磁敏感加权成像在颅脑损伤中的价值

陈维娟 赵 飞 苏贝贝 方小东 李润根 张 磊 陆 徽

颅脑损伤（craniocerebral injury），也称创伤性颅脑损伤（traumatic brain injury，TBI），是临床常见的急诊病，是由暴力导致的脑组织器质性损伤，早期诊断和治疗非常重要，CT是外伤性颅脑损伤首选的检查方法，可快速诊断，对颅内出血、脑挫伤及颅骨骨折等明确显示，常规MRI检查可以发现CT未显示的脑挫伤灶，而且无颅后窝伪影影响，但CT、常规MRI检查对脑组织内的微小出血灶敏感性较差。磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging，SWI) 对顺磁性物质如外伤性脑损伤后脑出血灶内的血红蛋白代谢产物、含铁血黄素等较为敏感，因此能发现颅内微小的出血灶。应用SWI技术可更早、更准确、更敏感地发现TBI患者的颅内出血灶[1-2]。本文旨在研究SWI对颅脑损伤的诊断价值及评估脑外伤的严重程度及预后情况。

方 法

1.一般资料

本组收集我院2017年1月-2018年8月40例颅脑外伤患者，车祸24例，高处坠落伤12例，打击伤4例。男性27例， 女性13例， 年龄16～59岁，平均40岁，本组患者无脑肿瘤、高血压、脑梗死、脑炎性病变等病史。临床表现多为昏迷、意识障碍、头痛、头晕、恶心、呕吐等。临床评估脑外伤的严重程度多采用 Teasdale 和Jennett提出[3]的格拉斯哥昏迷评分(glasgow coma scale，GCS)，对睁眼、语言和运动3种不同反应进行评估，评分越高，意识障碍越轻，其中13～15分为轻型，9～12分为中型，8分以下为重型。经临床治疗后6个月后随访，并进行格拉斯哥预后评分(glasgow outcome scale，GOS)，具体评分标准：1分：死亡；2分：植物状态；3分：重度残疾；4分：轻度残疾；5分：恢复良好。

2.设备和检查方法

所有患者于外伤后1小时内行CT检查，1周内行MRI检查，患者均1个月、6个月后CT或MRI复查。40例患者采用PHILIPS Ingenia1.5T超导型MRI扫描仪进行检查，使用头部专用正交线圈进行扫描。行MRI常规序列及SWI 序列扫描。

CT 检查：Toshiba Aquilion 16 排多层螺旋CT，患者仰卧位，行轴位平扫。

3.扫描参数

常规序列包括自旋回波T1WI (SE T1WI)，TR475ms，TE15ms；快速自旋回波序列T2WI(FSE T2WI)扫描，TR3609ms，TE100ms；T2液体衰减翻转恢复(fluid attenuated inversion recovery，FLAIR)扫 描 ，TR7000ms，TE140ms， 层 厚 6mm，间 隔2mm，FOV 230mm×180mm。SWI序 列 参数：3D FFE 序 列，TR为 32ms，TE47ms， 层厚 2mm， 层 间 距 0.5mm， 矩 阵 221×320，FOV 220mm×180mm，将SWI采集的原始数据传送至工作站，经PHILIPS后处理软件重建成层厚7mm，层距0mm的图像。

CT扫描参数：层厚7mm，层距7mm，FOV25cm，电流200mA，管电压120kV，层数16层。

4.统计方法

使用SPSS 17.0 软件进行统计学分析，使用χ2检验，对各检查方法显示的出血灶数量及不同检查方法与SWI序列进行统计学分析，以P＜0.05作为判断差别有统计学意义的标准。将患者 SWI 出血灶数量、体积与其对应的GCS评分输入SPSS17.0 统计软件进行统计学分析；将SWI检出出血灶数量、体积与对应患者半年后GOS评分进行统计学分析。

结 果

1.检查结果

40例颅脑外伤中脑挫裂伤37例，硬膜下出血32例，硬膜外血肿25例，蛛网膜下腔出血27例，脑室内出血3例，硬膜下积液6例，颅骨骨折33例。本组40例患者由神经外科医生进行了GCS评分，3～8分5例，9～12分13例，13～15分22例；GOS评分，本组无1～2分，3分5例（重度残疾），4分11例（轻度残疾），5分24例（恢复良好）。

2.颅脑损伤SWI表现（图1）

微小出血灶表现为大小不等斑点状、圆点状、串珠状低信号，大的出血灶可呈斑片状低信号，周围水肿呈片状高信号，病灶以额叶、颞叶多发，弥漫性轴索损伤病灶多位于皮髓质交界区、脑干、胼胝体及深部灰质结构；脑室出血表现为铸型低信号；蛛网膜下腔出血表现为线条状、点状低信号。

表1 不同的检查方法与SWI序列进行 χ2 检验

3.各检查方法检出出血灶数量、体积

本组均在横断面上计数，40例患者中SWI序列检出出血灶420个，T2WI 225个，T1WI 206个，FLAIR 279个，CT 186个，可见SWI检出率最高，依次为FLAIR序列及T2WI、T1WI 序列、CT。SWI序列检出出血灶总体积为238.4cm3，MR常规序列检出出血灶总体积为168.2cm3。

图1 女性，42岁，左额叶脑挫裂伤。A.CT 平扫未见明显异常；B.T1WI示左额叶见条状稍低信号影；C、D.T2WI、FLAIR 序列示左额叶见条状高信号影；E.SWI序列示左额叶见串珠状低信号影。

