磁共振成像在兒童顱腦急癥方面的應(yīng)用

陳夜，肖東瓊，李熙鴻

（四川大學(xué)華西第二醫(yī)院急診醫(yī)學(xué)科，出生缺陷與相關(guān)婦兒疾病教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610041）

磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）是一種 用于放射學(xué)的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，能從組織中產(chǎn)生各種基于質(zhì)子的信號(hào)對(duì)比，由于信號(hào)泛型的巨大靈活性，MRI技術(shù)正在不斷發(fā)展以便于臨床應(yīng)用[1]。此外，MRI的安全性和非電離性使其成為一種適合兒童的成像方式[2]。MRI在兒科成像中接受度高，因它無(wú)電離輻射，成為一種適合于多次掃描和重復(fù)檢查的方法。對(duì)臨床醫(yī)生而言，合適的MRI檢查提供臨床信息的廣度和深度，可增強(qiáng)診斷信心。

由于噪音、恐懼和無(wú)法保持靜止?fàn)顟B(tài)，兒科人群的MRI通常需配合鎮(zhèn)靜獲得高質(zhì)量的圖像[3]。盡管有上述限制，但兒科MRI的使用愈加廣泛，包括越來(lái)越多的兒童急癥。這種轉(zhuǎn)變內(nèi)在的反映相對(duì)于計(jì)算機(jī)斷層掃描（computerized tomography，CT），MRI在描述軟組織疾病過(guò)程方面的優(yōu)勢(shì)，及與人群對(duì)相關(guān)的輻射暴露的更高意識(shí)。本文旨在討論MRI在各種常見的兒童顱腦急癥方面的應(yīng)用。

1 創(chuàng)傷性腦損傷

創(chuàng)傷性腦損傷（traumatic brain injury，TBI）是鈍性機(jī)械外力導(dǎo)致的腦損傷，廣泛定義為由外力引起的腦功能改變或其他腦病理證據(jù)，是全球范圍內(nèi)至關(guān)重要的公共衛(wèi)生和社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題[4]。TBI的發(fā)病率逐年攀升，同時(shí)也是兒童致死、致殘的主要原因。TBI后發(fā)生局灶性或彌漫性腦損傷的病理過(guò)程包括軸突剪切、細(xì)胞水腫、血管損傷和神經(jīng)元死亡等[5]。這些損傷原發(fā)表現(xiàn)通常為骨折、顱內(nèi)出血、挫傷和外傷性軸索損傷。繼發(fā)性損傷的機(jī)制多種多樣，與血腦屏障的破壞、活性氧的產(chǎn)生和氧化應(yīng)激、代謝功能障礙、炎癥和興奮性毒性相關(guān)。在TBI中存活的兒童可能會(huì)有長(zhǎng)期后遺癥[6]。CT和MRI成像技術(shù)是檢測(cè)該類型損傷的有效方式[7]，影像學(xué)在TBI的評(píng)價(jià)和診斷中起至關(guān)重要的作用。特別重要的是，其在急性情況下的分類可確定哪些患者需神經(jīng)外科緊急干預(yù)。因此，臨床醫(yī)師和放射科醫(yī)師必須熟悉TBI的各種影像學(xué)表現(xiàn)及其對(duì)臨床表現(xiàn)、治療和預(yù)后的影響。

CT在急性顱腦損傷中仍是首選的影像學(xué)檢查，不僅方便，且在檢測(cè)骨折、出血方面具有更高的敏感性[8]。此外，這些患者通常需同時(shí)對(duì)其他非中樞神經(jīng)系統(tǒng)器官或系統(tǒng)進(jìn)行CT成像。雖然MRI可能無(wú)需在緊急創(chuàng)傷時(shí)進(jìn)行，但在后期所有頭部創(chuàng)傷患兒的神經(jīng)功能缺陷的檢查中，MRI是必不可少的。MRI在描述腦損傷程度方面敏感度高于CT，因其能更好地檢測(cè)實(shí)質(zhì)挫傷、梗死、蛛網(wǎng)膜下腔出血、小軸外血腫、軸突剪切損傷及腦干損傷[9]。在兒童群體中，撞擊后大腦的任何旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)均可能伸展，有時(shí)甚至撕裂大腦白質(zhì)區(qū)域內(nèi)的軸突，即“彌漫性軸索損傷”，軸突可能被拉伸和神經(jīng)纖維束被破壞。損傷的典型位置包括灰白色交界處、胼胝體和腦干[10]。傳統(tǒng)的CT掃描無(wú)法檢測(cè)到上述損傷，但MRI能檢測(cè)到上述變化。MRI可有效避免顱頂骨骼干擾，清晰顯示顱凹組織，且軟組織分辨率高，可利用冠狀面、矢狀面掃描清晰顯示腦頂、顱底周圍病變，利于明確病變部位、性質(zhì)及檢出較小病灶[11]，且MRI可檢出CT檢查難以檢測(cè)的病灶（腦神經(jīng)、腦干等），MRI對(duì)腦葉挫傷、腦深部挫傷的檢出率及整體損傷部位的檢出率均高于CT[12]。

