腦CT灌注成像對輕型顱腦損傷預后的評估價值

謝安明,尚 峰,鄧 磊,王柳仙,魏文峰,范華剛

輕型顱腦損傷(mild traumatic brain injury, mTBI)是指外力直接或間接作用于頭部后導致短暫的意識喪失或記憶功能障礙,卻無明顯腦組織結構異常的腦損傷(traumatic brain injury, TBI),格拉斯哥昏迷量表評分(glasgow coma scale,GCS)≥13分,外傷后出現短暫昏迷,時間短于30 min,外傷后可出現一過性記憶喪失,持續時間短于24 h,無需外科手術干預治療[1,2]。mTBI一般為閉合性顱腦損傷,意識喪失或改變及創傷后遺忘是其特征性癥狀,而神經功能學及神經影像學檢查基本正常[3]。在TBI發生后,由于血流動力學改變,可能出現腦灌注不足、腦血容量下降等繼發性損害[4]。常規CT平掃難以發現TBI患者的血流動力學變化,但CT灌注成像(CT perfusion imaging,CTP)通過注射外源性對比劑,繪制時間-密度曲線,能夠定量腦灌注參數[5]。本研究對mTBI患者進行CTP,旨在對臨床干預治療及評估預后提供影像學依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2020-01至2022-01于我院就診的mTBI患者34例,其中男20例,女14例,年齡18～65歲,平均(48.5±8.5)歲。致傷原因:交通傷20例、墜落傷8例、打擊傷6例。納入標準:(1)近3 d有急性顱腦損傷病史;(2)顱腦損傷后GCS評分為13～15分;(3)初診時CT平掃顱內未見異常出血灶;(4)傷后出現頭痛、嘔吐。排除標準:(1)嚴重多發傷;(2)過敏體質、嚴重腎功能不全、嚴重心肺功能不全、生命體征不穩定;(3)mTBI發生前合并有其他顱腦手術史。本研究已獲得我院倫理委員會審查批準,患者或法定代表人簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 腦震蕩后綜合征問卷(rivermead post concussion syndrome questionnaire,RPQ) 量化評估mTBI后腦震蕩綜合征(post-concussion syndrome,PCS)嚴重程度的主要工具為通用型PCS檢查表清單,其中包括了廣泛應用的RPQ[6]。本研究RPQ評分由神經外科高年資醫師行CTP檢查后1個月完成,0～14分為正常(PCS陰性組),>14分為異常(PCS陽性組),分值越高表明腦創傷后綜合征越嚴重。

1.2.2 掃描及重建方法 采用美國GE公司生產的Discovery64排能譜CT,先行頭顱常規5 mm層厚、5 mm層間距橫斷位平掃,然后選擇對全腦進行動態灌注成像掃描,頭顱常規CT掃描,層厚及層間隔為5 mm,電壓120 kV,電流125 mAs。腦灌注掃描使用高壓注射器經肘前靜脈注射碘克沙醇對比劑50 ml,注射速率5 ml/s,在注射后5 s進行CTP掃描,管電壓100 kV,管電流180 mA,層厚5 mm,視野(field of view,FOV)為25 cm×25 cm,層數25層,共計800張圖像,掃描時間54 s。采用GE后處理工作站(GE AW4.6)中的CT perfusion 4D軟件對原始灌注數據進行后處理。該軟件半自動選擇動靜脈感興趣區(region of interest,ROI)進行時間-密度曲線的計算,必要時人為調整ROI位置。腦血流灌注參數包括腦血流量(cerebral blood flow, CBF)、腦血容量(cerebral blood volume, CBV)、平均通過時間(mean transit time, MTT)、對比劑達峰時間(transit time to peak, TTP)及對比劑可以到達所有組織的時間(Tmax)。ROI的局部腦血流量測量方法由兩位副高職以上放射診斷醫師對所得灌注參數圖進行分析,評價灌注是否異常并對異常灌注區域達成一致意見,將異常灌注中心區域作為ROI,測得ROI的CBF值及對側鏡像區的CBF值。

