腦彌漫性軸索損傷的臨床特征和MRI、CT診斷(附47例分析)

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院放射科 (北京 101149)

王建武 馮學(xué)彬 彭如臣

腦彌漫性軸索損傷的臨床特征和MRI、CT診斷(附47例分析)

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院放射科 (北京 101149)

王建武 馮學(xué)彬 彭如臣

目的探討腦彌漫性軸索損傷(Diffuse Axonal Injury，DAI)的臨床特征以及MRI、CT的診斷價值。資料與方法搜集經(jīng)臨床及MRI證實(shí)的47例DAI的臨床及影像資料回顧性分析。所有患者均在傷后接受CT與MRI檢查。MRI采用T1WI、快速自旋回波(FSE)T2WI、T2液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(T2-FLAIR)、彌散加權(quán)成像(DWI)。CT采用常規(guī)程序掃描。比較CT及MR各序列腦內(nèi)病灶的顯示率，分析其臨床及影像表現(xiàn)特征。結(jié)果47例DAI患者經(jīng)MRI均發(fā)現(xiàn)腦實(shí)質(zhì)非出血性挫裂傷及小出血灶，T2-FLAIR和DWI序列共發(fā)現(xiàn)DAI病灶535個，主要分布在皮髓交界區(qū)、腦干、胼胝體、基底節(jié)、丘腦及小腦，其中T2-FLAIR顯示病灶但DWI顯示為陰性的病灶數(shù)共45個, 而DWI顯示病灶但T2-FLAIR顯示為陰性的病灶數(shù)共21個。47例患者中，MRI共檢出514個病灶，CT僅檢出95個病灶，兩者差異顯著(P＜0.01)。MRI見2例合并頸椎骨質(zhì)水腫及頸髓損傷水腫。結(jié)論MRI對DAI具有較高的診斷價值，聯(lián)合T2-FLAIR和DWI可以提高DAI病灶的檢出率，對具有典型DAI臨床特征而CT檢查未發(fā)現(xiàn)DAI者，應(yīng)盡早MRI檢查，以彌補(bǔ)CT的局限性，對臨床早期診斷以及治療和預(yù)后具有重要價值。

腦彌漫性軸索損傷；磁共振成像；斷層攝影術(shù)，X線計算機(jī)

腦彌漫性軸索損傷(DAI)是一種嚴(yán)重顱腦損傷，是導(dǎo)致患者死亡，植物性生存和嚴(yán)重神經(jīng)功能障礙的最主要原因，病死率高達(dá)42～62%，以往需依靠尸檢病理診斷[1-2]，隨著對MRI新技術(shù)的研究和應(yīng)用，使DAI診斷成為可能，現(xiàn)將本院2010～2013年收治的47例典型的DAI患者的臨床數(shù)據(jù)及影像表現(xiàn)進(jìn)行分析，旨在加深對DAI的臨床特征及MRI的認(rèn)識，認(rèn)識CT檢查的局限性，以期能夠及時、準(zhǔn)確診斷DAI，為臨床治療及預(yù)后提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般材料本組47例中男32例，女15例；年齡5～61歲，平均33歲。受傷原因：車禍35例，墜落傷7例，鈍器傷5例。傷后昏迷47例，其中4例有中間清醒期；8例患者一側(cè)肢體偏癱，其余患者無定位體征。出院時按GCS評分，良好14例，中度殘廢9例，植物狀態(tài)6例，死亡18例。

1.2 儀器與方法47例傷后1.5～14小時行第一次頭顱CT檢查，其中28例于傷后24小時后又重新做了1次以上CT檢查。47例于外傷后3日～2月分別行頭MRI檢查。CT機(jī)采用GE Lightspeed Ultra螺旋CT，常規(guī)橫斷12層，層厚10mm，部分病灶局部薄層掃描，層厚5mm。MR檢查使用GE Signa 1.5T磁共振成像系統(tǒng)，頭線圈，F(xiàn)OV24cm×24cm，矩陣512×512，層厚5mm。矢狀位T2WI：TR/TE 3800/105ms；冠狀位T2WI：TR/TE3800/105ms；軸位T1WI：TR/TE1768/21ms；軸位T2WI：TR/TE5300/128ms；軸位T2-FLAIR：TR/TE8000/136ms，TI2000ms；DWI TR/ TE7000/123ms。

