MRI-SWI序列在小儿病毒性脑炎诊断中的应用

章振华，吴主强，程力

（江西省儿童医院放射科，江西 南昌 330006）

病毒性脑炎是多种病毒感染所致的儿科常见病，主要是神经组织、神经元受到病毒感染，导致脑实质病变。临床对于病毒性脑炎的诊断主要通过患儿临床症状、病毒分析及脑脊液检查等进行明确诊断，但由于不同病原感染的临床表现不同，加上病毒分析、脑脊液检查，评估患儿病情严重程度，均需要较长时间，容易延误治疗时间，影响预后[1]。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）-磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）是通过区别不同组织磁敏感度的差异，建立3D梯度回波，对出血病灶具有较高分辨率[2]。因此，通过MRI-SWI对病毒性脑炎进行诊断，可通过分析病灶出血量对疾病进行评估。鉴于此，本研究旨在探究MRI-SWI序列在小儿病毒性脑炎诊断中的应用价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2018年1月至2020年8月本院收治的80例病毒性脑炎患儿作为研究对象，均行MRI常规序列及SWI序列扫描。根据MRI影像学表现将患儿分为轻度组29例（单侧幕上病灶1处，成斑片状）、中度组37例（双侧幕上病灶，呈对称或非对称性）及重度组14例（病变达3处及以上，累及小脑、脑干）。轻度组男17例，女12例；年龄2个月～11岁，平均年龄（5.07±2.13）岁；发病至就诊时间2～9 d，平均时间（5.14±1.27）d；临床症状：惊厥18例，发热22例，烦躁12例，昏迷7例。中度组男21例，女16例；年龄3个月～12岁，平均年龄（5.12±2.18）岁；发病至就诊时间3～10 d，平均时间（5.19±1.31）d；临床症状：惊厥24例，发热29例，烦躁14例，昏迷9例。重度组男8例，女6例；年龄3个月～11岁，平均年龄（5.08±2.14）岁；发病至就诊时间2～11 d，平均时间（5.17±1.33）d；临床症状：惊厥8例，发热10例，烦躁4例，昏迷7例。3组患儿临床资料比较差异无统计学意义，具有可比性。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：①符合《儿科学》[3]中病毒性脑炎诊断标准；②表现为头痛、发热、呕吐、惊厥等症状；③经脑脊液提示病毒抗体阳性；④处于急性或亚急性期，有感染症状；⑤患儿家属签署知情同意书。排除标准：①存在真菌性、细菌性脑膜炎；②合并代谢性脑病；③合并其他神经系统疾病；④患有颅内恶性肿瘤、神经梅毒或药物中毒等。

1.3 方法 所有患儿先进行常规MRI检查：使用1.5T磁共振扫描仪（美国GE）进行扫描，参数设置：轴位衰减反转恢复序列（fluid-attenuated inversion recovery，FLAIR）：回波时间（time of echo，TE）、重复时间（time of repetition，TR）、反转时间（inversion time，TI）分别为117 ms、9 602 ms、2 400 ms；T1加权成像（T1weighted imaging，T1WI）：TE、TR分别为23 ms、2 675 ms；T2加权序列（T2weighted imaging，T2WI）：TE、TR分别为110 ms、4 600 ms，间距、层厚分别为1.5 mm、5 mm。常规扫描完成后，行SWI序列扫描，参数设置：TE、TR分别为20 ms、32 ms，视野240 mm×240 mm，矩阵320×384，层厚2.0 mm，翻转角15°，扫描时避开含气部位，如乳突、副鼻窦、颞骨岩部。

1.4 观察指标 由影像科医生使用Adw 4.6工作站对常规MRI序列、SWI序列内病变部位出血体积进行测量，在常规序列中，等T1信号、短T2信号为急性出血，短T1信号、长T2信号为亚急性出血，长T1信号、短T2信号为慢性出血；SWI序列出现不规则低信号，呈斑片状，则判断为出血。