以上表明，MRI是一種合理的、甚至在某些方面可替代CT的影像學(xué)檢查，有可能消除每年數(shù)以萬(wàn)計(jì)兒童的電離輻射暴露。MRI低風(fēng)險(xiǎn)成像的可實(shí)用性對(duì)腦實(shí)質(zhì)變化敏感的模態(tài)可通過(guò)允許對(duì)患有TBI的兒童進(jìn)行連續(xù)成像促進(jìn)腦損傷研究[13]。

2 急性缺血性腦卒中

急性缺血性腦卒中（acute ischemic stroke，AIS）是由于腦血管狹窄和閉塞，造成的腦供血不足現(xiàn)象，腦組織因血液循環(huán)障礙缺血、缺氧后，引起一系列的病理變化，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槟X細(xì)胞急性死亡和神經(jīng)細(xì)胞凋亡[14]。近年來(lái)，兒童AIS的發(fā)病率和死亡率呈明顯升高趨勢(shì)?；谌巳旱膶?duì)AIS的研究，病死率接近4%，＞50%的幸存者有持續(xù)性的神經(jīng)、認(rèn)知或精神缺陷，給家庭和社會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失[15]。AIS的診斷通常會(huì)延遲，因急性神經(jīng)功能缺損可能難以在幼兒中發(fā)現(xiàn)。AIS后如果不進(jìn)行治療，易發(fā)生神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥[16]。因此，神經(jīng)影像學(xué)在AIS患兒的治療中起至關(guān)重要的作用，具有診斷、治療和觀測(cè)預(yù)后方面的意義[17]。

兒童臨床懷疑AIS，MRI為首選檢測(cè)方式。然而，臨床仍常規(guī)采用CT檢查排除其他的診斷，如顱內(nèi)出血，腫瘤或膿腫。但急性缺血性病變?cè)贑T上可能是隱匿的。除獲得常規(guī)MRI序列外，磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，MRA敏感度高于CT血管造影，是一種有效的篩查工具[18]。MRA可與常規(guī)MRI序列同時(shí)進(jìn)行，以降低其他替代品的輻射暴露[19]。已有研究表明，經(jīng)MRI檢查治療的患者效果優(yōu)于CT檢查，癥狀性腦出血率低于CT檢查[20]。緊急情況下的MRI既可解決神經(jīng)成像的主要目標(biāo)（即檢測(cè)梗塞和出血的可能性），又可解決神經(jīng)成像的次要目標(biāo)（即識(shí)別動(dòng)脈閉塞的部位，組織表征以定義梗塞核心和半影，并確定原因和機(jī)制）[21]。MRI成像可準(zhǔn)確診斷AIS，并可鑒別AIS與其他潛在的腦血管病[22]。對(duì)癥狀不明或已知癥狀發(fā)作至24 h內(nèi)的AIS患者，先進(jìn)的MRI成像可指導(dǎo)機(jī)械取栓治療[23]。AIS逐漸成為導(dǎo)致兒童神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥和死亡的重要原因，MRI對(duì)AIS的敏感度和特異度均高于CT，在AIS的診斷和治療中起至關(guān)重要的作用[24]。

3 中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染

中樞神經(jīng)系統(tǒng)和鄰近結(jié)構(gòu)的感染往往危及生命，并有可能產(chǎn)生后遺癥的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響兒童的預(yù)后及生長(zhǎng)發(fā)育。神經(jīng)影像學(xué)在典型病變的可視化中是至關(guān)重要的，不僅可快速診斷，還為后續(xù)的治療決定提供依據(jù)。MRI技術(shù)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性病變的評(píng)估中提供額外的診斷信息，能評(píng)估兒童各種中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的表現(xiàn)，并結(jié)合臨床和生化結(jié)果，確定病變的病因和范圍，以便進(jìn)行快速的影像學(xué)診斷和早期治療。

