TBI 的最常见的原因如下:
跌倒占 35%
机动车相关的损伤占 17%
对抗或者无意间受对方击打占 16%
遭到攻击占 10%。
跌倒是造成 TBI 最常见的原因,主要是发生在年幼的儿童和老年人群,同时,跌倒也是 TBI 相关死亡的第二大原因,最常见于年龄在 65 岁以上的人。[23]Faul M, Xu L, Wald MM, et al. Traumatic brain injury in the United States: emergency department visits, hospitalizations, and deaths 2002-2006. Atlanta, GA: Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Injury Prevention and Control; 2010.http://www.cdc.gov/traumaticbraininjury/pdf/blue_book.pdf 在任意类型的 TBI 中,年龄是预后差的重要预后因素,而不是特定外伤的类型。[25]Butcher I, McHugh GS, Lu J, et al. Prognostic value of cause of injury in traumatic brain injury: results from the IMPACT study. J Neurotrauma. 2007 Feb;24(2):281-6.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17375992?tool=bestpractice.com[42]MRC CRASH Trial Collaborators; Perel P, Arango M, Clayton T, et al. Predicting outcome after traumatic brain injury: practical prognostic models based on large cohort of international patients. BMJ. 2008 Feb 23;336(7641):425-9.http://www.bmj.com/content/336/7641/425http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18270239?tool=bestpractice.com
机动车相关的损伤是颅脑外伤的第二大原因,是 TBI 相关死亡的主要原因。机动车相关的伤害,发生于汽车、摩托车、自行车之间以及撞倒时。死亡率最高的是 20~24 岁的人群。[23]Faul M, Xu L, Wald MM, et al. Traumatic brain injury in the United States: emergency department visits, hospitalizations, and deaths 2002-2006. Atlanta, GA: Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Injury Prevention and Control; 2010.http://www.cdc.gov/traumaticbraininjury/pdf/blue_book.pdf
无意间与物体相撞是导致 TBI 的第三大因素,是导致轻度到中度 TBI 更常见的原因,其相关病死率,是颅脑外伤的常见原因。这一组损伤包括非故意被击中(击打)或被人、动物或无生命的物体撞击,并且也包含由于接触性运动或高风险的娱乐活动带来的损伤。[23]Faul M, Xu L, Wald MM, et al. Traumatic brain injury in the United States: emergency department visits, hospitalizations, and deaths 2002-2006. Atlanta, GA: Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Injury Prevention and Control; 2010.http://www.cdc.gov/traumaticbraininjury/pdf/blue_book.pdf 在美国,每年有超过 100 万与运动相关的震荡损伤发生,而且,虽然罕见,但在接触性的体育运动中几乎都有致命性脑外伤事件发生。[43]Casa DJ, Guskiewicz KM, Anderson SA, et al. National athletic trainers' association position statement: preventing sudden death in sports. J Athl Train. 2012 Jan-Feb;47(1):96-118.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3418121/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22488236?tool=bestpractice.com
暴力是目前发生 TBI 的第四大主要原因,是引起相关死亡的第三大原因,死亡率最高的是 20-35 岁年龄组。枪械是由袭击所致死亡的最常见原因。[23]Faul M, Xu L, Wald MM, et al. Traumatic brain injury in the United States: emergency department visits, hospitalizations, and deaths 2002-2006. Atlanta, GA: Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Injury Prevention and Control; 2010.http://www.cdc.gov/traumaticbraininjury/pdf/blue_book.pdf
具体损伤的病因
TBI 的病因主要有以下几个方面:出血、脑组织损伤、弥漫性轴索损伤、颅骨骨折、贯通伤、爆炸伤和轻度外伤性颅脑损伤。
出血
