MRI常規(guī)序列、DWI及SWI在腦外傷DAI病灶及微出血病灶診斷中的應(yīng)用價(jià)值

王東煜 王小娜 吳加滿 陳永省 羅小平 謝燊俠

彌漫性軸索損傷（diffuse axonal injury，DAI）主要是由于外傷對(duì)腦組織產(chǎn)生的剪切力而導(dǎo)致神經(jīng)軸索斷裂和小血管撕裂[1,2]。DAI 患者的臨床癥狀較重，可出現(xiàn)持續(xù)性昏迷甚至死亡，早期診斷對(duì)于DAI患者的臨床治療及預(yù)后恢復(fù)都具有重要意義。

常規(guī)MRI 序列和CT 檢查是腦外傷患者的常見(jiàn)檢查手段，然而DAI 患者由于病灶微小而容易漏診[3]。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）在MRI 檢查中應(yīng)用逐漸增多，DAI 病灶的檢出率顯著提高。DWI 具有成像迅速、敏感性高等優(yōu)勢(shì)，能夠更加快速、精準(zhǔn)地顯示DAI病灶周圍水腫，對(duì)于無(wú)出血的單純水腫具有獨(dú)特的診斷價(jià)值[4]。SWI 則能夠清晰顯示常規(guī)MRI 序列遺漏的微出血病灶，是檢出微出血病灶的最有效方法[5]。本次研究對(duì)DAI 患者的MRI 常規(guī)序列、DWI 序列和SWI 序列的檢查結(jié)果進(jìn)行分析、比較，旨在探討MRI常規(guī)序列、DWI 及SWI 在腦外傷DAI 病灶和微出血病灶診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2019 年10 月至2021 年1 月溫州市中醫(yī)院收治的因腦外傷導(dǎo)致DAI合并微出血的57 例患者作為研究對(duì)象，其中男性31 例、女性26 例；年齡12～76 歲，平均年齡（41.28±5.29）歲。致傷原因：車禍傷26 例、高處墜落傷17 例、跌傷8 例、其他原因6 例。格拉斯哥昏迷評(píng)分3～15 分，其中3～8 分者29 例、9～12 分者21 例、13～15 分者7 例。納入標(biāo)準(zhǔn)為：①存在明顯腦外傷；②傷后即可出現(xiàn)昏迷或意識(shí)性障礙等癥狀，時(shí)間＞6 h；③均在我院接受MRI常規(guī)序列、DWI、SWI等序列掃描檢查[6]。排除標(biāo)準(zhǔn)為：①既往有神經(jīng)系統(tǒng)病史；②心、肝、肺、腎等重要臟器合并嚴(yán)重器質(zhì)性病變或其他嚴(yán)重?fù)p傷；③腦外傷后有腦水腫性顱內(nèi)壓升高或顱內(nèi)血腫意識(shí)障礙；④其他原因引起的意識(shí)功能障礙；⑤存在MRI檢查禁忌證[7]。本次研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，所有患者均知情并簽署知情同意書。

1.2 方法 所有患者在外傷后行MRI 檢查，檢查儀器為美國(guó)GE 公司的Discovery MR 750w 3.0T 超導(dǎo)磁共振掃描儀，8 通道頭部相控陣線圈，對(duì)所有患者行MRI 常規(guī)序列（T1WI、T2WI）、DWI 序列和SWI 序列的全腦掃描，掃描參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 各序列的掃描參數(shù)

