3D ASL成像對輕型顱腦損傷評估價值分析

謝秀海 ，湯光宇 ，趙振國 ，錢幫偉 ，隋海晶 ，楊柳青 ，楊文進

（1.同濟大學附屬第十人民醫院放射科，上海 200072；2.上海市浦東新區人民醫院，上海 201200）

創傷性顱腦損傷是指外加爆力或剪切力作用于顱腦所致的損傷。輕度顱腦損傷（Mild traumatic brain injury，mTBI）是指創傷性顱腦損傷后Glasgow昏迷量表（GCS）評分≥13分；外傷后出現短暫昏迷，時間少于30 min，外傷后一過性記憶喪失，持續時間少于24 h，和（或）其他無需外科手術的顱內神經功能異常[1]。mTBI在常規MRI序列及CT檢查陽性率不高，臨床表現可輕可重，臨床醫生及患者在分析處理病情時容易造成忽略，可能導致部分mTBI患者癥狀遷延不愈而引起醫療糾紛。隨著MRI新技術的發展以及掃描時間的縮短，MRI在mTBI的應用越來越受到重視。本研究結合腦震蕩后綜合征問卷（Rivermead post concussion syndrome questionnaire，RPQ）評分就三維動脈自旋標記成像 （3-dimensional arterial spin labeling，3D ASL） 檢 查 對mTBI患者臨床診斷及預后價值進行分析、探討。

1 資料與方法

1.1 研究對象

收集上海市浦東新區人民醫院2016年6月—2017年5月神經外科收治的mTBI病例，共35例符合標準入選病例組，男24例，女11例，年齡18～62歲，平均（35.32±7.63）歲。 致傷原因分別為：交通傷17例，墜落傷8例，摔傷8例，爆力擊打傷2例。

本實驗病例組入選標準為：①最近5天內有急性創傷性顱腦損傷病史；②顱腦外傷后GCS評分為13～15分；③初診時CT檢查未見明顯出血征象；④傷后無或僅有短暫意識喪失，意識喪失時間＜30 min；⑤外傷后出現如頭痛、忘事、嘔吐及植物神經功能紊亂等癥狀；⑥傷前智能正常，無精神病史及嚴重心身疾病病史。排除標準：①有嚴重的多發傷；②有嚴重的慢性疾??；③傷前有嚴重的中樞神經系統疾病；④病史資料不完整。

本實驗同期選取年齡、性別相匹配的25例于本院健康體檢的志愿者作為健康對照組，并都作相同序列的磁共振成像檢查。其中男15例，女10例，年齡 22～58 歲，平均（36.72±6.52）歲。

對照組入選標準：①既往身體健康，未發現顱腦創傷、手術、遺傳性及精神病史等；②GCS評分15分；③MRI檢查未見異常。排除標準：近1年有創傷史及其他嚴重疾病史。

本研究經醫院醫學倫理委員會批準，告知所有研究對象本研究的目的、方法及注意事項，并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 MRI檢查方法及設備

病例組均在外傷后5天內完成MRI檢查，完成時間為（2.63±1.47）天，對照組于體檢后 24 h 內行MRI檢查。采用GE Signa Excite HD 1.5T超導型磁共振掃描儀完成掃描，最大梯度場為33 mT/m，梯度切換率 120 T/（m·s）；掃描范圍包括全腦，頭線圈使用八通道相控陣頭線圈，掃描基線為胼胝體膝部及壓部連線。掃描序列包括T1WI、T2WI、T2液體衰減反轉恢復序列（T2-FLAIR）、磁敏感加權成像（SWI）、3D ASL?？倰呙钑r間約為20 min。T1WI序列參數：TR 400 ms，TE 15 ms， 層厚 6 mm， 矩陣 256×256，FOV 24 ×24 cm，NEX 1.00；T2WI序列參數：TR 3 000 ms，TE 100 ms， 層厚 6 mm， 矩陣 256×256，FOV 24×24 cm，NEX 2.00；T2-FLAIR 序列參數：TR 860 ms，TE 125 ms，層厚 6 mm，矩陣 256×256，FOV 24×24 cm，NEX 1.00；SWI序列參數：TR 53 ms，TE 43 ms， 層厚 3 mm， 矩陣 416×320，FOV 24×24 cm，NEX 0.75；3D ASL 序列參數：TR 4 500ms，TE 10ms，標記延遲時間1 520 ms，層厚4 mm，矩陣516×516，FOV 24×24 cm，NEX 3.00。

