脑弥漫性轴索损伤的常规序列MRI 表现

漆 强，刘 晓，余 晖，陶仅德，邹玉林

（东莞市东华医院放射科，广东 东莞 523110）

脑弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury DAI)是指头部遭受钝性外力作用后，颅脑产生旋转加速度和（或）角加速度，使脑组织内部发生剪力作用，导致神经轴索和小血管损伤，引起以脑白质轴索弥漫性损伤为主要特征的一种脑损伤，是头部伤致死和致残的重要原因［1］。DAI 患者伤势一般较严重，病死率高，是严重威胁人类生命安全的一类疾病。 据统计，DAI 占重型颅脑损伤的20%，在死亡患者中占29%～43%，位列致死性脑损伤的第2 位［2］。 核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）被认为是DAI 最佳的影像诊断方式，可提高早期临床诊断的准确性［3］。 笔者通过总结分析东莞市东华医院2012年1 月至2013 年3 月收治的30 例DAI 患者的临床及MRI 资料，并结合文献复习DAI 的发病机制及病理表现，加深对DAI 常规序列MR 表现的认识，进一步提高临床诊断的准确性。

1 资料与方法

1.1 DAI 临床诊断标准

1）受伤时头部处于运动状态，由旋转暴力所致；2）受伤后持续昏迷超过6 h，而无神经定位体征；3）颅内压增高不明显但有严重临床症状；4）无明确颅脑结构异常的伤后持续植物状态；5）伤后弥漫性脑萎缩或伴有较多神经废损后遗症［4］。

1.2 病例资料

选择在本院治疗的DAI 患者30 例，均符合上述DAI 临床诊断标准。 其中男22 例，女8 例，年龄16～62 岁。 致伤原因：车祸21 例，坠落伤7 例，击打伤2 例。 临床表现与体征：患者均于伤后出现昏迷，按格拉斯哥昏迷（GCS）评分：11～13 分3 例，6～10 分12 例，3～5 分15 例；血压处于正常范围（收缩压90～140 mmHg，1 mmHg=0.133 kPa）18 例，血压偏高（收缩压140～180 mmHg）6 例，处于休克状态（收缩压10～30 mmHg）6 例；呼吸异常15 例；体温正常22例，发热（38～40 ℃）6 例，体温偏低（34～36 ℃）2 例；心率50～100 次·min-1者16 例，＜50 次·min-1者3例，＞100 次·min-1者11 例；单侧锥体束征阳性6 例，双侧锥体束征阳性9 例；大脑性强直3例。

1.3 MRI 检查方法

检查时间为入院后1 ～72 h。采用Philips Gyroscan Interal 1.5 T 超导型磁共振，标准正交头颈线圈。 所有患者均进行常规序列MRI 检查，扫描序列及参数：SE T1WI，TR 400 ms，TE 16 ms；FSE T2WI，TR 4 000 ms，TE 100 ms；FLAIR 序列，TR 9 000 ms，TE 108 ms。 矩阵512×512，层厚3～6 mm，层距1～2 mm。常规采用横轴位、矢状位、冠状位进行扫描。

2 结果

30 例患者中MRI 表现异常26 例（86.7%，不同部位病例数中同时合并有其他部位病变），其中弥漫性脑肿胀18 例，表现为脑灰白质分界不清，脑白质脱髓鞘改变，呈稍长T1 长T2 信号，FLAIR 呈稍高信号；10 例脑室、脑沟及脑池变窄，脑中线无明显移位；脑实质内出血或水肿12 例（单发6 例，多发6例），直径均＜2.0 cm。病灶形态为类圆型或斑点状异常信号。 病灶部位分布（不同部位病例中同时合并其他部位病变）：胼胝体10 例，脑干6 例，基底节内囊区8 例，小脑2 例，大脑半球白质及灰白质交界区11 例。 蛛网膜下腔及脑室出血10 例，其中8 例伴有脑实质出血灶，出血主要见于侧脑室、三脑室和纵裂、侧裂池、小脑幕，硬膜下血肿5 例，硬膜外血肿3 例。MRI 未见异常4 例。常规序列中T1WI 发现异常信号63 个，T2WI 发现异常信号96 个，FL AIR 发现异常信号108 个。

3 讨论

3.1 DAI 的细胞和分子生物学机制

DAI 是Adams 等［5］于1982年正式命名的一种严重的颅脑外伤性疾病。 目前，对于DAI 发病机制的认识基本一致，即由于外伤使颅脑产生旋转加速度和（或）角加速度，使脑组织内部发生剪力作用，在致伤因子的作用下，损伤首先发生于轴索膜，导致膜两侧离子分布失衡，膜去极化和传导功能障碍，激活钙离子内流。 当轴索内钙离子负荷超过细胞清除能力时，细胞内蛋白酶和酯酶被激活，从而使细胞结构发生损伤，尤其是微管和微丝受损，轴流传输中断，线粒体、轴索小泡及其他细胞器堆积于局部，使轴索局部肿胀，一段时间后，肿胀的轴索最终断裂，周围小血管撕裂引起局灶性出血［6］。

