弥漫性轴索损伤的诊治进展

关于弥漫性轴索损伤的诊治进展弥漫性轴索损伤的命名：弥漫性轴索损伤（diffuseaxonalinjuery，DAI）是闭合性颅脑损伤中的一种常见的原发性脑损伤，是重要的脑外伤类型之一。1940年物理学家Holbouxn从力学的角度曾提出了弥漫性脑损伤的剪切力概念。认为：不同质量的各部分脑组织，因惯性不同，突然的加（减）速运动可使各组织间产生相对位移，形成一种剪切伤。1956年Strich等通过对尸检观察，提出了脑白质剪切损伤的理论。以后很多学者又进行深入细致的研究，但对该病的病理改变的命名比较混乱，有脑白质弥漫性变性（diffusedegenerationofthecerebralwhitematter）、冲撞瞬发型弥漫性脑损伤（diffusedamagetowhitematterofimmediateimpacttype）、弥漫性白质剪力性损伤（diffusewhitemattershearinginjury）、急性脑外伤白质损伤（whitematterdamagefollowingacuteheadinjuery）和脑深部损伤（innercerebraltrauma）等命名。1977年以后Adams等多次报道了这种脑损伤死亡的病理表现，并于1982年命名为弥漫性轴索损伤（DAI）并沿用至今，并且得到了大多数学者的认可。

第2页,共48页，2024年2月25日，星期天发病率：发病原因：以交通事故为多，其次为殴打伤，再次为坠落伤。DAI的发病率较高，目前报道发病率不一。Adams等报道434例严重闭合性脑外伤的患者尸检材料，证实DAI者为122例，占29%。Blumbergs等报道80例尸检材料，其中DAI者为34例，占42.5%。Sato等报道为29%，French等报道为43%。以上的数值为重型乃至死亡病理检查所得，目前倾向认为脑震荡可能为DAI的最轻型，这样DAI的发病率可能远不止上述数值。第3页,共48页，2024年2月25日，星期天发病率：DAI在小儿的发病率较低，Graham等报道在致命性脑外伤中，病理诊断为DAI的小儿仅占4%。中村等研究表明，小儿颅骨硬度较低，难以发生剪切伤，故DAI较难发生。但另有报道小儿的脑质容易在颅内“转动”，故容易发生剪切伤，目前尚无统一见解，从临床角度看，DAI在小儿发生率低。第4页,共48页，2024年2月25日，星期天脑损伤的分类20年前基于病情的轻重和病理变化分为脑震荡和脑挫裂伤。后来进一步从病情发展先后分为原发性脑损伤（包括脑震荡、脑挫裂伤或脑挫伤、脑干损伤等）和继发性脑损伤（颅内血肿等脑受压所引起的脑损伤），这种分类至今仍使用。目前分类：Gennarelli等于1982年和1987年基于脑外伤病理生理学的现代概念，按照脑外伤发生的机理，从病变的范围将临床上的脑损伤分为局灶性和弥漫性脑损伤两大类。第5页,共48页，2024年2月25日，星期天脑损伤的分类1、局灶性脑损伤（focalbraininjuery，FBI）：主要是暴力造成局部肉眼所见到的表层脑挫裂伤，脑的各种血肿和所谓的“爆炸性”或“果浆样”颞额叶挫伤，或融合成脑内血肿等，主要包括脑的挫裂伤、硬膜外血肿、硬膜下血肿、脑实质内血肿等。2、弥漫性脑损伤（diffusebraininjuery，DBI）暴力随着惯性由浅入深向前造成深部结构的脑损伤，也就是由神经细胞向轴突、向神经纤维扩散，传递暴力（即剪力、张力或应力），造成弥漫性脑损伤，代表着中央型或深部脑损伤。轻者表现为一过性脑干功能紊乱，重者昏迷加重，时间延长。主要包括脑震荡、弥漫性脑肿胀、脑室内出血、蛛网膜下腔出血、基底节血肿及弥漫性轴索损伤（DAI）等。第6页,共48页，2024年2月25日，星期天美国创伤性昏迷数据库国立研究中心根据首次CT表现进行脑损伤的分类第7页,共48页，2024年2月25日，星期天弥漫性轴索损伤的分型：过去DAI只能从临床和病理分型，后来Gennarelli等依据伤后昏迷时间分为轻、中、重三型，在重型中依据表现去皮层强直和去脑强直不同再分为两个组。