DWI及SWI联合应用对急性弥漫性轴索损伤的诊断价值

刘文源，张立波，邹明宇，吴越，赵传胜，杨本强，张怡

（1.沈阳军区总医院放射诊断科，沈阳110016；2.中国医科大学附属第一医院神经内科，沈阳110001）

·短篇论著·

DWI及SWI联合应用对急性弥漫性轴索损伤的诊断价值

刘文源1，张立波1，邹明宇1，吴越1，赵传胜2，杨本强1，张怡1

（1.沈阳军区总医院放射诊断科，沈阳110016；2.中国医科大学附属第一医院神经内科，沈阳110001）

Significance ofthe Combined Application ofSWIand DWIin Acute Diffuse AxonalInjury Diagnosis

回顾性分析21例临床确诊弥漫性轴索损伤（DAI）的患者MR T1WI、T2WI、液体衰减反转恢复序列（FLAIR）、磁弥散加权成像（DWI）和磁敏感加权成像（SWI）序列图像资料，分析其各自信号特征及分布特点，比较各序列上脑内轴索损伤病灶检出率的差异。结果发现，DAI病灶主要分布的部位是脑灰白质交界区、基底节区、丘脑、深部脑白质区、胼胝体、脑干、小脑等近脑中线区域。非出性DAI病灶（DWI）的检出率最高，与其他序列比较差异有统计学意义（P＜0.05）；出血性DAI病灶SWI序列检出率最高，与其他序列比较均有统计学差异（P＜0.05）。因此认为联合应用DWI和SWI序列能非常敏感地检出外伤后DAI患者的脑内微出血灶和小水肿灶，为DAI早期临床诊断及预后评价提供更多客观依据。

弥漫性轴索损伤；磁共振成像；弥散加权成像；磁敏感加权成像

弥漫性轴索损伤（diffuse axonal injury，DAI）是一种严重的原发性闭合性颅脑损伤，临床上发生率较高，车祸及高处坠落伤常是主要原因。DAI致残率和致死率居高不下，可出现持续性昏迷，甚至死亡，因此临床上早期确诊对后续的治疗、长期预后的改善以及评估具有非常重要的作用［1］。头CT及常规MRI序列存在较大的局限性，近年来，随着弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）、磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）等序列的应用，由于其各自具有独到的成像特点，对DAI病灶的检出率、临床疗效及预后均较以往明显改善。本文旨在探讨DWI与SWI序列联合应用对急性DAI患者的临床诊断价值，以期提高诊断的准确率，为临床治疗方案的制定提供客观依据。

1 材料与方法

1.1 临床资料

回顾性分析我院2010年4月至2013年8月收治的21例严重脑外伤患者，其中20例为交通伤，1例为高处坠落伤。男16例，女5例，平均年龄34岁（8～77岁）。

1.2 MR检查方法

使用Siemens Magnetom Trio 3.0T超导MR成像设备，梯度磁场40 mT/m扫描，采用鸟笼式头部正交线圈，患者均行头颅CT和包含头颅横轴位T1WI、T2WI、T2WI FLAIR、DWI以及SWI序列在内的MR扫描。层厚5 mm，层间距1 mm。DWI（TR/TE：2 300/122 ms），b值=1 000。SWI使用高分辨率3D梯度回波序列（TR/TE：49/25 ms），层厚2 mm，无间距扫描，层数116。采集的原始图像传至工作站（Siemens Leonardo）进行后处理，并进行最小强度投影法（MinP）采用层厚5 mm，层间距1 mm重建。

所有图像均由本院放射科2位资深医师分别阅片，诊断标准将直径2 mm以上的异常信号认定为阳性病灶，观察TIWI、T2WI、T2WI FLAIR、DWI及SWI各个扫描序列中出血灶及非出血水肿灶的情况。病灶判断取得一致意见后对各序列显示病灶进行计数。所有患者均以轴位图像统计病灶数目。

1.3 统计学方法

采用SPSS 16.0软件进行统计学处理，检出率比较采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 DAI病灶分布及形态

