第一部分兔创伤性颅脑损伤的质子磁共振波谱成像实验动态研究目的:本研究通过建立兔脑外伤模型,利用质子磁共振波谱成像（1H-MRS）技术连续检测动物伤后两周内脑内特定代谢物变化规律,分析伤后24小时内不同损伤程度动物脑内代谢物比值与神经功能损害程度评分的相关性,以探讨1H-MRS技术在TBI诊断中的价值。方法:中国大白兔50只,随机分为对照组（假手术组）5只,和损伤组45只。所有动物致伤前均行常规MRI扫描,排除原脑内有异常信号的动物。参照Fenney自由落体撞击致脑挫伤的方法,选择不同的打击力度打击动物脑部,根据打击后动物神经功能损害程度评分（NSS）将动物列入轻度（NSS<15）、中度（15≤NSS≤30）、重度（NSS>30）损伤组,每损伤组15例动物。各损伤组分别于伤后1小时、6小时、24小时、48小时、168小时、336小时进行MRI扫描。由两位影像诊断医师在未知打击力度及NSS评分的情况下,根据伤后24小时T1WI、T2WI图像进行MRI图像评分,分析NSS评分与MRI图像评分相关性。观察各时间点代谢物N-乙酰天门冬氨酸（NAA）、肌酸（Cr）、胆碱（Cho）、乳酸（Lac）及NAA/Cr、Cho/Cr比值的变化情况。比较各损伤组与对照组间NAA/Cr、Cho/Cr比值差异,分析伤后24小时各损伤组NAA/Cr比值与神经功能损害程度评分的相关性。分别于伤后24小时、168小时、336小时MRI检查结束后分批处死动物,取脑后行组织切片,作HE染色,观察不同损伤组脑组织的病理学改变。结果:⑴与对照组比较,脑损伤各组NAA、Cho、Cr峰均降低,轻度损伤组损伤区未见明显Lac峰,重度损伤组损伤区均可见Lac峰,中度损伤组中有11例在损伤后的不同时期检测到Lac峰。⑵轻度组（15/15）、中度组（11/15）、重度组（3/15）伤后1小时损伤区常规T1WI、T2WI图像显示未见明显异常信号,而轻、中、重组损伤侧NAA/Cr比值分别降低12.79%、28.90%、45.02%。伤后24小时,三组NAA/Cr比值分别下降25.11%、39.81%、51.18%,此后,轻度、中度损伤组比值回升,伤后336小时轻度损伤组达正常水平,与对照组比较差异无统计学意义,重度组伤后48小时比值下降达最大幅度54.97%,此后比值逐步回升,伤后336小时中、重度损伤组比值仍低于正常水平,分别为对照组的87.20%、66.82%。⑶轻度、中度、重度组损伤侧Cho/Cr伤后1小时分别降低10.86%、15.94%、34.78%,伤后6小时分别降低24.63%、29.71%和42.02%。伤后24小时三组比值均有所回升,轻度、中度损伤组在伤后168小时比值均高于正常对照组,伤后336小时轻度、中度、重度组比值分别恢复至对照组的110.86%、121.01%、94.92%。⑷伤后NAA/Cr水平与神经功能损害评分呈明显负相关,常规MRI图像评分与神经功能损害评分呈轻度正相关。⑸各损伤组伤后不同时期MRS结果符合病理学改变。结论:⑴1H-MRS可以无创性动态检测脑外伤后脑组织代谢变化情况。⑵1H-MRS比常规MRI更早发现损伤脑内的异常改变,其中以NAA/Cr最为敏感;与常规T1WI、T2WI图像相比,1H-MRS判断TBI损伤程度更为准确。⑶脑损伤局部伤后NAA/Cr、Cho/Cr比值变化以及Lac峰的出现从一定程度上反映了脑损伤的严重程度,对早期判断脑外伤损伤程度及评估预后有积极意义。⑷脑损伤局部NAA/Cr伤后不同程度的恢复,提示脑组织损伤在一定的范围内可自行恢复,可恢复程度与脑组织损伤的程度有关,损伤程度越轻,比值回升速度越快,回升幅度越大。第二部分创伤性颅脑损伤的磁敏感加权成像及磁共振波谱成像临床动态研究目的:通过动态检测、分析TBI患者急性期SWI成像和脑损伤后不同时期MRS成像数据,评价其与格拉斯哥昏迷评分（GCS）及格拉斯哥预后评分（GOS）的相关性,以探讨TBI后MRS及SWI在评估损伤程度及预测预后方面的价值。方法:收集57例TBI患者和30例年龄、性别与TBI组匹配的健康志愿者作为对照组,行SWI、MRS、常规MRI检查。依据TBI患者伤后24小时内的GCS评分将TBI患者分为轻度损伤组（GCS=1315分,22例）、中度损伤组（GCS=912分,19例）、重度损伤组（GCS≤8分,16例）。依据TBI患者伤后6个月GOS评分将TBI患者分为预后良好组（GOS=5分,24例）、预后中等组（GOS=4分,16例）、预后不良组（GOS=3分,17例）。TBI患者急性期行SWI扫描并记录出血灶累及区域数、数目、面积,分析各外伤组间差异,以及分析SWI数据与TBI患者伤后24小时内GCS评分相关性;检测对照组以及TBI患者不同时期MRS,观察NAA/Cr、Cho/Cr比值变化规律,比较对照组和TBI患者间、各损伤组间MRS数据的差异,分析TBI急性期NAA/Cr比值与GCS评分相关性、TBI伤后3个月NAA/Cr比值与GOS评分相关性。结果:⑴轻度、中度、重度TBI患者SWI检出出血灶累及区域数、数目及面积各组间比较差异有统计学意义（P<0.05）。⑵SWI检出出血灶累及区域数、数目及面积与TBI后24小时内GCS评分以及伤后6个月GOS评分呈负相关,其中SWI检出出血灶的面积与GCS评分、GOS评分相关性最高。⑶轻度、中度TBI组伤后1月内NAA/Cr比值持续降低,伤后3个月时比值较前回升,而重度TBI组伤后3个月内比值没有出现回升;TBI患者伤后Cho/Cr比值升高,以重度TBI组升高幅度最大。⑷TBI患者伤后1周内测得NAA/Cr比值与GCS评分呈正相关。⑸TBI患者伤后3个月测得NAA/Cr比值与GOS评分呈正相关。结论:⑴SWI检出出血灶累及区域数、数目及面积可以独立反映TBI损伤程度,其中出血灶的面积是判定TBI损伤程度最可靠的指标。⑵SWI检出出血灶累及区域数、数目及面积可作为预测TBI预后可靠依据,其中出血灶的面积诊断价值最高。⑶TBI患者伤后NAA/Cr、Cho/Cr比值的变化规律间接反映了损伤后脑组织内病理生理改变,NAA/Cr比值伤后回升可作为存在可恢复性损伤的标志。⑷TBI患者伤后NAA/Cr比值可以作为判断损伤程度的可靠指标。⑸TBI患者伤后3个月NAA/Cr比值可以作为预测预后的有效指标。