1.2.2 MRI數據處理與分析

在 GE Advantage workstation 4.6 工作站上，應用Functool軟件對3D ASL數據進行后處理獲得全腦灌注腦血流圖。感興趣區的局部腦血流量（Regional cerebral blood flow，rCBF）測量方法：由兩位副高以上放射診斷醫師對所得3D ASL圖像分析，評價灌注是否異常并對異常灌注區部位達成一致意見，比值在80%～120%之間的認為正常，將異常灌注中心區作為ROI，測得感興趣區rCBF值及對側鏡面區的rCBF均值。

1.2.3 RPQ 評分

由高年資神經外科醫師在行MRI檢查3月后對患者組進行RPQ評分，0～14分為正常，設為腦震蕩后綜合征（Post concussion syndrome，PCS）陰性組，＞14分為異常，設為PCS陽性組，分值越高，表明腦創傷后綜合征越嚴重。

1.3 統計學分析

使用SPSS 17.0軟件進行統計學處理，計量數據以均數±標準差（±s）表示，兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗，組內比較采用配對t檢驗；計數資料比較采用四格表資料的Fisher確切概率法檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

35例mTBI腦創傷后3月后RPQ評分，13例RPQ 評分＞14 分（均值 22±8.58），設為 PCS 陽性組；22 例 RPQ 評分≤14 分（均值 6.33±5.16），設為 PCS陰性組，兩組評分比較存在顯著性差異（P＜0.01）。

志愿者對照組3D ASL所示雙側對稱腦組織區rCBF值差異無統計學意義，未發現明顯局部腦血流異常灌注區。35例mTBI患者中有17例發現局部灌注減低區 （圖1，2），局部低灌注區 rCBF均值（32.47±11.22） mL/（100g·min） 與對側鏡面區 rCBF均值（49.62±10.83） mL/（100g·min）比較，兩者存在顯著差異（P＜0.01）。 17 例發現 rCBF 灌注減低區患者中有11例PCS陽性，18例未發現rCBF存在明顯灌注減低區患者中僅有2例PCS陽性，mTBI患者中存在局部灌注減低區組發生陽性PCS的概率明顯高于無明顯局部低灌注區組（P＜0.01，表1）。

表1 rCBF低灌注陽性和陰性組PCS陽性發生率比較

3 討論

圖2 男，29歲，mTBI，GCS評分13分。圖2a：頭顱CT平掃未見明顯出血灶。圖2b：T2-FLAIR兩側顳葉未見明顯異常信號影。圖2c：SWI顯示右側顳葉多發微出血灶（箭頭）。圖2d：3D ASL顯示右側顳葉微出血區腦血流灌注減低，低于對側鏡像區。Figure 2. Male，29 years old，mTBI，GCS score 13.Figure 2a：There was no obvious hemorrhagic focus on CT scan.Figure 2b：There was no obvious abnormal signal on both temporal lobes on T2-FLAIR.Figure 2c：SWI displayed multiple hemorrhagic foci in the right temporal lobe(arrow).Figure 2d：3D ASL showed a decrease in cerebral blood flow in the right temporal lobe hemorrhage region，which was lower than that in the contralateral mirror region.

