儿童中重型创伤性颅脑损伤的影像学表现分析

吴素芳，陶晓娟，彭 芸

（国家儿童医学中心首都医科大学附属北京儿童医院影像中心，儿科重大疾病研究教育部重点实验室，北京 100045）

创伤性颅脑损伤（traumatic brain injury，TBI）是颅脑受直接或者间接外力作用所导致的暂时性或永久性的神经功能障碍，病情进展迅速，尤其以中重型TBI 为著，若未能及时诊断和治疗，可危及患者生命[1]。儿童因与成人的颅脑解剖结构有所不同[2]，且自我保护能力较差，更容易遭受TBI。另外，儿童常不能表达或表达不准；监护人提供的病史可靠性较差；临床症状如嗜睡、易激惹、呕吐、饮食不佳等缺乏特异性；神经学检查受限；用来衡量评估TBI 严重程度和预后的格拉斯哥昏迷量表（Glasgow coma scale，GCS）评分具有主观性[3]，影像学检查是能够评估脑损伤的客观手段。CT 是临床诊断儿童颅脑损伤的首选检查，磁共振（MRI）检查也是评估颅脑损伤的常用方法[4]。目前对儿童中重型TBI 的影像学征象总结和认识不足，限制了早期诊疗。本研究收集了130 例中重型TBI 患儿的临床及影像资料并进行分析，以提高认识。

1 资料与方法

1.1 临床资料

收集2018年1月—2019年12月期间因头颅创伤在首都医科大学附属北京儿童医院急诊科就诊，并行CT 和（或）MRI 检查、临床诊断明确的中重型TBI 患儿[5]。本回顾性研究通过北京儿童医院伦理委员会审查（批准号：[2022]-E-138-R），所有患儿免除知情同意。

1.2 纳入及排除标准

纳入标准：①年龄0～18 岁；②有明确头部外伤史且伤后24h 内就诊；③GCS 评分≤12。排除标准：①产伤；②伴有血管畸形、血管瘤、血友病等出血性疾病；③本次创伤后有缺氧史、颅脑手术史者。

1.3 研究方法

收集患儿病例，记录性别、年龄、致伤原因、GCS评分等临床资料进行分析。本组患儿就诊后均行急诊头颅CT 检查，证实有脑挫裂伤，其中51例患儿进一步行MRI检查。

CT 检查采用美国GE Discovery HDCT 750宝石探测器，头颅平扫。扫描参数：管电压100kV，电流设定采用Z 轴自动管电流调节技术；螺距为1.375，采集层厚5mm，层间距5mm，重建间隔0.625mm。

MRI 检查采用美国GE Medical Systems Discovery MR750 3.0T MRI 仪。采集矢状位T1WI、轴位T1WI、T2WI 及液体衰减翻转恢复序列（FLAIR）和弥散加权成像序列（diffusion weighted imaging，DWI）扫描。扫描参数：矢状位T1WI：TR=870ms，TE=13ms；轴位T1WI：TR=860ms，TE=13ms；轴位T2WI：TR=3000ms，TE=100ms；轴位FLAIR 序列反转时间2200ms；FOV 24cm×24cm；扩散敏感系数（b）=1000s/mm2。各序列扫描层厚为5.0mm，层间距1.0mm。对上述检查不合作的患儿提前口服10%水合氯醛（0.5ml/kg）镇静。

1.4 影像学评估

由高年资副主任医师和主任医师各1 名采用盲法独立阅片并分析CT 及MRI 影像学资料，以2人达成的一致意见为最终结果。

1.5 统计学方法

应用SPSS21.0 软件进行统计学分析。计量资料以均数±标准差（±s）表示，计数资料以百分率（%）表示。计数资料比较采用卡方检验或Fisher确切概率法。

2 结果

2.1 基线情况

130 例中重型TBI 患儿中，男80 例（61.5%），女50 例（38.5%）；年龄11d～14 岁，中位数年龄5岁，其中≤3 岁的44 例（33.8%），4～6 岁的40 例（30.8%），7～10 岁的26 例（20.0%），≥11 岁的20 例（15.4%）。

GCS 评分：3～12 分；其中，中型颅脑损伤GCS评分9～12分，共74例（56.9%）；重型颅脑损伤GCS评分3～8分，共56例（43.1%）。

2.2 致伤原因的比较

130 例TBI 患儿中96 例（73.8%）病因明确，34例（26.2%）病因不明。96 例病因明确患儿各年龄段及致伤原因情况见表1。各年龄段之间致伤原因比例的差异无统计学意义（P=0.246）。

