视神经脊髓炎脊髓损害的磁共振研究

蔡刚 贺电 杜慧杰 戴庆箐 李媛 朱英武 楚兰

视神经脊髓炎脊髓损害的磁共振研究

蔡刚 贺电 杜慧杰 戴庆箐 李媛 朱英武 楚兰

目的 分析视神经脊髓炎(NMO)和多发性硬化(MS)患者脊髓MRI特点，以及血清抗水通道蛋白4(AQP4)IgG抗体阳性与阴性NMO患者脊髓MRI特点。方法 回顾分析贵州省中枢神经系统脱髓鞘疾病数据库中42例NMO和32例有脊髓损害的MS患者的脊髓MRI资料。结果 与MS组比较，NMO患者脊髓病灶累及更长的椎体节段(P<0.05)，在脊髓MRI矢状位上表现为线样征和纵向延展的脊髓损害(LESCL)(P<0.05)。轴位T2WI上亮斑状损害(BSLs)以及中心性、横贯性脊髓损害更常见(P<0.05)；在病灶部位及强化病灶上，NMO和MS组间比较差异无统计学意义。与血清抗AQP4-IgG抗体阴性NMO患者比较，阳性患者线样征、BSLs、中心性损害更常见(P<0.05)，在脊髓病灶部位、受累椎体节段数、LESCL、横贯性损害及强化病灶方面，抗AQP4-IgG抗体阳性组和阴性组间比较差异无统计学意义。结论 除LESCL、线样征、横贯性损害和中心性损害特点外，BSLs可能是另一个有助于鉴别NMO与MS的脊髓病灶MRI特征。BSLs、线样征、中心性损害特点可能与NMO患者抗AQP4-IgG抗体的血清学状态有关。

视神经脊髓炎；多发性硬化；脊髓；水通道蛋白4；磁共振成像

视神经脊髓炎(neuromyelitis optica，NMO)是一种免疫介导的主要累及视神经和脊髓的中枢神经系统炎性脱髓鞘疾病，多呈复发病程，具有高度的致残性。最初，NMO被认为是多发性硬化(multiple sclerosis，MS)的一个亚型，但自从抗水通道蛋白4(aquaporin-4，AQP4) IgG抗体被发现[1]及病理组织学证实NMO病灶中AQP4丢失之后[2]，NMO被认为是一种独立于MS的疾病实体。两者早期均可表现为视神经炎和脊髓炎，但治疗药物及预后却不尽相同。一些治疗MS的药物，如β干扰素可降低MS的复发，但却可加重NMO的病情[3-4]。因此，如何尽早诊断并与MS相鉴别尤为重要。NMO与MS均可累及脊髓，在影像学上病灶特点不同。如线样征及中心性、横贯性损害均为NMO区别于MS的特点[5-6]，脊髓亮斑状损害(bright spotty lesions，BSLs)对NMO的诊断也有一定作用[7]。此外，血清抗AQP4-IgG抗体阳性和阴性的NMO患者脊髓病灶影像学表现亦有不同[8]。本研究对NMO和有脊髓损害的MS患者进行脊髓MRI特点分析，并分析血清抗AQP4-IgG抗体阳性和阴性NMO患者的脊髓MRI特征。

1 对象和方法

1.1 研究对象 自贵州省中枢神经系统脱髓鞘疾病数据库中(为2005-06-2014-10神经内科住院患者)共选取42例NMO患者和32例MS患者。NMO患者诊断符合Wingerchuk等[9]2006年修订的标准；MS患者诊断符合McDonald等[10]2010年修订的标准，且合并有脊髓损害。所有患者入院时均行扩展残疾状态量表(expanded disability status scale，EDSS)评分。

