联合应用SWI与3D ASL成像对轻型颅脑损伤的应用价值

谢秀海 赵振国 钱帮伟 隋海晶 杨柳青 杨文进

轻型颅脑创伤(mild traumatic brain injury，mTBI)临床多见，颅脑创伤后可导致认知功能障碍及焦虑、抑郁等神经功能障碍发生率较大的增高[1]，在mTBI对症处理后，大部分患者可以完全康复，但部分轻型颅脑损伤患者仍存在难于集中注意力、恶心、头痛、头晕、失眠等症状长期迁延不愈形成脑创伤后综合征 (post-concussion syndrome，PCS)。CT及常规MRI影像对轻型颅脑损伤检查阳性率低，不能及时准确地反映患者病情。本研究就联合应用磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）及三维动脉自旋标记成像(3-dimensional arterial spin labeling，3D ASL)功能磁共振技术对mTBI患者临床应用价值进行探讨。

方 法

1. 临床资料

收集我院2016年6月至2018年6月神经外科收治的45例mTBI患者，男性29例，女性16例，年龄18～66岁，年龄34.63±8.89岁。其中交通事故伤22例，高外坠落及摔伤21例，头部击打伤2例。入组标准为：①具有急性创伤性颅脑损伤病史，格拉斯哥昏迷指数(Glasgow coma scale， GCS)为13～15分；②初次检查CT颅内未见明显急性外伤性改变；③患者出现如头晕、失意、恶心、呕吐等症状，伤后失意时间＜30min；④无MRI检查禁忌，能配合完成检查。排除标准：①患者智力异常及心理精神疾患吏；②存在多脏器损伤或其他慢性疾病。同期在本院作健康体检者中招募25例健康对照者：男性15人，女性10人，年龄36.72±6.52岁(22～58岁)，既往无脑外伤等严重疾病史，影像检查未见明显异常。所有入组对象均告知本实验目的并签知情同意书。

2. MR检查方法

使用1.5T超导型磁共振扫描仪（GE Signa Excite HD），线圈采用八通道相控阵头线圈，扫描以胼胝体压部及膝部连线为基线进行全脑扫描。患者组进行MRI检查完成时间为外伤后5天内。3D ASL扫描参数：TE 10ms，TR 4500ms，标记延迟时间 1520ms，NEX 3.00 矩阵 516×516，FOV 24cm×24cm，层厚4mm；SWI扫描参数：TE 43ms，TR 53 ms，NEX 0.75，矩阵 416×320， FOV 24cm×24cm， 层厚3mm。

3. 数据处理

在GE Advantage workstation 4.6工作站上，应用Functool软件对SWI、3D ASL数据进行后处理。图像由2名主治以上MRI诊断医师评估，记录具有相同诊断意见的病灶。微出血灶（microbleeds，MCBS）表现为不规则形斑点状、线条状或团状低信号灶，根据其形态、部位以及是否在多个层面连续出现等与小血管鉴别。3D ASL数据外理后获取全脑血流（cerebral blood flow， CBF）图，将异常灌注中心区作为感兴趣区测量局部脑血流（regional cerebral blood flow， rCBF）值及其对侧镜面区的局部脑血流值，两者比值大于20%视为异常。根据是否有微出血及异常脑血流灌注区存在， 分组与PQR评分进行对照分析。

在完成MRI检查3个月后对患者组及对照组进行脑震荡后综合征问卷(Rivermead post concussion symptoms questionnaire，RPQ) 评分，大于14分为异常，提示存在脑创伤综合征，越高的分值提示存在越严重的脑创伤后综合征。

4. 统计学分析

本组研究数据采用SPSS 17.0进行统计学分析。计量资料采用两独立样本t检验进行数据比较；采用卡方检验对计数资料进行统计分析；P＜0.05 表示差异有统计学意义。

结 果

对照组RPQ评分均值2.36±3.78，未发现评分大于14分者；45例轻型颅脑损伤患者RPQ评分，其中15例RPQ评分＞14分(均值18±9.18)，提示PCS阳性；30例RPQ评分≤14分(均值5.83±4.27)，比较两组评分存在统计学差异（P＜0.01）。

健康对照组SWI未检出微出血灶，颅内脑血流灌注均匀对称，3D ASL未发现明显CBF异常灌注区。轻型颅脑损伤患者组中21例存在rCBF减低区（图1、2），局部脑血流量均值（32.47±11.22ml/(100g·min）)与其对侧镜面区（均值49.62±10.83ml/(100g·min））比较，两组存在统计学差异（P＜0.05）。存在rCBF低灌注区的21例患者中有12例RPQ评分大于14分，未检出局部脑血流异常灌注患者中有3例RPQ评分大于14分，两组比较具有统计学差异（P＜0.01）；45例轻型颅脑伤患者共检出13例颅内出现微出血灶，其中3例检出蛛网膜下腔少量出血，13例微出血灶患者8例(61.53%)PCS阳性，32例SWI阴性患者7例（21.87%）PCS阳性，两组比较具有统计学差异（P＜0.01）；本组患者同时存在rCBF减低区及微出血灶10例，出现PCS阳性概率明显高于阴性组（表1）。13例微出血灶患者发现9例存在颅脑局部灌注减低区，高于SWI阴性组出现局部低灌注的概率，两者具有统计学差异（P＜0.01）（表2）。

