Tổn thương trục lan tỏa là tổn thương TK nguyên phát nặng, khá thường gặp trong CTSN, thường do TNGT với cơ chế tăng–giảm tốc đột ngột gây ra làm bệnh nhân thường hôn mê, rối loạn chức năng thần kinh dẫn tới tiên lượng xấu và di chứng thần kinh vĩnh viễn.
CTscan có thể hoặc không phát hiện được các tổn thương trong não.
Cộng hưởng từ (MRI) giúp phát hiện và đánh giá đầy đủ các vị trí thương tổn.
D.A.I là một thương tổn nguyên phát của chấn thương đầu do cơ chế tăng/giảm tốc xoay.
Trong tình trạng nặng, các ổ xuất huyết xảy ra ở thể chai và phần lưng bên thân não với bằng chứng tổn thương vi thể các sợi trục (Sưng phồng sợi trục, phản ứng các vi thần kinh đệm, thoái hóa các dãi chất trắng).
Là nguyên nhân mất gây tri giác ở những BN bị hôn mê ngay sau chấn thương đầu mà không có thương tổn choáng chỗ trên CTscan (Mặc dù DAI cũng có thể có máu tụ ngoài/dưới màng cứng đi kèm).
Tiêu chuẩn chẩn đoán giải phẫu bệnh lý.
* Đại thể:
- Các sang thương xuất huyết khu trú ở vùng thể chai (thường ở đuôi thể chai, vách gian não thất).
- Các sang thương khu trú với kích thước khác nhau ở ¼ lưng bên thân não gần các cuống tiểu não trên.
*Vi thể:
Phụ thuộc vào thời gian bệnh nhân sống sót sau chấn thương:
Vài ngày: (axonal retraction balls/bulbs) hình tròn, bầu dục kích thước 5-40 micrometer bắt eosin khi nhuộm HE và nhìn rõ hơn khi nhuộm bạc (bắt màu đen).
Vài tuần: các cụm tế bào vi TK đệm rải rác khắp chất trắng, các đại bào chứa mỡ và các sao bào phản ứng.
Cơ chế và sinh bệnh học
Các nghiên cứu bệnh học lâm sàng (Adam-1982) và thực nghiệm trên các loài linh trưởng (Gennarelli-1982): sự tăng/giảm tốc góc trong chấn thương đầu, đặc biệt trong mặt phẳng đứng ngang gây ra tổn thương DAI.
Chất trắng và chất xám có tỉ trọng khác nhau. Khi có sự giảm tốc nhanh, chất trắng và chất xám dừng lại với các tốc độ khác nhau làm xé rách các sợi TK tại các khớp nối chất trắng-chất xám.
Tổn thương sợi trục ảnh hưởng đến sự vận chuyển các chất trong bào tương sợi trục và sự dẫn truyền dòng điện dọc theo sợi TK tạo suy giảm sự trao đổi thông tin giữa các neuron.
Với các chấn thương nặng, sợi trục bị cắt đứt (cầu-hành não, thể chai, thân não, bán cầu đại não và tiểu não) ngay tại thời điểm chấn thương (Primary axotomy) hoặc khởi phát hàng loạt các thay đổi bên trong sợi trục gây thoái hóa sợi trục (Secondary axotomy) trong vòng 6-12 giờ sau.
Vị trí tổn thương
DAI có khuynh hướng xảy ra ở 3 vị trí rất đặc biệt:
1. Chất trắng thùy não, thường ở ranh giới chất xám-chất trắng thùy trán-thái dương: 70%.
2. Thể chai, thường ở thân sau và đuôi thể thể chai: 20%.
3. Mặt lưng bên phần trên của thân não.
Một số vị trí khác ít gặp hơn: nhân đuôi, đồi thị, bao trong.
Phân độ D.A.I
Tổn thương DAI có kích thước 5-15mm, thường lớn ở thể chai. Số lượng có thể 15-20 trong trường hợp chấn thương đần nặng.
Chấn thương đầu nhẹ (GSC:13-15), tổn thương DAI ở chất trắng thùy trán-thái dương (độ 1).
Chấn thương với cơ chế tăng tốc xoay đột ngột sẽ nặng hơn với tổn thương DAI ở chất trắng thùy kèm với ở thể chai (độ 2).
- Chấn thương đầu nặng (GSC:3-8), ngoài các tổn thương trên còn thấy ở phần lưng bên não giữa và phần trên cầu não (độ 3). DAI nhẹ: Mất tri giác kéo dài trong vài giây đến vài phút - Lú lấn và quên sau chấn thương trong vài phút đến vài giờ - Rối lọan chức năng thần kinh từ vài ngày đến vài tháng.
- DAI trung bình: Mất tri giác kéo dài trong vài ngày đến vài tháng- Lú lấn và quên sau chấn thương trong vài ngày đến vài tháng - Rối lọan chức năng thần kinh từ vài tháng đến vài năm.
- DAI nặng: Tình trạng đời sống thực vật vĩnh viễn
Tần suất lâm sàng
DAI thường xảy ra do TNGT, đi kèm với tỉ lệ thấp nứt sọ, giập não, máu tụ nội sọ và tăng áp lực trong sọ (Adams et al,1982).
DAI chiếm gần 50% trong các trường hợp chấn thương đầu nặng, 50% các thương tổn não nguyên phát trong trục, hơn 1/3 các trường hợp tử vong do chấn thương đầu.
14-30% BN với DAI có khoảng tỉnh. (Pilz,1983; Blumberg,1989; Adams,1989).
Hình ảnh học
DAI cấp có thể không rõ ràng, chỉ 20% to 50% BN có bất thường trên CT đầu tiên. CT chụp trễ hơn có thể cho thấy các sang thương rõ hơn so với CT ban đầu.
DAI cấp với các chấm xuất huyết, đặc biệt ở ranh giới chất trắng/xám và thể chai.
MRI của DAI phụ thuộc vào có/không có sự hiện diện của xuất huyết và thời điểm thay đổi của sang thương. T1WI thường không rõ. Trên T2WI, hình ảnh thường gặp nhất là nhiều ổ tăng tín hiệu ở ranh giới chất trắng/xám hoặc thể chai. Các sang thương tăng tín hiệu này có khuynh hướng giảm dần theo thời gian.
Nếu DAI có kèm xuất huyết, T1WI cho thấy các sản phẩm thoái biến của máu. Nhiều ổ giảm tín hiệu trên T2WI và gradient-echo có thể thấy nhiều năm sau chấn thương
Di chứng muộn của D.A.I
Sau vài tuần, bất thường nổi bật nhất là sự hiện diện số lượng lớn các đám tế bào vi thần kinh đệm (microglial stars) khắp các chất trắng của đại não, tiểu não và thân não (Adam, 1992).
Sau 2-3 tháng, thoái hóa Wallerian của sợi trục xảy ra phụ thuộc vào độ nặng của tổn thương sợi trục, teo các bó chất trắng kèm với dãn hệ thống não thất ở các trường hợp nặng.
Các nghiên cứu gần đây nhấn mạnh: DAI có/không có tổn thương thân não gây tàn phế nặng và đời sống thần kinh thực vật (Graham, 1983; McLellan,1986; Adam, 1992).