1.2 方法

1.2.1 一般资料收集：收集患者的性别、民族、发病年龄、EDSS评分、血清抗AQP4-IgG抗体检查以及脊髓MRI检查等资料。

1.2.2 脊髓MRI检查：采用GE Signa1.5T超导性磁共振扫描仪(General Electric，USA)于使用糖皮质激素或免疫抑制剂治疗之前完成检查。序列包括矢状位T1WI及T1WI增强(TR/TE，460 ms/10～15 ms)、T2WI(TR/TE，2500～3000 ms/100～130 ms)、轴位T2WI(TR/TE，3000 ms/100 ms)扫描。层厚3～5 mm，层间距1 mm，视野：24 cm×24 cm。MRI阅片均由1人独立完成，记录患者脊髓病灶的位置、受累长度、大小、信号强度、有无强化信号。线样征判定标准[6]：(1)在矢状位呈线条状分布的T2WI高信号征，病变≥3个椎体节段；(2)累及脊髓中央管及中央管周围并呈对称分布。纵向延展的脊髓损害(longitudinally extensive spinal cord lesion，LESCL)判定标准：病损在脊髓矢状位MRI上呈纵向连续分布，长度≥3个椎体节段。BSLs判定标准[7]：(1)脊髓轴位T2WI像的斑点状高信号征；(2)病灶信号大于周围脑脊液信号，无流空效应。根据病灶在脊髓轴位的分布分为：(1)中心性损害：脊髓病灶累及中央管周围灰质；(2)：偏心性损害:病灶未累及中央管周围灰质。脊髓轴位T2WI相上病灶面积超过脊髓面积的一半被判定为横贯性损伤。

1.2.3 血清抗AQP4-IgG抗体检测：于使用糖皮质激素或免疫抑制剂治疗之前留取患者血清，血清抗AQP4-IgG抗体采用细胞转染法测定(贵州省分子生物学重点实验室完成)。

1.3 统计学处理 使用SPSS17.0软件进行分析，计数资料以率表示，采用卡方检验或Fisher精确检验；符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，均数间比较采用t检验，非正态分布的计量资料以中位数(四分位数间距)表示，采用Mann-WhitneyU检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 NMO和MS临床资料和脊髓MRI特点比较 NMO组血清抗AQP4-IgG抗体阳性率和EDSS评分均高于MS组(P<0.05)，MRI上脊髓病灶总节段数、LESCL、线样征、BSLs、中心性损害及横贯性损害较MS组患者更常见(P<0.05)。余指标两组间比较无统计学差异(P>0.05)。结果见表1和图1～3。

2.2 血清抗AQP4-IgG抗体阳性和阴性组临床资料和脊髓MRI特点 血清抗AQP4-IgG抗体阳性NMO患者脊髓MRI线样征、BSLs和中心性损害出现率高于阴性NMO患者(P<0.05)，余指标两组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结果见表2。

3 讨论

NMO是中枢神经系统脱髓鞘疾病的一种类型，常见于亚洲人群。2006年Wingerchuk等[9]修订的NMO诊断标准中，纵向延展的横贯性脊髓炎(脊髓病灶≥3个椎体节段)已被列为一项支持标准。NMO和MS均可呈复发缓解病程，大多数患者在激素冲击治疗后脊髓病灶缩小；小部分患者脊髓损害可自愈。本研究所收集的患者均于激素治疗前完成脊髓MRI检查，且MS和NMO患者在接受脊髓MRI检查时年龄和出现脊髓症状至接受MRI检查的时间间隔比较无统计学差异，基本排除了药物及自身免疫调节对病灶的影响，两组资料具有可比性。既往研究结果显示，血清抗AQP4-IgG抗体阳性NMO患者脊髓受累椎体节段明显偏多，平均长度为4.5～8.7个椎体，而在MS中长节段病灶却很少见[7, 8, 11]，平均约1.1个椎体[7]。本研究结果显示，NMO患者脊髓受累长度中位数为7.0个椎体，较MS组长；NMO组脊髓MRI表现出LESCL和线样征者分别占90.5%和54.8%，亦均明显高于MS组；轴位MRI分析显示，多数NMO患者脊髓中央管周围的灰质受累，呈中心性分布；而MS患者中心性损害少见，提示病灶较少累及脊髓中央灰质。这与既往研究[7]结果一致。此外，59.5%的NMO患者出现脊髓横贯性损害。在强化病灶方面，有研究发现33%～71%的NMO患者出现脊髓强化病灶，低于MS人群[11]。本研究结果显示，74.3%的NMO患者、77.8%的MS患者出现脊髓强化病灶，两组间比较无统计学差异。在脊髓病灶受累部位上，NMO组和MS组间比较亦无统计学差异。