外伤性蛛网膜下腔出血是由于软脑膜血管撕裂引起的,如果严重,出血可进入脑室,引起脑室内出血。外伤性蛛网膜下腔出血与中度或重度颅脑外伤患者结局较差有关,但目前尚不清楚有蛛网膜下腔出血仅仅是损伤严重程度的标志,还是出血本身会因脑血管痉挛导致更差的结果。[44]Servadei F, Murray GD, Teasdale GM, et al. Traumatic subarachnoid hemorrhage: demographic and clinical study of 750 patients from the European brain injury consortium survey of head injuries. Neurosurgery. 2002 Feb;50(2):261-9.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11844260?tool=bestpractice.com
硬膜下血肿 (SDH) 最常是由硬脑膜静脉窦处桥静脉撕裂所导致。SDH 最常见于机动车相关的损伤以及跌倒,既往已存在脑萎缩或凝血功能障碍的人罹患 SDH 的风险增加。
硬膜外血肿 (EDH) 是颅骨和硬脑膜之间聚集的血液,通常由于机动车伤害、跌倒或暴力直接作用于颅骨所致。通常头侧部受力会引发脑膜中动脉的中断和随后的颞骨骨折血肿形成。
脑内血肿被认为是由脑血管撕裂或合并脑挫裂伤造成的。
脑组织损伤
脑挫裂伤是由直接的外伤引起的,或由于加速减速性损伤引起额、颞区脑损伤,导致多处点状出血和水肿。
弥漫性轴索损伤
弥漫性轴索损伤 (Diffuse axonal injury, DAI) 的发生是由于快速旋转或减速力引起神经元的拉伸和撕裂,随后会出现局部出血和水肿。轻度轴索损伤,损伤通常在显微镜下可见。在更严重的损伤,CT 可正常或显示小点状出血和位于灰白质交界处(1 级)以及胼胝体(2 级)和脑干(3 级)的水肿;分级情况与损伤程度和最终结果相符合。当 CT 不能解释临床表现时,应行 MRI 检查。重度 DAI 可导致意识几乎即刻丧失和导致持续性植物状态。[38]Skandsen T, Kvistad KA, Solheim O, et al. Prevalence and impact of diffuse axonal injury in patients with moderate and severe head injury: a cohort study of early magnetic resonance imaging findings and 1-year outcome. J Neurosurg. 2010 Sep;113(3):556-63.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19852541?tool=bestpractice.com
颅骨骨折
颅骨骨折是由于直接冲击所造成,可以是线性或粉碎性。骨折可位于颅顶或颅底,可有不同程度的凹陷。骨折可以是闭合或开放性的,通过伤口与面部窦、外耳道或口咽相连通。颅骨骨折的位置对如下相邻解剖结构的影响:
跨脑膜中动脉的颞骨骨折与硬膜外血肿相关;那些跨窦的骨折可导致明显的硬膜下出血和血肿形成。
颅底部骨相对较厚;因此,任何颅底骨折意味着严重的损伤机制且有较高的颅脑损伤风险。
由于硬脑膜紧贴颅底,颅底骨折常会导致硬膜撕裂和脑脊液漏。
骨折累及颈动脉管可引起颈动脉夹层。
延伸至颞骨岩部的颅底骨折可损伤面神经 VII 和 VIII。
穿透伤
贯通伤分高速伤或低速伤,高速例如子弹能造成颅骨骨折,脑实质裂伤、挫伤、轴突离断和血肿形成。低速伤例如刀伤可穿透较薄的颅骨,包括眶壁和颞骨各部。对实质损害往往限于受伤局部,但高速投射物会导致随之而来对周围结构的冲击伤。
冲击伤
爆炸伤会引起的各种复杂的破坏机制。最初的冲击波被认为会产生震荡剪切力导致轴索损伤、蛛网膜下腔出血以及挫伤。飞行碎片的二次爆炸效果可以造成贯通伤,而第三重打击是冲击波过去后的加减速冲击伤。
由于爆炸引发的 TBI,最常见的表现为弥漫性轴索损伤、脑挫伤,和硬膜下出血。[45]Taber KH, Warden DL, Hurley RA. Blast-related traumatic brain injury: what is known? J Neuropsychiatry Clin Neurosci. 2006 Spring;18(2):141-5.http://neuro.psychiatryonline.org/article.aspx?articleID=102725http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16720789?tool=bestpractice.com 爆炸引起的中重度颅脑外伤导致 GCS 降低的患者往往容易诊断,但 GCS 正常的患者不易诊断。有研究表明,在冲击伤的情况下,轻度 TBI 后的创伤后脑震荡综合征和创伤后应激障碍的诊断有相当程度的重叠。[46]US Department of Health and Human Services; Centers for Disease Control and Prevention; American College of Emergency Physicians. Bombings: Injury patterns and care - blast injuries module curriculum guide. 2016 [internet publication].https://www.acep.org/blastinjury/#sm.001nfelsbzkjf5x10152j1fv0t51n
轻度外伤性颅脑损伤
轻度 TBI 占所有 TBI 大约 75%,越来越多的文献显示,轻度 TBI 后,神经元膜水平的显微镜下损伤启动了神经激素和神经兴奋过程的级联,进而导致患者认知、身体和情感症状方面的经历。标准 CT 检查不能发现这些损伤,但可使用弥散张量影像学检查(一种高级 MRI 技术)显示白质变化。[47]Radiological Society of North America. 'Heading' a soccer ball could lead to brain damage. Nov 2011 [internet publication].https://www2.rsna.org/timssnet/media/pressreleases/pr_target.cfm?id=564