DAI病灶主要是在脑灰白质交界区、基底节区、丘脑、深部脑白质区、胼胝体、脑干以及小脑等近脑中线的区域散在分布，见表1。形态多表现为大小不均的点状、圆形、卵圆形、串珠状、条索状，部分病灶甚至融合成斑片状。见图1。

2.2不同病灶DAI的MRI信号特点比较

DAI出血性病灶，在急性期T1WI、T2WI信号均表现多样，以等T1、等T2信号为主，部分病灶混杂有稍低或稍高信号，T2WI FLAIR及DWI序列呈低或等信号，SWI上均表现为低信号。DAI水肿性非出血病灶，T1WI可见不均匀稍低信号，T2WI、T2WI FLAIR和DWI表现为不均匀高或稍高信号，SWI序列病灶几乎无法显示。见图1。

2.3 不同序列对于出血性病灶和非出血性病灶检出情况比较

DAI非出血性病灶，以DWI序列检出的数目最多，敏感性明显优于其他序列（χ2检验，P＜0.05），其余依次为T2WI FLAIR、T2WI、TIWI及SWI。DAI出血性病灶检出数目最多的是SWI序列，敏感性明显优于其他序列（χ2检验，P＜ 0.05）。其余依次为DWI、T2WI FLAIR、T2WI及T1WI。见表2、3。

表1 各序列DAI出血灶分布与检出数目（个）

图1 MR各序列显示DAI出血性和非出血性病灶的情况

表2 各序列DAI非出血性病灶的检出情况比较

3 讨论

DAI是Adams等［2］1982年提出的。DAI发病机制为在旋转加速度和或角加速度外力的作用下，造成瞬间的剪应力，脑组织的密度存在差异发生相对位移，作用于神经纤维，导致轴索结构破坏以及小血管断裂。剪应力易损区好发于神经轴索密集的异质组织界面，如灰白质交界处、胼胝体、脑干、小脑及基底节区等是其主要的发生部位。一般较少发生于皮质区。病灶位置越深，症状越严重。DAI的组织学改变为钝性外伤后损伤部位细胞支架结构的紊乱引起局部神经轴突肿胀以及神经丝和细胞器官的堆积，从而形成弥漫的回缩球，同时伴有脑实质不同程度的胶质细胞肿胀、变形，血管周围间隙明显扩大及脑组织弥漫性肿胀，另外相应部位伴行的小血管也可断裂发生出血［3，4］。

表3 各序列DAI出血性病灶的检出情况比较

尽管目前仍然缺乏有效影像学检查可以直接检测出神经轴索本身的损伤，但是小血管的损伤所致的微出血与神经轴索的髓鞘脱失与中断所形成的水肿灶正是影像检出的基础［5］。由于其病理学变化的特殊性和微小性，而CT及常规MRI序列常常不能真实反应颅内DAI病灶数目及体积，致使DAI诊断往往只能依赖于临床症状和体征，而DAI并无特异的临床表现，临床诊断DAI目前尚无统一的诊断标准，往往还需要经过数日临床观察，早期诊治的最佳时间窗有可能被延误。这就是以往DAI患者致残率和致死率居高不下的主要原因。然而，近年来随着SWl、DWI等MR新技术的应用，不但使DAI病灶的检出敏感性明显提高，而且进一步增加了对患者预后预测的准确率。

脑组织中有微出血的部位必定伴存轴索损伤，是因为在各种脑细胞中，血管内皮细胞最坚韧，轴索细胞最脆弱。Asami等［6］研究表明出血性病灶对于DAI患者的伤情判断和预后评估更具提示意义。出血灶预示着组织坏死的区域，其范围越弥散，脑损伤的范围就越广泛，预后也就越差。SWI是目前检测微出血最有效的无创手段。SWI是一种利用磁场中组织间磁敏感性差异而成像的技术，由于其采用了高分辨率三维梯度回波序列，对于出血灶十分敏感，可显示磁共振常规序列所不能显示或遗漏的微小出血灶。SWI可以清晰显示微出血灶，并将微出血灶与小的动脉、静脉区分开来。然而，SWI也存在一些不足之处。SWI成像时间相对较长，DAI患者容易出现躁动，导致运动伪影，图像的信噪比可能受到影响；颅底骨气界面及颅顶骨处比较容易形成磁敏感性伪影，需要与出血灶进行鉴别，对整体病情的判断可能也会受到影响。另外，由于SWI的空间分辨力较高，在诊断DAI时应密切结合临床病史，观察病灶的形态和分布，排除小静脉断面所导致的低信号，避免对出血灶的数量造成过高估计。