1.3 圖像處理及分析 所有圖像均傳送至GE AW 4.7 工作站中，通過(guò)Functool 軟件進(jìn)行后期處理和分析。DWI 圖像經(jīng)軟件計(jì)算出表觀擴(kuò)散系數(shù)，采集的SWI原始圖像自動(dòng)計(jì)算出幅度圖和相位圖，之后經(jīng)工作站進(jìn)行最小信號(hào)強(qiáng)度投影法重建得出最終SWI圖像。所有閱片分析工作均由我院兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像學(xué)醫(yī)師采用雙盲法進(jìn)行，分析內(nèi)容包括：病變部位、范圍、數(shù)目、大小、形態(tài)及各序列的信號(hào)特點(diǎn)。閱片意見(jiàn)不一致時(shí)，由兩名醫(yī)師共同協(xié)商給出一致意見(jiàn)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行分析處理，計(jì)數(shù)資料采用百分?jǐn)?shù)表示，兩組間數(shù)據(jù)比較采用χ2檢驗(yàn)，兩兩比較采用χ2分割檢驗(yàn)。設(shè)P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 共檢出371 處DAI 病灶，其分布區(qū)域主要為基底節(jié)、胼胝體、丘腦、深部白質(zhì)區(qū)、腦干和皮髓質(zhì)交界區(qū)。MRI 各序列對(duì)不同分布區(qū)域DAI 病灶的檢出情況見(jiàn)表2

表2 MRI各序列對(duì)不同分布區(qū)域DAI病灶的檢出率比較

由表2 可見(jiàn)，SWI、DWI 的DAI 病灶總檢出率均明顯高于T1WI、T2WI，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2分別=357.06、174.96、236.47、84.30，P均＜0.05）。

2.2 MRI 各序列對(duì)微出血病灶、水腫性病灶的檢出數(shù)目見(jiàn)表3

表3 MRI各序列對(duì)微出血病灶、水腫性病灶的檢出數(shù)目比較/個(gè)

由表3 可見(jiàn)，SWI 對(duì)微出血病灶的檢出數(shù)目明顯多于DWI、T1WI 和T2WI（χ2分別=345.21、307.75、234.92，P均＜0.05），DWI 對(duì)水腫性病灶的檢出數(shù)目明 顯 多 于SWI、T1WI 和T2WI（χ2分 別=159.04、45.83、145.46，P均＜0.05）。

2.3 MRI各序列中DAI病灶的信號(hào)特點(diǎn)見(jiàn)圖1

圖1 腦外傷導(dǎo)致DAI合并微出血患者的MRI各序列掃描結(jié)果

由圖1A、圖1B 可見(jiàn)，DAI 微出血病灶T1WI、T2WI 均呈現(xiàn)多樣性信號(hào)，部分信號(hào)混雜。急性期主要是等T1、T2的低、稍高信號(hào)；亞急性期早期以短T1、T2 高信號(hào)為主，中晚期以短T1、長(zhǎng)T2 信號(hào)為主，慢性期以長(zhǎng)T1、T2 囊性信號(hào)或長(zhǎng)T1、短T2 信號(hào)為主。由圖1C可見(jiàn)，DWI序列在急性期呈現(xiàn)低信號(hào)，超急性期呈現(xiàn)高信號(hào)，亞急性期早期呈現(xiàn)低信號(hào)或邊緣高信號(hào)、內(nèi)部低信號(hào)，亞急性期中晚期以高信號(hào)為主，慢性期以低信號(hào)為主。由圖1D 可見(jiàn)，SWI 序列在急性期、亞急性期和慢性期均呈現(xiàn)低信號(hào)。

由圖1A 可見(jiàn)，DAI 水腫性病灶T1WI 序列呈現(xiàn)不均勻等信號(hào)或稍低信號(hào)。由圖1B、圖1C 可見(jiàn)，T2WI 和DWI 呈現(xiàn)高信號(hào)，由圖1D可見(jiàn)，SWI 序列呈現(xiàn)高信號(hào)或邊緣高信號(hào)、內(nèi)部低信號(hào)。

3 討論

DAI 是在外力作用下引起的以廣泛性的神經(jīng)軸索斷裂為特征的嚴(yán)重腦損傷。腦組織在外力作用下以不同的加速度運(yùn)動(dòng)對(duì)神經(jīng)纖維產(chǎn)生剪切力[8,9]，從而造成軸索和微小血管斷裂，微小血管周圍通常會(huì)出現(xiàn)彌散性腫脹和間隙增寬。DAI 的臨床表現(xiàn)不具有特異性，臨床上主要采用影像學(xué)手段，根據(jù)其間質(zhì)水腫、出血等征象進(jìn)行鑒別診斷[10]。然而，常規(guī)MRI 序列在診斷DAI 中難以發(fā)現(xiàn)輕微水腫和微出血病灶，在臨床診斷DAI上存在一定的局限性。