1.5 格拉斯哥昏迷评分[4]（glasgow coma scale，GCS）参照GCS评分评估患儿病情程度，评分包括语言反应（1～5分）、睁眼反应（1～4分）、肢体运动（1～6分），共3个维度，总分3～15分，分数越低表明患者昏迷程度越严重，≥14分为正常状态，＜3分提示预后极差或脑死亡。

1.6 统计学方法 采用SPSS 25.0统计学软件进行数据分析，计数资料以[n（%）]表示，采用χ2检验；计量资料以“”

表示，多组间采用F分析；采用双变量Pearson相关性检验病毒性脑炎患儿GCS评分与MRI不同序列出血量的相关性；绘制MRI不同序列病灶出血量预测重度病毒性脑炎的ROC曲线，得出曲线下面积AUC，检验MRI不同序列出血量对重度病毒性脑炎的预测价值，AUC＜0.5无价值，0.5～0.7价值较低，0.7～0.9价值中等，＞0.9诊断价值高，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MRI不同序列出血量及GCS评分 重度组SWI序列出血量最高，中度组次之，轻度组最低，3组组间比较差异有统计学意义（P＜0.05）；中度组与重度组FLAIR序列出血量比较差异无统计学意义，轻度组与重度组T1WI序列、T2WI序列出血量比较差异无统计学意义，见表1。

表1 3组患儿MRI不同序列出血量比较（±s，cm3）

表1 3组患儿MRI不同序列出血量比较（±s，cm3）

注：MRI，磁共振成像；SWI，磁敏感加权成像；FLAIR，轴位衰减反转恢复序列；T1WI，T1加权成像；T2WI，T2加权序列。与轻度组比较，a P＜0.05，与中度组比较，b P＜0.05

组别轻度组（n=29）中度组（n=37）重度组（n=14）F值P值常规MRI序列FLAIR序列0.11±0.04 0.15±0.07a 0.18±0.09a 6.150 0.003 T1WI序列0.07±0.02 0.08±0.03 0.13±0.06ab 15.246＜0.001 T2WI序列0.09±0.03 0.11±0.05 0.16±0.08ab 9.008＜0.001 SWI序列0.15±0.06 0.85±0.13a 2.68±0.51ab 571.696＜0.001

2.2 不同MRI分级患儿GCS评分 轻度组GCS各维度评分最高，中度组次之，重度组最低，组间比较差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 3组患儿GCS评分比较（±s，分）

表2 3组患儿GCS评分比较（±s，分）

注：GCS，格拉斯哥昏迷评分。与轻度组比较，a P＜0.05，与中度组比较，b P＜0.05

组别轻度组（n=29）中度组（n=37）重度组（n=14）F值P值语言反应3.83±1.04 2.41±0.56a 1.28±0.25ab 62.049＜0.001睁眼反应2.39±0.53 1.98±0.48a 1.17±0.13ab 33.040＜0.001肢体运动4.71±1.24 2.89±0.72a 1.46±0.34ab 67.766＜0.001

2.3 GCS评分与MRI-SWI序列出血量相关性 经双变量Pearson直线相关检验结果显，病毒性脑炎患儿GCS各维度评分与MRI-SWI序列出血量呈负相关（r＜0，P＜0.05），见表3。

表3 GCS评分与MRI-SWI序列出血量相关性分析[r（P）]

2.4 MRI-SWI序列出血量对重度病毒性脑炎的预测价值将MRI-SWI序列出血量作为检验变量，将重度病毒性脑炎作为状态变量，绘制ROC曲线（见图1），得到MRI-SWI序列出血量预测重度病毒性脑炎的AUC为0.898，AUC的95%CI为0.804～0.991，最佳阈值为1.005 cm3，敏感度为0.857，特异度为0.182，约登指数为0.039，当MRI-SWI序列出血量达到最佳阈值时，可达到最佳预测价值。

