延迟对比增强-T2-流体衰减反转恢复技术在创伤性脑损伤中的应用价值
《Magnetic Resonance Imaging》:Application value of delayed contrast enhancement-T2-fluid-attenuated inversion recovery in traumatic brain injury
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时间:2025年11月17日
来源:Magnetic Resonance Imaging 2
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创伤性脑损伤诊断中对比增强延迟T2-FLAIR序列(CE-T2-FLAIR)与平扫MRI、CE-T1WI对比,显示其阳性发现数量更多,脑膜增强评分及指数显著高于CE-T1WI,并与头痛、脑挫裂伤、硬膜下血肿等临床及影像学表现相关,证实CE-T2-FLAIR在TBI诊断中的优势。
创伤性脑损伤(TBI)是一种全球范围内的重大医学、公共卫生和社会问题。根据现有统计数据,每年约有5000万至6000万人受到TBI的影响,给全球经济带来每年约4000亿美元的经济损失。TBI不仅被视为一种急性疾病,还被越来越多地认为是一种可能带来长期后果的慢性疾病。这种损伤与晚期神经退行性疾病的发病风险增加密切相关,例如阿尔茨海默病和帕金森病等。尽管如此,TBI的诊断和治疗仍面临诸多挑战,尤其是在轻度TBI患者中,现有的方法难以准确评估其预后情况,从而影响了个体化治疗的实施。
在临床实践中,超过90%的TBI患者被诊断为轻度损伤。然而,大约50%的轻度TBI成人患者在受伤后六个月未能恢复到受伤前的健康状态。尽管研究表明,早期和持续的康复治疗能够改善TBI患者的预后,但目前对于轻度TBI患者的治疗仍然缺乏有效的证据支持。同时,尽管已有针对中重度TBI的预后模型,但这些模型在临床中的应用仍受到限制,因为其预测结果中涉及的增强效应指数(EI)往往较高,难以准确反映个体的病情。因此,寻找新的预测因素或基于影像的结构证据,对于更新和扩展现有的预后模型,以及为轻度TBI患者提供科学的早期治疗依据具有重要意义。
TBI的病理变化证据主要包括创伤相关的实验室检测结果和影像学检查的阳性发现。研究表明,血液中的蛋白质生物标志物在评估TBI方面发挥着关键作用。然而,目前大多数生物标志物仅用于研究目的,缺乏标准化的临床检测流程以及跨平台的协调性,这在一定程度上限制了其在临床中的应用。相比之下,影像学检查在TBI评估中具有多重价值。它们不仅可以迅速评估原始损伤,还能帮助临床医生早期发现病变并及时进行干预,从而减轻或避免继发性损伤的发生。此外,影像学检查还能对损伤进行分级,并预测患者的预后情况。例如,计算机断层扫描(CT)能够直接显示颅内血肿和脑挫裂伤,同时具备快速成像的优势,使其成为TBI的首选检查方法。然而,CT在诊断后颅窝损伤和微出血方面存在一定的局限性,对于弥漫性轴索损伤的显示也较为有限。此外,由于CT涉及电离辐射,其在儿童和孕妇中的应用受到严格限制。
相比之下,磁共振成像(MRI)在TBI的评估中展现出更高的软组织分辨率,没有辐射风险,且能够避免骨伪影的影响。MRI不仅可以进行结构成像,还能同时开展扩散加权成像和功能性成像,从而全面反映组织的结构、功能和代谢信息。它在评估亚急性和慢性脑损伤、脑干损伤等方面具有重要价值,并且在预测患者预后方面优于CT。此外,MRI对于检测出血和微出血更为敏感,特别是对弥漫性轴索损伤的分级也有助益。然而,MRI在某些方面也存在局限性,例如在脑室系统炎症或肿瘤性疾病中的应用,延长扫描时间可以提高诊断准确性,但这一方法在TBI领域仍较为少见。
