DWI及SWI聯(lián)合應(yīng)用對急性彌漫性軸索損傷的診斷價值

劉文源，張立波，鄒明宇，吳越，趙傳勝，楊本強(qiáng)，張怡

（1.沈陽軍區(qū)總醫(yī)院放射診斷科，沈陽110016；2.中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，沈陽110001）

·短篇論著·

DWI及SWI聯(lián)合應(yīng)用對急性彌漫性軸索損傷的診斷價值

劉文源1，張立波1，鄒明宇1，吳越1，趙傳勝2，楊本強(qiáng)1，張怡1

（1.沈陽軍區(qū)總醫(yī)院放射診斷科，沈陽110016；2.中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，沈陽110001）

Significance ofthe Combined Application ofSWIand DWIin Acute Diffuse AxonalInjury Diagnosis

回顧性分析21例臨床確診彌漫性軸索損傷（DAI）的患者M(jìn)R T1WI、T2WI、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（FLAIR）、磁彌散加權(quán)成像（DWI）和磁敏感加權(quán)成像（SWI）序列圖像資料，分析其各自信號特征及分布特點(diǎn)，比較各序列上腦內(nèi)軸索損傷病灶檢出率的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，DAI病灶主要分布的部位是腦灰白質(zhì)交界區(qū)、基底節(jié)區(qū)、丘腦、深部腦白質(zhì)區(qū)、胼胝體、腦干、小腦等近腦中線區(qū)域。非出性DAI病灶（DWI）的檢出率最高，與其他序列比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；出血性DAI病灶SWI序列檢出率最高，與其他序列比較均有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05）。因此認(rèn)為聯(lián)合應(yīng)用DWI和SWI序列能非常敏感地檢出外傷后DAI患者的腦內(nèi)微出血灶和小水腫灶，為DAI早期臨床診斷及預(yù)后評價提供更多客觀依據(jù)。

彌漫性軸索損傷；磁共振成像；彌散加權(quán)成像；磁敏感加權(quán)成像

彌漫性軸索損傷（diffuse axonal injury，DAI）是一種嚴(yán)重的原發(fā)性閉合性顱腦損傷，臨床上發(fā)生率較高，車禍及高處墜落傷常是主要原因。DAI致殘率和致死率居高不下，可出現(xiàn)持續(xù)性昏迷，甚至死亡，因此臨床上早期確診對后續(xù)的治療、長期預(yù)后的改善以及評估具有非常重要的作用［1］。頭CT及常規(guī)MRI序列存在較大的局限性，近年來，隨著彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）、磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging，SWI）等序列的應(yīng)用，由于其各自具有獨(dú)到的成像特點(diǎn)，對DAI病灶的檢出率、臨床療效及預(yù)后均較以往明顯改善。本文旨在探討DWI與SWI序列聯(lián)合應(yīng)用對急性DAI患者的臨床診斷價值，以期提高診斷的準(zhǔn)確率，為臨床治療方案的制定提供客觀依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析我院2010年4月至2013年8月收治的21例嚴(yán)重腦外傷患者，其中20例為交通傷，1例為高處墜落傷。男16例，女5例，平均年齡34歲（8～77歲）。

1.2 MR檢查方法

使用Siemens Magnetom Trio 3.0T超導(dǎo)MR成像設(shè)備，梯度磁場40 mT/m掃描，采用鳥籠式頭部正交線圈，患者均行頭顱CT和包含頭顱橫軸位T1WI、T2WI、T2WI FLAIR、DWI以及SWI序列在內(nèi)的MR掃描。層厚5 mm，層間距1 mm。DWI（TR/TE：2 300/122 ms），b值=1 000。SWI使用高分辨率3D梯度回波序列（TR/TE：49/25 ms），層厚2 mm，無間距掃描，層數(shù)116。采集的原始圖像傳至工作站（Siemens Leonardo）進(jìn)行后處理，并進(jìn)行最小強(qiáng)度投影法（MinP）采用層厚5 mm，層間距1 mm重建。

所有圖像均由本院放射科2位資深醫(yī)師分別閱片，診斷標(biāo)準(zhǔn)將直徑2 mm以上的異常信號認(rèn)定為陽性病灶，觀察TIWI、T2WI、T2WI FLAIR、DWI及SWI各個掃描序列中出血灶及非出血水腫灶的情況。病灶判斷取得一致意見后對各序列顯示病灶進(jìn)行計數(shù)。所有患者均以軸位圖像統(tǒng)計病灶數(shù)目。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，檢出率比較采用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 DAI病灶分布及形態(tài)

