3.0 T MR-SWI診斷CT陰性急性彌漫性軸索損傷的價值

李斌，徐志鋒，朱彬

3.0 T MR-SWI診斷CT陰性急性彌漫性軸索損傷的價值

李斌，徐志鋒*，朱彬

目的 探討磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging，SWI)在CT陰性的彌漫性軸索損傷(diffuse axonal injury，DAI)的優(yōu)勢。材料與方法 23例腦外傷CT陰性而臨床高度懷疑DAI患者3 d內(nèi)行3.0 T MR檢查，檢查序列包括T1WI、T2Wl、液體衰減翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(FIAIR)和SWI，分析比較各序列上腦內(nèi)軸索損傷病灶檢出率和病灶數(shù)目的差異性，分析SWI技術(shù)指標與格拉斯哥昏迷評分(glasgow coma scale，GCS)的相關(guān)性。結(jié)果 DAI病灶主要分布于腦灰白質(zhì)交界區(qū)和白質(zhì)深部。常規(guī)TlWI、T2WI、FLAIR和SWI序列對DAI病灶檢出率分別為23.8%、32.2%、46.5%和83.8%，而微小出血灶檢出數(shù)目分別為31、68、103、326；SWI與T1WI、T2WI和FLAIR在病灶檢出率和病灶數(shù)目的差異有顯著的統(tǒng)計學意義(P＜0.01)。SWI顯示的出血性病灶與患者入院時GCS評分呈高度負相關(guān)(r=-0.876)。結(jié)論 與傳統(tǒng)序列比較，SWI對DAI出血性病灶的檢出具有極高的敏感性，且能很好地反映病情，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；磁敏感加權(quán)成像；出血灶；格拉斯哥昏迷評分

彌漫性軸索損傷(diffuse axonal iniury，DAI)是導(dǎo)致嚴重腦實質(zhì)損傷的閉合性顱腦外傷，病情較重，多伴有昏迷，造成較高的病死率及致殘率。DAI早期明確診斷和準確病情評估，對后續(xù)的治療和預(yù)后的改善有重要的價值。急性顱腦損傷多首選CT檢查，而CT具有較高漏診率，從而得出被低估的腦損傷程度，延誤治療。磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging，SWI)序列具有高分辨率，對出血灶具有極高的敏感性，在腦內(nèi)血管性病變顯示和診斷中得到了肯定，部分臨床和實驗研究提示SWI可以很好地發(fā)現(xiàn)DAI患者顱內(nèi)病損情況[1-3]。本研究對CT檢查陰性腦外傷患者進行SWI序列與MRI常規(guī)序列檢查，并且進行對比研究，探討SWI序列在發(fā)現(xiàn)DAI病灶中是否具有顯著的優(yōu)勢，并且明確SWI序列顯示病灶與臨床格拉斯哥昏迷評分(glasgow coma scale，GCS)的相關(guān)性，為臨床醫(yī)師評估病情提供有力依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集我院2014年2月至2016年4月顱腦外傷且首次腦CT表現(xiàn)為陰性，臨床可疑DAI且入院治療后3 d內(nèi)行MR檢查的患者23例，其中男15例，女8例，平均年齡26.4歲。MR檢查時患者GCS評分5～15分?；颊叩娜脒x標準：(1)無顱內(nèi)基礎(chǔ)性病變，如腫瘤、腦血管病變等；(2)明確的腦外傷病史，CT陰性且無腦實質(zhì)多發(fā)鈣化；(3)外傷后臨床存在可疑DAI癥狀。所有檢查均經(jīng)本人或親屬知情同意。

1.2 MR檢查

使用GE 3.0 T超導(dǎo)MR成像設(shè)備掃描，采用鳥籠式頭部正交線圈，掃描序列及參數(shù)如下：TlWI (TR=350 ms，TE=3.8 ms)、T2WI (TR= 4000 ms，TE=82 ms)，T2-FLAIR (TR=8500 ms，TE=95 ms，TI=100 ms)。SWI序列為全流動補償?shù)娜SGRE序列：TR=50 ms，TE=30 ms，反轉(zhuǎn)角(FA)=15°，層厚=2.0 mm。檢查過程中，部分患者因煩躁而無法配合，注射鎮(zhèn)靜劑后再行掃描。

