陳 蓉,張偉國,趙 輝,尹志勇,譚立文,邱明國,張紹祥

(1.第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院野戰(zhàn)外科研究所放射科,重慶 400042;2.第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院野戰(zhàn)外科研究所四室,車輛/生物碰撞安全重慶市市級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400042;3.第三軍醫(yī)大學(xué),重慶市計(jì)算醫(yī)學(xué)研究所,重慶 400038)

顱腦減速傷是指運(yùn)動(dòng)著的頭部突然碰撞相對(duì)靜止的物體,迫使其瞬間由動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)為靜態(tài)所產(chǎn)生的顱腦損傷[1]。顱腦減速傷的發(fā)生率高、傷情重,常見于交通傷和跌落傷[2]。國內(nèi)外對(duì)減速傷的研究主要集中在流行病學(xué)及致傷方式、人體好發(fā)部位等方面[3,4],對(duì)顱腦減速傷的損傷特點(diǎn)尚缺乏深入系統(tǒng)的研究。顱腦的解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,CT影像密度分辨率高,解剖關(guān)系清晰,能反映顱腦創(chuàng)傷病理過程中組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化,臨床有關(guān)顱腦減速傷的傷情主要通過 CT影像獲得[5]。本研究收集近五年來臨床上常見的典型顱腦減速傷病例,結(jié)合致傷病史及臨床資料,根據(jù)患者的顱腦 CT影像資料,分析顱腦減速傷的損傷特點(diǎn),探討其在顱腦創(chuàng)傷的傷情判斷和影像診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

資料與方法

1 病例資料

收集近五年間我院顱腦創(chuàng)傷住院患者共 1 823例,綜合文獻(xiàn),制定納入、排除標(biāo)準(zhǔn),最后篩選出 361例符合研究要求的患者,其年齡與性別分布見表 1。入院時(shí) GCS評(píng)分:3～5分 83例,6～8分 115例,9～12分 145例,13～15分 18例。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)典型的顱腦減速傷致傷方式,包括平地跌倒、高處墜落、小轎車駕駛員及乘員(前排)、摩托車駕駛員及乘員;(2)首次受力部位為顱腦;(3)存在明確的頭顱單一受力部位;(4)傷后 24小時(shí)以內(nèi)行顱腦首次 CT檢查;(5)年齡 ＞16歲(排除兒童顱腦生長(zhǎng)發(fā)育不成熟的影響[6])。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)病歷資料不完整,頭顱受傷病史不明確;(2)頭顱受力部位不能明確判斷;(3)急診顱腦手術(shù)前未做顱腦 CT檢查;(4)顱腦穿透性損傷。

表1 361例顱腦減速傷患者的年齡與性別分布

2 CT掃描技術(shù)

使用單排螺旋 CT掃描儀(SOMATOM Plus 4 power;Siemens,德國)或多排螺旋 CT掃描儀(64-slice LightSpeed;GE,美國)進(jìn)行全顱腦掃描。其中,單排螺旋 CT層厚 8mm,無間距連續(xù)掃描,管電壓 140KV,管電流 146mA。64排螺旋 CT螺距為0.984:1,矩陣為 512×512,管電壓 120KV,管電流300mA,無間距連續(xù)掃描,軸掃層厚 5mm,螺旋掃描層厚 0.625mm。

3 傷情分析

設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)表,記錄患者的性別、年齡、致傷原因、致傷環(huán)境、致傷方式、受傷程度、頭顱受力部位及頭皮、顱骨和腦實(shí)質(zhì)損傷等資料。重點(diǎn)觀察頭顱受力部位及對(duì)沖部位顱腦損傷分布情況。其中,CT影像資料包括患者傷后首次 CT檢查及傷后 3天之內(nèi)的所有 CT復(fù)查資料(共有 277例在 3天之內(nèi)做了 CT復(fù)查,復(fù)查次數(shù)為 1～3次),以免遺漏顱內(nèi)進(jìn)展性出血性損傷[7]。結(jié)合致傷病史及臨床資料,根據(jù)顱腦損傷與 CT影像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,分析患者的顱腦 CT影像資料,總結(jié)歸納顱腦減速傷的損傷特點(diǎn)。