表 1 两组临床资料和脊髓MRI特点比较

注：NMO：视神经脊髓炎，MS：多发性硬化，AQP4：水通道蛋白4，EDSS：扩展残疾状态量表，LESCL：纵向延展的脊髓损害，BSLs：亮斑状损害，检查年龄：接受脊髓MRI检查时的年龄，时间间隔：自出现脊髓症状至接受脊髓MRI检查的时间间隔，a数据以中位数(四分位数间距)表示，表2同；抗体阳性：抗AQP4-IgG抗体阳性；bNMO组和MS组中分别有7例和5例未行脊髓MRI增强扫描检查；与MS组比较，*P<0.05

图1 某例血清抗AQP4-IgG抗体阳性NMO患者(25岁，女性)脊髓MRI：胸髓矢状位T2WI上见长节段条索状高信号病灶，呈线样征(A)；轴位T2WI上示BSLs(B、C、D)及中心性损害(B、C)

图2 某例血清抗AQP4-IgG抗体阳性的NMO患者(20岁，女性)脊髓MRI：胸髓矢状位T2WI上见线样征(A)；轴位T2WI上示对称性损害和BSLs(B、C)、横贯性损害(D)

图3 某例血清抗AQP4-IgG抗体阴性MS患者(52岁，女性)脊髓MRI：颈髓矢状位T2WI上见斑片状损害，病变间不连续，无线样征，病变<3个椎体节段(A)；轴位T2WI上示偏心性损害，病灶位于侧索(B)；病灶有强化(C)

表 2 血清抗AQP4-IgG抗体阳性和阴性NMO患者临床资料和脊髓影像学特点比较

注：b阳性组和阴性组分别有3例和4例未行脊髓MRI增强扫描检查；与阴性组比较，*P<0.05

目前国内外仅检索到的一项研究[7]结果显示，与MS比较，BSLs、LESCL在NMO中更常见，BSLs在脊髓病灶<3个椎体节段的NMO患者中出现率高，提出了BSLs联合LESCL较LESCL单独诊断NMO敏感度更高的观点，BSLs可能为NMO区别于MS的特征性表现之一。本研究发现，BSLs在NMO患者较MS患者更常见，支持BSLs作为NMO区别于MS的MRI特点之一的观点，但BSLs对NMO的确切诊断意义，尚需进一步研究证实。

NMO和MS脊髓病灶在MRI上表现的差异，可能与二者发病机制不同有关。NMO病灶形成最初由体液免疫介导星形胶质细胞损害开始，继而少突胶质细胞死亡，最终髓鞘脱失。血-脊髓屏障的破坏在NMO发病机制中起重要作用，病灶多靠近参与脑脊液流通的脊髓中央管周围，呈中心性、连续性表现。而MS则主要为细胞免疫引起髓鞘脱失，病灶主要集中在有髓神经纤维走行的区域，呈偏心性、节段性、空间多发性表现。