DAI病灶主要是在腦灰白質(zhì)交界區(qū)、基底節(jié)區(qū)、丘腦、深部腦白質(zhì)區(qū)、胼胝體、腦干以及小腦等近腦中線的區(qū)域散在分布，見表1。形態(tài)多表現(xiàn)為大小不均的點(diǎn)狀、圓形、卵圓形、串珠狀、條索狀，部分病灶甚至融合成斑片狀。見圖1。

2.2不同病灶DAI的MRI信號特點(diǎn)比較

DAI出血性病灶，在急性期T1WI、T2WI信號均表現(xiàn)多樣，以等T1、等T2信號為主，部分病灶混雜有稍低或稍高信號，T2WI FLAIR及DWI序列呈低或等信號，SWI上均表現(xiàn)為低信號。DAI水腫性非出血病灶，T1WI可見不均勻稍低信號，T2WI、T2WI FLAIR和DWI表現(xiàn)為不均勻高或稍高信號，SWI序列病灶幾乎無法顯示。見圖1。

2.3 不同序列對于出血性病灶和非出血性病灶檢出情況比較

DAI非出血性病灶，以DWI序列檢出的數(shù)目最多，敏感性明顯優(yōu)于其他序列（χ2檢驗(yàn)，P＜0.05），其余依次為T2WI FLAIR、T2WI、TIWI及SWI。DAI出血性病灶檢出數(shù)目最多的是SWI序列，敏感性明顯優(yōu)于其他序列（χ2檢驗(yàn)，P＜ 0.05）。其余依次為DWI、T2WI FLAIR、T2WI及T1WI。見表2、3。

表1 各序列DAI出血灶分布與檢出數(shù)目（個）

圖1 MR各序列顯示DAI出血性和非出血性病灶的情況

表2 各序列DAI非出血性病灶的檢出情況比較

3 討論

DAI是Adams等［2］1982年提出的。DAI發(fā)病機(jī)制為在旋轉(zhuǎn)加速度和或角加速度外力的作用下，造成瞬間的剪應(yīng)力，腦組織的密度存在差異發(fā)生相對位移，作用于神經(jīng)纖維，導(dǎo)致軸索結(jié)構(gòu)破壞以及小血管斷裂。剪應(yīng)力易損區(qū)好發(fā)于神經(jīng)軸索密集的異質(zhì)組織界面，如灰白質(zhì)交界處、胼胝體、腦干、小腦及基底節(jié)區(qū)等是其主要的發(fā)生部位。一般較少發(fā)生于皮質(zhì)區(qū)。病灶位置越深，癥狀越嚴(yán)重。DAI的組織學(xué)改變?yōu)殁g性外傷后損傷部位細(xì)胞支架結(jié)構(gòu)的紊亂引起局部神經(jīng)軸突腫脹以及神經(jīng)絲和細(xì)胞器官的堆積，從而形成彌漫的回縮球，同時伴有腦實(shí)質(zhì)不同程度的膠質(zhì)細(xì)胞腫脹、變形，血管周圍間隙明顯擴(kuò)大及腦組織彌漫性腫脹，另外相應(yīng)部位伴行的小血管也可斷裂發(fā)生出血［3，4］。

表3 各序列DAI出血性病灶的檢出情況比較

盡管目前仍然缺乏有效影像學(xué)檢查可以直接檢測出神經(jīng)軸索本身的損傷，但是小血管的損傷所致的微出血與神經(jīng)軸索的髓鞘脫失與中斷所形成的水腫灶正是影像檢出的基礎(chǔ)［5］。由于其病理學(xué)變化的特殊性和微小性，而CT及常規(guī)MRI序列常常不能真實(shí)反應(yīng)顱內(nèi)DAI病灶數(shù)目及體積，致使DAI診斷往往只能依賴于臨床癥狀和體征，而DAI并無特異的臨床表現(xiàn)，臨床診斷DAI目前尚無統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)，往往還需要經(jīng)過數(shù)日臨床觀察，早期診治的最佳時間窗有可能被延誤。這就是以往DAI患者致殘率和致死率居高不下的主要原因。然而，近年來隨著SWl、DWI等MR新技術(shù)的應(yīng)用，不但使DAI病灶的檢出敏感性明顯提高，而且進(jìn)一步增加了對患者預(yù)后預(yù)測的準(zhǔn)確率。

