Компьютерная томография и магнитно-резонансная томография диффузных аксональных повреждений при черепно-мозговой травме у детей младшего возраста: ретроспективное исследование

 ВВЕДЕНИЕ: Черепно-мозговая травма (ЧМТ) является ведущей причиной смерти и инвалидности у детей. Детская ЧМТ связана с  рядом характеристик, отличающих ее от  взрослых. Хотя уровень смертности, связанной с  ЧМТ, снизился за  последние два десятилетия, инвалидность детей, переживших ЧМТ, продолжает оказывать значительное влияние на экономику и общественное здравоохранение общества в целом.

ЦЕЛЬ: Показать возможности компьютерной и магнитно-резонансной томографии в диагностике травматических диффузных аксональных повреждений у младенцев и детей младшего возраста.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: В данной работе мы проанализировали данные КТ и МРТ 1334 детей до 3 лет с острой ЧМТ, лечившихся в НИИ неотложной детской хирургии и травматологии (730 мальчиков и 604 девочек). Возраст детей был от 23 дней до 3 лет, средний возраст составил 1 год 6 месяцев. Компьютерная томография выполнена на 128-срезовом томографе Ingenuity Elite (Philips). Сканирование зоны интереса (голова+шейный отдел позвоночника) проводилось с максимально возможным снижением показателей для минимизации дозы облучения, включая программу iDose4. МРТ проведена на томографе Phillips Achieva 3 Тл с получением мультипланарных T1- и T2-ВИ, 2D- и 3D-изотропных изображений, FLAIR, SWI, ДВИ/ДТИ, магнитно-резонансной ангиографии (МРА). Контрастное усиление не применялось.

Статистика: проводилась с помощью компьютерной программы GraphPad Prism 9. Использовались вычислительные и графические возможности редактора электронных таблиц Excel. Для сравнения средних значений выборок данных применялся дисперсионный анализ ANOVA, различия считались достоверными на уровне значимости р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ: У 824 (61,8%) из 1334 детей было сотрясение головного мозга, у 510 (38,2%) выявлены травматические повреждения черепа и головного мозга от неосложненных кефалогематом и линейных переломов до массивных внутричерепных гематом и тотального отека мозга. ДАП I и II типа при КТ, в дальнейшем подтвержденные при МРТ, выявлены у 32 (6,27%) детей из всех 510 с ЧМТ. У 19 из 32 было сочетание с ушибами головного мозга, 13 с эпи- и/или субдуральными гематомами небольшого объема. МРТ выполнена у 89 из 510 детей до 3 лет с интракраниальными повреждениями, у которых первично произведена КТ. Диффузные аксональные повреждения (ДАП) различного типа с помощью МРТ выявлены у 92,13% (82/89) пострадавших.

ОБСУЖДЕНИЕ: ДАП является одним из наиболее частых видов ЧМТ и встречается как при легкой, так и при тяжелой степени, представляет собой повреждение головного мозга, характеризующееся разрывом аксонов, в результате чего возникают поражениями трактов белого вещества в большом пространстве. С учетом поступления в институт детей с ЧМТ со значительным разбросом (от 1 часа до 7 суток), первичную КТ проводили не позднее чем через один час после поступления и дополняли МРТ. Критерием назначения КТ и МРТ после ЧМТ служил клинический и неврологический статус на время поступления. КТ имеет низкую чувствительность обнаружения ДАП, так как выявляется только крупные геморрагические (гиперденсные) очаги ДАП. Использование мультипланарной реконструкции, а также различных опций, таких как 3D-реконструкция, MIP и  MinIP (проекция максимально и  минимальной интенсивности) и  другие, позволяют детально оценить паренхиму головного мозга и повысить выявляемость ДАП. В нашем исследовании ДАП с помощью МРТ выявлены у 92,13% пациентов, а наиболее критичный тип ДАП III — у 100% детей с тяжелой ЧМТ с плохим исходом и смертью пациентов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: КТ головы является предпочтительным методом для неотложной радиологии пациентов с ЧМТ из-за ее доступности, скорости получения данных и способности обнаруживать поражения, требующие срочного нейрохирургического вмешательства. В острых случаях МРТ назначается пациентам с тяжелыми неврологическими нарушениями, несмотря на отсутствие структурных повреждений головного мозга на КТ. МРТ является методом выбора при подострой и хронической ЧМТ.

1. Лихтерман Л.Б. Диффузное аксональное повреждение головного мозга // Consilium Medicum. Неврология и ревматология (Прил.). 2016. Т. 1. С. 44–51.

2. Mata-Mbemba D., Mugikura S., Nakagawa A., Murata T., Kato Y., Tatewaki Y., Li L., Takase K., Ishii K., Kushimoto S., Tominaga T., Takahashi S. Intraventricular hemorrhage on initial computed tomography as marker of diffuse axonal injury after traumatic brain injury // J. Neurotrauma. 2015. Vol. 2, No. 5. P. 359–365. doi: 10.1089/neu.2014.3453.