2 結 果

1個月后, PCS陽性12例(35.3%),RPQ評分(22±4.6)分; PCS陰性22例,RPQ評分(6.0±2.8)分,兩組比較差異有統計學意義(P<0.05)。共30例(88.2%)發現局部腦灌注減低區(圖1),局部低灌注區CBF(19.3±2.7),與對側鏡面的CBF(25.8±2.1)比較,差異有統計學意義(P<0.05)。30例灌注異?；颊咧杏?1例(36.7%)出現PCS,4例無灌注異?；颊咧袃H1例(25.0%)出現PCS。

圖1 輕型顱腦損傷患者CTP灌注參數

3 討 論

TBI是由外傷引起的大腦結構損傷和(或)腦功能的損壞,臨床癥狀包括意識水平的下降或喪失、記憶喪失、精神狀態改變、短暫或長期的神經功能缺損及顱內病變[7]。這種損傷包括神經元、膠質細胞和其他細胞的直接損傷、挫傷、血管損傷(出血)和軸突的剪切傷,繼發性損傷在傷后隨時間逐漸發展,是細胞、分子及代謝級聯相互作用,導致內源性神經化學物質的改變及炎癥的產生,最終導致腦細胞死亡、組織損傷和細胞萎縮[8,9]。全球每年約5000萬人出現TBI,其發病率、致殘率及病死率都較高[10]。在軍事行動中,顱腦損傷也是導致官兵傷亡的主要因素之一[11]。既往研究發現,軍事行動導致的mTBI可引起神經及精神功能改變、認知功能異常及視覺異常等[12,13]。除了CT常規平掃外,CTP能夠定量評價腦血流的改變,幫助制定合適的診療方案,評估治療結果并預測預后[14]。CTP通過注射碘化造影劑,隨著時間的變化繪制時間-密度曲線,經過后處理導出灌注參數圖,反映腦組織的血流動力學特征,動態評價TBI患者病情變化情況[15]。

本研究發現,mTBI患者多表現為一處或多處局部低灌注改變,CBF下降,Tmax、MTT及TTP延長,與既往研究一致[16, 17]。TBI后,損傷程度較輕時,部分患者腦內血流動力學尚能自我調節,損傷較重時,由于水腫及血管痙攣,全腦灌注下降,腦組織處于不同程度的缺血缺氧狀態[18]。低灌注程度越重,TBI患者預后越差,本研究發現,低灌注區域越多,低灌注程度越重,患者發生PCS概率越大。本研究發現,在CTP多種灌注參數中,CBV在發現低灌注區域不敏感,可能是由于CBF下降與動脈通過時間延長共同作用所致。

對于mTBI患者腦血流量及腦灌注的變化,腦血管內皮細胞在維持腦組織內環境穩定過程中發揮了重要作用。腦灌注壓被定義為平均動脈壓和顱內壓的差值,如果<70 mmHg就認為 TBI 患者的臨床預后較差[19]。腦灌注減少及其相應的繼發性缺血缺氧會對mTBI的病理生理反應產生影響。顱腦損傷發生后,腦氧代謝狀態發生變化,氧供和氧耗均呈現較大波動,腦灌注指標發生異常。腦損傷發生后,腦血流受損傷影響相對較慢[20]。本研究發現,34例mTBI患者中有12例(35.3%)出現PCS,而且mTBI患者中存在局部異常灌注組中(30例)發生陽性PCS的概率較高,與謝秀海等[21]的研究結果一致。

本研究為單中心回顧性研究,病例數較少,結果可能存在偏倚;手動勾畫ROI可能存在一定程度的偏倚,但本研究通過兩名高年資醫師共同勾畫ROI,最大限度減少了偏倚。CTP作為一項快速、全面的檢查手段,適用于急需干預的mTBI患者,能夠為判斷病情及臨床預后方面提供影像學客觀指標。