1.3 圖像后處理和統(tǒng)計分析

患者檢查的影像圖像傳輸?shù)紾E ADW 4.5工作站行后處理分析，采用MinIP重組技術(shù)處理。出血病灶在MinIP圖像上表現(xiàn)為低信號(結(jié)合CT圖像除外血管、鈣化、氣體等)。病灶鑒別與計數(shù)由影像科和神經(jīng)內(nèi)科各一名副主任醫(yī)師進行評估和統(tǒng)計，對有不同意見的病例再進行共同討論得出一致的結(jié)論。

數(shù)據(jù)資料應(yīng)用SPSS 13.0軟件進行分析；比較SWI與TlWI、T2WI、FIAIR序列在DAI病灶檢出率和數(shù)目之間差異性，通過方差分析比較；SWI病灶與GCS相關(guān)性分析采用Spearman秩相關(guān)分析，以P＜0.05 認為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 DAI病灶形態(tài)和分布，MR信號特征

DAI病灶散在或集中分布在腦灰白質(zhì)交界區(qū)、基底節(jié)區(qū)、腦白質(zhì)深部區(qū)；病灶形態(tài)多樣，主要為斑點狀、結(jié)節(jié)狀、條索狀及斑片狀。DAI出血灶信號表現(xiàn)多樣，T1WI和T2WI相均以等信號為主，部分病灶混雜有稍低或稍高信號，T2-FLAIR序列呈低或等信號，SWI上均表現(xiàn)為低信號。DAI非出血病灶，T2WI和T2-FLAIR呈不均勻稍高或高信號，T1WI呈不均勻稍低信號，而在SWI序列顯示不清(圖1)。

2.2 MR常規(guī)序列和SWI顯示病灶差異分析、GCS評分相關(guān)性

23例患者中T1WI、T2WI、FLAIR序列和SWI發(fā)現(xiàn)病變的患者分別為5例、7例、11例和19例，檢出率分別為23.8%、32.2%、46.5%和83.8%，SWI具有最高的檢出率，與其他常規(guī)序列相比，病灶檢出率差異有顯著的統(tǒng)計學意義(P＜0.01)。常規(guī)TlWI、T2WI、FLAIR和SWI序列對DAI病灶中微小出血灶檢出數(shù)目分別為31、68、103、326，以SWI序列發(fā)現(xiàn)病灶最多。SWI序列發(fā)現(xiàn)病灶總數(shù)目明顯高于T2-FLAIR序列，兩者具有顯著統(tǒng)計學差異(P＜0.01)。SWI顯示出血性病灶數(shù)與GCS評分呈高度負相關(guān)(r=-0.89)。

3 討論

圖1 A～D 為同一患者，腦外傷2天，GCS評分8分，A～D分別為TlWI、T2WI、FIAIR和SWI圖像。T1WI顯示左側(cè)基底節(jié)區(qū)小班點低密度灶，T2WI和FLAIR見更多的斑點片狀病灶呈稍高信號，SWI顯示更多病灶，呈低信號改變；E、F為同一患者，腦外傷1天，GCS評分15分。T2WI未見明確異常，而SWI見右頂葉皮層下見少許微小斑點出血灶呈低信號表現(xiàn)(箭)Fig. 1 A—D was the same patient with brain trauma 2 days, the GCS score was 8, A—D was TlWI, T2WI, FIAIR and SWI imaing. T1WI image displayed some low signal lesions on the left side of the basal ganglia region. T2WI and FLAIR showed more spots and patchy lesions with high signal, and SWI image showed the numbers of lesions was the most. The lesions displayed low signal on SWI; E, F was T2WI and SWI of the same patient with brain trauma 1 day, the GCS score was 15. No lesions was displayed on T2WI, but some microscopic bleeding lesions with low signal were seen under right parietal cortex on SWI image (arrow).

