包朝鲁门，包金锁

（内蒙古民族大学第一临床医学院，内蒙古 通辽 028000）

1 TBI的概述

TBI是一个常见的神经外科疾病，具有许多潜在的急性或慢性的神经系统后果。全世界每年有超过5000万人患有TBI，在美国，每年造成28万人住院和5万人死亡，据估计，有超过300万人因TBI而长期残疾，在我国TBI发病率已超过 100/10万人口，TBI的死亡率为13/10万，仅次于西方发达国家，在过去十年中，TBI的病死率和致残率居高不下，总病死率高达30%～50%左右[1]。TBI最常见的原因是交通事故、跌倒、运动损伤、攻击和军事人员爆炸伤害，交通事故是TBI相关死亡的最常见原因[2]。TBI中，格拉斯哥昏迷评分（Glasgow coma scale，GCS）是最常用的分组方法之一，使用GCS评分，TBI分为轻度（评分≥13）、中度（评分9～12）和重度（评分3～8）[3]。神经影像学在TBI的诊断、预后和治疗中起着至关重要的作用。然而，常用的神经放射成像方式缺乏准确诊断和预测TBI预后的能力。DTI对白质细微结构变化十分敏感，可提供多种对比信息，各向异性参数对比和颜色对比图，显示TBI损伤区域大小及白质纤维束方向。在有关TBI的文献中有许多DTI研究，研究发现，与对照组相比，TBI人群中各向异性分数（fractional anisotropy，FA）降低，平均弥散率（mean diffusivity，MD）增加，FA值降低的机制被认为是白质纤维束损伤的结果。

2 DTI的原理及方法

DTI的生理基础是水分子弥散的各向异性，即弥散张量。DTI可对生物组织中分子（主要是水）的扩散过程进行无创的活体成像。在水分子进行热运动扩散时，垂直作用于纤维束方向的阻力远远大于水平方向，因此，水分子的扩散模式可以揭示正常或患病状态下的组织结构的微观改变[4]。通常，DTI产生多个参数，如MD、FA等，FA和MD是文献中常用的扩散率测量方法，FA值反映的是扩散张量中分子各向异性成分占总扩散张量的比值，范围为0～1，FA的数值大小与神经纤维束的完整性、致密性及平行性有关，在神经纤维走形非常规则时，FA值较大，当神经纤维束的完整性受到破损时，FA 值降低；MD值表示分子扩散的情况，对神经纤维束水肿、坏死比较敏感，当神经纤维束损伤时，MD值增高，可用于研究病理以及正常区域的大脑[5]。由于DTI可以显示白质纤维结构的异常，并且可以提供大脑白质连通性的模型，现在正迅速成为神经系统疾病的放射学评估标准。随着DTI技术的不断发展，使用Neuro3D 软件（西门子公司）与DTI结合后，将 DTI 数据整合成三维图像，将白质束的走行方向、空间位置、数量以及纤维间的连接关系充分可视化。DTI可清晰的显示TBI患者颅内纤维束损伤程度，在TBI的诊断、治疗及预后方面都具有重要意义。

3 DTI在TBI中的应用价值

轻度颅脑损伤（mild traumatic brain injury mTBI）mTBI是一个主要的公共卫生问题，临床中，mTBI患者在神经外科占很大比例。对这类患者的诊断一般基于CT诊断，包括脑挫裂伤、硬膜下出血、硬膜外出血等；对于出血量很少的患者，常规影像学检查不易判断且其检出率低；而对于最轻的脑震荡患者由于常规CT、MRI无异常表现，只能通过对患者症状进行评估，使这些患者极易被忽视，给临床诊断及治疗带来很大困扰[6]。Hellstrøm[7]等学者利用 DTI 研究mTBI后的脑结构变化发现，在134个mTBI病人受伤后12个月，白质变化与认知、自我评价、躯体症状、情绪之间存在显著相关性。Oehr[8]等学者对mTBI的DTI研究表明，神经纤维束损伤可能导致mTBI后的神经认知和行为缺陷。Miles[9]等学者对17例mTBI患者和29例年龄匹配的对照组进行了成像，发现半卵圆中心、胼胝体和内囊后肢FA降低。DTI能形象直观的显示白质纤维束，白质纤维束可作为评价mTBI患者认知功能障碍的更客观的形态学指标，因此DTI对于mTBI的诊断和治疗具有重要意义。

中、重度颅脑损伤（moderate-severe traumatic brain injury）中度、重度颅脑损伤是GCS评分＜13分的TBI患者，临床上这类患者可能需要抢救或急诊手术，MRI检查时间长，危重患者不适宜进行这项检查。最合适的神经影像学检查是符合美国放射学学院标准进行的非对比计算机断层扫描（CT），头颅 CT检查基本可以诊断明确；但是，头颅CT有自己的局限性，如早期CT扫描可能低估实质挫伤的大小，对弥漫性轴索损伤的检测有限，CT扫描不能可靠地显示脑水肿和颅内高压相关的继发性缺血性改变等。Wilde[10]等人的研究对43名中、重度TBI儿童进行了成像，并将其与遭受骨科损伤的对照组进行了比较，TBI组的束带FA明显降低。Newcombe[11]等学者对33例中重度TBI患者进行了成像，并与28例年龄匹配的对照组进行了比较，本研究通过评估低于临界FA阈值的体素比例来分析全脑白质损伤，在TBI组中发现有统计学意义的FA减少。Rutgers[12]等学者还发现重度TBI患者在胼胝体中的FA明显低于轻度TBI患者和对照组。DTI能预测重度颅脑损伤患者昏迷时间，为临床治疗提供一定的指导。综上所述，当病情允许时，行DTI检查对评估中、重度颅脑损伤患者病情严重性及预后具有临床意义。

4 小结与展望

DTI是一种新型的可在活体观测脑白质神经纤维结构的有力工具。越来越多的基于DTI的研究、临床应用及试验，显示了该方法的巨大潜力。但在临床上 DTI仍没有作为常规检查用疾病诊断，此与使用DTI存在一定的局限性和争议有关。目前，DTI存在的局限性与争议主要有以下几点：脑白质纤维束的复杂性和交叉区域可以阻止DTI对底层纤维结构的充分反映；感兴趣区选取易受人为因素影响；DTI成像容易受到运动、噪声、磁敏感效应等的影响；DTI检查耗时长，受检者不能积极配合等。而 DTI对于神经系统疾病的发展及预后的评估对TBI的临床诊断和治疗方面都有着重要的参考价值。随着社会的高速发展，DTI技术创造了新的机会来检测可能会被常规成像忽略的TBI。通过这种技术，可以做出更具体的诊断结合更具体的治疗，为TBI的诊治提供更客观的依据，提高诊断和预后的准确性，并改善TBI的管理，进一步指导临床治疗，提高病人生活质量。