Neurology病例：创伤性弥漫性轴索损伤后胼胝体的限制性扩散
一名19岁的妇女被一辆汽车撞了，发现昏昏欲睡，对神经检查难以配合。头部CT显示双额创伤性微出血(图)，提示出血性弥漫性轴索损伤。7天后进行的磁共振成像显示胼胝体属广泛的扩散限制。第27天的随访磁共振成像证实了这些信号变化已经减弱。
DAI中扩散限制的时间过程是可变的，可持续到创伤后18天。其发病机制尚未完全阐明，潜在病因包括剪切轴突肿胀、大脑半球神经元沃勒变性和微血管损伤导致局部缺血。
图：出血性弥漫性轴索损伤相关的限制性扩散
头部CT(A)显示双额创伤性微出血（TMBs）。梯度回波磁共振成像(B)显示涉及小纤维钳部和胼胝体压部的TMBs。扩散加权磁共振成像(C)和表观扩散系数图(D)显示胼胝体膝部的有限扩散延伸到脑双额白质。
脑弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury，DAI)是一种在外力作用下颅脑加速度运动过程中造成轴索肿胀、断裂以及并行小血管损伤的严重闭合性颅脑损伤，死亡率和重残率极高。
神经影像学检查在DAI的临床诊断和伤情判断中具有重要作用，但CT和常规MRI检查对DAI病灶的检出率较低，不能满足早期诊断的要求，有一定的局限性。
近年来随着弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)、磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging，SWI)等序列的应用，使DAI的检出率较以往有了很大提高。
本文回顾性分析17例DAI患者的MRI表现，比较DWI及SWI序列与常规MRI序列在检测DAI病灶方面的差异，并探讨其在DAI诊断中的价值。
一、一般资料
收集2007年9月至2009年5月于我院行MRI检查的临床诊断DAI的患者17例，男11例，女6例，年龄10～65岁，平均35.5岁。所有患者均有明显外伤史，其中交通事故10例，高处坠落伤4例，重物击伤3例。
二、临床表现
本组患者均于伤后有进行性意识障碍，15例即刻出现昏迷，入院时GCS评分5～14分。17例中高血压2例，呼吸急促及呼吸浅慢各1例，瞳孔不等1例，锥体束征阳性4例，所有患者体检均无明确神经系统定位体征。
三、影像学检查
所有患者均于伤后72 h内进行MRI检查。对躁动患者，检查前静脉注射5～10 mg安定予以镇静；病情危重者，同时使用呼吸门控进行呼吸监测；对于低血氧饱和度者采用加长导管吸氧。采用Siemens 3T Trio Tim超导型磁共振扫描仪和相控阵12通道头部线圈进行检查。扫描序列包括二维快速小角度激发(2D fast low angle shot imaging，FLASH2D)序列T1WI、快速自旋回波(turbo spin echo，TSE)序列T2WI、液体衰减反转恢复(fluid attenuated inversion recovery，FLAIR)序列、DWI及SWI序列。
图1：病例一，伤后12h之桥脑出血性DAI病灶(箭头)
图2：T1WI病变呈斑片状低信号
图3：DWI病变呈低信号
图4：桥脑病灶SWI呈极低信号
图5：病例二，伤后36h显示胼胝体压部非出血性病灶DWI呈高信号(箭头)，其它出血性病灶呈低信号
图6：SWI出血性病灶均呈极低信号，胼胝体压部非出血性病灶未能显示
DAI病灶的分布及MRI表现：非出血性病灶在T1WI序列呈低或稍低信号，在T2WI、FLAIR及DWI序列呈稍高或高信号；而SWI序列对非出血性病灶几乎无法显示，本组中仅有5处较大的非出血性病灶在SWI序列呈稍低信号。出血性病灶在T1WI、T2WI、FLAIR及DWI序列均呈低或等信号；较大病灶周围有环形水肿带，水肿带在T1WI序列呈低信号，在T2WI、FLAIR及DWI序列呈高信号；所有出血性病灶在SWI序列均呈明显低信号(图1～6)。所显示DAI病灶形态多为大小不等的针尖状、斑点状、小片状及结节状，部分病灶融合成片。
病灶分布于脑内皮髓质交界区、基底节、丘脑、深部脑白质及胼胝体、脑干、小脑等区域。
