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神经精神性红斑狼疮的磁共振成像诊断及进展

2014-04-01罗国栋综述柏根基审校

医学综述 2014年20期
关键词:罗德曼顶叶白质

罗国栋(综述),柏根基(审校)

(南京医科大学附属淮安第一医院MR室,江苏 淮安 223300)

神经精神性红斑狼疮(neuropsychiatric systemic lupus erythematosus,NPSLE)是多种因素综合作用的结果,其影像学表现多样。磁共振成像(magnatic resonance imaging,MRI)具有良好的软组织分辨力,且可以多参数多方位成像,很好的显示颅内病变,尤其是颅底及后颅凹病变。各种功能性磁共振成像(functional magnatic resonance imaging,fMRI)能够检测到组织的功能信息及病变所引起的功能的改变,可以早期发现普通MRI不能发现的病变。fMRI可以提高NPSLE诊断的敏感性,是当前NPSLE检查的最优的影像学方法,其为NPSLE患者诊断提供重要参考。

1 NPSLE

1.1NPSLE的发病机制及诊断标准 NPSLE是免疫因素与其他因素综合作用的结果。NPSLE患者脑脊液中神经元及胶质细胞的降解产物明显升高,如神经丝三联蛋白(neurofilament triplet protein,NFL)、胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)。自身抗体的产生、免疫复合物在脑部的沉积以及前炎性细胞因子的形成(如白细胞介素6、白细胞介素8等)可能与NPSLE神经系统损伤直接相关。另外,凝血功能异常也可能影响NPSLE的发病机制,在患者大脑皮质及脑干发现多发小梗死灶[1-3]。NPSLE的诊断标准为系统性红斑狼疮(systemic lupus eythematosus,SLE)患者出现神经或精神异常,同时附加下列任何一项即可诊断:①脑电图异常;②脑脊液异常;③排除精神病、高血压、尿毒性脑病、颅内感染及激素治疗过程中出现的神经精神异常。

1.2NPSLE的临床分型与MRI分型 NPSLE的临床分型大致可以分为两类:弥漫性和局灶型。弥漫性常无定位体征,表现为头晕、头痛及精神异常;局灶型有定位体征,表现为偏身感觉障碍、运动障碍等。根据MRI表现,NPSLE亦可分为弥漫性和局灶性两种,同一病例多发者为弥漫型,单发者为局灶型,张洁等[4]研究发现,MRI分型与临床分型并非一一对应,即MRI表现为弥漫型多发病灶者,不代表其临床分型一定为弥漫型;MRI表现为局灶性单一病灶者,临床不一定有定位体征。

2 NPSLE的MRI表现

2.1NPSLE的常规MRI表现 NPSLE患者可有多种表现,如脱髓鞘样改变、脑梗死、脑出血、脑炎样改变、脑萎缩,脑内钙化等。病灶多分布于大脑皮质下白质内、基底核区,小脑及脑干较少累及。Sibbitt等[5]通过比较NPSLE尸检者的MRI资料和病理结果发现,MRI能准确反映脑血管和脑实质的病理过程。但亦有部分患者的MRI检查未见异常,Luyendijk等[6]报道,在74例NPSLE患者中,31例患者的MRI表现未见异常。脑萎缩多见于病程较长的患者,表现为皮质弥漫性萎缩,这与免疫复合物在小血管沉积所致的长期缺血有关。Jung等[7]通过定量分析发现,NPSLE组患者的左额叶、左顶叶、右顶叶及右枕叶皮质厚度较对照组薄,NPSLE组患者额、颞叶皮质较SLE组有所减少。史红媛等[8]认为,弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)和液体衰减反转恢复(fluidattenuated inversion recovery,FLAIR)高信号是NPSLE初次发病较典型的MRI特征,DWI高信号反应细胞毒性水肿,混杂信号反应细胞毒性水肿向血管源毒性转化的过程。增强扫描时部分病例T1WI可出现环形强化,可能与血脑屏障被破坏有关[6]。黄春元等[9]报道,10例NPSLE患者注射钆喷酸葡胺Gd-DTPA增强扫描后,4例出现异常强化灶,表现为病灶周围点状、条状强化。有证据表明,NPSLE患者脑白质内高信号可能会引起神经精神症状,在大多数量化的MRI检测中,NPSLE患者病灶的总体积显著高于非NPSLE患者[10-13]。

2.2DWI DWI是一种能够无创检测活体组织内水分子扩散运动的MR功能成像,其可以很好地显示急性梗死期的细胞毒性水肿。急性脑梗死在DWI呈高信号改变,但部分NPSLE患者脑实质内微小病变DWI及表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)图未见异常。Bosma等[14]运用ADC直方图进行定量研究发现,NPSLE患者的分子扩散率较正常对照组增加,提示组织的完整性受损,自由水分子运动增加。水分子扩散率的增加与以下方面有关:①髓鞘及轴突等限制质子运动的成分出现了缺失;②脑实质的萎缩导致自由水的增加,从而导致扩散率的增加。这种定量分析方法在治疗过程中检测病情变化及对疾病分级有一定的帮助。但Abda等[15]认为,DWI虽然比普通MRI更能反应NPSLE的病理改变,但DWI表现异常与NPSLE患者症状之间的关联性并不大。