3.2 DAI 的病理改变及分型

尸检显示，DAI 好发于轴索聚集区，典型的分布密度顺序为：胼胝体、脑干、脑白质及内囊。 肉眼观察难以确定弥漫性轴索损伤，只能见到组织裂隙的局灶性出血灶。 显微镜下最早的表现是通过银染色显示大脑半球、小脑及脑干等部位的白质轴索出现水肿，神经轴索因发生折曲、断裂，轴浆外溢而形成轴索回缩球［5］。如患者伤后存活数周，则在镜下表现为白质中出现大量呈簇样的小胶质细胞。 长期存活，尤其是植物性存活的患者，表现为大脑半球、脑干及脊髓等处的长束组织的变性。 Adams 等［7］根据DAI 损伤的严重程度与部位，将DAI 病理分为Ⅲ期：Ⅰ期损伤较轻，仅见于脑白质，常见于额、顶叶；Ⅱ期损伤较重，胼胝体出现病灶；Ⅲ期为严重损伤，病灶出现在脑干。

3.3 临床表现

本研究中患者均于伤后出现昏迷，部分患者的体温、血压、呼吸及心率等指标异常、出现锥体束征阳性及去大脑性强直表现。 原因为神经轴索损伤后，使皮层与皮层下中枢失去联系，患者表现为意识障碍、持续昏迷，甚至长期处于去脑强直及植物状态。 患者锥体束及大脑强直性改变、单侧或双侧瞳孔扩大，均与伤及大脑深部及脑干有关［8］。

3.4 MRI 成像原理及理化基础

MRI 是利用人体组织中氢原子核（质子）在磁场中受到射频脉冲的激励而发生核磁共振现象，产生磁共振信号，经过电子计算机处理，重建出人体某一层面图像的成像技术。常规序列MRI 检查主要采用自旋回波序列T1WI、T2WI 和液体衰减翻转恢复（FLAIR）序列［9］，T1WI、T2WI 是MR 成像最基本的脉冲序列。 T1WI 优点为显示组织结构，还可以区分出病灶性质，低信号提示水肿病变，高信号提示为小血管撕裂引起的局灶性出血；T2WI 优点是显示病理改变，能对细小的损伤灶显示出异常信号。早期脑损伤后脑白质游离水含量明显高于正常脑组织，而结合水含量低于正常脑组织，二者均使T1延长，表现为T1WI 低信号，T2WI 高信号。脑白质内小出血灶中的红细胞因缺氧导致代谢障碍，氧合血红蛋白演变为具有顺磁性效应的去氧血红蛋白及含铁血黄素，使T1 缩短，T1WI 由等信号到高信号逐渐变化。 出血灶内去氧血红蛋白的聚集及其在红细胞内外分布不均，使T2 改变，T2WI 呈低、等及高信号逐渐变化［10］。 FLAIR 序列即黑水序列，采用超长TR 约9 000 ms、TE 长约114 ms、T1 值约2 500 ms。因为人体内其他组织和病灶的T1 值短于脑脊液的T1 值（3 000～4 000 ms），FLAIR 序列所选TI值2 500 ms 约为脑脊液T1 值的70%，这时脑脊液的宏观纵向磁化矢量刚好接近于零，所得图像既可有效地抑制脑脊液的信号，消除其波动伪影和部分容积效应对周边病灶的干扰，又增加了信噪比及病灶与正常组织的对比，使病灶得以突出显示。 由于T2WI 显示脑脊液与大多数颅脑创伤病灶均为高信号，缺乏对比，影响了对脑边缘部、脑室旁病灶以及蛛网膜下腔出血的显示能力，而FLAIR 序列既保留了常规T2WI 上多数病灶呈高信号、易检出的特点，又使脑脊液抑制成低信号，使病灶与脑脊液之间的对比度和对比噪声比明显增加，大大地提高了MRI对颅脑创伤性病变的检出能力。 FLAIR 序列是神经放射学中应用最基本的序列之一，它对脑部病理改变具有高度的敏感性，在监测脑挫伤、脑水肿、蛛网膜下腔出血及脑室内出血等方面具有十分重要的作用，是目前公认显示颅脑病变最敏感的序列之一［11］。 本研究结果中，T1WI 发现异常信号63 个，T2WI 发现异常信号96 个，FLAIR 发现异常信号108 个，也证明了FLAIR 序列对病灶的高检出率。

3.5 MRl 表现

1）弥漫性脑肿胀：是DAI 较普遍的征象，占本研究病例的60%（18/30），表现为脑组织呈饱满状，脑沟、裂、池变窄或闭塞，双侧大脑半球皮髓质交界处见片状模糊不清的长T1、T2 信号，FLAIR 呈斑点状不均匀的高信号。 2）脑实质出血或水肿：占本组病例的40%（12/30），表现为脑实质内单发或多发出血灶，直径多＜2 cm，均不构成血肿，无明显占位效应，主要分布于胼胝体、脑干上端、小脑、基底节区及皮髓质交界部，急性期呈长T1、短T2 信号，在亚急性期呈短T1、长T2 信号，FLAIR 呈斑点状高信号。3）蛛网膜下腔及脑室出血：占本组病例的33%（10/30），显示蛛网膜下腔或脑室内见线条状、小片状的短T1、长T2 信号，FLAIR 序列呈高信号。 在本研究中，上述MRI 征象并不仅仅单一表现，而是大部分呈混合表现。DAI 患者MRI 异常信号的多少与临床症状的严重程度呈正相关性。

有文献［11］报道，MRI 可在损伤后3 h 发现DAI病灶，本研究中最早于伤后6 h 发现病灶。本研究结果表明，常规序列MRI 检查对DAI 的早期诊断的阳性率达86.7%，为临床医生对疾病的早期诊断与治疗提供可靠依据。 随着扫描技术发展，各种新型的磁共振扫描序列如弥散成像、磁敏感成像及磁共振波谱等技术逐渐运用于临床实践，对DAI 诊断的阳性率会有明显的提高。

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