急症影像诊断流程
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第三节 脑实质损伤

一、概述

随着交通、运输、建筑业的迅猛发展,交通事故伤、高空坠落伤不断增加,脑实质损伤的发病率逐渐增加,颅脑外伤的严重程度与外伤的类型、脑挫裂伤发生的部位、病灶的范围大小有关,轻中度脑外伤患者大多可以得到不同程度的恢复,但是仍有部分会有头痛、记忆力衰退、健忘后遗症状;重症患者如弥漫性轴索损伤则可能留下严重后遗症,增加社会和家庭的负担。临床处理不及时则导致较高的致残率和死亡率。

二、相关疾病分类

脑挫裂伤(contusion and laceration of brain)是指脑挫伤和脑裂伤的统称,是指颅脑外伤所致的脑组织的器质性损伤,常发生于暴力打击的部位和对冲部位,尤其是后者。脑挫伤(contusion of brain)是外伤引起的皮质和深层的散在小出血灶、脑水肿和脑肿胀;脑裂伤(laceration of brain)是指脑和软脑膜血管的断裂。两者多同时发生,故称脑挫裂伤。

弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury,DAI)是指头部受到剪切力作用下发生于大脑灰白质交界处、胼胝体、脑干及基底节等部位以轴索损伤为主要改变的一种原发性弥漫性脑损伤,常见于交通事故伤,是患者外伤后重度残疾、植物状态甚至死亡的最常见原因。

三、影像诊断流程

脑挫裂伤急性期少部分表现为水肿,大部分为脑内多发性出血灶。较大的血肿早期CT显示很直观,MRI常规序列也能显示;小范围水肿只有在MRI上显示,尤其是细胞毒性水肿,需要弥散加权像才能敏感显示。DAI的出血性病灶常为多灶、散在、病灶直径小,无论是在CT上,还是常规MRI,甚至MRI的弥散加权像亦难于显示,且DAI发生时并不是孤立的存在,常合并其他类型的脑损伤,如蛛网膜下腔出血、脑挫裂伤、硬膜外血肿及硬膜下血肿等,其漏诊率较高。对DAI患者的早期发现和及时治疗是颅脑外伤在临床治疗中非常重要的一部分。

四、相关疾病影像学表现

图2-3-1 脑挫裂伤

女,51岁。头外伤26小时。A、B.左侧颞叶见斑片状血样密度影,周围绕以低密度,边缘模糊

1.脑挫裂伤(contusion and laceration of brain)

在临床上依据脑挫裂伤的程度和病情发展的时间其CT表现各异,可大致分为三期。①急性期:临床症状出现早,一般在几小时内,CT表现为散在的斑点状或斑片状高低密度混杂病灶(图2-3-1),部分病例出现不同程度的脑水肿,表现为病灶周围的低密度影,且损伤同侧脑室压力增大,脑沟及脑池呈不同程度受压,部分出现中线结构向对侧移位。也有一部分病例表现为散在的出血点而融合形成小血肿;少数病例甚至出现弥漫性脑肿胀,合并蛛网膜下腔出血时表现为纵裂池、脑池等处的高密度改变。②进展期:临床症状较急性期出现晚,患者入院时意识障碍程度往往相对较轻,但治疗过程中其病情多变,甚至迅速恶化、死亡。头颅CT呈现双侧脑实质内高低混杂密度影,周围出现不同程度的脑水肿,动态CT可发现脑挫裂伤病灶扩大、融合,形成脑内小血肿,周围出现重度弥漫脑水肿,两侧脑室前角受压明显,环池、基底池模糊、缩小,但中线结构移位不明显。部分在CT上出现近似脑脊液的低密度坏死液化区,并可长期存在。③迟发期:临床症状出现较晚,24小时内常表现为充血水肿,未形成血肿或CT不易分辨病灶,而脑水肿常为颅脑损伤发展过程中的一种常见继发表现,可分为局限性脑水肿和弥漫性脑水肿,以脑组织密度减低和占位效应使颅内压力增高为主要特点。

