作者:李瑞琪 王剑杰 冯宝婕 王飞
【摘要】 目的:探讨MRI技术在诊断脑弥漫性轴索损伤(DAI)中的价值。方法:收集我院近期26例经临床及影像学诊断为DAI病例,对比分析MRI多序列成像检查对DAI病灶显示敏感序列及信号特征、分布特点。结果:MRI显示脑弥漫性轴索损伤以液体衰减反转恢复序列(FLAIR)及弥散加权像(DWI)对DAI影像诊断具有敏感性,病灶显示率高于常规T2WI,极易发现病灶且均表现为高信号。结论:高场强MRI常规多方位扫描加DWI为DAI的临床诊断、治疗提供可靠的影像学依据。
【关键词】 弥漫性轴索损伤、磁共振成像、敏感性。
[Abstract] Objective To investigative the value of MRI in the clinical diagnosis of diffuse axonal injury(DAI). Method 26 cases which were diagnosed of DAI by imaging and clinical feature entered study , The characteristic of signal and distribution of lesions on every MR sequence were compared and analyzed, as well the DAI lesion-detecting rate on different MRI sequence. Result FLAIR and DWI sequence can significantly improve DAI detecting-rate compared to that of routine T2WI, It can discover lesions sensitively and all show high signal intensity. Conclusion High magnetic field MR conventional sequence combine DWI are able to provide direct and reliable imaging information for clinical diagnosis and treatment of DAI.
[Key words] brain injury; magnetic resonance imaging; diffuse axonal injury
脑弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury,DAI)是脑外伤时颅脑受到突然加速、减速或旋转引起轴索肿胀、断裂的最严重的原发性脑损伤,高处坠落伤、暴力伤、交通事故等是最常见病因。MRI对DAI具有重要的诊断价值[1-3]。随着MRI成像速度加快,多序列、多功能的开发应用,为DAI的临床诊断提供了及时、可靠的影像学依据。
1 材料与方法
1.1 临床资料 收集我院2005年2月~2006年12月符合临床诊断标准的DAI共26例,坠落伤9例,车祸14例,暴力伤3例,年龄18~68岁,平均31.4岁,男性21例,女性5例,均在外伤后2h~48h内行MRI检查。
1.2 影像学检查 使用Siemens Novus1.5T 超导MRI成像系统,头部相控阵线圈,矩阵312×512, 层厚/层间距5.0mm/5.0mm,层数20,行头颅MRI常规矢、冠、轴扫描及弥散加权成像扫描,横轴位T1WI(TR/TE=500/8ms), T2WI(TR/TE=5430/100ms),及SE/EPI-DWI(TR/TE=3300/128ms,弥散敏感系数b值1000s/mm2),冠状位FLAIR(TR/TE=9000/116ms),矢状位T2WI(TR/TE=5000/100ms)扫描,多序列、多方位成像,有利于小病灶检出。
1.3 统计学方法 由影像科医师集体分析MRI各序列所显示DAI病灶大小、形态、部位、分布特点及信号强度,采用SPSS10.0统计软件,应用ⅹ2检验比较T2WI与FLAIR、DWI序列在DAI影像学诊断率及病灶检出率之间的差异。
2 结果
本组26例DAI患者经MRI检查共发现107个病灶,双侧额、顶、枕叶白质及皮髓质交界区46个,占43.0%(46/107);基底节区14个,占13.1%(14/107);丘脑7个,占6.5%(7/107);胼胝体23个,占21.5%(23/107);脑干11个,占10.3% (11/107);小脑6个,占5.6%(6/107)。出血性病灶29个,占27.1%,非出血性病灶78个,占72.9%。病灶大小范围在3.0~38.0mm之间,以类圆形、条片状、斑点状为多见,边界清楚; 26例DAI患者中9例并发脑挫裂伤,3例脑弥漫性肿胀,2例并发蛛网膜下腔出血,4例并发硬膜外血肿, 1例合并脑室系统出血。MRI显示DAI病灶以T2WI、FLAIR、DWI序列依次敏感,T2WI表现为高信号,FLAIR 、DWI呈高信号或更高信号,病灶范围以FLAIR、DWI序列更清晰,具有DAI特征性表现,其影像学诊断率为依次为60.7%、83.2%、996.3%,所有病例均以轴位像统计病灶数目,T2WI、FLAIR、DWI序列检出病灶数分别为65个、89个、103个,FLAIR、DWI对DAI影像学诊断率及病灶检出率均优于T2WI,具有显著性差异(p<0.01),而且DWI序列显示急性期DAI病灶更具有优势(见表1)。26例其中一例DAI患者由于急诊检查、DAI灶位于皮髓质交界且小于3mm,合并蛛网膜下腔出血, 当时认为FLAIR、DWI该部位未见明确异常,5天后复查MRI,脑肿胀减轻,蛛网膜下腔出血吸收,DWI序列显示DAI病灶数增多两个,回顾性对比分析急诊MRI片,认为病灶相同部位DWI仍然可以观察到病灶。另一例为出血性小DAI病灶(Ф<3mm),T1WI、T2WI及FLAIR序列显示病灶较明确,DWI未见明确显示。
3 讨论