4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

將數(shù)據(jù)輸入 Excel進(jìn)行分析研究,應(yīng)用 SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件,進(jìn)行 χ2檢驗(yàn),以 P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1 頭部致傷方式與頭顱受力部位

頭顱受力部位按照解剖結(jié)構(gòu)分為頜面部、額部、頂部、顳部和枕部。其中,枕部為顱腦減速傷頭顱受力的好發(fā)部位,頂部受撞擊的發(fā)生率最低,見表 2。經(jīng) χ2檢驗(yàn),6種頭部致傷方式頭顱受力好發(fā)部位的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=115.72,P＜0.01)。平地跌倒、高處墜落均以枕部受撞擊最常見,轎車駕駛員頭顱受力部位多為顳部和額部,轎車乘員頭顱受撞擊部位多為額部,摩托車駕駛員頭顱受力部位以頜面部和額部多見,摩托車乘員頭顱受撞擊部位以顳部和頜面部多見。

2 顱腦損傷的分布特點(diǎn)

CT圖像上,顱腦減速傷所致的顱腦損傷類型包括:頭皮損傷、顱骨骨折、硬膜外血腫、硬膜下血腫、蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦挫裂傷和腦實(shí)質(zhì)血腫。其中,常見的損傷類型有頭皮損傷、腦挫裂傷和顱骨骨折。

2.1 腦挫裂傷 腦挫裂傷 236例,其中,17例同時(shí)存在腦撞擊傷和對(duì)沖傷,91例為單純的腦撞擊傷,128例為單純的腦對(duì)沖傷(表 3)。108例腦撞擊傷均位于撞擊部位下方腦組織(圖 1)。額葉(多見于額底眶回內(nèi)側(cè)和額極)、顳葉(多見于顳極)為腦對(duì)沖傷的好發(fā)部位(圖 2),145例腦對(duì)沖傷中 133例(91.72%)位于額葉、顳葉或額顳葉,損傷較嚴(yán)重,常伴有腦實(shí)質(zhì)血腫。頜面部、額部及頂部受撞擊時(shí),腦挫裂傷多局限于撞擊部位腦組織,較少出現(xiàn)對(duì)沖傷;顳部受撞擊時(shí),同時(shí)存在撞擊傷和對(duì)沖傷的概率更大(14.29%),且對(duì)沖部位損傷更嚴(yán)重、范圍更大(圖 3);枕部受撞擊時(shí),腦對(duì)沖傷位于對(duì)側(cè)額葉、雙側(cè)額葉和對(duì)側(cè)額顳葉的概率較大,分別為26.80%、23.71%和 22.68%,而撞擊部位腦挫裂傷較輕。

2.2 顱骨骨折 214例發(fā)生顱骨骨折,其中 109例同時(shí)存在顱蓋骨折和顱底骨折,97例為單純的顱蓋骨折,8例為單純的顱底骨折。206例顱蓋骨折中,201例位于著力點(diǎn)及鄰近顱骨,5例位于非撞擊部位。當(dāng)外力作用于顳部時(shí),顱蓋骨折的發(fā)生率較高(58/80,72.5%)(圖 4)。117例顱底骨折中,105例為顱蓋骨折延續(xù)而來。頜面部、額部受到撞擊時(shí),易發(fā)生同側(cè)前顱窩骨折,發(fā)生率分別為 36.67%,75.86%;顳部、枕部受到撞擊時(shí),易發(fā)生同側(cè)中顱窩骨折,發(fā)生率分別為82.86%,86.96%;117例顱底骨折中,12例發(fā)生對(duì)沖性顱底骨折,與顱蓋骨折不連續(xù),位于前顱窩底的篩板、眶板或顱中窩的前內(nèi)隱窩,多見于枕部受撞擊者(7例)(圖 5)。

