研究背景颅脑损伤(traumatic brain injury)普遍威胁人类健康,是世界上影响社会经济发展的一个严重问题,是青壮年致死、致残的一大重要原因,其不良预后给社会和家庭带来了沉重的负担。因此,对脑外伤长期意识障碍患者建立一个有效、可靠、实用性较强的预测清醒及预后评估模型是亟需解决的课题,首先,它不但可以将病人在入院时具体分类并进行个体化治疗,在治疗过程中采用相应的临床干预以避免和消除危险因素,提高医疗水平,而且可以为患者亲属的诊疗决策提供指导性意见,从而有利于医疗资源的合理利用和分配。其次,它还可以为我国医疗政策的决策提供有用的信息,并指导社区卫生医疗服务,为病人的康复和生存质量的改善提供更完善的服务。随着社会的发展,这方面的研究受到了越来越多的重视,国外已经从各个方面开展这一领域的研究,并投入了大量人力和物力,但在我国还未处于起步阶段,因此我们需要制定一个符合我们国情的预测模型指导我们的临床工作,使医疗服务体系逐步走向完善。第一部分重型颅脑损伤长期意识障碍患者的核磁共振成像表现与清醒的关系目的探讨重型颅脑损伤(TBI)长期意识障碍患者的颅脑核磁共振成像(MRI)表现与清醒的关系。方法回顾性收集2003年1月至2008年8月在南方医科大学附属珠江医院神经外科收住的重型TBI致长期意识障碍患者,GCS≤8分、意识障碍时间≥2周、年龄年龄5岁至75岁、有自主呼吸、无心肺复苏史及原发性脑梗塞史,既往无脑外伤史,无神经功能缺损的66例。完整记录了每位患者的年龄、性别、受伤时间、头颅核磁共振成像表现及损伤半年后意识是否清醒。一、颅脑MRI检查：1、使用机器为美国GE公司生产的Signa advangtage 1.5T超导型磁共振扫描仪,常规采用SE序列,T2WI轴位,层厚8mm,层距10mm。检查时间为TBI后≥1周、≤24周,平均为9周,均采用患者清醒前的MRI资料。2、MRI中各个兴趣区的选定：(1)脑干水平面兴趣区：包括脑桥水平面兴趣区(腹侧的基底部及背侧的被盖部)及中脑水平面兴趣区(腹侧的大脑脚及背侧的被盖部、顶盖部)；(2)丘脑水平面兴趣区：包括两侧丘脑所在区域；(3)基底前脑水平面兴趣区：包括直回,后眶回、副嗅皮层、视前区以及下丘脑前部；(4)胼胝体兴趣区：包括胼胝体膝、胼胝体干、胼胝体压部；(5)大脑皮层与皮层下兴趣区：包括各个脑叶所在区域。二、清醒判定：以重型颅脑损伤后6个月患者是否清醒为判断标准。患者清醒的标准：以下一种或后两种条件必须显而易见,并且可重复或持续出现：1、执行简单指令；2、无论对错,能用手势或语言活动表示“是／否”；3、语言表达可被理解；4、在特定条件下发生的动作或情感反应并非由反射活动引起。三、统计学方法：统计采用SPSS13.0软件包。统计学分析运用χ2检验和Logistic回归分析,分析MRI中损伤灶部位与清醒的关系,P<0.05差异有统计学意义。结果66例重型TBI患者6个月清醒组27例,未清醒39例。头颅MRI显示未清醒组在脑干腹侧、脑干背侧、双侧基底前脑、双侧丘脑、胼胝体、右侧大脑额叶区域的损伤灶比清醒组更多。经χ2检验有统计学意义,P<0.05。Logistic回归分析显示有脑干背侧、右侧丘脑及胼胝体损伤灶的患者预示着难以清醒。Logit(未清醒)=3.83×脑干背侧+3.47×丘脑(右)+2.16×胼胝体-2.55。ROC曲线下面积为0.934,95%可信区间为(0.876,0.993)。