近年来,创伤性脑膜增强(TME)作为TBI的一个重要影像学特征受到越来越多的关注。TME与脑膜损伤密切相关,表现为在TBI后进行增强MRI检查时,脑膜出现对比剂外渗导致的高信号强度。其病理机制可能涉及原始血管损伤引发的炎症反应,导致血脑屏障的局部破坏,从而使对比剂进入蛛网膜下腔。值得注意的是,TME并不局限于急性期,它可以持续存在,并反映神经血管功能的异常,从而直接关联初始损伤的严重程度,并预测慢性神经炎症和长期认知功能障碍的发生。
在TBI的影像学检查中,对比增强T2-FLAIR序列(CE-T2-FLAIR)被证明在显示脑膜和皮质病变方面具有显著优势,尤其是在检测细微病变方面表现出较高的灵敏度。因此,该序列逐渐成为诊断中枢神经系统疾病的重要辅助工具,并被认为是评估脑膜病变的首选序列。然而,目前关于CE-T2-FLAIR在TBI中的应用研究仍较为有限,特别是在与CE-T1WI序列的对比分析方面,以及如何结合临床症状进行综合评估的研究更是稀缺。基于这一背景,本研究旨在通过比较传统的MRI平扫、CE-T1WI和延迟CE-T2-FLAIR三种方法,对TBI患者进行联合分析,以期提高TBI的检出率,尤其是对于脑膜损伤的识别,为临床提供更清晰、准确的诊断信息,并为个体化治疗提供支持。此外,本研究的发现还可能为构建TBI的预后模型提供潜在的预测因素。
本研究回顾性收集了符合纳入标准的30例脑创伤患者的临床和MRI数据。这些患者接受了三种不同的MRI检查:MRI平扫、CE-T1WI和延迟CE-T2-FLAIR。通过对比这三组影像在检测脑挫裂伤、颅内血肿以及阳性影像学发现数量方面的差异,研究发现延迟CE-T2-FLAIR组的阳性影像学发现数量显著高于MRI平扫组和CE-T1WI组。此外,延迟CE-T2-FLAIR组的脑膜增强评分、EI和NSI均显著高于CE-T1WI组。这表明,延迟CE-T2-FLAIR不仅在检测脑膜和皮质病变方面具有更高的灵敏度,而且在评估脑膜增强的程度和范围方面也更具优势。
在进一步的分析中,研究发现延迟CE-T2-FLAIR的脑膜增强评分与头痛、脑挫裂伤和硬膜下出血之间存在显著的正相关关系。这提示脑膜增强可能与这些临床症状和病变类型之间存在一定的病理联系。然而,延迟CE-T2-FLAIR的EI与短暂意识丧失和硬膜下出血之间也表现出正相关,而其NSI则与这些症状和病变之间没有显著关联。相比之下,CE-T1WI的EI和NSI与临床表现、脑挫裂伤和颅内血肿之间没有显著相关性。这一发现可能对临床诊断和治疗具有指导意义,即在评估脑膜增强时,延迟CE-T2-FLAIR相较于CE-T1WI能够提供更为全面和准确的信息。
本研究还探讨了影像学检查结果与临床症状之间的关系。结果显示,延迟CE-T2-FLAIR的脑膜增强评分与临床症状之间存在一定的相关性,而CE-T1WI的脑膜增强评分与临床症状之间的相关性则较为有限。这可能意味着,延迟CE-T2-FLAIR在评估TBI患者的病情和预后方面具有更高的价值。同时,研究还发现,延迟CE-T2-FLAIR的EI与硬膜下出血之间存在显著的正相关,而其NSI则没有明显关联。这表明,EI可能在某些情况下更适合作为评估硬膜下出血的指标,而NSI可能在其他方面具有不同的临床意义。
此外,研究还评估了影像学检查结果之间的一致性。通过计算ICC(组内相关系数),研究发现不同放射科医生对影像学检查结果的评估之间存在良好的一致性,所有ICC值均大于0.75。这表明,尽管影像学检查的解读可能存在一定的主观性,但在实际应用中,其结果具有较高的可靠性和可重复性,为临床诊断提供了坚实的基础。