近年來(lái)，DWI、SWI 技術(shù)已逐步應(yīng)用于DAI 病灶的臨床診斷中，使DAI 病灶的診斷準(zhǔn)確率得到明顯提升。據(jù)報(bào)道，DWI 可最快在缺血后2～7 min 發(fā)現(xiàn)病灶，幾乎與腦組織發(fā)生細(xì)胞內(nèi)水腫的時(shí)間同步[11,12]。SWI 是一種反映組織間磁敏感性差異的成像技術(shù)，具有高分辨率、高信噪比等特點(diǎn)，能夠發(fā)現(xiàn)常規(guī)MRI 序列不能顯示或遺漏的微小病灶，能夠更加敏感地發(fā)現(xiàn)出血性病灶[13]。本次研究中，DAI 病灶主要分布在基底節(jié)、胼胝體、丘腦、深部白質(zhì)區(qū)、腦干和皮髓質(zhì)交界區(qū)，與既往研究結(jié)果基本一致。SWI、DWI 的DAI 病灶總檢出率均明顯高于T1WI、T2WI，在一定程度上體現(xiàn)了DWI、SWI 在早期診斷DAI上的應(yīng)用價(jià)值。

DWI 的成像原理是水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，根據(jù)其受限程度進(jìn)行成像[14]。DAI 發(fā)生后，腦細(xì)胞水腫可導(dǎo)致腦部血液的灌注量明顯降低，腦細(xì)胞在缺氧狀況下出現(xiàn)能量代謝障礙，抑制了鉀、鈉ATP 酶的活性，導(dǎo)致水分子在細(xì)胞外間隙的彌散能力下降，因而在DWI 序列中表現(xiàn)為高信號(hào)[15]。本次研究中，DWI 序列檢出水腫性病灶比例明顯高于SWI、T1WI、T2WI，說(shuō)明DWI 在檢出水腫性病灶上具有明顯優(yōu)勢(shì)。

DAI 發(fā)生后，腦微小血管的出血、斷裂導(dǎo)致脫氧血紅蛋白、正鐵血紅蛋白以及含鐵血黃素等順磁性物質(zhì)在腦實(shí)質(zhì)中沉積[16]。血細(xì)胞的這些分解產(chǎn)物可導(dǎo)致腦內(nèi)局部磁場(chǎng)不均勻而產(chǎn)生相位差異，SWI 利用血液中血紅蛋白和其他物質(zhì)與鐵代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的磁敏感性差異進(jìn)行成像[17]，能夠極為敏感地檢測(cè)出由腦內(nèi)局部磁場(chǎng)不均勻而產(chǎn)生細(xì)微相位差異，進(jìn)而清晰顯示腦內(nèi)微出血病灶，且不受創(chuàng)傷后時(shí)間窗的限制，在診斷DAI 中價(jià)值較高[18，19]。本次研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：微出血病灶在SWI 序列中多表現(xiàn)為多發(fā)性斑點(diǎn)狀、斑片狀低信號(hào)，病灶大小不一，散在分布，部分病灶邊緣可見(jiàn)高信號(hào)水腫帶。SWI 對(duì)微出血病灶檢出數(shù)明顯高于DWI、T1WI、T2WI，說(shuō)明了SWI在檢出DAI微出血病灶中巨大優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，SWI 序列和DWI 序列在診斷DAI 病灶的檢出情況優(yōu)于常規(guī)MRI 序列。其中，SWI 序列在檢出微出血病灶上的敏感性優(yōu)于DWI 序列，DWI序列則在檢出單純水腫性病灶方面更具優(yōu)勢(shì)。二者聯(lián)合能夠彌補(bǔ)各自的不足，從而提高DAI 病灶的檢出率。