重型創傷性腦損傷高場強磁共振彌散張量成像評估研究

[摘要] 目的 評價高場強磁共振彌散張量成像檢查在重型顱腦損傷傷情評估方面的應用價值。 方法 統計2010年3月～2012年9月42例STBI患者臨床資料，對患者急性期行GCS評分，評估患者病情嚴重性，并進行常規MR檢查，同時進行高場強DTI檢查。 結果 42例STBI患者中，常規MR檢查共檢出98個病灶，高場強DTI檢查共檢出119個病灶；小于2 mm的微小病灶組中，常規MR檢查共檢出7個病灶，高場強DTI檢查共檢出22個病灶。 結論 高場強DTI檢查較常規MR檢查對微小病灶檢出率較常規MR高，其結果可以作為評估STBI患者病情嚴重性的有力工具。

[關鍵詞] 高場強磁共振彌散張量成像檢查；重型顱腦損傷；預后

[中圖分類號] R445.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-0616（2013）04-09-03

創傷性腦損傷（traumatic brain injury，TBI）是引起人類殘疾和死亡的重要原因之一，而重型顱腦損傷（severe traumatic brain injury，STBI）即GCS評分在8分以下的顱腦損傷更是造成病人植物生存以及嚴重致殘的主要原因之一。因此及時、準確地評估其損傷程度及預后對其救治具有重要的指導意義。

STBI患者的CT以及常規MRI檢查往往僅能發現STBI伴發的2 mm以上的出血灶，而往往STBI的微小病變部位分散，很難獲得特征性的早期影像學診斷依據。從而導致往往有很多微小出血點以及近腦干區甚至腦干區的損傷被忽略掉或沒有被檢出，影響了通過影像學檢查對病情的評估以及對預后的判斷。

本研究通過研究STBI患者MR及高場強彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）檢查，對比研究STBI患者的

高場強DTI檢查表現，對比評價MRI和高場強DTI檢查對微小病灶的檢出價值，從而研究高場強DTI檢查在STBI患者病情評估中的應用價值。通過本研究結果可以對STBI患者損傷部位、程度進行評估，具有重要的臨床價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2010年3月～2012年9月內蒙古林業總醫院（內蒙古民族大學第二臨床醫學院）神經外科共收治42例重型顱腦損傷STBI患者，其中男27例，女15例；年齡17～65歲，平均（41.1±1.2）歲。受傷原因：車禍傷29例，墜落傷7例，打擊傷6例，外傷后均呈持續昏迷狀態。全部患者入院GCS評分均在8分以下。其中GCS評分3～4分11例，5～6分15例，7～8分16例。全部病例均住院行MRI掃描并行高場強DTI檢查，根據美國神經外科醫師協會和腦外傷基金會1995年5月制訂的《重型顱腦損傷診治指南》和2006年發布的《腦外傷外科治療指南》進行規范性治療。

1.2 方法

1.2.1 掃描方法 采用美國GE公司生產的Signa HDx 3.0T 超導型磁共振掃描機，8通道頭線圈。DTI彌散張量成像的彌散方向為55，掃描參數：T1 FLAIR：TR 3 160 ms，TE 6.6 ms，TI 960 ms；FSE T2WI：TR 5 100 ms，TE 121.9 ms；EPI DTI：TR 2 000 ms，TE 77.2 ms，b-1 000 s/mm。矩陣288×224，FOV 16 cm×16 cm，層厚3 mm，間隔0。

1.2.2 圖像后處理 采用GE ADW-4.4專用磁共振工作站的Functool-2圖像處理軟件對DTI數據進行自動分析，使用DT1分析軟件Dti Studio2.4進行處理、分析、測量DTI的有關數據，通過該軟件重建人腦各層面的平均ADC圖像，獲得T2加權痕量（T2 Weighted trace，T2WT）圖。圖像分析由兩位高年資影像科醫師及兩位高年資神經外科醫生共同判斷完成，結果一致者為有意義陽性或陰性病例。

1.3 統計學處理

應用SPSS11.5統計軟件包進行統計學處理數據，采用x2檢驗來統計兩組之間的結果差異，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 STBI患者顱內病灶數量統計

42例STBI患者中，常規MR檢查以及高場強DTI檢查對于顱內病灶的檢出結果見表1。

可見，42例STBI患者中常規MR檢查與高場強DTI檢查之間差異有統計學意義（P<0.05）。在GCS評分3～4分組的11例患者中，常規MR檢查與高場強DTI檢查之間具有統計學差異（P<0.05）。在GCS評分5～6分組的15例患者中，常規MR檢查與高場強DTI檢查之間具有統計學差異（P<0.05）。在GCS評分7～8分組的16例患者中，常規MR檢查與高場強DTI檢查之間差異無統計學意義（P>0.05）。

2.2 STBI患者顱內微小病灶數量統計

42例STBI患者中，常規MR檢查以及高場強DTI檢查對于顱內微小病灶的檢出結果見表2。

常規MR檢查以及高場強DTI檢查圖對照，腦干區見圖1～2；胼胝體區見圖3～4，可見T2WT圖中發現了在T2加權像中未顯示的病灶。

3 討論

3.1 DTI在STBI診斷中的研究現狀

根據不同國家以及不同時期的流行病學資料統計[1]，STBI的發病率在各種類型的致死性創傷中居于首位，隨著高速交通工具的應用，建筑事業的發展，以及各種運動損傷的增加，當今社會STBI的發病率呈繼續增高趨勢，TBI的病死率和致殘率居高不下，總病死率高達30%～50%左右[2]。