表1 TBI患儿各年龄组的致伤原因n（%）

2.3 脑挫裂伤及相关影像特征

2.3.1 TBI 患儿CT 及MRI 扫描脑挫裂伤病变位置分布

本组患儿均有脑挫裂伤。表2 示，脑挫裂伤病变的脑半球分布较均衡。脑挫裂伤130 例中，坠落伤所致脑挫裂伤的易受伤部位居前三位的为额叶、顶叶、颞叶；交通伤所致脑挫裂伤的易受伤部位居前三位的为颞叶、额叶、顶叶。

表2 130例脑挫裂伤患儿病变位置分布（n）

2.3.2 脑挫裂伤患儿CT扫描的影像表现

130 例中，颅骨骨折86 例（66.2%）、硬膜下出血63 例（48.5%）、硬膜外出血43 例（33.1%）、蛛网膜下腔出血36 例（27.7%）、脑室积血18 例（13.8%）、脑疝15 例（11.5%）、小脑损伤11 例（8.5%）、脑干损伤5 例（3.8%）。典型图像见图1。表3示颅骨骨折患儿的病变分布特点。

表3 86例颅骨骨折患儿病变分布（n）

2.4 弥漫性轴索损伤影像特征

51 例行MRI 检查的病例中发现弥漫性轴索损伤（diffuse axonal injury，DAI）17 例。致伤原因：交通伤11 例（64.7%），坠落伤4 例（23.5%），击打伤1 例（5.9%），病因不明1 例（5.9%）。致伤部位：额叶最多（14 例，82.4%），依次分布在颞叶（11例，64.7%）、胼胝体压部（9 例，52.9%）、放射冠及半卵圆中心（8 例，47.1%）、小脑（8 例，47.1%）、枕叶、顶叶及脑干（各4 例，23.5%）。典型MRI 图像见图2。

图2 颅脑MRI检查示弥漫性轴索损伤

3 讨论

3.1 儿童中重型TBI的致伤原因比较

常见的致伤原因有坠落伤、道路交通伤、磕碰伤、击打伤等[6]。本研究对130 例中重型TBI 患儿病例资料进行分析，发现病因明确的病例中，最常见的致伤原因为道路交通伤，其次为坠落伤。

虽然本研究各年龄段致伤原因比例没有显著性差异，但可以观察到，不同年龄段儿童主要致伤原因不同。坠落伤是3 岁及以下儿童中重型创伤性颅脑损伤的主要原因；4～6 岁儿童，交通伤占比增高；7～10 岁的儿童，交通伤是最常见的伤害原因，然而随着年龄增大，11 岁及以上年龄儿童交通伤占比减小。这主要与患儿年龄，解剖、生理、病理生理特点有关[7]，同时这些致伤原因的差异与不同年龄段儿童生活和学习环境的变迁有关。由此可见，各年龄组创伤性颅脑损伤的致伤原因不尽相同，急诊医生可以对各种原因引起的TBI患儿进行风险分层，以利于监测及早期诊断干预[8]。

3.2 影像学检查方法

由于儿童创伤性颅脑损伤的临床评估配合度差，其诊断往往要结合颅脑影像学检查，以CT 和MRI检查为主[9]。

CT 影像显示出血、骨折敏感，能够诊断颅脑创伤的类型，及时、准确地做出诊断，现已成为TBI的首选检查[10]。

影像学上，CT能够识别大的TBI相关出血，但非出血性病变和小的出血几乎不可能用CT 识别[11]。与CT 相比，MRI 检查对创伤性颅脑损伤中非出血性挫伤和弥漫性轴索损伤的检测要敏感得多[12]。如果怀疑弥漫性轴索损伤，MRI 是首选的检查方法。

3.3 脑挫裂伤及相关影像表现

3.3.1 脑挫裂伤与致伤原因的关系

脑挫裂伤常伴局灶性或弥漫性颅脑出血，多见于大脑与邻近不规则的颅骨内壁发生碰撞的部位，由于颅底表面的不规则性以及鸡冠和岩骨与皮质的解剖毗邻性，损伤往往发生在前额叶和颞叶[13]。本组研究中，共110 例为单侧病灶，20 例为双侧病灶，脑挫裂伤主要涉及额叶，其次涉及颞叶、顶叶。另外，本研究发现坠落伤所致脑挫裂伤易受伤部位依次为额叶、顶叶、颞叶；而交通伤所致脑挫裂伤易受伤部位依次为颞叶、额叶、顶叶。交通伤和坠落伤所致的脑挫裂伤，易受伤部位不一样，该结果应与TBI 发生时颅脑受力部位及冲击特征有关[14]。