3. Wasserman J.R., Smirniotopoulos J.G. Diffuse Axonal Injury Imaging // Medscape. 2021. P. 1–17.

4. Adams J.H., Doyle D., Ford I., Gennarelli T.A., Graham D.I., McLellan D.R. Diffuse axonal injury in head injury: definition, diagnosis and grading // Histopathology. 1989. Vol. 15, No. 1. P. 49–59. doi: 10.1111/j.1365-2559.1989.tb03040.x.

5. Gentry L.R. Imaging of closed head injury // Radiology. 1994. Vol. 191, No. 1. P. 1–17. doi: 10.1148/radiology.191.1.8134551.

6. Graham D.I., Adams J.H., Gennarelli T.A. Pathology of brain damage in head injury // The Practice of Neurosurgery. 1996. Vol. 2. P. 1385–1399.

7. Захарова Н.Е., Потапов А.А., Корниенко В.Н., Пронин И.Н., Александрова Е.В., Данилов Г.В., и др. Новая классификация травматических поражений головного мозга, основанная на данных магнитно-резонансной томографии // Вестник РФФИ. 2016. Т. 2, № 90. C. 12–17.

8. Lolli V., Pezzullo M., Delpierre I., Sadeghi N. MDCT imaging of traumatic brain injury // Br. J. Radiol. 2016. Vol. 89. P. 20150849. doi: 10.1259/bjr.20150849.

9. Mata-Mbemba D., Mugikura S., Nakagawa A., Murata T., Ishii K., Kushimoto S., Tominaga T., Takahashi S., Takase K. Traumatic midline subarachnoid hemorrhage on initial computed tomography as a marker of severe diffuse axonal injury // J. Neurosurg. 2018. Vol. 129, No. 5. P. 1317–1324. doi: 10.3171/2017.6.JNS17466.

10. Heyn C., Alcaide-Leon P., Bharatha A., Sussman M.S., Kucharczyk W., Mandell D.M. Susceptibility-weighted imaging in neurovascular disease // Topics in Magnetic Resonance Imaging. 2016. Vol. 25. P. 63–71. doi: 10.1097/RMR.0000000000000079.

11. Abu Hamdeh S., Marklund N., Lannsjö M., Howells T., Raininko R., Wikström J., Enblad P. Extended Anatomical Grading in Diffuse Axonal Injury Using MRI: Hemorrhagic Lesions in the Substantia Nigra and Mesencephalic Tegmentum Indicate Poor Long-Term Outcome // J. Neurotrauma. 2017. Vol. 34, No. 2. P. 341– 352. doi: 10.1089/neu.2016.4426.

12. Van Eijck M.M., Schoonman G.G., van der Naalt J., de Vries J., Roks G. Diffuse axonal injury after traumatic brain injury is a prognostic factor for functional outcome: a systematic review and meta-analysis // Brain Inj. 2018. Vol. 32, No. 4. P. 395–402. doi: 10.1080/02699052.2018.1429018.

13. Ravikanth R., Majumdar P. Prognostic Significance of Magnetic Resonance Imaging in Detecting Diffuse Axonal Injuries: Analysis of Outcomes and Review of Literature // Neurol. India. 2022. Vol. 70, No. 6. P. 2371–2377. doi: 10.4103/0028-3886.364066.

14. Kuppermann N., Holmes J.F., Dayan P.S., Hoyle J.D. Jr, Atabaki S.M., Holubkov R. et al. Identification of children at very low risk of clinically-important brain injuries after head trauma: a prospective cohort study // Lancet. 2009. Vol. 374, No. 9696. P. 1160–1170. doi: 10.1016/S0140-6736(09)61558-0.

15. Parizel P.M., Ozsarlak, van Goethem J.W., van den Hauwe L., Dillen C., Verlooy J., Cosyns P., De Schepper A.M. Imaging findings in diffuse axonal injury after closed head trauma // Eur. Radiol. 1998. Vol. 8, No. 6. P. 960–965. doi: 10.1007/s003300050496.

16. Laureys S., Owen A.M., Schiff N.D. Brain function in coma, vegetative state, and related disorders // Lancet Neurol. 2004. Vol. 3, No. 9. P. 537–546. doi: 10.1016/S1474-4422(04)00852-X.

17. Lyttle M.D., Crowe L., Oakley E., Dunning J., Babl F.E. Comparing CATCH, CHALICE and PECARN clinical decision rules for paediatric head injuries // Emerg. Med. J. 2012. Vol. 29, No. 10. P. 785–794. doi: 10.1136/emermed-2011-200225.

18. Gülşen I., Ak H., Karadaş S., Demır I., Bulut M.D., Yaycioğlu S. Indications of brain computed tomography scan in children younger than 3 years of age with minor head trauma // Emerg. Med. Int. 2014. Vol. 2014. P. 248967. doi: 10.1155/2014/248967.