DAI發(fā)病機制為外傷使顱腦產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)加速度和/或角加速度，使腦組織內(nèi)部易發(fā)生剪力作用，導(dǎo)致密度差異的腦組織發(fā)生相對位移，進而導(dǎo)致神經(jīng)軸索和小血管損傷。DAI主要病理改變?yōu)閾p傷部位軸突腫脹斷裂，同時伴有膠質(zhì)細胞不同程度腫脹、變形和血管斷裂[4]。腦異質(zhì)組織交界區(qū)，腦灰白質(zhì)移行區(qū)及腦實質(zhì)深部為DAI好發(fā)部位[2,5]。DAI影像學檢查基礎(chǔ)為小血管的損傷所致軸索的髓鞘脫失與中斷引發(fā)的水腫效應(yīng)，而目前影像學檢查方法仍無法直接進行軸索成像從而直接發(fā)現(xiàn)和評估其本身的損傷，往往只能依據(jù)其損失所產(chǎn)生的間接性出血征象進行評估，這需要對出血灶具有高敏感性的檢查技術(shù)。在各種腦細胞中，血管內(nèi)皮細胞最堅韌，軸索細胞最脆弱，因此微出血發(fā)生的部位必定伴存軸索損傷。研究發(fā)現(xiàn)DAI出血灶預(yù)示著組織壞死區(qū)，其范圍與損傷程度、預(yù)后密切相關(guān)，出血灶越彌散，腦損傷的范圍就越廣泛，預(yù)后就越差[6-7]。安定等[7]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。由于其病理學變化的特殊性和微小性，Meythaler等[8]認為出血性病灶中直徑小于15 mm的幾乎占50%，CT及常規(guī) MRI序列常常難以發(fā)現(xiàn)該類病灶，因此不能真實反映顱內(nèi)DAI的病變信息，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)且缺乏統(tǒng)一的診斷標準，需要在臨床隨訪觀察中診斷，往往延誤了早期診治的最佳時間窗，這是導(dǎo)致DAI患者致死率和致殘率居高不下的主要原因。因此，早期準確檢測DAI病灶，尤其出血性病變具有重要臨床價值。

SWI以T2*加權(quán)梯度回波序列作為序列基礎(chǔ)，采用高分辨率、三維完全流動補償?shù)奶荻然夭ㄐ蛄羞M行掃描，通過反映物質(zhì)磁化率的差異而顯像，出血后的脫氧血紅蛋白、正鐵血紅蛋白、含鐵血黃素等順磁性物質(zhì)在快速自旋矢相位導(dǎo)致局部信號缺失而表現(xiàn)為明顯低信號，由于強烈的信號對比差異能顯著提高病灶的檢出率。研究發(fā)現(xiàn)SWI對腦出血檢測具有極高的敏感度和準確率，在出血后2 min或出現(xiàn)臨床癥狀后即可顯示微小出血灶[5,9-10]。SWI不僅能清楚地顯示出血部位、出血灶的數(shù)目及分布，同時能顯示深部腦血管結(jié)構(gòu)而直接提示腦損傷部位，為臨床及時發(fā)現(xiàn)DAI提供直觀的影像證據(jù)，為臨床早期準確診斷、評估損傷程度、制定治療方案和判斷療效及預(yù)后等提供很大幫助。本組23例腦外傷CT檢查陰性而臨床高度懷疑DAI，行常規(guī)T1WI、T2WI、FLAIR序列檢查，檢出率最高為后者，約46.5%，但明顯低于SWI檢出率83.8%，兩者具有顯著差異性，與以往研究相符[1-2,7]。另外，DAI病灶多位于皮髓質(zhì)交界區(qū)和白質(zhì)深部，SWI顯示病灶數(shù)目最多，且遠遠高于其他序列。T2WI、FLAIR序列部分稍高信號灶在SWI上未見顯影，提示非出血性的DAI病灶SWI顯示不具備優(yōu)勢，早期研究認為應(yīng)用出血性病灶數(shù)目來評價DAI患者病情不可靠，原因是學者認為DAI病灶主要為非出血性病灶[11]。但隨著SWI技術(shù)在DAI中的研究應(yīng)用，更多微小出血灶被發(fā)現(xiàn)，出血灶占據(jù)DAI病灶多數(shù)的觀點逐漸得到接受和肯定。筆者認為SWI對非出血性病灶顯示不敏感，這不足以導(dǎo)致DAI病情的低估，因為T2WI、FLAIR序列高信號灶病理學基礎(chǔ)主要為軸索受損腫脹，而DAI出血灶區(qū)域幾乎均存在軸索損傷，因此反而出血性病灶區(qū)域的損傷程度可能比非出血性病灶的損傷程度更重，患者病情更重。研究發(fā)現(xiàn)DAI出血性病灶與臨床病情嚴重程度密切相關(guān)，本研究發(fā)現(xiàn)SWI顯示陽性患者19例，GCS評分為5～15分，出血性病灶數(shù)與GCS評分呈高度負相關(guān)(r=-0.89)，這與盧海濤等[1]研究相似，提示DAI患者病情與出血性損傷數(shù)目相關(guān)性較好。19例患者中GCS評分為15分者3例，臨床診斷為腦震蕩，在CT和MR常規(guī)序列掃描中均表現(xiàn)為陰性，但其中4例在SWI序列發(fā)現(xiàn)斑點狀低信號病灶，提示腦震蕩也可能存在腦組織輕微損傷，是一種程度最輕的DAI，其他部分學者也持有相同的觀點[11-12]。