本组17例DAI患者中5例并发脑挫裂伤，3例并发蛛网膜下腔出血，3例并发硬膜外血肿，2例并发脑室系统出血。
不同性质DAI病灶序列间病灶检出数比较：结果见表2、3。各序列检出非出血性DAI病灶数目由高到低分别为：DWI、FLAIR、T2WI、T1WI及SWI，DWI序列对发现非出血性DAI病灶最敏感，显著优于其它序列(χ2检验，P<0.05)。
各序列检出出血性DAI病灶数目由高到低分别为：SWI、DWI、FLAIR、T2WI及T1WI，SWI序列对发现出血性病灶最敏感，亦显著优于其它序列(χ2检验，P<0.05)。所有病例均以轴位图像统计病灶数目。
DAI是一种严重的原发性脑损伤，由Admas等于1982年正式命名。目前公认的DAI发病机制：即由于脑内各种组织质量不同，其运动的加速度及惯性也不同；加之脑组织不易屈，以致在外力作用下头部突然的加减速运动，尤其是旋转性运动，产生瞬间剪应力，使不同密度脑组织间发生相对位移，从而造成轴索结构的破坏和伴行小血管断裂。这种损伤好发于不同密度的脑组织结构间，如灰质和白质结合处，两侧大脑半球之间的胼胝体、基底节、内囊以及大脑和小脑之间的脑干上端。其组织病理学特征性表现是大量轴索回缩球的形成。
DAI无特异性临床表现，一直以来影像学检查都是临床诊断DAI的主要依据，虽然CT、MRI等方法不能直接显示神经轴索的损伤，但可以通过出血、间质水肿等间接征象对DAI进行诊断。
其中CT检查对出血性DAI病灶(特别是急性血肿)十分敏感，但对亚急性出血以及没有合并出血的水肿病灶均不敏感。而MRI检查对出血灶和水肿病变均可显示，较CT检查有明显的优越性，但常规MRI对显示针尖样的微小出血灶及轻微水肿则相当困难。
为了克服常规MRI检查的不足，近年来DWI及SWI等MRI新技术已被应用到DAI的诊断当中，这些技术的应用使DAI病灶检出率以及诊断准确率得到了极大的提高。
DWI是目前成像速度最快而且是唯一能检测活体内水分子扩散运动受限的序列，其在急性脑缺血病中的诊断价值已得到公认。研究表明DWI比常规MRI能更早、更准确地显示DAI非出血性病灶的信号改变，其主要原理是创伤后的脑细胞水肿可引起脑血流量下降及细胞缺氧，缺氧后能量代谢障碍直接抑制细胞膜上的钠、钾ATP酶活性，引起离子转运障碍，形成细胞内渗，引起细胞毒性水肿，从而导致DWI显示为高信号，表观扩散系数值和各向异性值下降。
此外，DWI序列应用的强梯度磁场，使之具有强磁敏感性，也可很好地显示出血性病灶。由于DWI的敏感性高，且成像时间短，患者容易完成检查，目前大多医疗单位已将DWI作为DAI的常规检查序列。本组研究的结果也表明，DWI对非出血性DAI病灶的检出高于其它序列，对出血性病灶的检出亦高于常规T1WI、T2WI及FLAIR序列，但低于SWI序列。
本研究中我们采用的SWI序列是一种全新的反映组织间磁敏感性差异的成像技术，具有三维、高分辨力、高信噪比(signal-noiseratio，SNR)的特点。
脑组织内大多数磁敏感差异与血液中铁的不同形式相关，如顺磁性的脱氧血红蛋白、正铁血红蛋白、含铁血黄素以及逆磁性的含氧血红蛋白，这些物质与脑组织间形成一个局部小梯度场，导致自旋失相位，这种梯度场所引起的局部去相位作用在SWI序列中没有180°重聚脉冲来矫正，因此表现为特征性的信号丢失。
由于SWI具有极高的磁敏感性，因而能大大提高出血性DAI病灶的检出率，可以显示常规MRI序列所不能显示或遗漏的微小出血灶。本组研究结果表明，对出血性DAI病灶的检出，SWI序列明显高于其它序列，按高低顺序依次为SWI、DWI、FLAIR、T2WI、T1WI。但其对非出血性病变显示不良。此外SWI也可很好地显示静脉结构以及铁、钙等物质沉积等，在隐匿性脑血管畸形、脑肿瘤、神经变性等中枢神经系统疾病的诊断中具有很大价值。
综上所述，由于DWI及SWI序列分别在显示非出血性及出血性DAI病灶方面具有明显优势，大大提高了病灶的检出率，可为临床早期诊断提供客观有力的依据，因此作者认为当临床疑诊DAI时，DWI及SWI序列应作为MRI检查的常规和首选序列。