脑挫裂伤的直线损伤类型中，有冲击伤、对冲伤和冲击-对冲复合伤3 种。本研究中坠落伤属于典型的减速伤，脑损伤除了冲击伤，主要为对冲伤。顶枕部是减速伤头颅受力的易受伤部位，如平地摔跌、坠落伤均为顶枕部着力，原因可能与人体跌倒时多处于仰卧位，顶枕部直接与地面接触造成[15]。减速撞击枕顶部时，脑对冲伤的发生率最高，最常位于双侧额叶、颞叶。交通伤的损伤类型复杂，既有加速伤又有减速伤，还有旋转产生的剪切力损伤，以复合性损伤多见，常大范围、多部位发生，其中以颞叶和额叶最常见，因为它们覆盖在额叶和中颅窝底部的不规则骨表面[16]，也可能与该部位受伤发生几率高有关。

3.3.2 脑挫裂伤相关颅骨骨折

脑挫裂伤相关影像表现中，颅骨骨折最多见，病灶多位于单侧。创伤性脑损伤是由外伤对颅骨及其内部施加的线性力和旋转力造成的，这些线性力和旋转力的机械效应受不同解剖基础的影响，儿童和成人患者不同[17]。与成人相比，儿童顶骨较薄、颈部支撑较弱、头部比例较大，线性力更容易导致较薄的儿童颅骨骨折，其中顶骨比其他颌面骨及颅骨更容易骨折[18]。本研究也发现，不论坠落伤还是交通伤，骨折都主要集中在顶骨，额骨和颞骨分布比例相当，枕骨分布相对较少，符合儿童颅骨解剖特点。

儿童患者更容易发生轴外损伤（颅骨骨折、硬膜下血肿、硬膜外血肿），相比之下，成人患者更容易出现轴内出血（弥漫性轴索损伤、脑实质内出血和蛛网膜下腔出血等）。这些差异可能是由于儿童和成人患者TBI 的机制、解剖学和生物力学的差异[19]。本组病例CT 扫描的相关影像表现中，颅骨骨折、硬膜下出血、硬膜外出血多见，轴内损伤少见。

3.4 弥漫性轴索损伤

DAI 是创伤性颅脑损伤最常见的并发症之一，据报道，在所有中重型创伤性脑损伤患者中发生率为40%～50%[20]。当患者的临床症状和/或神经检查不能用CT扫描结果来解释时，应怀疑弥漫性轴索损伤[21]。本研究发现，交通事故造成的DAI占大部分，约64.7%。患儿受到撞击后因受力点部位不同，运动轨迹发生变化，引起DAI[22]。因此，各种交通事故导致的头部外伤时应高度怀疑发生DAI 的可能。本组病例DAI 的发生率为33.3%，较文献报道的发生率稍低，考虑与患儿年龄较小、病情较重、不好配合、不能耐受MRI 检查或家属对MRI检查的认识存在误区有关。

DAI 的发生与大脑突然加速、减速或旋转有关，导致以轴突拉伸、断裂和最终神经纤维分离为特征的组织损伤，其特征是轴突广泛损伤[23]，主要发生在皮层灰质和白质之间的边界区域，如额叶、颞叶、胼胝体、小脑和脑干[24]。本组病例中致伤部位与国外研究基本一致，表明DAI 在病灶分布方面具有一定的集中性，可作为临床诊断参考。

本研究存在一定的局限性，首先为单中心数据，样本量较少且是回顾性研究，可能会造成选择偏倚和假阳性。另外无随访信息，对于漏诊及并发症无法分析。

综上所述，通过对130例TBI患儿的病例资料的分析发现，儿童中重型TBI 在致伤原因、病变类型、病变影像学特征和病变分布等方面有其自身特点，以脑挫裂伤和弥漫性轴索损伤为主要表现；不同致伤原因所致的脑挫裂伤，易受伤部位不同；骨折主要发生在顶骨。CT 扫描是评估急性头部创伤患儿的首选影像学检查，如果患儿的临床症状和/或神经检查不能用CT 扫描结果来解释，尤其是交通事故导致的脑外伤时，需要及时行MRI扫描。