總之，SWI序列對顯示微小出血灶具有較高的靈敏度，并與臨床癥狀具有明顯相關(guān)性，能使DAI的病情得以早期準確評估。本研究提示腦外傷患者CT檢查陰性而臨床高度懷疑DAI，有必要盡早行MR-SWI檢查。

[References]

[1] Lu HT, Xing W, Yu SN, et a1. The significance of SWI in diffuse axonal lnlury. Chin Journal of CT and MRI, 2013, 11(5): 12-15.

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.中國CT和MRI雜志, 2013, 11(5): 12-15.

[2] Zhang XY, Li J. Study on relationship between clinical grading and detection rate of hemorrhage by susceptibility weighted imaging for newborns with hypoxic-ischemic encephalopathy. Chin J Magn Reson Imaging, 2014, 5(3): 166-169.

張雪雁, 李軍. 新生兒缺氧缺血性腦病分度與磁敏感加權(quán)成像出血檢出率的相關(guān)性研究. 磁共振成像, 2014, 5(3): 166-169.

[3] Liu DG, Yu TF, Wang GB, et al. Clinic value of susceptibility weighted imaging in the detection of cerebral microbleeds. Chin J Magn Reson Imaging, 2011, 2(6): 420-424.

劉德國, 于臺飛, 王光彬, 等. 磁敏感加權(quán)成像檢測腦微出血的臨床價值研究. 磁共振成像, 2011, 2(6): 420-424.

[4] Besenski N. Traumatic injuries: imaging of head injuries. European Radiology, 2002, 12(12): 1237-1252．

[5] Liu WY, Zhang LB, Zhou MY, et al. Signifcance of the combined application of SWI and DWI in acute diffuse axonal injury diagnosis. Journal of China Medical University, 2014, 43(11): 1033-1034.

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. 中國醫(yī)科大學學報, 2014, 43(11): 1033-1034.

[6] Bames SR, Haacke EM. Susceptibility weighted imaging：clinical angiographic applications. Magn Reson Imaging Clin Nonh Am, 2009, 17(1): 47-61.

[7] An D, Dai JP, Ai L, et al. The application research of susceptibility weighted imaging in diffuse axonal injury. Chinese Journal of Trauma and Disability Medicine, 2014, 22(19): 25-27.