细胞毒性水肿,导致DWI显示为高信号,ADC值下降[11-13]。研究显示DAI的ADC值下降时间较脑梗死ADC值下降延长。Barzo等认为可能是由于脑创伤后钾、钙动态平衡失调,细胞毒性酸性物质的释放,导致慢性细胞水肿,以致脑创伤ADC值持续下降时间的延长,有助于区分急性期脑梗死病灶。此外,病理研究也发现DAI伤后数周可出现散在分布的小胶质细胞簇,伤后数月出现髓鞘变性,ADC值持续下降可能与DAI后期改变有关,轴突膜的破裂使水分子的自由运动受阻增加,也可导致ADC值下降[14],本组107个DAI病灶,测定ADC值均较正常脑组织降低。另外DAI小血管的断裂可合并小面积的脑出血,急性出血可能阻止水的流动,由于出血灶具有高粘度,完整血细胞的集中和凝血纤维蛋白的存在可导致ADC值的下降[15]。ADC值下降程度与DAI小血管损伤伴出血有关,本组29个出血性病灶,DWI显示为稍高、高信号27个,占93.1%,信号强度低于常规T2WI,其中2个出血性病灶未见明确显示,因此DWI在显示DAI出血性病灶比常规MRI稍差,此结果有待于积累更多病例进一步证实。
综上所述,MRI目前广泛应用于DAI的临床诊断、伤情及预后判断。常规MRI多方位及DWI扫描,对DAI病灶大小、形态、信号特点及分布区域等方面较其它影像学检查有明显的优势,尤以FLAIR、DWI成像序列对早期DAI病灶具有很高的敏感性。随着MRI扫描技术的提高,检查时间的缩短,新序列如波谱成像(MRS)、扩散张量成像(DTI)等的开发应用,必将为DAI的早期临床诊断、治疗及预后评估提供可靠的影像学依据。
参考文献
[1] Strich SJ . Diffuse Degeneration of Cerebral White Matter in Severe Dementia Following Head Injury [J]. J Neurol Neurosurg Psychiatry ,1956,19(3):163-165.
[2] 赵峰,赵永生,曲燕,等.脑弥漫性轴索损伤的MRI诊断[J].中国医学影像技术,2000,16(11):947-948.
[3] Klufas RA,Hsul L,Patel MR,et al.Unusual Manifestions of head Trauma[J].AJR,1996,166(8):675-678.
[4] 余晓龙,谢利水,曲国正,等.脑弥漫性轴索损伤的CT诊断(附40例分析).临床放射学杂志,1996,15(1):76-78
[5] Yamaki T ,Marakami N,Iwamoto Y,et al.Pathological study of diffuse axonal injury patients who died shortly after impact[J].Acta Neurochir(Wien),1992,119(1-4):153-158.
[6] Gentry LR,Godersky JC,Thompson B,et al .MR Imaging of head trauma:review of the distribution and radiopathologic features of trauma lesions.AJR,1988,150:663-672.
[7] Orrsn WW,Gantry LR,Stimic GK,et al.Blinded comparison of cranial CT and MRI in closed head injury evaluation.AJNR,1994,15:351-355.
[8] Mittle RL ,Grossman Jr RI,Hiehle JF,et al.Prevalence of MR evidence of diffuse axonal injury in patients with mild head injury and normal CT findings.AJNR,AmJ Neuroradiol,1994,15:1583-1589.
[9] Huisman TA Sorensen AG, Hergan K, et al.Diffusionweighted imaging for the evaluation of diffuse axonal njury in closed head injury[J]. Comput Assist Tomogr,2003,27(1):5-11.
[10] Hammoud DA, Wasserman BA. Diffuse axonal injuries:pathophysiology and imaging [J].Neuroimaging Clin N Am,2002,12(2): 205-216.
[11] Chien D,Kwong K,Gress D,et al.MRdiffusion imaging of cerebral infarction in humans [J].AJNR,1996,13:1097-1102.
[12] Sevick R,Kanda F,Mintorovitch J,et al.Cytotoxic brain edema: assessment with diffusion-weighted MR imaging[J].Radiology, 1992,185:687-690.
[13] Lutsep H,Albers G, Decrespigny A,et al. Clinical utility of diffusion-weighted magnetic resonance imaging in the assessment of ischemic stroke[J]. Ann Neurol,1997, 41:574-580.
[14] Barzo P, Marmarou A,Fatouros P, et al. Magnetic resonance imaging-monitored acute blood-brain barrier changes in experimental traumatic brain injury [J]. J Neurosurg, 1996,85: 1113-1121.
[15] Ebisu T,Tanaka C, Umeda M, et al, Hemorrhagic and nonhemorrhagic stroke:diagnosis with diffusion-weighted and T2-weighted echo-plinir MR imaging [J]. Radiology,1997,203: 823-828.