表1 rCBF及SWI阳性组与阴性组脑震荡后综合征发生率的比较（例）

表2 SWI微出血灶阳性组与阴性组rCBF低灌注发生率比较（例）

图1 mTBI患者，女，42岁，GCS评分14分。A.CT平扫颅内未见明显异常；B.T2 FLAIR发现左侧小脑幕上小条片状信号增高影(箭头)；C.SWI可见双侧小脑幕上斑点状片状低信号区(箭头)，诊断为SAH；D.3D-ASL显示右侧小脑半球rCBF明显低于左侧镜像区。

图2 mTBI患者，男，28岁，GCS评分13分。A.CT平扫颅内未见明显异常；B.T2 FLAIR右侧颞叶无明显异常；C.SWI可见右侧颞叶多发点片状低信号影，诊断为微出血灶(箭头)；D.3D-ASL可见右侧颞叶rCBF较对侧镜像区明显减低。

讨 论

大多数mTBI患者在经过临床处理后均可得到满意的康复，但部分患者可存在长期的一些临床症状或认知功能障碍，出现脑创伤后综合征(PCS)[2]。本研究选用脑震荡后综合征问卷(RPQ) 对患者PCS的存在与否及严重程度加以评定，宗玲等[3]报道认为得分＞14为PCS阳性，分值越高提示症状越严重。本组结果显示，15例患者RPQ 评分＞14分， PCS阳性发生率33.33%，较以往报道稍高［3-4］，原因可能是入组患者病情较重，出现失忆及短暂昏迷比例较高(86.66%)。

SWI根据区分组织间磁化率的不同进行成像，具有很高的分辨率和对比度，对出血等顺磁性物质十分敏感，对颅脑损伤的微小出血可以清楚地检出[5]。陈增爱等[6]的研究发现，SWI比常规MRI序列在显示脑出血灶方面具有更高的敏感性，尤其是对轻型颅脑损伤的微出血灶的检测具有较高的应用价值。本组研究也发现，SWI可以早期发现脑外伤性出血性病变，可以发现CT不能显示的微出血灶，45例mTBI患者中SWI发现13例存在微出血灶，而常规MRI仅发现5例存在微出血灶，提示SWI在对微出血病灶的部位、大小及数量的检出率均较常规MRI具有明显的优势。本组病例中SWI检出三例少量蛛网膜下腔出血，而CT无明显阳性表现，SWI序列对于蛛网膜下腔少量出血可有敏感显示，可作为蛛网膜下腔出血的鉴别诊断工具。

本组研究发现，SWI阳性患者比SWI阴性患者更容易出现脑震荡综合征，亦发现中线结构出现微出血灶的患者显示RPQ评分较高，其原因可能是存在弥漫性轴索损伤，导致预后较差，这也表明了SWI有利于对颅脑损伤严重程度的估计及对患者将来的病情的预后评价。

动脉自旋标记成像是一种无创性反映组织血流灌注情况的功能磁共振成像技术，工作原理是对血液中的水分子进行标记为内在示踪剂，作为内在示踪剂的标记水分子进入脑组织并与其中的水分子发生交换，通过成像处理后就可得到相对脑血流量图[7]。3D ASL克服了常规ASL存在的灌注欠均匀及信噪比不高等缺点，具有安全性高、成像范围广、可重复性强等优点[8]。本研究对比健康对照组及mTBI患者组3D ASL检查获得的CBF图，发现部分mTBI患者出现局部脑血流灌注减低区，同时患者组全脑灌注血流量较对照组减低，与黄荣慧等[9]的报道一致，提示轻型颅脑损伤亦可出现脑微循环障碍。本组研究发现rCBF存在局部灌注减低区患者RPQ评分较高，随访脑震荡后综合征发生率较rCBF无明显低灌注组明显增高，提示脑创伤后导致局部脑微循环障碍对患者预后有较明显的影响[10]。本组研究也观察到存在微出血灶或蛛网膜下腔出血患者rCBF低灌注出现率高，这也表明颅内灌注异常区域可能存在更严重的器质性微结构的损伤，微出血灶周围共易引起脑水肿而导致局部脑血流量灌注减低。

总之，磁敏感加权成像较其它显像方法能显示更多的脑创伤所致的脑部微小出血灶，但是SWI对水肿范围估计不足，对非出血地mTBI的检出敏感性较低。3D ASL作为一种无创性反映组织血流灌注情况的功能磁共振成像技术，可对mTBI患者脑血流量进行定量检测。联合应用SWI及3D ASL检查技术可更全面地反映脑损伤状况，提高mTBI的阳性检出率，可以真实反映器质性脑损伤的存在及其对脑血管微循环影响，为临床早期诊断及改善患者预后提供影像依据。