安定, 戴建平, 艾林, 等. 磁敏感加權(quán)成像在彌漫性軸索損傷中的應(yīng)用. 中國傷殘醫(yī)學, 2014, 22(19): 25-27.

[8] Meythalet JM, Peduzzi JD, Eleftheriou E, et al. Current concepts：diffuse axonal injury-associated traumat in brain injury． Arch Phys Med Rehabi, 2001, 82(10): 1461-1471.

[9] Belayev L, Obenaus A, Zhao W, et a1．Experimental intracerebral hematoma in the rat: characterization by sequential magnetic resonance imaging, behavior, and histopathology efbct of albumin lherapy. Brain Res, 2007, 1157(2): 146-155．

[10] Yi ZS, Liu YP, Chen ZB, et al. Susceptibility-weighted imaging in combination with diffusion-weighted imaging in the diagnosis of acute diffuse axonal injury. Radiologic Practice, 2011, 26(4): 402-405．

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. 放射學實踐, 2011, 26(4): 402-405．

[11] Adams JH, Doyle D, Ford I, et a1. Diffusion axonal injury in head injury: definition diagnosis and grading. Hi stopathology, 1989, 15(1): 49-59．

[12] Su YT, Wang WX, Wang XL, et al. Application of SWI in identifying cerebral diffuse axonal injury with non-lesional CT fndings. J Chin Clin Med Imaging, 2015, 26(3): 2011-2013.

蘇玉濤, 王文犀, 王新亮, 等. 磁敏感加權(quán)成像在CT陰性的彌漫性軸索損傷中的應(yīng)用. 中國臨床醫(yī)學影像雜志, 2015, 26(3): 2011-2013.

The value of 3.0 T MR-SWI in diagnosis of diffuse axonal injury with non-lesional CT fndings

LI Bin, XU Zhi-feng*, ZHU Bin
Department of Radiology, the First People’s Hospital of Foshan, Foshan 528000, China

Objective: To investigate the advantages of 3.0 T MR susceptibility weighted imaging (SWI) in diagnosis of diffuse axonal injury (DAI) with non-lesional CT findings. Materials and Methods: Twenty-three patients sufferred from brain trauma with non lesional CT fndings were highly suspected DAI, and these patients were underwent 3.0 T MR exmination in 3 days after brain trauma, included T1WI, T2WI, FLAIR and SWI sequences. The sensitivity and lesional numbers of theses sequences in detecting lesions were compared, in additon, the relation of lesion numbers in SWI with GCS scores were studied. Results: The lesions concentrated in brain gray matter border zone and deep white matter. Detection rates of TlWI, T2WI, FLAIR and SWI were 23.8%, 32.2%, 46.5% and 83.8%, respectively. Additionally, the number of lesions detected was 31, 68, 103 and 326 respectively on TlWI, T2WI, FLAIR and SWI sequences. The number of lesions detected by SWI was statistical more than conventional sequence (P<0.01)．The number of lesions in SWI was negatively correlated markedly with GCS (r=-0.876). Conclusion: SWI can be more completely to display hemorrhagic lesions associated with DAI and be better estimated the condition of patients．

Diffuse axona inury; Magnetic resonance imaging; Susceptibility weighted imaging; Bleeding lesion; Glasgow coma scale

佛山市科技創(chuàng)新平臺項目(編號：2015AG10004)

佛山市第一人民醫(yī)院放射科，佛山528000

徐志鋒，E-mail：xuzf83@126.com

2016-03-22

接受日期：2016-05-11

R445.2；R641

A

10.12015/issn.1674-8034.2016.10.008

李斌, 徐志鋒, 朱彬. 3.0 T MR-SWI診斷CT陰性急性彌漫性軸索損傷的價值. 磁共振成像, 2016, 7(10): 759-762.

*Correspondence to: Xu ZF, E-mail: xuzf8@126.com

Received 22 Mar 2016, Accepted 11 May 2016

ACKNOWLEDGMENTS This work was part of Science and Technology Innovation Platform of Foshan City of China (No. 2015AG10004).