3.1 細(xì)菌性腦膜炎 細(xì)菌性腦膜炎（bacterial meningitis，BM）是兒童常見的嚴(yán)重顱內(nèi)感染性疾病，常因兒童血腦屏障發(fā)育不完善、抵抗力差而發(fā)病。兒科人群中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染與成人一樣，可能導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥，甚至死亡[25]。BM包括腦膜和腦室的炎癥，在放射學(xué)上表現(xiàn)為腦室的軟腦膜和室管膜增強(qiáng)。炎癥可擴(kuò)展至腦血管，促進(jìn)血管炎和血管痙攣，導(dǎo)致腦梗死。血管周圍的炎癥也可擴(kuò)展至腦實(shí)質(zhì)，誘發(fā)腦炎，進(jìn)而發(fā)展成腦膿腫[26]。通常根據(jù)臨床體征和癥狀結(jié)合腰椎穿刺診斷典型BM。

但各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)均存在部分不合理使用抗生素的情況，不僅影響腦脊液培養(yǎng)結(jié)果，還在一定程度上掩蓋BM的發(fā)病情況。國(guó)內(nèi)有研究[27]指出，兒童最常見致病菌為大腸埃希菌、凝固酶陰性葡萄球菌和肺炎鏈球菌。病原菌分布與國(guó)外報(bào)道存在明顯差異，國(guó)外B組鏈球菌和大腸桿菌是BM的兩種最常見病原體，利用大腦MRI進(jìn)行獨(dú)立的盲法檢查，發(fā)現(xiàn)B組鏈球菌性腦膜炎的患者更易出現(xiàn)梗死，而患有大腸桿菌腦膜炎的患者更易發(fā)生腦積水[28]。另一項(xiàng)回顧性研究納入2001年至2011年在達(dá)拉斯兒童醫(yī)學(xué)中心住院且經(jīng)培養(yǎng)證實(shí)的細(xì)菌性腦膜炎患兒。在腦脊液培養(yǎng)結(jié)果為陽(yáng)性的440例患兒中，進(jìn)行大腦MRI研究，結(jié)果提示有23%的兒童接受神經(jīng)外科手術(shù)干預(yù)[29]。所以MRI不僅可確定BM患兒相關(guān)的大腦影像學(xué)改變，并可為BM的診斷提供依據(jù)，另一方面，可能改變臨床治療，特別是神經(jīng)外科的干預(yù)。

如果嬰兒持續(xù)發(fā)熱、腦脊液培養(yǎng)呈陽(yáng)性、局部神經(jīng)體征、晚期癲癇發(fā)作或意識(shí)下降，應(yīng)進(jìn)行神經(jīng)影像學(xué)檢查。但當(dāng)腰椎穿刺創(chuàng)傷性或不成功時(shí)，BM的診斷仍較為困難，神經(jīng)影像學(xué)可檢測(cè)到中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常，大腦MRI的異常反映BM的病理生理學(xué)[30]。BM的影像學(xué)表現(xiàn)與其病理變化密切相關(guān)，腦膜異常強(qiáng)化是影像學(xué)診斷顱內(nèi)感染最直接、準(zhǔn)確的證據(jù)。MRI可清晰顯示腦實(shí)質(zhì)、腦溝裂、蛛網(wǎng)膜下腔及腦室內(nèi)的病變部位、性質(zhì)、范圍及程度[31]。MRI有良好的軟組織分辨率，能更清楚的識(shí)別大腦灰質(zhì)和白質(zhì)，對(duì)新生兒而言，MRI在一定程度上對(duì)評(píng)價(jià)BM嚴(yán)重程度及預(yù)后判斷提供客觀依據(jù)[32]。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染中，MRI是比CT更好的成像方式，且MRI對(duì)BM及其相應(yīng)并發(fā)癥的評(píng)估價(jià)值更高[33]。