1.3 數(shù)據(jù)處理由兩名神經(jīng)影像醫(yī)師依據(jù)病灶的分布、MRI異常信號以及CT圖像低或高密度灶，確定病灶的位置和數(shù)目。采用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 DAI的CT及MR各序列表現(xiàn)與比較

2.1.1 CT檢查結(jié)果：本組47例患者均經(jīng)CT一次或多次掃描，在18例患者的圖像上發(fā)現(xiàn)DAI病灶，共檢出病灶95個，其余29例未見DAI病灶，僅在其中19例見有不同程度腦水腫表現(xiàn)，余10例患者CT無異常發(fā)現(xiàn)。47例CT共檢出病灶95個病灶，病灶分布：位于兩側(cè)大腦半球皮層下區(qū)79個，占83.2%(79/95)；基底節(jié)及丘腦7個，占7.4%(7/95)。胼胝體5個，占5.3%(6/95)；腦干及小腦4個，4.2%(4/95)。病灶密度：非出血性病灶顯示為稍低或等密度影，出血性病灶顯示為高密度影。病灶形態(tài)特點(diǎn)：大部分病灶呈圓形或卵圓形，少部分病灶可呈條、片狀，邊界不清晰。

2.1.2 MR檢查結(jié)果：47例患者M(jìn)RI均發(fā)現(xiàn)DAI病灶，MRI共檢出病灶535個。病灶分布：位于兩側(cè)大腦半球皮層下區(qū)363個，占67.9%(363/535)；基底節(jié)及丘腦70個，占13.1%(70/535)；胼胝體43個，占8.0%(43/535)；腦干及小腦59個，占11%(59/535)。胼胝體病灶多位于壓部和體部。病灶信號：大部分病灶T1WI顯示為稍低或等信號，少部分病灶T1WI顯示為高信號；T2WI顯示為高信號，T2-FLAIR序列及彌散加權(quán)像(DWI)上信號更高，范圍更清晰。47例患者，MRI共檢出病灶535個，CT共檢出病灶95個，CT病灶檢出數(shù)僅為MRI的17.8%，兩者差異具有極顯著性(P＜0.01)。

2.1.3 DAI的MR各序列間病灶檢出數(shù)比較：MR各序列檢出DAI病灶的分布情況見表1。

表1 47例MR各序列DAI病灶的檢出情況（個）

統(tǒng)計結(jié)果顯示：MR各序列中，T2-FLAIR發(fā)現(xiàn)的DAI病灶最多。

MR其他序列與T2-FLAIR病灶檢出數(shù)比較結(jié)果見表2。

表2 MR其他序列與T2-FLAIR病灶檢出數(shù)比較

統(tǒng)計結(jié)果顯示：T2-FLAIR的DAI病灶檢出數(shù)與T1WI的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，與T2WI、DWI的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

2.1.4 T2-FLAIR和DWI序列分別對DAI病灶的檢出數(shù)目見表3。

2.2 合并其它顱腦及頸部損傷7例合并腦室出血，13例合并蛛網(wǎng)膜下腔出血，9例同時存在硬膜下或硬膜外血腫，其中6例合并顱骨骨折。有2例患者經(jīng)MR掃描發(fā)現(xiàn)合并頸椎骨質(zhì)水腫及頸髓損傷水腫。

