù)后[4]。

目前，在新一代高場強(qiáng)MRI條件下，因其檢查時(shí)間大大縮短、成像質(zhì)量更加清晰，DTI檢查對于STBI患者的顱內(nèi)微小病灶的檢出率大大增加，AHanakis等[5]發(fā)現(xiàn)STBI患者除出血灶及水腫病灶外，DTI檢查發(fā)現(xiàn)的微小病灶在其他常規(guī)影像學(xué)檢查結(jié)果中多未被提及。DTI可以清楚顯示腦白質(zhì)纖維束的走行情況，判斷腦白質(zhì)纖維束的完整與否，從而對STBI患者恢復(fù)機(jī)制和永久性損傷做出解剖學(xué)解釋。隨著掃描技術(shù)的改進(jìn)（如投影重建技術(shù)等），DTI在STBI患者的近腦干區(qū)及腦干區(qū)的細(xì)微病變早期診斷中，得到了更加廣泛的應(yīng)用。STBI患者的尸體DTI研究[6]發(fā)現(xiàn)有腦干纖維束結(jié)構(gòu)的紊亂表現(xiàn)。從而證實(shí)其在腦干區(qū)損傷診斷中的應(yīng)用。

3.2 本研究中DTI檢查所見

本組研究中，在42例STBI患者中常規(guī)MR檢查共檢出98個(gè)病灶，而高場強(qiáng)DTI檢查共檢出119個(gè)病灶，兩者之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。在GCS評分3～4分組以及5～6分組的2組病例中，常規(guī)MR檢查的病灶檢出率與高場強(qiáng)DTI檢查差異明顯，而在GCS評分7～8分組的病灶檢出率則區(qū)別不大。在常規(guī)病灶檢出率比較，常規(guī)MR檢查的病灶檢出率與高場強(qiáng)DTI檢查未見差異（P>0.05），而在微小病灶（<2 mm）的檢出率方面比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），高場強(qiáng)DTI檢查優(yōu)勢明顯。同時(shí)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在高場強(qiáng)DTI檢查檢出常規(guī)MR檢查為陰性的21個(gè)病灶中，大部分為而微小出血點(diǎn)以及近腦干區(qū)甚至腦干區(qū)的病灶，這說明了高場強(qiáng)DTI檢查對于微小病灶及腦干區(qū)損傷檢出率方面有著更加明顯的優(yōu)勢，這與有關(guān)研究是吻合的[7-8]。

3.3 本實(shí)驗(yàn)中DTI在STBI診斷中的應(yīng)用價(jià)值

本實(shí)驗(yàn)證實(shí)，高場強(qiáng)DTI檢查對于STBI患者的顱內(nèi)病灶檢出明顯優(yōu)于常規(guī)MR檢查，可以應(yīng)用于臨床，對STBI患者損傷部位、程度進(jìn)行準(zhǔn)確評估，從而指導(dǎo)臨床對于STBI患者的積極治療，具有重要的臨床價(jià)值。DTI技術(shù)的發(fā)展為診斷STBI提供了更為廣闊的空間，DTI技術(shù)出現(xiàn)已經(jīng)有10余年的歷史，隨著其成像技術(shù)也不斷出現(xiàn)和改進(jìn)，必將在STBI診斷以及預(yù)后判斷方面有更進(jìn)一步的發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Bayir H，Clark RS，Kochanek PM.Promising strategies to mini-mize secondary brain injury after head trauma[J].Crit Care Med，2003，31（1）：112-117.

[2] Smucker P，Hekmatyar SK，Bansal N，et al.Intravenous polyethylene glycol successfully treats severe acceleration induced brain injury in rats as assessed by magnetic resonance imaging[J].Neurosurgery，64（5）：984-990.

[3] Hamime T，Nofiko K，Yoshio M，et al.How does water difusion in human white matter change following is chemic stroke？[J].Magn Reson Med Sci，2009，8（3）：121-134.

[4] Ashwal S，Holshouser BA，Tong KA.Use of advanced neuroimaging techniques in the evaluation of pediatric traumatic brain injury[J].Dev Neurosci，2006，28（4-5）：309-326.

[5] AHanakis K，Hagnhton VM，Carew JD，et al.Diffusion tensor RM imaging in diffuse axonal injury[J].AJNR Am J Neuroraidol，2002，23（5）：794-802.

[6] Yen K，Weis J，Kreis R，et al.Line-scan diffusion tensor imaging of the posttraumatic brain stem changes with neuro-pathologic correlaton[J].AJNR Am J Neuroradiol，2006，27（1）：70-73.

[7] 王雙坤，戴建平，馬軍，等.磁共振彌散張量成像對彌漫性軸索損傷的研究[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2005，21（12）：1799-l801.

[8] Yanli Du，Yu Li，Qing Lan.1H-Magnetic resonance spectroscopy correlates with injury severity and can predict coma duration in patients following severe traumatic brain injury[J].Neurology India，2011，59（5）：679-684.

（收稿日期：2012-12-25）