2.3扩散张量成像 扩散张量成像是一种检测脑白质纤维束的成像方法,用于描述组织扩散特性的参数:各向异性分数(fractional anisotropy,FA)和平均扩散系数(mean diffusivity,MD)。FA被认为是反应轴突完整性的总度量,它反应轴突的直径、鞘磷脂厚度、纤维在特定方向上的连贯性或这些因素的综合[16];MD反映的是组织分子的平均运动,它与分子的大小及组织退变等相关[17]。有文献报道,NPSLE患者的FA与MD与正常组相比差异有统计学意义,提示弥漫性的脑白质异常[18]。当NPSLE患者与非NPSLE患者对比时,这种差异仍然存在,说明NPSLE患者的急性发病或治疗导致了脑白质的异常改变,这种改变在常规MRI上检测不到。Hughes等[19]报道,8例急性NPSLE患者(其中6例进行了激素治疗)额顶叶及胼胝体白质内的FA减低。也有文献报道,NPSLE患者与对照组比较,其扩散异常仅局限于胼胝体[20]。就目前的证据而言,FA与MD可以区分NPSLE与非NPSLE。在NPSLE急性期的诊断上,FA与MD都具有潜在价值。在NPSLE患者认知功能的研究中,张艺[21]通过比较认知功能障碍组、非认知功能障碍组及对照组的FA值及ADC值发现,认知功能障碍组患者右侧海马旁回、小脑扁桃体、脑桥脑白质的FA值显著小于正常对照组,认知功能障碍组患者的右侧额上回、楔叶、颞中回、脑岛、布罗德曼13、20、21、27、30、47区及左侧额中回、布罗德曼10区、胼胝体压部、扣带回的脑白质的ADC值显著高于正常对照组;非认知功能障碍组患者的右侧海马旁回、额上回、布罗德曼10、25区、左侧颞中回、齿中回、布罗德曼3、13、19、25区及双侧脑岛、胼胝体膝部的ADC值显著高于正常对照组,认知功能障碍组患者的右侧布罗德曼6、21区及右侧楔前叶的ADC值显著高于非认知功能障碍组,认知功能障碍组与非认知功能障碍组、非认知功能障碍组与正常对照组的脑白质FA值比较差异均无统计学意义。扩散张量成像能较敏感地检测脑白质损伤,认知功能障碍组患者的脑白质损伤更加广泛,当上述部位损伤时更易合并认知障碍。

2.4血氧水平依赖成像 血氧水平依赖成像(blood oxygen level dependent imaging,BOLD-fMRI)依据的是人脑功能区活动时,局部脑组织静脉血氧浓度较周围组织高,脱氧血红蛋白减少,后者是较强的顺磁性物质,其减少可导致T2加权像中局部信号升高。BOLD-fMRI可利用脱氧血红蛋白作为内在对比因子识别局部组织灌注。Fitzgibbonl等[22]报道,NPSLE患者较对照组在记忆任务中,额顶叶表现出更多的激活区,表明其需要更多的皮质通路来补充经典通路的功能受损。

2.5MR波谱 MR波谱(magnetic resonance spectroscopy,MRS)是目前能够无创检测活体组织内化学物质、反应组织代谢信息的唯一方法。MRS可以检测到存在于NPSLE活动期及静止期普通MRI不能发现的神经元异常,表现为神经元损伤或缺失、脱髓鞘病变等。氮-乙酰天冬氨酸(N-Acetyl-L-aspartic acid,NAA)是神经元标志物,分布于大脑的各个部位,可通过NAA的定量检测评定中枢神经系统的损伤程度、部位及范围。胆碱与细胞膜磷脂的合成和分解有关,是反映髓鞘形成、细胞代谢和胶质增生的指标。肌酸与能量代谢有关,其非常稳定,常用作对照。史凤霞[23]研究发现,NPSLE患者在常规MRI表现正常的额叶和顶叶深部白质、基底核区在MRS上表现为NAA/肌酸降低,说明NPSLE患者脑组织的大体结构可无异常,但是微观上存在脑组织损害,这说明MRS提高了NPSLE诊断的敏感性和特异性。主要症状的NPSLE患者的顶叶NAA降低较次要症状NPSLE患者明显;主要症状的NPSLE患者基底核Cho/肌酸升高较次要症状NPSLE患者明显,且主要症状的NPSLE患者的SLE疾病活动指数较次要症状的NPSLE患者高;MRI阳性的NPSLE患者额叶和顶叶NAA/肌酸降低较MRI阴性的NPSLE患者明显。说明MRS可反映NPSLE病情的严重性,并与疾病的活动性有一定关系。

3 小 结

NPSLE是SLE的严重并发症,是SLE患者死亡的主要原因之一。由于其发病机制尚不清楚、临床表现形式多样而脑组织活检又难以开展,这给NPSLE的诊断和治疗带来了一定的困难。MRI对于NPSLE的诊断及随访有重要价值,尤其各种fMRI的发展,为早期发现未出现临床症状的NPSLE患者提供可能,并可对病变进行定量分析,为评价病变组织的功能提供有效信息,为NPSLE的早期诊断、治疗及对其发病机制的深入研究提供了广阔的前景。NPSLE患者临床症状(如头痛、癫痫、认知障碍)与影像学表现的关系还需要进一步研究,如临床症状严重程度是否与病灶的大小及部位相关,治疗过程中病情的进展与病灶变化的关系等,随着各种fMRI技术的发展,为评估两者的关系及阐述其机制提供新的线索。

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