2.3 其他損傷 253例頭皮損傷均位于撞擊部位,頭皮血腫范圍往往超出著力點(diǎn)范圍;急性硬膜外血腫常發(fā)生于外力撞擊部位;硬膜下血腫更常發(fā)生于對(duì)沖部位,也可位于受力部位;163例蛛網(wǎng)膜下腔出血,主要位于腦底部及腦挫裂傷區(qū)的腦溝、腦池或腦裂內(nèi)。

表2 頭部致傷方式與頭顱受力部位

表3 腦撞擊傷與對(duì)沖傷(n)

圖1 左額葉撞擊傷

圖2 枕部受撞擊致雙側(cè)額葉底部對(duì)沖傷

圖3 右顳部受撞擊,同時(shí)出現(xiàn)右顳葉撞擊傷和左顳葉對(duì)沖傷,對(duì)沖部位損傷更嚴(yán)重

圖4 左顳部著力致左顳骨骨折

圖5 枕部著力致枕骨骨折、右側(cè)前中顱窩對(duì)沖性骨折

討 論

1 顱腦減速傷的損傷特點(diǎn)

顱腦損傷是因外力載荷超出了顱腦組織細(xì)胞的損傷閾值而直接引起的[8],損傷灶的分布與致傷的力學(xué)環(huán)境相關(guān)。其中,撞擊速度及受力方向直接影響顱腦的損傷特點(diǎn)和嚴(yán)重程度[9]。本研究根據(jù)頭部CT影像資料,結(jié)合致傷病史及臨床資料,總結(jié)出顱腦減速傷損傷的主要特點(diǎn):撞擊部位頭皮損傷、顱蓋骨折、硬膜外血腫、硬膜下血腫和腦挫裂傷,對(duì)沖部位硬膜下血腫、顱底骨折和腦挫裂傷;顱骨骨折以撞擊部位多見,硬膜下血腫以對(duì)沖部位多見,蛛網(wǎng)膜下腔出血主要位于腦底部及腦挫裂傷區(qū);額、顳葉嚴(yán)重對(duì)沖傷是常見顱腦減速傷的重要特征。

本研究顯示,頜面部、額部、頂部、顳部和枕部受到減速度撞擊后,均可發(fā)生腦撞擊傷和(或)對(duì)沖傷,但腦撞擊傷、對(duì)沖傷的好發(fā)部位不同。腦撞擊傷位于撞擊部位下方腦組織,腦對(duì)沖傷的好發(fā)部位為額葉、顳葉。腦挫裂傷的分布與頭顱受力部位密切相關(guān),即受力部位不同,腦撞擊傷、對(duì)沖傷的分布和嚴(yán)重程度不同。頜面部、額部及頂部受撞擊時(shí),腦挫裂傷多局限于撞擊部位腦組織,較少出現(xiàn)對(duì)沖傷;枕部受撞擊時(shí),常發(fā)生額葉、顳葉嚴(yán)重腦對(duì)沖傷,且多位于著力部位對(duì)側(cè),而撞擊部位腦挫裂傷較輕;顳部受撞擊時(shí),同時(shí)存在撞擊傷和對(duì)沖傷的概率較大,且對(duì)沖部位損傷更嚴(yán)重。分析其發(fā)生機(jī)制,腦撞擊傷主要是由于暴力撞擊部位的顱骨凹陷變形和(或)顱骨骨折所致,而腦對(duì)沖傷可能與以下因素有關(guān)[10,11]:(1)頭部旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于顱骨與腦組織的比重不同,腦組織的運(yùn)動(dòng)滯后于顱骨產(chǎn)生顱內(nèi)剪切應(yīng)力;(2)凹凸不平的顱底解剖學(xué)特點(diǎn)起到重要作用;(3)顱-腦間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓力梯度而出現(xiàn)顱內(nèi)空化。枕葉極少形成對(duì)沖性腦挫傷,主要與枕骨內(nèi)面和小腦幕表面比較光滑、小腦幕具有一定的緩沖作用有關(guān)。