20世纪90年代Marshall等按CT的表现把四型分得更明确，与预后密切相关，特别对颅压高者及时处理可改善预后。但实际有许多DAI仍不能依放射学或肉眼所见来诊断，而DAI的主要标志是伤后昏迷缓慢恢复，并对以后生活和精神方面的影响较大，又由于DAI所致的之单侧或双侧瞳孔散大或多变即眼位不正等体征均非脑疝所致，而属于DAI更严重的一型，故Levi等又改良分类，提出以GCS计分和瞳孔变化加在标准之中。第8页,共48页，2024年2月25日，星期天Levi改良DAI分型标准及预后第9页,共48页，2024年2月25日，星期天弥漫性轴索损伤的损伤机制：早在1835年Game曾提出了脑组织的易屈性很小、外伤时易产生断裂的理论。1940年物理学家Holboum根据致伤的机制，从力学角度曾提出了弥漫性脑损伤的剪切力的概念。他认为脑内各组织间的质量不同，即使灰质与白质间的质量也有差别，因此其运动速度及惯性也不同，由于突然的加速或减速运动，可使各组织间产生相对移位，产生一种剪切样力，造成颅脑损伤。DAI的形成正是这种剪切样力造成轴索的扭曲、断裂。Lindeahery及Strich在脑损伤致死患者的尸检中肉眼发现了胼胝体损伤和出血。Strich等在显微镜下发现不仅在胼胝体，而且在灰、白质交界处，脑干、内囊等均可见有轴索的损伤。两者均认为是一种剪切力所致。Ommaya和Genneralli分别根据旋转加速后突然制动的原理成功的制造了脑震荡和DAI的动物模型。提供了脑震荡及DAI的实验性临床症状和病理资料。Margulies利用人类颅骨在其内不同平面安装涂有可流动明胶的薄片，然后旋转加速后突然停止，观察明胶流动的波纹，进一步证实了扭曲剪切损伤的理论。第10页,共48页，2024年2月25日，星期天轴索损伤三个部位的具体机制：一、胼胝体损伤的机制：过去曾认为是头顶受力，大脑镰边缘对之切割引起。现已清楚此种损伤常见于车祸，头颅突然受迎面损伤时，双大脑半球随重力突然向前移动，由双侧侧方牵拉（lateralstretching），使胼胝体撕裂伤，或由于胼胝体在受伤的瞬间背腹变平（dorsoventralflatterning）而损伤，若一侧半球移动快于对侧，胼胝体易有偏心性出血，之后胼胝体变薄，此种损伤常涉及临近中线结构如穹隆、扣带回、透明隔、尾状核头部和丘脑背侧损伤。第11页,共48页，2024年2月25日，星期天剪切力导致的大脑镰旁、镰下组织损伤。第12页,共48页，2024年2月25日，星期天轴索损伤三个部位的具体机制：二、桥脑头端背侧即小脑上脚：此部脑干的出血性坏死，过去也曾认为是小脑幕切迹对脑桥的撞击。事实上，头部旋转的侧向暴力会立即拉长大脑小脑间的联络部，上脑干、特别是小脑上脚背侧最常见受累，导水管下端周围、大脑脚盖部的背部和中部、内侧纵束和皮质脊髓束均见病损，重者尚伴有小脑和半卵圆中心的轴索损伤性变化。第13页,共48页，2024年2月25日，星期天上脑干、特别是小脑上脚背侧最常见受累。第14页,共48页，2024年2月25日，星期天轴索损伤三个部位的具体机制：三、灰、白质交界区广泛损伤的机理：由于灰白质包括基底节（灰质团）结构的不同密度，即不同的坚韧性或与白质的不一致（不均匀）性在旋转性暴力快速移动中，由于应力的不同，在灰白质交界和底节区，肉眼或CT见到伴发毛细血管撕裂（出血）的轴索伤，也常见于广泛传导的白质，轻者仅见于矢旁区，重者也见于小脑的皮质下，更轻者仅见于电镜下。第15页,共48页，2024年2月25日，星期天剪切力后在灰白质交界和底节区见挫伤灶。第16页,共48页，2024年2月25日，星期天弥漫性轴索损伤的神经病理：脑的轴索伤的主要病理变化是在神经细胞的轴索或神经纤维的变化，轴索损伤可以是孤立的或连同邻近组织的撕伤，伴有小血管撕裂的出血性小区损伤，多数在脑的中央区或灰白质交界区。