结论脑外伤患者MRI表现与半年后的预后密切相关,MRI显示脑干背侧、右侧丘脑及胼胝体有损伤灶的患者难以清醒。第二部分重型颅脑损伤长期意识障碍患者清醒预测的MRI分级研究目的探讨运用核磁共振成像(Magnetic resonance imaging, MRI)对重型颅脑损伤(Traumatic brain injury, TBI)后长期意识障碍患者进行清醒预测的分级标准。方法回顾性收集2003年1月至2008年8月在我院神经外科收住的重型TBI患者的MRI各个兴趣区的损伤灶。所有患者的GCS≤8分、意识障碍持续时间≥2周、年龄5岁至75岁、有自主呼吸、无心肺复苏史、原发性脑梗塞史,既往无脑外伤史、无神经功能缺损。一、头颅MRI分级标准：1、我们根据每个兴趣区有无损伤灶提出的MRI分级标准：Ⅰ级：单纯大脑半球的损伤；Ⅱ级：丘脑、胼胝体的损伤,伴或不伴有Ⅰ级的损伤灶；Ⅱa级：单侧丘脑的损伤；Ⅱb级：胼胝体、双侧丘脑的损伤；Ⅲ级：脑干背外侧的损伤,伴或不伴有Ⅰ级和(或)Ⅱ级的损伤灶。2、Firsching的MRI分级标准：Ⅰ级：病灶只存在于大脑半球；Ⅱ级：病灶存在于单侧脑干的任何水平部位,伴有或不伴有幕上病灶；Ⅲ级：病灶存在于双侧中脑,伴有或不伴有幕上病灶；Ⅳ级：病灶存在于双侧脑桥,伴有或不伴有其它级别的病灶。二、清醒结果的标准：同上文。三、所有患者随访7个月至5年,以周为单位,记录我们提出的MRI各个分级中患者颅脑损伤后清醒时间。四、统计学方法：采用SPSS13.0统计软件包进行统计学分析,对两种分级分别进行Mann-whitney检验,P<0.05为差异有显著性意义；对两个分级标准进行ROC曲线下面积的比较,清醒时间比较运用两独立样本t检验。结果本组共66例重型颅脑损伤长期意识障碍患者,男52例,女14例；年龄5岁至75岁,平均33岁。其中高处坠落伤4例(2例清醒),外物击伤10例(6例清醒),跌倒摔伤4例(1例清醒),车祸48例(18例清醒)。以我们提出的MRI分级标准,半年后患者清醒概率分别为：Ⅰ级88.89%、Ⅱa级83.33%、Ⅱb级28.57%、Ⅲ级7.14%；我们的分级标准经Mann-whitney检验,Z=5.713(P=0.000),Gamma相关系数-0.896(P=0.000)。以Firsching的MRI分级标准,半年后患者清醒的概率分别为Ⅰ级61.90%、Ⅱ级65.00%、Ⅲ级0%、Ⅳ级6.25%；Firsching的分级标准经Mann-whitney检验,Z=4.326 (P=0.000), Gamma相关系数-0.746(P=0.000)。如果把Firsching分级标准中Ⅲ级、Ⅳ级作为重型颅脑损伤患者半年后不能清醒的指标,判别的敏感性为96.15%,特异性为65.00%,准确率为77.27%,错误率为22.73%。同理,将我们设立的分级中Ⅱb级、Ⅲ级作为重型颅脑损伤患者半年后不能清醒的指标,判别的敏感性为85.71%,特异性为87.50%,准确率为86.36%,错误率为13.64%。经过比较两个ROC曲线下面积,我们的分级标准ROC曲线下面积为0.893,95%可信区间为(0.808,0.978),Firsching分级标准的ROC曲线下面积为0.803,95%可信区间为(0.695,0.911)。