3.2 病毒性腦炎 病毒性腦炎（viral encephalitis，VE）是常見于兒童的由不同病毒引起的急性中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病，病變可侵犯腦膜甚至擴(kuò)散至腦實(shí)質(zhì)，導(dǎo)致如腦膜腦炎，腦脊髓炎和腦脊髓神經(jīng)炎[34]。VE可由柯薩奇病毒、單純胞疹病毒（simple herpes virus，HSV）、巨細(xì)胞病毒（cytomegalovirus，CMV）等上百種病毒引起，其中80%為腸道病毒（enterovirus，EV）所致，其次為蟲媒病毒、HSV等其他病毒。臨床表現(xiàn)具有異質(zhì)性，癥狀多樣，輕重懸殊，檢測(cè)方法的快慢直接影響患兒的治療和預(yù)后。病毒可引起腦組織炎癥，進(jìn)而破壞神經(jīng)細(xì)胞，引起出血和腦損傷，部分輕微，可完全恢復(fù)，但導(dǎo)致嚴(yán)重腦炎，如出血性或壞死性腦炎，預(yù)后較差，產(chǎn)生嚴(yán)重后遺癥或死亡。VE的嚴(yán)重程度取決于病毒的強(qiáng)弱和宿主免疫系統(tǒng)功能?；颊呖沙霈F(xiàn)發(fā)燒，頭痛，意識(shí)改變，癲癇發(fā)作，神經(jīng)功能缺損或感覺異常。該病診斷主要依據(jù)病史、體格檢查、腦脊液檢查、病原學(xué)檢查和影像學(xué)檢查如頭顱CT、MRI等手段，病原學(xué)檢查通常為確診依據(jù)，但病毒培養(yǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室條件要求極高，且需耗費(fèi)大量時(shí)間，腦組織活檢病毒分離僅適合于診斷困難病例，均較難以在基層醫(yī)院開展[35]。

MRI作為普遍應(yīng)用于臨床的無(wú)創(chuàng)性的檢查方式，可幫助醫(yī)師了解顱腦病變范圍及病變部位、數(shù)量、大小、程度等情況，為VE診斷提供有效信息[36-37]。MRI的發(fā)現(xiàn)可能是非特異性的或特異性的，可幫助確定特定病毒以明確臨床診斷[38]。VE病理改變?yōu)槟X膜及腦實(shí)質(zhì)細(xì)胞水腫、充血并伴有淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，可見典型的彌漫性套袖樣分布，血管壁纖維素樣變性，周圍組織神經(jīng)細(xì)胞變性、壞死、髓鞘崩解，組織水腫，病理改變多呈彌漫分布[39]。MRI對(duì)腦實(shí)質(zhì)的檢查較CT敏感，能更早發(fā)現(xiàn)大腦內(nèi)的病灶，增強(qiáng)掃描可顯著提升兒童VE陽(yáng)性檢測(cè)率，還可用于鑒別VE與占位病變，且其能做體積掃描，顯示三維圖像，使腦白質(zhì)和灰質(zhì)截然分明，準(zhǔn)確定位。因此，與CT比較，MRI能清晰顯示顱腦內(nèi)各組織結(jié)構(gòu)的病變情況，對(duì)VE的陽(yáng)性檢出率高于CT，表明MRI在VE診斷中與CT比較更具優(yōu)勢(shì)[40]。

綜上所述，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)（生物化學(xué)、病毒PCR、培養(yǎng)）和中樞神經(jīng)系統(tǒng)成像（CT、MRI），盡快診斷疾病，建立早期治療，以防止疾病的發(fā)展和可能的并發(fā)癥[41]。

4 局限性

CT因具有方便和可用性等優(yōu)點(diǎn)，已成為兒科顱腦急癥的一線成像方式。而MRI需在夜間和周末時(shí)間召集技術(shù)人員，可能導(dǎo)致診斷的重大延誤。此外，快速獲取CT圖像，標(biāo)準(zhǔn)掃描時(shí)間為≤30 s，有時(shí)甚至免除兒童人群鎮(zhèn)靜的需要。相比之下，MRI可能需＞30 min獲得圖像，大部分兒童需鎮(zhèn)靜。盡管如此，在評(píng)估小兒顱腦急診時(shí)，MRI仍具有明顯優(yōu)勢(shì)。CT雖優(yōu)于評(píng)估骨解剖和血管造影，但由于MRI的優(yōu)越組織對(duì)比分辨率，可更準(zhǔn)確地評(píng)估顱內(nèi)病理。此外，CT所涉及的電離輻射也是需考慮的問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)兒科MRI，減少掃描時(shí)間和鎮(zhèn)靜藥的使用仍是臨床的目標(biāo)[42-43]?；加酗B腦急癥的兒童面臨危及生命的緊急情況，需盡早評(píng)估和處理，以盡可能減少死亡率和后遺癥風(fēng)險(xiǎn)。而放射影像學(xué)在診斷中起至關(guān)重要的作用，MRI通過(guò)高軟組織對(duì)比度和空間分辨率提供良好的解剖結(jié)構(gòu)，有助于鑒別診斷，以快速得出正確診斷，從而優(yōu)化患者的治療和管理。