腦組織中有微出血的部位必定伴存軸索損傷，是因?yàn)樵诟鞣N腦細(xì)胞中，血管內(nèi)皮細(xì)胞最堅韌，軸索細(xì)胞最脆弱。Asami等［6］研究表明出血性病灶對于DAI患者的傷情判斷和預(yù)后評估更具提示意義。出血灶預(yù)示著組織壞死的區(qū)域，其范圍越彌散，腦損傷的范圍就越廣泛，預(yù)后也就越差。SWI是目前檢測微出血最有效的無創(chuàng)手段。SWI是一種利用磁場中組織間磁敏感性差異而成像的技術(shù)，由于其采用了高分辨率三維梯度回波序列，對于出血灶十分敏感，可顯示磁共振常規(guī)序列所不能顯示或遺漏的微小出血灶。SWI可以清晰顯示微出血灶，并將微出血灶與小的動脈、靜脈區(qū)分開來。然而，SWI也存在一些不足之處。SWI成像時間相對較長，DAI患者容易出現(xiàn)躁動，導(dǎo)致運(yùn)動偽影，圖像的信噪比可能受到影響；顱底骨氣界面及顱頂骨處比較容易形成磁敏感性偽影，需要與出血灶進(jìn)行鑒別，對整體病情的判斷可能也會受到影響。另外，由于SWI的空間分辨力較高，在診斷DAI時應(yīng)密切結(jié)合臨床病史，觀察病灶的形態(tài)和分布，排除小靜脈斷面所導(dǎo)致的低信號，避免對出血灶的數(shù)量造成過高估計。

DWI是基于水分子運(yùn)動狀態(tài)的技術(shù)，對水分子彌散運(yùn)動很敏感，由于其特殊的成像原理和高信噪比，可靈敏顯示出損傷的病灶。DAI后一部分軸索膜及血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷、血腦屏障的破壞導(dǎo)致軸索膜和血管通透性增加，發(fā)生細(xì)胞間質(zhì)性水腫。水分子彌散能力增加、ADC值增高，DWI表現(xiàn)低信號病灶；而DAI更多的病理學(xué)改變表現(xiàn)為軸索膜離子通道的轉(zhuǎn)運(yùn)障礙、微管微絲解聚所致軸漿運(yùn)輸?shù)钠茐募靶∧z質(zhì)細(xì)胞的炎性腫脹等，使得水分子彌散能力下降、ADC值降低，DWI顯示高信號病灶［7］。

本研究結(jié)果表明，DWI對非出血水腫性DAI病灶的檢出率明顯高于其他序列，對出血性病灶的檢出低于SWI序列，但亦明顯高于常規(guī)T1WI、T2WI、T2WI FLAIR序列。本組輕中度DAI患者中，在SWI上均能清楚顯示多發(fā)微出血灶，而在常規(guī)序列上多數(shù)無法顯示，DWI能清楚顯示出SWI、TlWI、T2WI及T2WI FLAIR所不能顯示的單純小水腫病灶；對于重度DAI患者，T1WI、T2WI、DWI序列可部分顯示病灶，但顯示病灶的數(shù)目遠(yuǎn)少于SWI上檢出的病灶數(shù)目?？梢?，DWI及SWI序列分別在顯示非出血水腫性及出血性DAI病灶方面均具有不可替代優(yōu)勢，兩者聯(lián)合可彌補(bǔ)各自的缺點(diǎn)，優(yōu)勢互補(bǔ)，大大提高非出血及出血性DAI病灶的檢出率。

綜上所述，DWI與SWI序列聯(lián)合應(yīng)用能準(zhǔn)確評價DAI患者病變的嚴(yán)重程度及預(yù)后，對該病早期正確診斷具有重要價值。因此，當(dāng)臨床疑診DAI且病情允許的情況下，應(yīng)將SWI和DWI作為重要的影像學(xué)檢查手段。

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

［2］程峰，侯卓.彌漫性軸索損傷的影像學(xué)及SWI診斷價值比較［J］.河北醫(yī)學(xué)，2012，18（8）：1063-1065.

［3］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(shí)用放射學(xué)雜志，2011，27（2）：180-184.

［4］韓成坤，史浩，劉桂芳，等.磁敏感加權(quán)成像對彌漫性軸索損傷的診斷價值［J］.中華放射學(xué)雜志，2011，45（7）：632-636.

［5］李科，金真，張磊，等.DWI及SWI序列對彌漫性軸索損傷的診斷價值［J］.中華神經(jīng)外科疾病研究雜志，2010，9（2）：116-119.

［6］Asami I，Toshiaki T，Akio F，et al.Diffuse vascular injury：convergent-type hemorrhage in the supratentorial white matter on susceptibility weighted image in cases of severe traumatic brain damage［J］. Neuroradiology，2012，54（5）：335-343.

［7］王波定，王洪財，王東峰，等.彌散加權(quán)成像聯(lián)合磁敏感加權(quán)成像在腦外傷性軸索損傷預(yù)后評估中的應(yīng)用［J］.中華老年醫(yī)學(xué)雜志，2013，32（2）：145-148.

（編輯 武玉欣）

816.1

A

0258-4646（2014）11-1033-03

遼寧省自然科學(xué)基金（201202276）

劉文源（1971-），女，副主任醫(yī)師，博士.

通訊簡介：張怡，E-mail：wenyl2000@126.com

2014-08-31

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