Ⅰ级与Ⅱa级平均清醒时间为8.00±4.10周；Ⅱb与Ⅲ级平均清醒时间为22.67±23.66周；Ⅰ级、Ⅱa级与Ⅱb级、Ⅲ级平均清醒时间经两独立样本t检验,t=-1.848,P=0.101,差异无统计学意义。结论1、我们提出的MRI分级可较客观、准确地预测患者半年后清醒的概率,且优于Firsching的MRI分级标准。2、对于MR／表现为Ⅰ级和Ⅱa级的患者约有88.89%和83.33%在6个月后清醒；对于MRI表现为Ⅱb级和Ⅲ级的患者,6个月清醒的则降至28.57%和7.14%。3、将我们提出的MRI分级标准中的Ⅱb级、Ⅲ级作为重型颅脑损伤患者半年后不能清醒的指标,则对预后的敏感性为85.71%,特异性为87.50%,准确率为86.36%,错误率为13.64%。4、Ⅰ级与Ⅱa级平均清醒时间为8.00±4.10周；Ⅱb与Ⅲ级平均清醒时间为22.67±23.66周,但Ⅰ级、Ⅱa级与Ⅱb级、Ⅲ级平均清醒时间目前尚不能认为存在差异。第三部分重型颅脑损伤长期意识障碍患者的预后评估目的研究运用磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)分级对重型颅脑损伤长期意识障碍患者的预后进行评估。方法记录我院神经外科2003年至2008年收住的66例重度颅脑损伤后意识障碍超过2周的患者,记录患者损伤半年后的GOS评分,分析MRI分级与患者GOS评分及预后的关系,以GOS评分5分、4分归为预后良好,以评分3分、2分、1分评为预后不良。一、MRI的检查及分级：同上。二、格拉斯哥预后评分(GOS)标准：1分：死亡；2分：植物状态：无意识,有心跳和呼吸,偶有睁眼、吸吮、哈欠等局部运动反应；3分：严重残疾：有意识,但认知、言语、躯体运动有严重残疾,24小时均需他人照顾；4分：中度残疾：有认知、行为、性格障碍；有轻度偏瘫、共济失调、言语困难等残疾,在日常生活、家庭与社会活动中尚能勉强独立；5分：恢复良好：能重新进入正常社交活动,并能恢复工作但可有各种新后遗症。三、统计学方法：采用SPSS13.0统计软件包进行统计学分析,对MRI分级与患者半年后GOS评分进行Kruskal-wallis检验,对MRI分级与预后的关系进行卡方检验,P<0.05为差异有显著性意义。结果总预后良好17例,总预后不良49例,总预后不良率为74.24%；总死亡8例,总死亡率为12.12%。其中Ⅰ级、Ⅱa级预后良好15例,预后不良9例,预后不良率37.5%；Ⅱb级、Ⅲ级预后良好2例,预后不良40例,预后良好2例,预后不良率95.24%。Ⅰ级、Ⅱa级死亡1例,死亡率为4.17%；Ⅱb级、Ⅲ级死亡7例,死亡率为16.67%。把MRI分级与损伤后6个月生存状况进行Kruskal-wallis检验,χ2=30.134,P=0.000,差异有统计学意义。MRI分级与损伤后6个月预后进行卡方检验,χ2=23.691,P=0.000,差异有统计学意义。把Ⅰ级、Ⅱa级合并为一组,把Ⅱb级、Ⅲ级合并为另外一组,两组的预后不良率经校正卡方检验,χ2=30.134,P=0.000,有统计学意义。如果把Ⅰ级与Ⅱa级作为预后良好的指标,Ⅱb级、Ⅲ级作为预后不良的指标,则准确率为83.33%,判错率为16.67%。结论颅脑MRI分级可客观、准确地反映脑功能损伤程度,分级越高,表示患者脑功能受损严重,预后越差；如果把Ⅰ级与Ⅱa级作为预后良好的指标,Ⅱb级、Ⅲ级作为预后不良的指标,侧准确率为83.33%,判错率为16.67%。