最多见于：中-脑桥盖部、胼胝体、三脑室脉络丛、矢状窦旁、海马、脑室周围、透明隔、侧脑室脉络丛、穹隆、扣带回、丘脑、中-桥脑基底部、基底节。第17页,共48页，2024年2月25日，星期天弥漫性轴索损伤的神经病理：近年来多数学者研究表明DAI的典型表现包括：1、胼胝体的局灶性损伤；2、脑干上部背外侧的局灶性损伤。3、弥漫性大脑半球白质轴索的损伤。第18页,共48页，2024年2月25日，星期天弥漫性轴索损伤的三个病理等级：Adams根据635例非火器性脑外伤死亡者中，434例有广泛组织学研究，其中122例证实为DAI，依其伤情分为三级，为世界文献广泛应用。Ⅰ级：病变仅见于显微镜下，轴索损伤主要在大脑半球的白质，包括胼胝体、脑干、偶见于小脑，肉眼看不到。Ⅱ级：胼胝体有局灶性病变，部分肉眼可见出血、坏死，加上上述镜下病变。Ⅲ级：胼胝体及脑干头端背侧的局灶性病变（常肉眼可见），加上述镜下病变。更重者病变扩大。第19页,共48页，2024年2月25日，星期天弥漫性轴索损伤的临床表现：1、主要临床表现为伤后的即刻昏迷，并呈持续状态，昏迷时间较长，且恢复较慢或不完全，一般无中间清醒期。2、昏迷的患者往往长期处于去脑强直状态、植物状态或痴呆。3、瞳孔可无改变，也可表现为一侧或双侧瞳孔散大，光反射减弱或消失，或眼睛向四周凝视等。4、GCS评分低的患者常有瞳孔改变。5、DAI的病人虽然临床症状很重，但有相当一部分病例无颅内压增高症。6、DAI单独存在时较少，往往并发其他一些改变，如可并发颅骨骨折，急性硬膜下血肿、蛛网膜下腔出血、脑室内出血及基底节区血肿等。也有学者认为所谓脑干损伤实际上是DAI的一部分，而不是一种独立病症。第20页,共48页，2024年2月25日，星期天轻型弥漫性轴索损伤（DAIⅠ型）：指伤后昏迷至少6小时，一般昏迷6~24小时，入院时GCS评分在6分者，常常3天可按吩咐动作，病理改变（轴索损伤）只见于显微镜下，故CT扫描均属正常，但MRI可见出血点，虽然78%以上3个月内恢复良好，但遗忘、呆滞或烦躁将持续较久。第21页,共48页，2024年2月25日，星期天中型弥漫性轴索损伤（DAIⅡ型）：指除镜下的弥漫性病变外，在某一脑区CT可见个别的出血灶，MRI表现与神经纤维平行的椭圆形出血小灶，或T1加权像的低信号损伤区，阳性率较CT高。此种患者入院时GCS4~5分占60%，昏迷24~72小时，但往往10天才转醒，能睁眼，但按吩咐动作需18天，35%可有强直性抽搐，恢复较慢，几周几月尚可存在认知缺陷，恢复将不全，会有永久性智力缺陷，个性变化、工作能力降低和思维简单将较明显，伤后3~6个月，约35%恢复良好至中残，并将有13.5%死于并发症。第22页,共48页，2024年2月25日，星期天重型弥漫性轴索伤（DAIⅢ型）：是轴索损伤或破坏更为广泛而严重，不同程度涉及间脑和脑干，故除深昏迷、去皮质强直持续状态或发作频繁表现外，常突出地伴有弥漫性脑肿胀（DBS）。此型患者约占DAI的1/3，病死率高达34%~63%，在合并蛛网膜下腔出血和脑室内出血的弥漫性脑肿胀，病死率更高。第23页,共48页，2024年2月25日，星期天特重型弥漫性轴索损伤（DAIⅣ型）：DAIⅣ型是以深昏迷和持续去脑强直为表现特征。一般说Ⅳ型患者见不到如Ⅱ型在CT扫描所显示的出血小灶，也不像Ⅲ型有突出的DBS，故ICP可以不高，但又不同于昏迷恢复较快的Ⅰ型者，Ⅳ型患者的GCS评分常在3～5分，而所有3分者的死亡率就在78.4％（4～5分依次为55.9％和40.2％），何况此型患者复苏后常双瞳固定，光反射消失，且无脑干反射或软瘫，或自然呼吸下PaCO2异常，说明其严重性。Levi等明确提出瞳孔异常作为DAIⅣ型的一个标志。