MRI对弥漫性轴索损伤的诊断及预后评估

谢 鹏，董 鑫，汪 军，江广斌，蔡守国

（湖北医药学院附属随州医院医学影像科，湖北 随州 441300）

弥漫性轴索损伤（diffuse axonal injury，DAI）是一种弥漫性脑损伤，由于头部受到加速旋转外力重创，在剪切力下导致脑内神经轴索断裂、毛细血管损伤而引起原发性脑损伤，多见于重度创伤性患者［1-2］。DAI的诊断主要依据 CT和 MRI结果［3-5］，病理分级则主要依靠Adams分级方法。本文采用MRI 3种序列量化DAI病灶分布，并尝试建立MRI分级标准评估长期预后。

1 资料与方法

1.1 一般资料 前瞻性研究我院自2016年1月至2018年1月收治的30例DAI患者，均经CT和MRI双重确诊。其中男26例，女4例；年龄16～60岁，平均（31.21±4.62）岁。纳入标准：年龄＞15岁；格拉斯哥昏迷评分（Glasgow Coma Score，GCS）＜9 分或格拉斯哥运动评分（Glasgow Motor Score，GMS）＜6 分；软组织肿块＜25 cm、意识清醒；MRI证实脑动脉相关病灶、无凝血或抗凝治疗史。受伤原因：交通损伤18例，运动伤7例，跌倒4例，攻击1例。

1.2 治疗方法 一线治疗，使用间歇性静脉注射吗啡镇痛法和连续静脉注射异丙酚（1～4 mg·kg-1·h-1），进行气管通气。所有患者均行颅内压力及脑灌注压监护，并持续测量。PaCO230～35 mmHg（1 mmHg=0.133kPa）；30°抬高床头，中心静脉压力为 0～5mmHg。将颅内压力保持＜20mmHg，脑灌注压保持＞60mmHg。二线治疗，持续戊巴比妥钠输注治疗和（或）减压开颅手术。

1.3 仪器与方法 入院初步行CT检查，按照Marshall CT进行评分。待病情稳定、创伤1周内立即行MRI检查。MRI使用GE Discovery 750 W 3.0 T MRI扫描仪，扫描序列和参数：T2*GRE序列TR 500 ms，TE 14 ms，翻转角 30°，体素 0.9 mm×0.9 mm×3.0 mm；DWI 序 列 SE-EPI，b 值 1 000 s/mm2，TR 4 700 ms，TE 89 ms，体素 1.2 mm×1.2 mm×5.0 mm；SWI序列 TR 49 ms，TE 40 ms，翻转角 15°，体素 0.9 mm×0.9 mm×1.5 mm。

1.4 病理分级及一致性评估 采用Adams病理分级标准，对每个序列病灶进行分级。Adams组织病理学分级为1～3级，灰白质交界面（Ⅰ级）、胼胝体（Ⅱ级）和背外侧、吻侧脑干（Ⅲ级）。计算每个MRI序列显示的大脑中线两侧的DAI相关病灶，计算与Adams病理分级一致性。

1.5 预后评估指标 根据扩展格拉斯哥结局量表（extended glasgow outcome scale，GOSE）［6］评估预后：死亡、植物状态、重度残疾、严重残疾、中度残疾、中等残疾（恢复以前的工作但需要一些调整）、恢复良好（伴有轻微的身体和智力缺陷）、恢复良好，对应分别记为 1、2、3、4、5、6、7、8 分，并电话随访，评估治疗6个月后的预后情况。

1.6 统计学方法 采用SPSS 21.0统计软件进行数据分析。分类变量采用线性加权Cohen K分析［7］，连续变量采用组内相关系数（intraclass correlation coefficient，ICC）表示。正态分布使用 t检验，Fisher精确检验用于组间比较，Mann-Whitney U检验用于偏态分布。以GOSE为因变量，Logistics回归分析预后因素。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床基本特征及单因素分析（表1） 单因素分析显示，年龄、入院时和出院时GMS评分与长期不良预后显著相关（均P＜0.05）。

2.2 病灶分布及单因素分析（表2） SWI序列比T2*GRE序列在脑半球、胼胝体、脑干中发现更多的出血病灶（均P＜0.05）。SWI比DWI发现更多病灶，包括脑半球、胼胝体、脑干、丘脑、基底神经节、内囊（均P＜0.05）。T2*GRE和DWI序列在显示病灶分布方面，无明显差异（P＞0.05）。

SWI序列显示黑质和中脑盖、中脑顶盖和背侧脑桥出血病灶均与长期不良预后显著相关（均P＜0.05）。

DWI显示丘脑病灶与长期不良预后有显著相关性（P＜0.05）。T2*GRE序列示病灶与长期不良预后均无显著相关性（均P＞0.05）。

表1 人口统计学数据和临床因素与长期预后（GOSE）的相关性

SWI序列发现10例双侧脑干病灶，DWI序列发现3例，T2*GRE序列发现2例。SWI序列显示双侧脑干出血性病灶与长期不良预后显著相关（P=0.03）。

2.3 DAI的MRI分级（表3） 30例中21例（70.00%）是Adams 3级患者。SWI序列比T2*GRE序列识别更多 DAI 3级患者（P=0.006）。

2.4 评判间一致性 DAI分级，黑质和中脑被盖区病灶分级，与Cohen K＞0.8大体一致（均值0.90，0.82～0.91）。组内相关系数表明，3种序列量化DAI相关病灶，具有良好的一致性，平均ICC 0.66（0.62，0.68）。