病灶信号强度随脑水肿、出血和脑挫裂伤的程度而异。脑水肿其T1和T2弛豫时间延长,T1WI为低信号,T2WI为高信号。点片状出血与脑出血信号变化一致。晚期,脑挫裂伤可以不留任何痕迹,也可以形成软化灶,T1、T2弛豫时间延长伴有相邻部位脑萎缩。

2.弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury,DAI)

CT是初步诊断颅脑外伤的首选方式,对出血灶较敏感,对非出血性病灶相对不敏感,而DAI的病灶多是多部位发生,且病灶较小,非出血性病灶较多;DAI多伴发其他类型的脑损伤,因此临床上应用CT诊断DAI时可能会因其他病变的存在而被忽视。有学者提出DAI的CT表现为:①大脑半球白质内单发或多发小出血灶(直径<20mm);②脑室内出血;③胼胝体出血;④第三脑室周围小出血灶(直径<20mm);⑤脑干出血;以上表现有任意一种或同时存在几种表现都可诊断DAI(图2-3-2)。

非出血性病灶T1WI多是低信号,T2WI为高信号,T1 FLAIR呈低或等信号,T2 FLAIR呈高信号。而出血性病灶在MRI上的表现则比较复杂:T1WI上,急性期出血灶多为等或低信号,亚急性期为高信号,慢性期为低信号;T1 FLAIR上,急性期为等信号,慢性期为低信号;T2WI上,急性期、亚急性期早期及慢性期出血灶为低信号,亚急性期晚期为高信号;T2 FLAIR上,急性期病灶为中心低信号周围绕以高信号,慢性期为高信号(图2-3-3)。DWI对诊断超急性期及急性期脑DAI具有很高的敏感性,显示出血为低信号,而水肿为高信号;SWI序列对微小出血有更高的检出能力。

图2-3-2 弥漫性轴索损伤

男,44岁。脑外伤1天。A.CT示中脑左后部见小片状血样密度,边缘较清晰;B.右额叶见小圆形血样密度,边缘清晰

图2-3-3 弥漫性轴索损伤

女性,57岁。脑外伤7天。A.T1 FLAIR示胼胝体压部左侧见小片状低信号,边缘模糊;B.T2WI示胼胝体压部左侧见小片状高信号;C.T2 FLAIR胼胝体压部左侧见小片状高信号;D.DWI胼胝体压部左侧见小片状高信号

五、研究进展及存在问题

对于脑实质损伤的诊断,有出血性密度时,根据临床表现和CT就可诊断。有部分患者在脑外伤后短期内CT及常规MRI检查并未发现脑实质的损伤,在数月甚至更长时间后MRI发现脑萎缩或软化灶,其主要原因是脑挫裂伤尤其是DAI患者脑实质内体积甚小的微出血病灶未能被CT及常规MRI图像显示。应用磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)和弥散张量纤维束成像技术(diffusion tensor tracking,DTT)用于动态观察神经纤维的临床转归过程,提示患者预后。磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)技术对脑实质损伤的研究较多,可以更早、更准确地发现脑挫裂伤后的脑实质内微出血灶,并能够更敏感地发现更多体积更小的出血灶,对陈旧性出血,因其内有含铁血黄素的存在,SWI显示更为敏感。在SWI上可显示为大小不等的圆形、点状、串珠状、斑片状或团状显著低信号影,边界清楚。SWI所显示的圆形显著均匀低信号并非完全代表出血的范围,而是表示出血后血液代谢产物——包括脱氧血红蛋白、正铁血红蛋白及黄铁血黄素的顺磁性物质在其周围形成的磁场,存在一定程度的夸大效应。因为出血的时期不同,程度不同,对于一些小的出血灶需要结合更多的检查技术确诊,建议在有条件的情况下常规加扫SWI序列,以增加脑实质内创伤性微出血病灶的检出率。