同时，往往有高热、高血压、多汗等交感神经系统亢进症状，脑干的异常体征如去脑强直，眼位不正等可以不对称，旷日持久（三个月以上）成为真正的“植物人”，在病理上表现为弥漫性白质变性，临床上在数月后恢复到好或中残等只占6.2％，少数遗留严重智力缺陷或双侧肢体运动障碍等重残占18.8％，植物生存及死亡达75％。第24页,共48页，2024年2月25日，星期天伴发颅内血肿的弥漫性轴索损伤：一、急性硬膜外血肿伴DAI：Lobato等在分析影响急性硬膜外血肿预后的因素中提到“关键问题是急性硬膜外血肿伴有DAI常被CT漏诊”，DAI是以深昏迷为特点，Seelig等根据51例昏迷的急性硬膜外血肿患者回顾性分析后，认为急性硬膜外血肿伴有深昏迷，很大程度上与DAI有关，该组死亡21例，植物生存2例，预后不佳45％，其中GCS3分13例（占25.4％），4～6分10例（19.6％），与单纯急性硬膜外血肿预后良好、昏迷程度不深有明显差别。第25页,共48页，2024年2月25日，星期天伴发颅内血肿的弥漫性轴索损伤：二、急性硬膜下血肿伴DAI：急性硬膜下血肿合并DAI多见于重型颅脑外伤患者。Sahuquillo-Barris等对6例死于急性硬膜下血肿者做了尸检，其脑干及胼胝体均有肉眼和镜下DAI的病理改变，其中5例GCS在5分以下，并持续昏迷至死。该组急性硬膜下血肿伴DAI者，都立即昏迷，均为交通事故，表明损伤机制近似。单纯的急性硬膜下血肿更多见于短期内一种高张力的加速伤引起；而DAI则一般产生于更为缓和，在稍长的时间内加速或减速致伤。故认为脑外大量聚集的血块是表面现象，预后将决定于下面广泛性DAI的严重度，并且在急性硬膜下血肿经过积极手术而仍旧失败，必须考虑其下面深层的DAI。第26页,共48页，2024年2月25日，星期天伴发颅内血肿的弥漫性轴索损伤：三、DAI并脑内血肿：外伤性脑内血肿常伴发于急性硬膜下血肿，而且还有DAI，病情自然严重；另一种情况是DAI患者在基底节形成血肿，预后较差。第27页,共48页，2024年2月25日，星期天弥漫性轴索损伤的神经影像学表现目前已经证实了DAI是由于旋转暴力长生的剪切力所引起，一般伤后即刻出现昏迷状态。现已普遍认为：DAI为由轻到重的一系列病理改变，脑震荡可能是DAI的最轻型，而原发性脑干损伤可能为DAI的最严重类型。DAI往往缺乏手术治疗指征，目前临床上对DAI的诊断较困难，而且多是根据临床症状及发病特点进行估测，其漏诊、误诊率较高，以往DAI的诊断均是尸检病理诊断，近年来CT、MRI广泛用于临床，使DAI的临床诊断成为可能。第28页,共48页，2024年2月25日，星期天弥漫性轴索损伤的神经影像学表现CT、MRI不能直接发现轴索损伤，但是这种轴索剪切性损伤常伴有轴索肿胀、扭曲、断裂及小血管剪切性损伤、淤血、出血、间质水肿等改变。CT、MRI可发现这些伴随的改变，尤其是多发弥漫性或在特定部位（胼胝体、脑干、皮层下等）的病变，往往提示DAI，但病灶大小、多少不一定与轴索损伤范围和程度完全平行。第29页,共48页，2024年2月25日，星期天弥漫性轴索损伤的主要CT表现：1、轻型的DAI在CT上可无明显异常所见，往往多显示为正常。2、大脑半球白质、尤其是在灰－白质和神经核－白质交界，以及胼胝体、脑干或小脑有非占位性出血灶（即：有单发或多发的小圆形或椭圆形（直径＜2cm）局部无明显占位效应的出血灶）。3、脑室内或脑室旁的出血；4、弥漫性脑肿胀；5、脑池及蛛网膜下腔出血；6、DAI晚期患者显示脑室扩大、多发软化灶，脑萎缩及脱髓鞘性改变。第30页,共48页，2024年2月25日，星期天CT诊断DAI的标准：Cordobes和Levin等提出后CT诊断DAI的标准：位于大脑皮－髓质交界处、神经元核团和白质交界处、胼胝体、脑干或小脑的单发或多发无明显占位效应的出血灶（一般直径小于2cm）。第31页,共48页，2024年2月25日，星期天DAI在CT上见大脑半球白质、脑干有非占位性出血灶（即：有单发或多发的小圆形或椭圆形（直径＜2cm）局部无明显占位效应的出血灶）。