表2 Logistic分析DAI病灶与长期预后（GOSE）的关系

（续）表2 Logistic分析DAI病灶与长期预后（GOSE）的关系

表3 MRI所示病灶分级

2.5 多变量分析预后因子 以GOSE为因变量进行多变量分析，结果显示，DWI序列显示的丘脑病灶及SWI序列显示的黑质和中脑被盖区病灶均与长期不良预后显著相关（均P＜0.05）。≥30岁患者的黑质和中脑被盖出血性病灶与长期不良预后独立相关（P=0.012）。

3 讨论

3.1 MRI序列病灶分布 MRI因诊断准确率高，已成为临床检测出血和非出血性DAI病灶的首选方式［8］。DWI可显示非出血病灶，T2*GRE 和 SWI可显示出血病灶，但SWI序列能更好地显示组织间的敏感性差异，因此对出血病灶的敏感性高于T2*GRE。以往研究［9］证明，SWI比T2*GRE显示更多的微出血病灶，与本研究结果一致。但由于脱氧、缺血可能被误读为出血性病灶，使得SWI序列比T2*GRE和DWI序列更难鉴别［10］。SWI发现的病灶数量多于DWI，但DWI序列中，细胞水肿增加了信号强度，T2信号也增强，两者可见不同的损伤改变，各有优势［11-12］。

本研究中，患者在受伤后的1周内接受MRI检查，DWI序列出血性病灶似乎在急性期后仍然存在，因此采用DWI序列时，更要重视检查时机。本研究发现额叶、颞叶及胼胝体均有病灶。脑干病灶比例最高且主要在中脑和上脑桥。Moen等［13］研究了128例DAI患者，在0～28 d内接受MRI检查，发现DWI序列显示胼胝体病灶是预后最重要的预测因子，与本研究结果不同。然而，其研究包含了不同程度的脑外伤患者，其中31%的患者存在转移性肿块病灶。另有研究［14-15］表明，基底神经节和内囊深部病灶，特别是丘脑病灶可预测DAI的不良预后。丘脑病灶也被认为是植物生存状态的主要特征。此种相关性可在DWI序列深度幕上病灶中发现，但调整了其他预后因素后，此种相关性失去了意义。单因素分析显示，SWI序列中脑顶盖和背侧脑桥与长期不良预后相关。然而，多因素分析发现仅黑质和中脑被盖病灶具有独立的预后价值。多项研究［16-18］发现，DAI相关病灶中，脑干病灶最具争议。浅表脑干病灶可能是受脑干幕缘影响，而深部病灶可能是真正的损伤机制，因此深部病灶与长期不良预后存在较强的相关性。

多因素分析显示，脑室和顶盖病灶位于浅表部位，与长期不良预后无显著联系。与T2*GRE相比，SWI对出血灶的检测检出率更高，因此可对脑干病灶进行更精准的定位。仅使用T2*GRE，可能漏掉中脑中部区域的病灶，因此建议行T2*GRE序列扫描后，再补充SWI序列。

3.2 预后因素分析 多项研究［19-20］显示老年DAI患者死亡率更高，长期预后更差。本研究中，患者平均年龄（31.21±4.62）岁，比一般的DAI患者年轻。年龄，无论是作为连续变量还是作为二分类变量，在调整其他预后因素后，仍是长期不良预后的独立预测因素。此外，本研究发现在入院和出院时，GMS检测到长期不良预后与意识水平下降之间存在关联；但调整其他因素之后，未发现GMS的任何独立预后预测价值。

3.3 MRI分级标准分析 本组DAI患者中，70%的患者脑干病灶符合Adams 3级。然而，Adams分级与长期预后无显著关系。本研究基于SWI序列，发现黑质和中脑被盖病灶，可作为长期不良预后指标。这些结果可补充Adams分级标准，从而建立MRI分级标准。最近的一项研究［21］成果为MRI分类标准的建立，增加了一种基于病理机制的方法，包括脑干损伤机制。结合本研究结果，笔者提出了一种基于Adams分级标准的DAI的MRI扩展分级标准：Ⅰ级，脑半球病灶；Ⅱ级，胼胝体病灶；Ⅲ级，脑干病灶；Ⅳ级，黑质和中脑被盖病灶。该扩展系统使用简单，具有显著的预后评估价值，但仍需进一步验证。

综上所述，SWI序列较T2*GRE和DWI序列更能识别与DAI相关的早期病灶。SWI序列显示的黑质和中脑被盖病灶与长期不良预后显著相关。笔者新提出的扩展MRI分级标准，可用于DAI患者的长期预后评估。