磁共振彌散成像對(duì)重型顱腦損傷應(yīng)用評(píng)價(jià)

1、背 景,重型顱腦創(chuàng)傷（severe trauma brain injury STBI）其危害程度最大，死亡率、致殘率仍然很高，占首位 。傷情判斷、病情進(jìn)展觀察以及預(yù)后預(yù)測(cè)是我們所面對(duì)的主要課題 ；傳統(tǒng)的診斷、病情觀察、預(yù)后預(yù)測(cè)主要是臨床表現(xiàn)、查體及MRI、CT等影像學(xué)檢查。,熱點(diǎn),磁共振彌散加權(quán)成像（DWI)、 彌散張量成像(DTI)應(yīng)用于重型顱腦損傷合并腦梗塞以及判斷傷情、損傷部位、范圍、病情進(jìn)展及預(yù)后預(yù)測(cè)提供了新的

2、方法和理念。,顱腦損傷合并梗塞,外傷合并梗塞是影響腦外傷傷情及預(yù)后重要因素，其病情發(fā)展判斷、診斷、治療存在一個(gè)“時(shí)間差”，而且臨床癥狀常被原發(fā)腦外傷癥狀所掩蓋，CT、常規(guī)MRI發(fā)現(xiàn)異常要在梗塞后6-12小時(shí)以上,不能在超早期得到及時(shí)診斷治療。,DWI梗塞后2小時(shí)即可有信號(hào)改變,磁共振彌散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI),原理是將組織中的水分子彌散運(yùn)動(dòng)的速度以信號(hào)強(qiáng)度反映出的影像，具有高彌 散的區(qū)域

3、如腦脊液表現(xiàn)為低信號(hào)；彌散受限區(qū)域（ADC值降低）如急性腦缺血?jiǎng)t表現(xiàn)為高信號(hào) ，表示細(xì)胞的毒性水腫所致 ；T2WI加權(quán)上出現(xiàn)的高信號(hào)則代表血管源性水腫 。DWI圖像的獲得可通過(guò)測(cè)量表觀彌散系數(shù)(ADC)來(lái)完成。表觀擴(kuò)散系數(shù) (apparent diffusion coefficient，ADC) ADC值反映的是水分子在組織內(nèi)的彌散運(yùn)動(dòng)能力 。,彌散張量成像,原理：水分子在不均質(zhì)組織具有彌散各向異性的特征，腦組織的髓鞘白質(zhì)纖維中由于軸突

4、膜與髓鞘的存在作為彌散的屏障，在平行于纖維方向的彌散速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于垂直方向的彌散，這種方向依賴(lài)性的彌散就是各向異性。部分各向異性(fractional anisotropy， FA ）FA值表示各向異性與整個(gè)擴(kuò)散的比值，其范圍在0-1之間，1表示最大各向異性，F(xiàn)A值越大，神經(jīng)傳導(dǎo)功能越強(qiáng)。,DTI纖維束三維成像,FA對(duì)細(xì)胞外的水腫敏感，所以對(duì)白質(zhì)纖維內(nèi)的水分子敏感，將不同走行的纖維束標(biāo)記不同顏色，得到彩色編碼FA圖。根據(jù)FA數(shù)據(jù)可

5、以重建白質(zhì)纖維束，從而反映白質(zhì)纖維的解剖結(jié)構(gòu)，圖呈現(xiàn)纖維束的形狀(斷裂、狹窄、彎曲),DTI纖維束成像三種形式,Ⅰ水腫或移位，指白質(zhì)纖維仍保持正常的各向異性，但位置可能發(fā)生變化；Ⅱ、稀疏、紊亂或部分破壞，而且局部纖維束雜亂無(wú)序，但仍能辨認(rèn)； Ⅲ 破壞 指白質(zhì)纖維各向異性程度降低，不能辨認(rèn),正常DTI腦干皮質(zhì)脊髓束三維成像,,患者皮質(zhì)脊髓束三維成像,,應(yīng)用,42例外傷或外傷手術(shù)后不同程度梗塞患者，根據(jù)傷后出現(xiàn)癥狀時(shí)間分為：超早期組(1

6、-7天)8例?；颊咭蛉狈μ禺愋耘R床癥狀及體征，主要為外傷或外傷術(shù)后意識(shí)障礙加重，肢體活動(dòng)減少，頭痛、惡心嘔吐、偏癱、肢體麻木、眩暈、等，或上述表現(xiàn)加重，肌力下降，抽搐，語(yǔ)言障礙，或出現(xiàn)用外傷無(wú)法解釋的癥狀和體征或小腦幕切跡疝患者腦疝原因，出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)陽(yáng)性定位。,傷后5小時(shí)，僅DWI顯示梗塞,18小時(shí)后FLAIR、DWI均顯示梗塞,,42例合并梗塞組,FLAIR、DWI相比較：*p0.05超急性期（P0.05）超急性期+急性期（P&l

7、t;0．01）,測(cè)梗塞側(cè)和梗塞對(duì)側(cè)ADC、FA值,ADC值注：*表示梗塞側(cè)與對(duì)側(cè)比較，p0.05★表示梗塞對(duì)側(cè)超急性期、急性期與亞急性期比較p<O．05 FA值注：#表示梗塞側(cè)超急性期、急性期與亞急性期比較p<O．01；*表示梗塞側(cè)與對(duì)側(cè)比較，p<O．01▽急性期與亞急性期比較p<O．05▼表示梗塞對(duì)側(cè)超急性期與急性期、亞急性期比較p<O．05,圖A為測(cè)梗塞側(cè)及對(duì)側(cè)ADC值 圖B測(cè)雙額