mTBI是腦外傷中最常見的一種類型，大部分mTBI患者通過對癥處理，可以得到完全康復，但仍有部分患者出現經欠不愈的頭昏、頭痛及一些精神或自主神經功能紊亂癥狀，遷延成PCS，臨床上沒有確切的神經系統體征[2]。Rivermead和RPQ從頭痛、惡心或嘔吐、頭暈、睡眠障礙、怕聲、易疲勞、心情不好、易發脾氣、失落感或煩躁、注意力不集中、健忘、思維遲緩、視物模糊、復試、怕光、不安16個癥狀對患者進行評分，是目前認為對是否患有PCS最具可信度的評定量表。宗玲等[3]報道0～14分為正常人群的RPQ得分的95%可信區間，認為得分＞14分為存在PCS陽性癥狀。本研究結果顯示，mTBI患者組3月后RPQ評分，其中＞14分13例，存在PCS陽性癥狀發生率37.14%，略高于以往研究結果[3-4]，可能因本組mTBI病例癥狀較重，存在短暫昏迷和外傷后失憶的患者比例較高（85.71%）。

顱腦損傷的病理變化復雜，包括原發機械性損傷引起的急性腦組織、腦血管破壞，以及急性創傷后引起一系列由細胞分子參與應激反應所導致的繼發性腦損傷。部分mTBI患者長期存在頭痛、頭暈等自覺癥狀，這些癥狀多由急性創傷后應激反應所導致的繼發性腦損傷所致。繼發性腦損傷的嚴重程度與病情的嚴重程度成正相關，而腦微循環障礙被認為是最重要的影響因素[5]。腦外傷的研究一直側重于腦外傷后神經組織發生的形態變化及其治療，而對腦微循環的改變及治療認識不足。目前研究證實采用動脈自旋標記技術獲得的CBF值與PET的吻合[6]。Grossman等[7]應用ASL技術對mTBI患者進行檢查，研究發現腦內出現多個灌注減低區域，rCBF明顯減少，提示ASL技術對mTBI患者腦微循環異常帶來客觀的評估依據。

3D ASL作為一種組織灌注成像的新技術，能夠更完全地評價組織灌注水平，克服了常規ASL信噪比低、成像范圍小、采集時間長等缺點，具有無創、操作簡單、重復性好等優點[8]。本研究運用3D ASL檢查技術，對比mTBI患者組與健康志愿者組CBF圖，發現mTBI患者全腦CBF值較對照組明顯降低，部分輕型顱腦損傷患者腦內出現rCBF減低區，對比其對側鏡面區rCBF值明顯減低，與黃榮慧等[8]的研究結果相一致。本組35例mTBI患者，17例發現rCBF存在灌注減低區（48.57%），提示部分急性mTBI患者存在腦微循環障礙。13例PCS陽性患者中有11例腦外傷急性期發現rCBF存在灌注減低區，僅有2例PCS陽性患者未發現rCBF存在明顯灌注減低區，提示mTBI患者中存在腦微循環障礙預后較差，更容易導致PCS的發生。馬軍朋等[9]研究發現一組病例腦挫傷區rCBF值高于對側鏡區，認為早期TBI患者處于急性損傷或腦再灌注損傷狀態，腦挫傷區細動脈擴張，局部血流加快呈高灌注狀態；本研究未發現相同病例，其原因可能為病例差異所致，本組病例較輕，CT上均未見明顯腦挫傷改變，腦挫傷的程度不同，繼而引起血管灌注狀態的差別。本研究同時發現SWI檢出微出血灶區更容易出現局部CBF低灌注區，提示合并出血的損傷（挫裂傷）較單純挫傷更容易產生明顯的水腫而降低局部血流灌注。

本研究存在一定的不足，如病例數較少、評價灌注區異常的主觀性判斷（ROI的設置、大小、定位等）可能存在誤差，需要在今后的研究中進一步完善。

總之，mTBI存在不同程度的全腦或局部腦血流灌注減低，3D ASL技術作為一種無創、可重復性好的組織灌注成像法，可定量檢測出mTBI患者腦血流量減低情況，對外傷后腦組織的微循環改變作出判斷，為臨床診治提供客觀影像學依據，早期改善和恢復腦組織微循環，改善腦外傷患者預后。