DWI是基于水分子运动状态的技术，对水分子弥散运动很敏感，由于其特殊的成像原理和高信噪比，可灵敏显示出损伤的病灶。DAI后一部分轴索膜及血管内皮细胞的损伤、血脑屏障的破坏导致轴索膜和血管通透性增加，发生细胞间质性水肿。水分子弥散能力增加、ADC值增高，DWI表现低信号病灶；而DAI更多的病理学改变表现为轴索膜离子通道的转运障碍、微管微丝解聚所致轴浆运输的破坏及小胶质细胞的炎性肿胀等，使得水分子弥散能力下降、ADC值降低，DWI显示高信号病灶［7］。

本研究结果表明，DWI对非出血水肿性DAI病灶的检出率明显高于其他序列，对出血性病灶的检出低于SWI序列，但亦明显高于常规T1WI、T2WI、T2WI FLAIR序列。本组轻中度DAI患者中，在SWI上均能清楚显示多发微出血灶，而在常规序列上多数无法显示，DWI能清楚显示出SWI、TlWI、T2WI及T2WI FLAIR所不能显示的单纯小水肿病灶；对于重度DAI患者，T1WI、T2WI、DWI序列可部分显示病灶，但显示病灶的数目远少于SWI上检出的病灶数目。可见，DWI及SWI序列分别在显示非出血水肿性及出血性DAI病灶方面均具有不可替代优势，两者联合可弥补各自的缺点，优势互补，大大提高非出血及出血性DAI病灶的检出率。

综上所述，DWI与SWI序列联合应用能准确评价DAI患者病变的严重程度及预后，对该病早期正确诊断具有重要价值。因此，当临床疑诊DAI且病情允许的情况下，应将SWI和DWI作为重要的影像学检查手段。

［1］易自生，刘一平，陈志斌，等.联合SWI与DWI在急性弥漫性轴索损伤中的应用价值［J］.放射学实践，2011，26（4）：402-405.

［2］程峰，侯卓.弥漫性轴索损伤的影像学及SWI诊断价值比较［J］.河北医学，2012，18（8）：1063-1065.

［3］吴茂铸，樊树峰，丁建荣，等.MR磁敏感加权成像对脑弥漫性轴索损伤的诊断价值［J］.实用放射学杂志，2011，27（2）：180-184.

［4］韩成坤，史浩，刘桂芳，等.磁敏感加权成像对弥漫性轴索损伤的诊断价值［J］.中华放射学杂志，2011，45（7）：632-636.

［5］李科，金真，张磊，等.DWI及SWI序列对弥漫性轴索损伤的诊断价值［J］.中华神经外科疾病研究杂志，2010，9（2）：116-119.

［6］Asami I，Toshiaki T，Akio F，et al.Diffuse vascular injury：convergent-type hemorrhage in the supratentorial white matter on susceptibility weighted image in cases of severe traumatic brain damage［J］. Neuroradiology，2012，54（5）：335-343.

［7］王波定，王洪财，王东峰，等.弥散加权成像联合磁敏感加权成像在脑外伤性轴索损伤预后评估中的应用［J］.中华老年医学杂志，2013，32（2）：145-148.

（编辑 武玉欣）

816.1

A

0258-4646（2014）11-1033-03

辽宁省自然科学基金（201202276）

刘文源（1971-），女，副主任医师，博士.

通讯简介：张怡，E-mail：wenyl2000@126.com

2014-08-31

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