8、部挫傷ADC值,,A,B,在超早期，梗塞區(qū)腦組織細(xì)胞毒性腦水腫，組織內(nèi)水含量尚未有明顯變化，組織內(nèi)水分子彌散強(qiáng)度下降，ADC值降低，在DWI圖像上呈高信號(hào)。進(jìn)一步發(fā)展，血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，細(xì)胞通透性增加，細(xì)胞間隙水分聚積導(dǎo)致血管源性腦水腫，水分子彌散能力進(jìn)一步下降，ADC值進(jìn)一步降低 ，并維持一定時(shí)間至亞急性期升高。,,各個(gè)病期梗塞灶A(yù)DC 值變化,合并梗塞側(cè)ADC變化圖：,,外傷后,出現(xiàn)梗塞,超急性期ADC下降,,急性期持續(xù)下降,,亞急

9、性期升高,,接近對(duì)側(cè),各個(gè)病期梗塞灶FA值變化,對(duì)于超早期 FA值改變，目前尚無(wú)統(tǒng)一定論，推測(cè)由于細(xì)胞外水向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移，可能導(dǎo)致細(xì)胞膜向外彎曲度增加，白質(zhì)纖維束間空間減少，限制了垂直于神經(jīng)纖維方向上的水分子彌散，引起了彌散的各向異性的增加，部分FA值增高；隨病情發(fā)展 ，F(xiàn)A值持續(xù)降低，主要是因?yàn)榧?xì)胞結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致組織微觀結(jié)構(gòu)正常順序喪失，從而使各向異性顯著降低 。,,,預(yù)后不同兩組與對(duì)照組各感興趣區(qū)ADC值（ ±S）,預(yù)后

10、良好組ADC值在額部、內(nèi)囊、大腦皮質(zhì)與對(duì)照組比較有顯著性差異（p 0.05）；預(yù)后不良組各感興趣區(qū)ADC值與對(duì)照組、預(yù)后良好組有差異(p<0．01)。注：*表示p < 0．01；#表示p < 0．05,,預(yù)后不同兩組與對(duì)照組各感興趣區(qū)FA值,預(yù)后良好組與對(duì)照組橋腦后部、丘腦、半卵園中心區(qū)、內(nèi)囊后肢、胼胝體壓部、額部FA有差異（p < 0．05），預(yù)后不良組與對(duì)照組、預(yù)后良好組相比顯著下降（p <

11、0．01）；注：*表示p < 0．05；#表示p < 0．01,FA圖測(cè)不同患者部位FA值,FA圖測(cè)不同患者部位FA值,,研究顯示幾乎在所有時(shí)間點(diǎn)，預(yù)后不同兩組患者檢測(cè)感興趣區(qū)ADC、FA值有差別；預(yù)后不良者降低，多受累最嚴(yán)重的區(qū)域?yàn)槠?、橋腦后部、丘腦和半卵園中心前部，內(nèi)囊、胼胝體壓部區(qū)其次；預(yù)后良好者的皮層、丘腦平均ADC值均高于預(yù)后不良者，但低于對(duì)照組。,預(yù)后不同兩組各感興趣區(qū)ADC、FA值有差異,討論,

12、1、重度顱腦外傷并發(fā)腦梗塞，是加重傷情、預(yù)后不良重要因素。主要原因是與腦組織微循環(huán)障礙和腦血管損傷有關(guān) 。臨床表現(xiàn)缺乏特異性，易被外傷的早期癥狀所掩蓋，失去最佳治療機(jī)會(huì)。2、梗塞發(fā)生后，常規(guī)CT檢查，24小時(shí)內(nèi)檢出率極低10﹪，常規(guī)MRI、FLAIR 序列也不易檢出，梗塞發(fā)生后2小時(shí)即能在DWI上清晰顯示 。 3、超急性期時(shí)，組織因缺血缺氧時(shí)，會(huì)造成細(xì)胞膜離子泵轉(zhuǎn)運(yùn)障礙，這將直接導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈉離子水潴留，細(xì)胞內(nèi)外水分的比例失調(diào)，但組織

13、中總水含量在這個(gè)階段并無(wú)增加，DWI上表現(xiàn)為高信號(hào)，而T2WI及FLAIR 序列上信號(hào)可無(wú)明顯改變。隨著梗塞區(qū)腦組織向變性壞死發(fā)展，血管源性水腫的出現(xiàn)，血管內(nèi)水分子進(jìn)入細(xì)胞外間隙，使自由彌散增多，DWI上信號(hào)逐漸降低. ，DWI像呈不易分辨的等或稍低信號(hào) 。,62例患者DTI、GCS評(píng)分比較,腦外傷患者彌散各向異性改變與GCS評(píng)分的關(guān)系,內(nèi)囊和胼胝體壓部區(qū)域FA值與GCS評(píng)分顯著相關(guān)。研 究還表明無(wú)論在急性期還是亞急性期，F(xiàn)A值的改

14、變均比ADC值與臨床評(píng)分相關(guān)性好，F(xiàn)A值測(cè)定和白質(zhì)纖維束示蹤圖較ADC值更能體現(xiàn)TBI患者的腦白質(zhì)損傷情況。,本研究62例（40例預(yù)后良好，22例預(yù)后不良）,患者均行纖維束成像，DTI顯示白質(zhì)的病理改變?cè)趦山M中顯著差異，其中預(yù)后不良組纖維束破壞廣泛或嚴(yán)重，預(yù)后良好組多為移位、稀疏或部分破壞。,結(jié)論,DWI序列能在超早期及時(shí)顯示外傷性腦梗塞，早于CT及常規(guī)MRI序列 ；DWI在發(fā)現(xiàn)創(chuàng)傷范圍、不可逆損傷程度和長(zhǎng)期預(yù)后方面有重