顱骨骨折往往是確定受力部位、判斷顱腦損傷分布的重要依據(jù)。本研究顯示顱腦減速傷所致顱骨骨折可發(fā)生撞擊性骨折和對(duì)沖性骨折,以撞擊性骨折多見,位于受力點(diǎn)及鄰近顱骨,而對(duì)沖性骨折多見于對(duì)沖部位的顱底。頭顱受力部位不同,顱底骨折的部位也有所不同,目前此方面的文獻(xiàn)報(bào)道較少。本組病例中,顱底骨折多見于前、中顱底骨質(zhì)薄弱區(qū),為顱蓋骨的骨折線向顱底延伸所致。頜面部、額部受到撞擊時(shí),易發(fā)生同側(cè)前顱窩骨折;顳部、枕部受到撞擊時(shí),易發(fā)生同側(cè)中顱窩骨折。對(duì)沖性顱底骨折并不多見,伴或不伴顱蓋骨折,枕部受到撞擊是其常見的原因。無論有無臨床癥狀,伴顱骨骨折的患者發(fā)生顱內(nèi)損傷的危險(xiǎn)性更大,骨折或骨折較嚴(yán)重處更能提示發(fā)生腦損傷的部位[12]。

2 研究顱腦減速傷損傷特點(diǎn)的意義

顱腦減速傷對(duì)人類的健康危害極大,了解并掌握其損傷特點(diǎn),有助于傷情的及時(shí)、正確診斷與處理,提高救治水平。根據(jù)顱腦減速傷的損傷特點(diǎn),結(jié)合顱腦致傷病史,可初步預(yù)測(cè)顱腦損傷的分布及嚴(yán)重程度,尤其是重度顱腦損傷患者或無條件做顱腦CT檢查者,為臨床顱腦減速傷傷情的快速、準(zhǔn)確判斷與救治提供理論依據(jù)。掌握顱腦減速傷的損傷特點(diǎn),可為臨床顱腦減速傷的 CT掃描方案及 CT診斷提供指導(dǎo)。由于顱底骨質(zhì)薄弱而不規(guī)則,常規(guī)頭顱CT檢查不容易顯示顱底的細(xì)微骨折線,加上偽影及部分容積效應(yīng),易導(dǎo)致漏診。研究表明,最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)、多平面重建(multip lanar reconstruction,MPR)和容積再現(xiàn)(volume rendering,VR)等 CT后處理技術(shù)有助于對(duì)顱底骨折的顯示,尤其是 MIP的價(jià)值更大[13]。因此,對(duì)懷疑有顱底骨折的患者,應(yīng)采用 CT薄層掃描及MIP、MPR、VR重建技術(shù)以提高骨折的檢出率。在CT影像診斷方面,顱腦減速傷的分布特點(diǎn)可提示應(yīng)重點(diǎn)注意的易損傷部位,有針對(duì)性地觀察、分析 CT圖像,避免漏診與誤診,以提高顱腦損傷的診斷水平。由于顱骨骨折和腦挫裂傷均可發(fā)生于撞擊部位和對(duì)沖部位,因此不能僅顧及撞擊部位的局部病變,還應(yīng)考慮到相應(yīng)部位的對(duì)沖性損傷。本研究顯示,腦對(duì)沖傷的好發(fā)部位為額葉、顳葉,而該區(qū)在臨床上是相對(duì)"啞區(qū)",常無定位癥狀和體征,極易漏診,延誤診治。因此,對(duì)于枕部和顳部受撞擊的顱腦減速傷患者,尤其應(yīng)注意觀察雙側(cè)額葉、顳葉有無對(duì)沖傷。