表2 SWI检出出血灶的数量、体积与GCS评分相关性分析

表3 SWI检出出血灶的数量、体积与GOS评分相关性分析

4.不同的检查方法与SWI序列进行χ2 检验分析

由表1得出，SWI序列对脑外伤患者中出血灶的检出率与常规MRI序列、CT相比具有显著性差异，P＜0.05，该差异具有统计学意义，SWI序列对颅脑损伤出血灶的检出具有明显优势。

5.SWI序列所发现出血灶数量和体积与GCS评分相关性分析

40例患者以GCS评分分为轻度、中度、重度三组，三组数量和体积与评分取平均值计算，SWI序列所发现病灶数量、体积与GCS评分之间经Spearman相关分析表明存在明显负相关；SWI所显示的病灶数量、体积与GOS评分经Spearman相关分析表明也存在负相关（表2，3）。

讨 论

车祸是造成脑外伤的主要原因，高处坠落也是颅脑损伤中比较重要的因素。颅脑损伤包括出血、轴索损伤、水肿及缺血等。弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury，DAI)是非常严重的颅脑损伤类型，常出现在比较表浅的、大脑半球灰白质交界处的白质。临床研究发现有出血的轴索损伤较无出血的轴索损伤预后差[4]。临床症状有昏迷、意识障碍、头痛、头晕、恶心、呕吐等。

磁敏感加权成像是一种利用组织磁敏感性差异而成像的技术，并将磁矩和相位图像结合起来进一步加强图像的 T*对比［5-6］，主要检测因磁场不均匀所致的磁敏感效应，对顺磁性物质如外伤性脑损伤后脑组织出血灶内的血红蛋白、含铁血黄素等较为敏感，故能发现颅内微小的出血灶。SWI微出血灶表现为大小不等斑点状、圆点状、串珠状低信号，周围水肿呈片状高信号。

1.SWI在颅脑损伤中的诊断价值

在颅脑损伤患者中，微小出血灶使用CT、常规MRI检查较难发现，出血性病灶在常规的MRI图像上信号表现比较复杂，脑外伤是否合并颅内出血，对颅脑损伤的诊断、治疗及预后至关重要。SWI在显示出血灶有明显的优势，Tong等[7]的研究发现SWI对病灶的检测要比常规的梯度回波成像更为敏感，SWI诊断出血灶的数量接近T2WI的6倍，能诊断出血灶的体积几乎是T2*WI的2倍，出血灶可小于10mm2。本组SWI中发现的出血灶数量明显多于MR常规序列及CT显示的出血灶，能更清晰地显示损伤部位病灶的数目、大小，本组研究表明SWI检出率最高，依次为FLAIR序列及T2WI、T1WI 序列、CT；SWI序列检出出血灶总体积为238.4cm3，MR常规序列检出出血灶总体积为168.2cm3，出血灶体积大于MR常规序列。因此SWI能够更全面地反映颅脑损伤患者病情，可显著提高诊断的正确性，有效指导治疗方案的选择，有助于判断预后。

2.SWI检出出血灶的数目、体积与GCS、GOS评分的相关性

临床上常用GCS来初步评估脑外伤的严重程度及预后情况，从睁眼、语言和运动三方面3种不同反应进行评估，每一项满分为5分，三者的积分即表示意识障碍程度，评分越高，意识障碍越轻，其预后越好；反之，其预后越差，死亡率及致残率越高。其中13～15分为轻型，9～12分为中型，8分以下为重型。轻者临床症状较轻，恢复程度较好或基本痊愈，部分患者可有记忆力下降、健忘等后遗症；重型颅脑损伤患者常出现不同程度的意识障碍、瞳孔改变等，病情发展快，临床诊治复杂，病残率及致死率高，常遗留认知、运动等功能障碍甚至植物生存状态。因此，对于TBI患者，需要及时准确诊断并判断伤情，早期进行积极有效的治疗，提高患者的治愈率，降低致残率和病死率，减轻后遗症状的发生。SWI显示病灶的数目和体积与GCS评分呈密切负相关，患者的GCS评分越低，出血灶数目越多、体积越大，出血灶越靠近中线部位，颅脑损伤越重、预后越差[8]。患者病灶数目越多、体积越大，表明脑组织损伤范围越大。Ashwal等[9]也提出了病灶的数目和受累部位的数目与患者的预后密切相关。本组患者以GCS评分分为轻度、中度、重度三组，三组数量和体积与评分取平均值计算，轻度组22例，平均GCS评分为14.1分，平均体积为0.94cm3/人，平均出血灶数为3个/人；中度组13例，平均GCS评分为11.2分，平均体积为7.1cm3/人，平均出血灶数为12个/人；重度组5例，平均GCS评分为6.4分，平均体积为35.5cm3/人，平均出血灶数为40个/人；本组数据经Spearman相关分析，结果表明SWI显示出血灶的数目和体积与GCS、GOS评分呈负相关，出血灶数目越多、体积越大，GCS、GOS评分越低，颅脑损伤越重、预后越差，与文献报道一致。

SWI在颅脑损伤诊断中的局限性：SWI虽有利于颅内出血灶的检出，但是对出血灶周围的水肿范围显示欠佳，检出病灶敏感性要低于MR常规序列及CT[10]。对蛛网膜下腔少量出血，与脑沟内正常静脉比较难鉴别，其显示病灶的范围也小于FLAIR序列。SWI容易产生空气-组织伪影，在磁化率差异特别大的区域，局部可出现明显的伪影，需要结合其他检查方法来综合判断。