表3 47例患者T2-FLAIR和DWI序列對DAI病灶的檢出數(shù)目（個）

3 討 論

3.1 DAI的發(fā)生機(jī)理及病理特征DAI均有加速性(或減速性)損傷病史。由于腦組織的不易屈性，以致突然的加速或減速運(yùn)動形成一種瞬間剪切力和張力，損傷神經(jīng)元軸索，使神經(jīng)元軸索回縮、腫脹，形成軸索“回縮球”，其中鈣離子的超內(nèi)流對軸索腫脹離斷起重要作用，與此同時鄰近組織常伴有撕裂傷，小血管損傷后導(dǎo)致小出血灶[1-3]。軸索損傷的部位常是軸索走行中改變解剖方向的部位，一般為軸索繞過血管、走行中交叉或改變方向到達(dá)其靶核的部位，由于外力作用于頭部時，這些部位所受牽張力最大。因此，DAI好發(fā)于不同組織之間以及腦白質(zhì)纖維上下走行與剪切力方向垂直的部位，如白質(zhì)與灰質(zhì)交界處、兩大腦半球之間的胼胝體、大腦與腦之間的丘腦、腦干上端、基底節(jié)、內(nèi)囊區(qū)及小腦等，本組患者M(jìn)R檢查顯示DAI好發(fā)部位均具有以上特征。Adams等[1]依據(jù)損傷部位將DAI分為三級。Ⅰ級：大腦半球、胼胝體、腦干白質(zhì)有鏡下的彌漫軸索損傷；Ⅱ級：除上述區(qū)域，胼胝體出現(xiàn)局灶性出血壞死；Ⅲ級：除有Ⅱ級表現(xiàn)外，腦干也出現(xiàn)局灶性出血壞死。此分級以病理檢查結(jié)果為依據(jù)，影像顯示的病灶分布、范圍可作為分級的間接依據(jù)[4]，本組患者M(jìn)RI的所見病灶分布、范圍據(jù)此進(jìn)行分級與臨床病情程度一致。

3.2 DAI的臨床特征分析本組的臨床資料有下列特點(diǎn)：(1)有頭部加速旋轉(zhuǎn)暴力損傷的病史。(2)傷后即刻昏迷。本組患者只有4例有中間清醒期，其余患者持續(xù)昏迷，昏迷持續(xù)最短6天，最長2個月，有6例為植物狀態(tài)，18例傷后一直昏迷至死亡。昏迷的主要原因?yàn)榇竽X軸索廣泛受損，使皮層與皮層下結(jié)構(gòu)失去聯(lián)系[1、5]，也可能與腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)損傷有關(guān)。(3)除合并有硬膜下(外)血腫患者外，無明確的神經(jīng)系統(tǒng)定位體征。

3.3 DWI和T2-FLAIR序列特點(diǎn)及其在急性期腦彌漫性軸索損傷中的應(yīng)用評價在T2WI上腦脊液與大多數(shù)顱腦創(chuàng)傷病灶均表現(xiàn)為高信號，缺乏對比，影響了MRI對腦邊緣部與腦室旁病灶的顯示能力。T2-FLAIR序列既保留了常規(guī)T2WI上多數(shù)病灶呈高信號、易檢出的特點(diǎn)；又能抑制腦脊液的信號，使腦脊液成低信號，消除其波動偽影和部分容積效應(yīng)對周邊病灶的干擾，增加了病灶與腦脊液之間的對比度(CR)和對比噪聲比(CNR)，使DAI病灶得以突出顯示，顯著提高DAI病灶的檢出率[6,7]。本組常規(guī)采用T2-FLAIR序列，結(jié)果顯示T2-FLAIR可以發(fā)現(xiàn)部分急性期和亞急性期于DWI上表現(xiàn)為陰性的DAI病灶，而對于亞急性晚期或慢性期DAI病灶，DWI敏感性、特異性明顯減低，T2-FLAIR較敏感。本組研究中T2-FLAIR序列的DAI病灶檢出數(shù)最高，共檢出病灶514個，占全部病灶的96.1%。