19. Wintermark M., Sanelli P.C., Anzai Y., Tsiouris A.J., Whitlow C.T.; American College of Radiology Head Injury Institute. Imaging evidence and recommendations for traumatic brain injury: advanced neuro- and neurovascular imaging techniques // AJNR Am. J. Neuroradiol. 2015. Vol. 36, No. 2. E1-E11. doi: 10.3174/ajnr.A4181.

20. Buttram S.D., Garcia-Filion P., Miller J., Youssfi M., Brown S.D., Dalton H.J., Adelson P.D. Computed tomography vs magnetic resonance imaging for identifying acute lesions in pediatric traumatic brain injury // Hosp. Pediatr. 2015. Vol. 5, No. 2. P. 79–84. doi: 10.1542/hpeds.2014-0094.

21. Ma J., Zhang K., Wang Z., Chen G. Progress of Research on Diffuse Axonal Injury after Traumatic Brain Injury // Neural. Plast. 2016. Vol. 2016. P. 9746313. doi: 10.1155/2016/9746313.

22. Currie S., Saleem N., Straiton J.A., Macmullen-Price J., Warren D.J., Craven I.J. Imaging assessment of traumatic brain injury // Postgrad. Med. J. 2016. Vol. 92. P. 41–50. doi: 10.1136/postgradmedj-2014-133211.

23. Mutch C.A., Talbott J.F., G ean A. Imaging Evaluation of Acute Traumatic Brain Injury // Neurosurg. Clin. N. Am. 2016. Vol. 27, No. 4. P. 409–439. doi: 10.1016/j.nec.2016.05.011.

24. Matsukawa H., Shinoda M., Fujii M., Takahashi O., Murakata A., Yamamoto D., Sumiyoshi S., Ryoichi I. Intraventricular hemorrhage on computed tomography and corpus callosum injury on magnetic resonance imaging in patients with isolated blunt traumatic brain injury // J. Neurosurg. 2012. Vol. 117, No. 2. P. 334–339. doi: 10.3171/2012.5.JNS112318.

25. Liu C., Li W., Tong K.A., Yeom K.W., Kuzminski S. Susceptibility-weighted imaging and quantitative susceptibility mapping in the brain // J. Magn. Reson. Imaging. 2015. Vol. 42, No. 1. P. 23–41. doi: 10.1002/jmri.24768.

26. Carpentier A., Galanaud D., Puybasset L., Muller J.C., Lescot T., Boch A.L., Riedl V., Cornu P., Coriat P., Dormont D., van Effenterre R. Early morphologic and spectroscopic magnetic resonance in severe traumatic brain injuries can detect «invisible brain stem damage» and predict «vegetative states» // J. Neurotrauma. 2006. Vol. 23, No. 5. P. 674–685. doi: 10.1089/neu.2006.23.674.

27. Moen K.G., Brezova V., Skandsen T., Håberg A.K., Folvik M., Vik A. Traumatic axonal injury: the prognostic value of lesion load in corpus callosum, brain stem, and thalamus in different magnetic resonance imaging sequences // J. Neurotrauma. 2014. Vol. 31, No. 17. P. 1486–1496. doi: 10.1089/neu.2013.3258.

28. Ferrazzano P.A., Rosario B.L., Wisniewski S.R., Shafi N.I., Siefkes H.M., Miles D.K., Alexander A.L., Bell M.J. Use of magnetic resonance imaging in severe pediatric traumatic brain injury: assessment of current practice // J. Neurosurg Pediatr. 2019. Vol. 23, No. 4. P. 471–479. doi: 10.3171/2018.10.PEDS18374.

29. Janas A.M., Qin F., Hamilton S., Jiang B., Baier N., Wintermark M. et al. Diffuse Axonal Injury Grade on Early MRI is Associated with Worse Outcome in Children with Moderate-Severe Traumatic Brain Injury // Neurocrit. Care. 2022. Vol. 36, No. 2. P. 492–503. doi: 10.1007/s12028-021-01336-8.

30. Davceva N., Sivevski A., Basheska N. Traumatic axonal injury, a clinical-pathological correlation // Journal of forensic and legal medicine. 2017. Vol. 48. P. 35–40. doi: 10.1016/j.jflm.2017.04.004.

31. Humble S.S., Wilson L.D., Wang L., Long D.A., Smith M.A., Siktberg J.C., Mirhoseini M.F., Bhatia A., Pruthi S., Day M.A., Muehlschlegel S., Patel M.B. Prognosis of diffuse axonal injury with traumatic brain injury // J. Trauma Acute Care Surg. 2018. Vol. 85, No. 1. P. 155–159. doi: 10.1097/TA.0000000000001852.

32. Ахадов Т.А., Семенова Н.А., Ахлебинина М.И., Манжурцев А.В., Божко О.В., Мельников И.А., Ублинский М.В. Магнитно-резонансная томография в прогнозировании исхода тяжелой черепно-мозговой травмы у детей // Детская хирургия. Журнал им. Ю. Ф. Исакова. 2019. Т. 23, № 6. С. 321–328. doi: 10.18821/1560-9510-2019-23-6-321-328