图1 MRI-SWI序列出血量对重度病毒性脑炎预测价值的ROC曲线

3 讨论

病毒性脑炎发病急骤，可由多种病原体感染，常见的包括埃可病毒、柯萨奇病毒等肠道病毒，蜱传播脑炎病毒、乙型脑炎病毒等虫媒病毒，风疹病毒、腺病毒、麻疹病毒等呼吸道传播病毒，另外淋巴脉络丛脑炎病毒、狂犬病毒也较为常见[5]。而由于病原体不同，病毒性脑炎患儿常表现为不同临床症状，如发热、恶心呕吐、惊厥等，也可表现为癫痫、意识障碍、烦躁不安、肢体瘫痪等，即使积极进行治疗，仍有部分重症病毒性脑膜炎患儿可遗留严重后遗症，预后较差，甚至可导致死亡。另外，由于病毒侵犯脑实质，可以排列在内皮细胞核内，破坏内皮细胞连续性，机械性损伤血管内皮细胞，导致脑出血或点状出血的发生，且病毒感染可导致脑血管血栓形成、管腔狭窄等，也可导致脑出血的发生[6]。因此，尽早对病毒性脑炎进行诊断及病情程度进行评估，对治疗及改善患儿预后具有重要意义。

本研究结果显示，重度组患儿SWI序列出血量最高，中度组次之，轻度组最低（P＜0.05）；中度组与重度组FLAIR序列出血量比较差异无统计学意义，轻度组与重度组T1WI序列、T2WI序列出血量比较差异无统计学意义，说明MRI-SWI序列出血量在不同病情程度病毒性脑炎患儿中差异显著，而常规序列无法清晰鉴别不同病情的病灶出血量。SWI序列是以T2WI序列为基础，主要通过辨别不同组织间磁敏感特性，对梯度回波进行薄层重建，通过相位图、幅度进行成像，具有高分辨率、完全流动补偿、高信噪比的优势，与常规T1WI、T2WI序列不同，该序列能够对出血、静脉血管及铁沉积的检查具有高敏感度，对钙化、去氧血红蛋白、含铁血黄素沉积等，呈低信号表现，尤其可清晰显示小静脉或微小出血[7]。本研究中，轻度组患儿GCS各维度评分最高，中度组次之，重度组最低，经双变量Pearson直线相关检验结果显示，病毒性脑炎患儿GCS评分各维度与MRI-SWI序列出血量呈负相关，说明MRI-SWI序列出血量与患儿昏迷程度密切相关。重症病毒性脑炎患儿由于病灶多数为双侧、多发，且通常伴有出血情况，可导致弥漫性脑水肿，脑组织被血肿压迫后发生缺血缺氧，以致患儿出现意识障碍，若出血累及脑基底节区，可出现肢体瘫痪症状，累及脑干区，则会发生生命危险[8]。另外，本研究中，MRI-SWI序列病灶出血量预测重度病毒性脑炎的AUC＞0.7，MRI-SWI序列病灶出血量在预测重度病毒性脑炎中均具有较高价值，当达到最佳阈值时，具有最佳预测价值，说明MRI-SWI序列出血量可帮助临床评估与预测患儿病情严重程度[9]。MRI-SWI序列较常规MRI序列更能清晰显示小静脉出血，通过三维采集可将体积小于1个相位的出血灶进行清晰显示，对于病毒性脑炎病灶的出血体积能精确显示，并且能补充常规序列对病灶周围受累血管的显影，更有利于轻中度与重度疾病的鉴别[10]。但MRI-SWI序列也存在一定局限性，如采集数据需要较长时间，且需要患儿保持长时间静止，以致部分患儿无法配合检查，并且环境噪声、脑背景组织会对小静脉显示造成一定影响，因此，需要增强对比度，以加强小静脉显示。

综上所述，MRI-SWI序列能够精确反映病毒性脑炎患儿病灶出血量，帮助临床评估与预测患儿病情严重程度，为治疗提供客观依据。