圖1-8 彌漫性軸索損傷，同一病例。圖1 T1WI示雙側(cè)額葉皮層下未見明顯異常信號。圖2 T2WI示雙側(cè)額葉皮層下未見明顯異常信號。圖3 DWI示未見明確病灶。圖4 T2-FLAIR示雙側(cè)額葉皮層下小點(diǎn)狀高信號灶，顯示病灶敏感性較其它序列好。圖5 CT掃描未見明顯異常密度影。圖6 T2-FLAIR示雙側(cè)額葉皮層下部小點(diǎn)狀高信號灶。圖7 T2-FLAIR示右側(cè)額葉皮層下、雙側(cè)丘腦及胼胝體壓部點(diǎn)片狀高信號灶。圖8 矢狀位壓脂T2WI示頸髓、腦干見條片狀長T2信號，頸椎附件及椎后軟組織水腫呈長T2信號。

DWI是目前檢測活體內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動受限的常規(guī)檢查序列，彌漫性軸索損傷的病灶內(nèi)血管斷裂或病灶區(qū)微小出血和軸索斷裂形成細(xì)胞膜碎片使水分子的擴(kuò)散受到限制，導(dǎo)致DAI病灶在DWI序列顯示高信號。從本組病例分析，DWI對急性期或亞急性期彌漫性軸索損傷有很高的檢出率，明顯要高于常規(guī)T 1WI及T2WI，能發(fā)現(xiàn)T2-FLAIR未能顯示的部分急性期病變。Kinoshita等[8]研究一組外傷后20h～14d(平均3.7天)內(nèi)行MRI檢查的患者，認(rèn)為DWI在發(fā)現(xiàn)DAI的敏感性與T2-FLAIR幾乎無明顯差別。本組病例DWI檢出病灶少于T2-FLAIR，在T2-FLAIR序列上呈高信號而DWI上為陰性的病灶有67個，占全部病灶的12.5%，這類病灶信號特點(diǎn)的機(jī)制有以下方面：主要是部分病例MRI檢查與外傷時間間隔相對較長所致；T2-FLAIR序列的空間分辨力明顯高于DWI序列，DWI序列部分腦白質(zhì)邊緣部及顱底圖像受鄰近竇腔氣體影響產(chǎn)生高信號偽影，與DAI的針尖樣小點(diǎn)狀高信號病灶缺乏對比，信噪比(CNR)低，腦白質(zhì)邊緣部及部分顱底圖像的DAI小病灶顯示差。余暉等[9]還認(rèn)為急性期和亞急性期DAI病灶的ADC值可表現(xiàn)為升高、降低和無變化三種情況并存，部分病灶的ADC值于亞急性期會達(dá)到一個假正常期，因而對應(yīng)的DWI信號可以為等信號而無法檢出；而在T2-FLAIR序列上其信號變化不受ADC值的影響，仍呈高信號。因而即使在急性期或亞急性期，DWI未必能檢出所有病灶。因此，筆者認(rèn)為，對于DAI病灶的顯示需綜合多種MR成像序列；DWI與T2-FLAIR序列為腦彌漫性軸索損傷的重要MR檢查序列，聯(lián)合T2-FLAIR與DWI序列能彌補(bǔ)各自的缺點(diǎn)，能提高出血性及非出血性腦彌漫性軸索損傷病灶的檢出率，有助于更準(zhǔn)確地評估DAI的病情。

3.4 MRI對DAI的診斷優(yōu)勢在顱腦外傷后昏迷的患者，常有躁動、不配合，因CT檢查時間較MR短，急救工作人員于在CT檢查時較MR方便監(jiān)護(hù)，因此CT檢查常用于顱腦外傷的急診患者。但由于CT對組織撕裂出血灶及非出血性病變遠(yuǎn)沒有MRI敏感，對DAI較早期的小的出血灶和非出血性病變，CT常會“假陰性”(圖5)。 MRI有很好的組織分辨率，可多方位成像，沒有顱底偽影影響，因此，MRI對于DAI的診斷價值明顯優(yōu)于CT。本組47例DAI中CT發(fā)現(xiàn)異常29例(占61.7%)，其中19例CT僅懷疑為輕微腦水腫，沒有確診DAI，這47例在MRI后均予確診。Gentry等[10]認(rèn)為在診斷腦實(shí)質(zhì)內(nèi)小病灶或挫傷方面，特別是對腦干、胼胝體、小腦、透明隔和穹窿損傷的觀察上MRI明顯優(yōu)于CT。本組病例中2例合并頸髓損傷水腫及頸椎骨質(zhì)水腫，MRI予以診斷，本研究認(rèn)為DAI患者應(yīng)及時MRI除外合并頸椎骨質(zhì)及頸髓損傷之可能性。

