磁共振弥散成像对重型颅脑损伤的应用评价课件

磁共振弥散成像对重型颅脑损伤的应用评价全军神经外科中心济南军区神经外科主任背景重型颅脑创伤（severetraumabraininjurySTBI）其危害程度最大，死亡率、致残率仍然很高，占首位。伤情判断、病情进展观察以及预后预测是我们所面对的主要课题；传统的诊断、病情观察、预后预测主要是临床表现、查体及MRI、CT等影像学检查。热点磁共振弥散加权成像（DWI)、弥散张量成像(DTI)应用于重型颅脑损伤合并脑梗塞以及判断伤情、损伤部位、范围、病情进展及预后预测提供了新的方法和理念。磁共振弥散加权成像(diffusion-weightedimaging，DWI)

原理是将组织中的水分子弥散运动的速度以信号强度反映出的影像，具有高弥散的区域如脑脊液表现为低信号；弥散受限区域（ADC值降低）如急性脑缺血则表现为高信号，表示细胞的毒性水肿所致；T2WI加权上出现的高信号则代表血管源性水肿。DWI图像的获得可通过测量表观弥散系数(ADC)来完成。表观扩散系数(apparentdiffusioncoefficient，ADC)ADC值反映的是水分子在组织内的弥散运动能力。弥散张量成像原理：水分子在不均质组织具有弥散各向异性的特征，脑组织的髓鞘白质纤维中由于轴突膜与髓鞘的存在作为弥散的屏障，在平行于纤维方向的弥散速度远远大于垂直方向的弥散，这种方向依赖性的弥散就是各向异性。部分各向异性(fractionalanisotropy，FA）FA值表示各向异性与整个扩散的比值，其范围在0-1之间，1表示最大各向异性，FA值越大，神经传导功能越强。DTI纤维束三维成像FA对细胞外的水肿敏感，所以对白质纤维内的水分子敏感，将不同走行的纤维束标记不同颜色，得到彩色编码FA图。根据FA数据可以重建白质纤维束，从而反映白质纤维的解剖结构，图呈现纤维束的形状(断裂、狭窄、弯曲)DTI纤维束成像三种形式Ⅰ水肿或移位，指白质纤维仍保持正常的各向异性，但位置可能发生变化；Ⅱ、稀疏、紊乱或部分破坏，而且局部纤维束杂乱无序，但仍能辨认；Ⅲ破坏指白质纤维各向异性程度降低，不能辨认

患者皮质脊髓束三维成像

伤后5小时，仅DWI显示梗塞42例合并梗塞组梗塞各期分别行CT、FLAIR、DWI检查阳性例数结果分期

例数

CT

T2/F

DWI超急性期1312*12*急性期21214**21**亚急性期847#8#总计

42

7

23

41FLAIR、DWI相比较：*p<0．01；**0.01<p<0.05；#p>0.05超急性期（P<0．01）急性期(0.01<p<0.05)；亚急性期（p>0.05）超急性期+急性期（P<0．01）测梗塞侧和梗塞对侧ADC、FA值

分期ADC值×10－3mm2/sFA值梗塞侧对侧梗塞侧对侧超急性期0.412±0.017*#▲0.682±0.013*★0.451±0.015*#0.689±0.028*★▼急性期0.401±0.020*#▲0.642±0.010*★0.381±0.*#▽0.661±0.015*★▼亚急性期0.465±0.016*#0.656±0.012*★0.353±0.025*#▽0.601±0.036*★▼ADC值注：*表示梗塞侧与对侧比较，p<O．01#表示梗塞侧超急性期、急性期与亚急性期比较p<O．05▲表示梗塞侧超急性期与急性期比较p>0.05★表示梗塞对侧超急性期、急性期与亚急性期比较p<O．05FA值注：#表示梗塞侧超急性期、急性期与亚急性期比较p<O．01；*表示梗塞侧与对侧比较，p<O．01▽急性期与亚急性期比较p<O．05▼表示梗塞对侧超急性期与急性期、亚急性期比较p<O．05图A为测梗塞侧及对侧ADC值

图B测双额部挫伤ADC值AB在超早期，梗塞区脑组织细胞毒性脑水肿，组织内水含量尚未有明显变化，组织内水分子弥散强度下降，ADC值降低，在DWI图像上呈高信号。进一步发展，血管内皮细胞损伤，细胞通透性增加，细胞间隙水分聚积导致血管源性脑水肿，水分子弥散能力进一步下降，ADC值进一步降低，并维持一定时间至亚急性期升高。

各个病期梗塞灶ADC值变化合并梗塞侧ADC变化图：外伤后出现梗塞超急性期ADC下降急性期持续下降亚急性期升高接近对侧预后不同两组与对照组各感兴趣区FA值感兴趣区FA值对照组

预后良好组

预后不良组大脑皮质0.28±0.01*#0.24±0.016*#0.18±0.032#内囊后肢0.72±0.03*#0.64±0.041*#0.42±0.042#桥脑后部0.57±0.03*#0.51±0.032*#0.42±0.021#丘脑0.34±0.01*#0.30±0.014*#0.21±0.014#半卵圆中心0.54±0.022*#0.46±0.023*#0.41±0.034#胼胝体压部0.78±0.031*#0.60±0.06*#0.48±0.088#额叶白质0.55±0.021*#

0.46±0.042*#

0.34±0.063#预后良好组与对照组桥脑后部、丘脑、半卵园中心区、内囊后肢、胼胝体压部、额部FA有差异（p<0．05），预后不良组与对照组、预后良好组相比显著下降（p<0．01）；注：*表示p<0．05；#表示p<0．01FA图测不同患者部位FA值研究显示几乎在所有时间点，预后不同两组患者检测感兴趣区ADC、FA值有差别；预后不良者降低，多受累最严重的区域为皮层、桥脑后部、丘脑和半卵园中心前部，内囊、胼胝体压部区其次；预后良好者的皮层、丘脑平均ADC值均高于预后不良者，但低于对照组。预后不同两组各感兴趣区ADC、FA值有差异DTI/GCS例数级别

预后良好

预后不良

总计(例数)(例数)占总数﹪DTI62Ⅰ24(85.7﹪)4(14.3﹪)28(45.2﹪)Ⅱ13(61.9﹪)8(38.1﹪)21(33.9﹪)Ⅲ3(23.1﹪)10(76.9﹪)13(20.9﹪)GCS评分623～4分1(9.1﹪)10(90.9﹪)11(17.7﹪)5～6分16(66.7﹪)8(33.3﹪)24(38.7﹪)7～8分23(85.2﹪)4(14.8﹪)27(43.6﹪)结果

40

22

6262例患者DTI、GCS评分比较

脑外伤患者弥散各向异性改变与GCS评分的关系

内囊和胼胝体压部区域FA值与GCS评分显著相关。研究还表明无论在急性期还是亚急性期，FA值的改变均比ADC值与临床评分相关性好，FA值测定和白质纤维束示踪图较ADC值更能体现TBI患者的脑白质损伤情况。本研究62例（40例预后良好，22例预后不良）

患者均行纤维束成像，DTI显示白质的病理改变在两组中显著差异，其中预后不良组纤维束破坏广泛或严重，预后良好组多为移位、稀疏或部分破坏。结论DWI序列