在讨论部分,研究指出TBI常伴随创伤性脑血管损伤,受损的血管主要分布在脑实质或脑膜区域。这些血管在急性机械剪切力和拉伸力的作用下容易发生内皮损伤,进而引发继发性炎症反应,加重血管内皮的损伤,增加其通透性,最终导致血液或对比剂的外渗。这一过程可能与TME的发生密切相关。TME不仅反映了急性期的病理变化,还可能持续存在,成为慢性神经炎症和认知功能障碍的潜在标志。因此,TME在TBI的病理生理学和临床评估中具有重要意义。
在影像学检查方面,研究还强调了不同序列在TBI诊断中的作用。传统的MRI平扫能够提供基础的结构信息,而CE-T1WI则能够通过对比剂的分布情况,更清晰地显示脑膜和脑实质的病变。然而,延迟CE-T2-FLAIR在检测细微病变和评估脑膜增强方面表现出更高的优势。这可能与其在延迟时间窗口内的信号变化有关,使得对比剂在病变区域的积累更加明显,从而提高了诊断的准确性。此外,延迟CE-T2-FLAIR的多参数成像能力,使其能够同时反映组织的结构、功能和代谢状态,为TBI的全面评估提供了更多的信息。
研究还提到,尽管CE-T2-FLAIR在某些情况下能够提高诊断的准确性,但其在TBI中的应用仍需进一步探索。例如,对于某些特定类型的损伤,如硬膜下出血,延迟CE-T2-FLAIR可能比CE-T1WI更具优势,因为其能够更准确地反映出血的范围和程度。然而,对于其他类型的损伤,如弥漫性轴索损伤,CE-T2-FLAIR的敏感性可能不如其他成像技术。因此,在实际应用中,需要根据患者的具体情况选择合适的影像学检查方法。
此外,研究还指出,TBI的影像学评估不仅仅局限于单一的检查方法,而是需要综合考虑多种成像技术和临床症状。例如,对于轻度TBI患者,传统的CT检查可能无法准确显示某些细微病变,而MRI则能够提供更为全面的信息。然而,MRI的检查时间较长,且成本较高,这在一定程度上限制了其在临床中的广泛应用。因此,如何在实际操作中平衡MRI的高灵敏度与临床的实用性和经济性,是未来研究需要关注的问题。
在伦理和知情同意方面,本研究已获得医院伦理委员会的批准,并通过了伦理审查,所有参与者均签署了书面知情同意书。这确保了研究的合法性和伦理性,为结果的可靠性提供了保障。此外,研究数据的获取方式也符合相关规范,数据的可获取性仅限于合理请求的情况下,由通讯作者提供。这一做法既保护了患者隐私,又为后续研究提供了必要的数据支持。
在作者贡献方面,本研究的各个作者均在研究的不同阶段做出了贡献。其中,Dandan Sun负责撰写原始稿件、研究设计、数据收集和分析,以及数据管理;Kuntao Chen、Di Liang、Yuan Gui主要参与了数据收集和分析工作;Jing Zhang则负责稿件的审阅与编辑、研究监督以及项目管理。这种分工合作的方式有助于确保研究的全面性和科学性,同时也体现了团队协作的重要性。
在研究的局限性方面,本研究的样本量相对较小,仅包括30例患者,这可能会影响研究结果的普遍性和适用性。此外,研究主要依赖于回顾性数据,缺乏前瞻性设计,这可能会导致某些变量的遗漏或偏差。因此,未来的研究需要扩大样本量,并采用前瞻性研究设计,以进一步验证研究结果的可靠性。
综上所述,本研究通过比较三种不同的MRI检查方法,发现延迟CE-T2-FLAIR在TBI的诊断和评估中具有显著优势。它不仅能够检测到更多的阳性影像学发现,还能更准确地反映脑膜增强的程度和范围。这些发现对于提高TBI的诊断准确性、指导个体化治疗以及构建更有效的预后模型具有重要意义。同时,研究也指出,尽管延迟CE-T2-FLAIR在某些方面表现出更高的灵敏度,但在实际应用中仍需结合临床症状和其他影像学检查方法,以确保诊断的全面性和准确性。未来的研究需要进一步探索延迟CE-T2-FLAIR在TBI中的具体应用价值,并尝试将其纳入临床常规检查流程,以提高TBI的诊断水平和治疗效果。
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