總之，DAI是臨床常見而嚴(yán)重的腦損傷，患者臨床癥狀重，死亡率和致殘率高，盡可能及時、準(zhǔn)確地診斷與治療是影響DAI患者預(yù)后的關(guān)鍵因素。本組研究認(rèn)為聯(lián)合T2-FLAIR與DWI序列能提高腦彌漫性軸索損傷病灶的檢出率，有助于更準(zhǔn)確地評估DAI的病情。腦彌漫性軸索損傷的臨床與MRI表現(xiàn)特征相結(jié)合可作為DAI的可靠診斷依據(jù)；MRI比CT檢查有顯著的優(yōu)越性。影像科醫(yī)師要熟知DAI的臨床特征，對于有頭部加速旋轉(zhuǎn)暴力損傷史的昏迷患者，應(yīng)盡早MRI檢查。在CT檢查未發(fā)現(xiàn)異?；騼H懷疑輕度腦水腫的持續(xù)昏迷患者，CT表現(xiàn)與臨床不一致時，尤應(yīng)行MRI檢查，以期早期發(fā)現(xiàn)DAI的存在，準(zhǔn)確評價病變的嚴(yán)重程度及預(yù)后，指導(dǎo)臨床治療方案的制定。

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(本文編輯: 汪兵)

The Clinical Feature and the Diagnostic Value of MRI and CT in Diffuse Axonal Injury-Analysis of 47 Cases

WANG Jian-wu, FENG Xue-bing, PENG Ru-chen． Department of Radiology, Luhe Hospital of Capital Medical University, Beijing 101149, P． R． China

ObjectiveTo assess the value of MRI and CT in diagnosis of diffuse axonal injury (DAI) and analyze its clinical feature．Materials and Methods47 cases of DAI, which were diagnosed according to clinical manifestations and MRI findings, were collected for retrospective study． All patients had undergone MRI and CT． MRI employed T1WI, T2WI, T2-FLAIR and DWI; CT applied routine serial scanning． The detection rate of cerebral DAI lesions was compared between CT and the sequences of MRI, and its clinical and imaging features were analyzed．ResultsAt the early stage of the disease, Total 535 lesions of non-hemorrhagic or Speckled hemorrhage were detected by combination of T2-FLAIRand DWI in all 47 cases． single or multiple focal lesions in white matter of brain, mainly located in the junctional zone of cortex and medulla, brain stem, corpus callosum, basal nodal region, interbrain and cerebellum． 45 lesions were identified by T2-FLAIR and were not detected by DWI, 21 lesions were identified by DWI and were not detected by T2-FLAIR． Of the 47 cases, MRI found out 535 lesions and CT told 95(P＜0．01)． 2 cases with cervical cord injury and cervical vertebra edema were proved with MRI．ConclusionMRI is of great value for the diagnosis of DAI． Combination of T2-FLAIR and DWI can improve detection ratio for diffuse axonal injury lesions． The DAI with typical clinic features, which didn't detected on CT, should be assess on MRI as early as possible． It can be considered as a supplement to CT scans and may provide useful information for early diagnosis，treatment protocol selection and prognosis．

Diffuse Axonal Injury; MRI; CT

R742；R445.3

A

10.3969/j.issn.1672-5131.2015.06.002

2015-04-20

王建武