一些研究工作也強(qiáng)調(diào) CT影像數(shù)據(jù)在研究顱腦損傷生物力學(xué)條件方面的價(jià)值,認(rèn)為通過 CT影像表現(xiàn)(包括頭皮損傷、顱骨骨折、腦撞擊傷和對(duì)沖傷),應(yīng)用常規(guī) CT掃描,能夠活體再現(xiàn)顱腦加速傷中撞擊部位和撞擊力的作用過程[14,15]。顱腦原發(fā)性損傷是外力作用的直接結(jié)果,撞擊力的作用過程是影響顱腦損傷病理分布的主要原因。因此,當(dāng)頭顱受傷病史不明確時(shí),可以根據(jù)顱腦減速傷的損傷特點(diǎn),分析 CT影像中顱腦損傷的分布情況,借以推測(cè)暴力作用的部位和力的作用過程,在評(píng)判創(chuàng)傷事故原因方面具有重要意義。

[1]王正國.創(chuàng)傷學(xué)基礎(chǔ)與臨床[M].武漢:湖北科學(xué)技術(shù)出版社,2006.1544-1700.

[2]Abelson-Mitchell N.Epidemiology and prevention of head in juries:literature review[J].JClin Nurs,2008,17(1):46-57.

[3]Al B,Yildirim C,Coban S.Falls from heights in and around the city of Batman[J].Ulus Travma Acil Cerrahi Derg,2009,15(2):141-177.

[4]Behera C,Rautji R,Dogra TD.Patterns of in jury seen in deaths from accidental falls down a staircase:a study from South Delhi[J].Med Sci Law,2009,49(2):127-131.

[5]Le TH,Gean AD.Neuroimaging of traumatic brain injury[J].Mt Sinai JMed,2009,76(2):145-162.

[6]Fritz HG,Bauer R.Traumatic injury in the developing brain-effects of hypothermia[J].Exp Toxicol Pathol,2004,56(2):91-102.

[7]Dharap SB,Khandkar AA,Pandey A,et al.Repeat CT scan in closed head injury[J].Injury,2005,36(1-2):412-416.

[8]Fung YC.The app lication of biomechanics to the understanding of in jury and healing.Accidental Injury.Biomechanics and prevention[M].2th Edition,Ed.NewYork,Inc,2002.

[9]Conroy C,Tominaga GT,Erwin S,etal.The in fluence of vehicle damage on injury severity of drivers in head-on motor vehicle crashes[J].Accid Anal Prev,2008,40(4):1589-1594.

[10]DrewLB,DrewWE.The contrecoup-coup phenomenon:a newunderstanding of themechanism of closed head in jury[J].NeurocritCare,2004,1(3):385-390.

[11]Sayed TE,Mota A,Fraternali F,et al.Biomechanics of traumatic brain injury[J].Comput Methods Appl Mech Engrg,2008,197(51-52):4692-4701.

[12]Munoz-Sanchez MA,Murillo-Cabezas F,Cayuela-Dominguez A,etal.Skull fracture,with or without clinical signs,in mTBI is an independent risk marker for neurosurgically relevant intracranial lesion:a cohort study[J].Brain Inj,2009,23(1):39-44.

[13]Ringl H,Schernthaner R,Philipp MO,et al.Three-dimensional fracture visualisation ofmultidetector CT of the skull base in trauma patients:comparison of three reconstruction algorithms[J].Eur Radiol,2009,19(10):2416-2424.

[14]Besenski N,Broz R,Jadro-Santel D,et al.The course of traumatising force in acceleration head injury:CT evidence[J].Neuroradiology,1996,38(1):36-41.

[15]Vrankovic D,Sp lavski B,Hecimovic I,et al.Anatom ical cerebellar protection of contrecoup hematoma development:analysis of themechanism of 30 posterior fossa coup hematomas[J].Neurosurg Rev,2000,23(3):156-160.