MR檢查是診斷STBI最佳的影像學方法，尤其是在非出血性STBI方面，影像學檢查顯示病灶以彌漫性、微小的、僅局限于白質纖維束的異常病灶為特征，邊界可模糊或清楚。隨著MR技術的發展，出現了磁共振擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）技術，DWI對超急性腦損傷病變較敏感，可發現MR平掃其他序列不能發現的損傷灶。隨后MR檢查技術不斷飛速發展，出現了DTI技術，DTI是一種檢測水分子微觀隨機運動規律的新技術，能反映水分子在白質內擴散的優勢方向，從而顯示腦白質纖維束的走行方向，被用來觀察白質纖維束的空間方向性和完整性，也稱為白質束成像（diffusion tensor tractography，DTT），或纖維跟蹤技術（fiber tracking，FT）。DTI在腦損傷檢查方面已經廣泛用于臨床并且表現出巨大的作用以及廣闊的前景。

在過去的十幾年中，MRI技術有了顯著的進展，不僅能夠分析顱腦結構和形態學的表現，而且能夠獲得代謝、生理等方面的功能信息，目前先進的MRI技術如磁共振DTI技術[3]，可提供腦組織的顯微結構，是目前唯一能夠在人的活體大腦無創性研究腦白質纖維束形態結構的方法，在腦組織損傷的診斷與治療中有著十分廣闊的應用前景。尤其是新一代高場強MRI條件下，DTI檢查對于微小出血點以及近腦干區甚至腦干區的損傷檢出率較高，可以有效地評估STBI患者的病情以及判斷其預后[4]。

目前，在新一代高場強MRI條件下，因其檢查時間大大縮短、成像質量更加清晰，DTI檢查對于STBI患者的顱內微小病灶的檢出率大大增加，AHanakis等[5]發現STBI患者除出血灶及水腫病灶外，DTI檢查發現的微小病灶在其他常規影像學檢查結果中多未被提及。DTI可以清楚顯示腦白質纖維束的走行情況，判斷腦白質纖維束的完整與否，從而對STBI患者恢復機制和永久性損傷做出解剖學解釋。隨著掃描技術的改進（如投影重建技術等），DTI在STBI患者的近腦干區及腦干區的細微病變早期診斷中，得到了更加廣泛的應用。STBI患者的尸體DTI研究[6]發現有腦干纖維束結構的紊亂表現。從而證實其在腦干區損傷診斷中的應用。

3.2 本研究中DTI檢查所見

本組研究中，在42例STBI患者中常規MR檢查共檢出98個病灶，而高場強DTI檢查共檢出119個病灶，兩者之間差異有統計學意義（P<0.05）。在GCS評分3～4分組以及5～6分組的2組病例中，常規MR檢查的病灶檢出率與高場強DTI檢查差異明顯，而在GCS評分7～8分組的病灶檢出率則區別不大。在常規病灶檢出率比較，常規MR檢查的病灶檢出率與高場強DTI檢查未見差異（P>0.05），而在微小病灶（<2 mm）的檢出率方面比較差異有統計學意義（P<0.05），高場強DTI檢查優勢明顯。同時實驗發現在高場強DTI檢查檢出常規MR檢查為陰性的21個病灶中，大部分為而微小出血點以及近腦干區甚至腦干區的病灶，這說明了高場強DTI檢查對于微小病灶及腦干區損傷檢出率方面有著更加明顯的優勢，這與有關研究是吻合的[7-8]。

3.3 本實驗中DTI在STBI診斷中的應用價值

本實驗證實，高場強DTI檢查對于STBI患者的顱內病灶檢出明顯優于常規MR檢查，可以應用于臨床，對STBI患者損傷部位、程度進行準確評估，從而指導臨床對于STBI患者的積極治療，具有重要的臨床價值。DTI技術的發展為診斷STBI提供了更為廣闊的空間，DTI技術出現已經有10余年的歷史，隨著其成像技術也不斷出現和改進，必將在STBI診斷以及預后判斷方面有更進一步的發展。

[參考文獻]

[1] Bayir H，Clark RS，Kochanek PM.Promising strategies to mini-mize secondary brain injury after head trauma[J].Crit Care Med，2003，31（1）：112-117.

[2] Smucker P，Hekmatyar SK，Bansal N，et al.Intravenous polyethylene glycol successfully treats severe acceleration induced brain injury in rats as assessed by magnetic resonance imaging[J].Neurosurgery，64（5）：984-990.

[3] Hamime T，Nofiko K，Yoshio M，et al.How does water difusion in human white matter change following is chemic stroke？[J].Magn Reson Med Sci，2009，8（3）：121-134.

[4] Ashwal S，Holshouser BA，Tong KA.Use of advanced neuroimaging techniques in the evaluation of pediatric traumatic brain injury[J].Dev Neurosci，2006，28（4-5）：309-326.

[5] AHanakis K，Hagnhton VM，Carew JD，et al.Diffusion tensor RM imaging in diffuse axonal injury[J].AJNR Am J Neuroraidol，2002，23（5）：794-802.

[6] Yen K，Weis J，Kreis R，et al.Line-scan diffusion tensor imaging of the posttraumatic brain stem changes with neuro-pathologic correlaton[J].AJNR Am J Neuroradiol，2006，27（1）：70-73.

[7] 王雙坤，戴建平，馬軍，等.磁共振彌散張量成像對彌漫性軸索損傷的研究[J].中國醫學影像技術，2005，21（12）：1799-l801.

[8] Yanli Du，Yu Li，Qing Lan.1H-Magnetic resonance spectroscopy correlates with injury severity and can predict coma duration in patients following severe traumatic brain injury[J].Neurology India，2011，59（5）：679-684.

（收稿日期：2012-12-25）