抗AQP4-IgG抗体的血清学状态有助于鉴别NMO和MS。对部分临床表现符合NMO但血清学阴性患者的诊断，可借助脊髓影像学特点进行鉴别。需注意的是，在这类不典型的患者中，部分患者的诊断仍存在争议，是应归属于NMO疾病范畴还是有其他发病机制参与，目前还缺乏确切的判断依据。本研究通过对比血清抗AQP4-IgG抗体阳性和阴性NMO患者的脊髓MRI特点发现，在受累部位上两组间比较差异无统计学意义；虽然阳性组脊髓平均受累长度高于阴性组，但差异无统计学意义。这与大部分研究结果一致[11-12]。另一些相关研究结果则表明抗AQP4-IgG抗体阳性组脊髓受累长度高于阴性组[13]。Liu等[14]发现，血清抗AQP4-IgG抗体阴性NMO患者LESCL较阳性患者更常见，但本研究未观察到此特点。本研究结果显示，阳性组线样征高于阴性组，这与Zhong等[8]研究结果相似；中心性损害在阳性组的出现率高于阴性组，这与Zhong等[8]研究结果相反。Yonezu等[7]首次提出NMO脊髓MRI上表现出BSLs特点，但未在血清抗AQP4-IgG抗体阳性和阴性患者中进行描述。本组资料显示BSLs在阳性组出现频率高于阴性组，提示BSLs的出现可能与抗AQP4-IgG抗体的血清学状态有关，或许提示BSLs周围存在针对AQP4抗原的强烈免疫反应。有研究提示抗AQP4-IgG抗体血清学状态与病灶强化有关[14]，但本研究未发现二者间的联系。

综上所述，NMO脊髓病灶在MRI上有其特异性表现，除LESCL、线样征及横贯性、中心性损害等特征外，BSLs可能是另一个有助于鉴别NMO与MS的脊髓病灶影像学特征。此外，脊髓线样征、BSLs、中心性损害特点似乎与NMO患者抗AQP4-IgG抗体血清学状态有关。

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(本文编辑：时秋宽)

Magnetic resonance imaging of spinal cord lesion in neuromyelitis optica

CAIGang，HEDian，DUHuijie，DAIQingqing，LIYuan，ZHUYingwu，CHULan*.

*DepartmentofNeurology，AffiliatedHospitalofGuiyangMedicalUniversity，GuiyangGuizhou550004，China

CHU Lan，Email：chulan8999@yeah.net

Objective To investigate the characteristics of spinal magnetic resonance imaging (MRI) in patients with neuromyelitis optica (NMO) and in patients with multiple sclerosis (MS), as well as in patients with seropositivity for anti-aquaporin-4 (AQP4) IgG antibody and in anti-APQ4-IgG-negative patients with NMO. Methods We retrospectively analyzed spinal MRI data derived from 42 NMO patients and 32 MS patients with spinal cord lesions. All patients came from the database of demyelinating disease of central nervous system in Guizhou Province. Results Compared to MS, NMO affected longer vertebral segments in the spinal cord (P<0.05), were inclined to present linear lesions and longitudinally extensive spinal cord lesions (LESCL) (P<0.05) on sagittal MRI. Bright spotty lesions (BSLs), central lesions, and transverse lesions on axial T2WI were more frequently found in NMO patients (P<0.05). There were no difference in the respects of involved locations and gadolinium enhanced lesions between the two groups. Compared to serum anti-APQ4-IgG-negative NMO patients, linear lesions, BSLs and central lesions were more frequently found in anti-APQ4-IgG-positive patients (P<0.05). There were no significant difference between anti-APQ4-IgG-positive and negative patients regarding involved locations, affected vertebral segments, LESCL, transverse lesions and gadolinium enhance lesions. Conclusions In addition to LESCL, liner lesions, central lesions and transverse lesions, BSLs is another feature of NMO on spinal MRI, which is helpful to differentiate NMO from MS. The emergence of BSLs, linear lesions and central lesions on spinal MRI seems associated with the serological status of anti-AQP4 IgG antibody.

neuromyelitis optica; multiple sclerosis; spinal cord; aquaporin 4; magnetic resonance imaging

10.3969/j.issn.1006-2963.2015.05.001

贵州省科技厅、贵阳医学院联合基金项目(项目编号：黔科合LH字[2014]7134号)

550004 贵阳医学院附属医院神经内科

楚兰，Email：chulan8999@yeah.net

R744.5+；R744.5+2

A

1006-2963 (2015)05-0305-05

2014-12-06)