第32页,共48页，2024年2月25日，星期天DAI早期在CT上见基底节区有单发的椭圆形（直径＜2cm）局部无明显占位效应的出血灶，4天后周围水肿加重时出现占位效应。第33页,共48页，2024年2月25日，星期天急性硬膜下血肿伴DAI：硬膜下血肿伴蛛网膜下腔出血及同侧弥漫性脑肿胀。第34页,共48页，2024年2月25日，星期天弥漫性轴索损伤的MRI表现：DAI病灶形态在MRI表现为卵圆形0.5cm至数公分的顺纤维方向发展的特点，常在灰白质交界或大的白质纤维如放射冠、内囊后肢、胼胝体、脑干等的长束处多见，并有周边较中央小的趋势，MRI有矢状、冠状和轴位的三维成像，于不同头位才能见其全貌。第35页,共48页，2024年2月25日，星期天MRI有矢状、冠状和轴位的三维成像，于不同头位才能见其全貌。第36页,共48页，2024年2月25日，星期天弥漫性轴索损伤的MRI表现：大多数学者认为T1加权像不如T2加权像敏感。DAI患者可于T2加权像见到单侧或双侧大脑皮层下区或白质区有单发或多发类圆形或有规则混杂信号或高信号影，无占位效应或轻度占位效应，灰－白质界限模糊。严重者可见在胼胝体、脑干、基底节、内囊区出现损伤灶，表现为不规则T2延长区及出血性改变，另外还可见有弥漫性脑肿胀性改变，表现为脑沟、脑裂消失，侧脑室及第三脑室缩小。第37页,共48页，2024年2月25日，星期天T2加权像见到单侧或双侧大脑皮层下区或白质区有单发或多发类圆形或有规则混杂信号或高信号影，严重者可见在胼胝体、脑干区出现损伤灶。第38页,共48页，2024年2月25日，星期天弥漫性轴索损伤的MRI诊断标准：目前对于急性期DAI的MRI诊断尚无统一的标准。Gentry等提出的MRI诊断标准为：在T2加权像上可见皮层下及脑白质等部位单发或多发小片状高信号影，以及胼胝体和（或）脑干的损伤。第39页,共48页，2024年2月25日，星期天DAI的MRI与CT影像比较：DAI包括非出血性病变和伴发的小出血病灶2部分。非出血性弥漫性轴索损伤在MRI有T1加权的低信号，T2加权的高信号，较CT的对比鲜明得多。Gentry报道MRI对非出血性疾病灶有更高的敏感性，其检出率在T2为93.3％，T1为67.6％，CT只有17.7％。出血性DAI的检出率T2为92.5，T1为87.1%，CT为89.8%，但CT于急性出血更为清晰，而MRI的T2于伤后头4天和T1于4天后更易于检出。第40页,共48页，2024年2月25日，星期天DAI的MRI与CT影像比较：大多数学者认为，MRI在对DAI病灶的范围、程度及显示阳性征象的时间上明显优于CT，MRI可提供更多CT无法观察到的征象，在诊断脑实质的观察上，更是CT无法比拟的。但对于硬膜外血肿及脑实质内的血肿的诊断上CT优于MRI。所以把CT与MRI结合起来急性DAI影像表现分析，才能提供一个更准确、更完美的诊断方法。第41页,共48页，2024年2月25日，星期天弥漫性轴索损伤的治疗和预后第42页,共48页，2024年2月25日，星期天一、常规治疗方案：1、重型颅脑损伤患者的现代处理首先应置于加强监护、密切观察病情，对呼吸、颅内压、血气、电解质、出入量及生命体征等进行监护和动态观察。2、保持呼吸道通畅，一旦出现呼吸困难及低氧血症，应立即行气管切开，早期应用呼吸机，定期检测血气分析，维持脑组织氧浓度，使脑组织免受继发性损害。3、常规应用止血剂、抗生素和促神经细胞代谢药物；4、适当补充水和电解质，防止水和电解质紊乱，静脉应用胰岛素，降低高血糖；5、控制脑水肿，根据颅内压增高的程度给与脱水药物，伤后早期可应用大剂量激素；6、对伤后无脑干功能衰竭的患者，出现一侧瞳孔散大、昏迷加深，CT提示一侧大脑半球肿胀或水肿，中线结构明显移位的患者采取去骨瓣减压治疗，以缓解颅内压增高所致的继发性脑损害；7、脑保护治疗包括使用钙离子拮抗剂，应用镇静、冬眠和抗癫痫药物等；8、积极的防治并发症，如肺部、尿路、颅内及全身感染，包