脑白质病变的临床及影像学进展

(山东医学高等专科学校，山东 临沂 276000)

近年来，脑血管疾病的发病率呈逐年升高趋势，此类疾病通常可引起脑白质病变(White matter lesion，WML)，其实质是脑白质由于各种有害刺激而产生的脱髓鞘反应，其原因很多，常见的有神经系统疾病如感染、中毒、退行性变或是外伤后、梗塞的继发表现。本文所提及的WML为狭义概念，指由于血管性原因以及灌注不足引起的缺血性WML，等同于脑白质疏松(LA)，该病主要是一种弥漫性脑缺血所致的神经传导纤维脱髓鞘疾病，是脑损害的一个早期标志。目前，普遍认为其与认知功能障碍及老年痴呆存在密切关系，与脑卒中、糖尿病及抑郁症等存在一定联系。

1 WML的临床

1.1WML的临床表现 多项研究发现，WML作为脑损害的一个早期标志与认知功能障碍相关。在阿尔茨海默病(Alzheimer,s disease，AD)患者中，WML的发病率达到30%，其早期仅表现为记忆力减退，判断力下降等，随病变进展记忆力受损更加严重，出现定向能力障碍，甚至出现各种神经症状，疾病晚期完全丧失自理能力，记忆严重丧失，最终患者往往死于感染等并发症。血管性痴呆(Vascular dementia，VD)亦是老年人常见痴呆类型，往往是由于脑血管疾病引起，其导致的的灌注不足又常被认为是WML病因之一。有研究发现半数以上VD患者存在WML，除表现为阶梯式加重、波动病程的认知功能障碍意外，常常伴发反复多次突然发病的脑卒中，而梗死部位如累及脑内关键部位还可出现感觉性失语、会聚不能及轻偏瘫等。此外，WML还被证明与糖尿病、动脉粥样硬化等疾病密切相关，与抑郁症等心境障碍存在一定关系[1]。

1.2WML的病理 CT或MRI所显示的WML病变本质上是脑白质脱髓鞘改变，病变多位于半卵圆中心以及放射冠区，最好发于额叶[2]，其病理基础为脑组织灌注不足，易导致神经纤维密度减低、胶质增生，WML典型病理改变为神经纤维密度下降、少突细胞及轴突损伤、髓鞘脱失以及小血管变性。早期研究认为，WML属于不可逆转的自然老化过程，而近期病理学研究发现，WML病灶的病理改变存在一定的可逆性[3]，尤其是处于早期的微小病变；而脑白质内存在处于不同时期的病灶，有研究[4]证明侧脑室周围的WML病变与深部白质内病变为处于不同阶段的连续病理改变。

1.3WML的预后 患者轻度认知功能障碍(Mild congnitive impairment，MCI)是介于正常衰老和痴呆之间的一种中间状态，是一种认知障碍症候群，有报道MCI患者3年内进展为AD的概率约29%，VD患者发病前也存在MCI，伴有WML的MCI此类患者进展为痴呆的概率明显增高，此外WML可增加脑梗死发病率，降低患者生存率，WML严重程度与脑卒中程度及梗死面积明显相关[5]。

1.4WML的治疗 目前，尚无针对WML的系统性治疗方案，治疗多集中于积极控制危险因素从而预防及延缓疾病的发生、发展，包括培养健康的生活方式、科学饮食、戒烟戒酒及适当进行脑力活动等。其药物治疗重点常在于针对原发疾病靶器官的损害，如使用降压药物以及应用胰岛素降低血糖水平等；针对WML病变本身通常采用营养神经细胞的药物来延缓病情发展，如脑活素、胞二磷胆碱、复合维生素B、肌苷片等。有研究报道草酸萘呋胺脂能加速三梭酸循环，提升发生缺血的神经细胞对氧和葡萄糖的利用能力，增加细胞的ATP浓度，防止或减轻缺血所致的神经元损伤，改善病变区域供血，在一定程度上预防和治疗早期老年血管性痴呆，可作为综合治疗方案的用药选择。

目前，多种中医相关的治疗方法相继被提出，张艳霞等[6]证明，对于MCI患者，中医综合干预方案可提高患者的部分认知功能，改善临床症状；此外，近年来大量研究证实，针刺治疗可阻止小血管收缩，防止血栓形成，改善组织低灌注状态[7]，这为WML的治疗提供了新思路。

2 WML的影像学表现

目前常用的颅脑检查手段包括CT及MRI。WML于CT表现为双侧脑白质内多发半点、半片状低信号病灶，病灶以额叶最为常见，双侧半卵圆中心亦是并编号发区域，病变较严重者可出现大面积病灶并融合为片状，甚至出现双侧侧脑室扩大，脑白质体积缩小，小脑较少受损。目前，颅脑MRI逐渐成为最常用的脑部影像学检查手段，其诊断WML主要依赖液体反转回复序列(FLAIR)，在MRI图像上的形态与CT类似，但MRI的多参数成像使得WML在不同序列表现为多种信号，典型的WML病灶于T1WI表现为低信号，T2WI及FLAIR表现为高信号，部分早期病灶在T1WI可表现为等信号，除常规序列外，MRI还可进行多种功能成像，对诊断及研究WML具有一定价值。

2.1WML的功能成像 基于MRI扫描的多种功能成像可以在不同角度衡量病变的不同特点，部分指标存在较大特异性，对WML的诊断及治疗有一定意义。

2.1.1弥散加权成像 弥散加权成像(Diffusion weighted imaging，DWI)对水分子布朗运动较敏感，可以检测人体组织中水分子扩散运动受限情况，病变产生2 h即可在DWI序列表现为高信号，而此时T1WI及T2WI等序列通常未出现一场信号。因此，及时发现急性病灶为DWI序列最主要的价值；表观弥散系数(ADC)是通过不同b值DWI信号强度计算而来，可在一定程度上反应水分子扩散受限程度。近年研究显示，ADC值在WML患者中存在一定特异性，LA患者不同部位脑白质ADC值不同程度提高，其机制可能是WML患者髓鞘脱失、胶质细胞增生、轴突减少，限制水分子扩散的能力减弱，从而使ADC值升高。

2.1.2弥散张量成像 磁共振弥散张量成像(Diffusion tensor imaging，DTI)技术是在DWI基础上发展起来的成像技术，利用组织中水分子的自由热运动的各向异性，可检测组织的微观结构，最常用其包括各向异性分数(Fractional anisotropy，FA)及平均扩散率(Mena diffusivity，MD)作为量化指标，主要反映小血管细胞膜的完整性及髓鞘的完整程度[8]，可以通过FA值衡量脑白质的损伤程度，其原理与WML患者ADC值变化类似，在ADC值升高的区域，FA值降低，与WML严重程度呈反比，可以反应脑白质细微结构的变化，从而帮助诊断WML。因其图像分析多采用三位体素方法，定量研究的精确性高于平常的DWI序列。

2.1.3磁化传递成像 磁化传递成像(Magnetization transfer imaging，MTI)由Wolff等提出，该技术通过检测织内结合水质子与自由水质子之间的交换，从而显示微观神经病理变化的MRI技术，可显示常规扫描无法显示的病灶，该技术在诊断WML时其磁化传递率(MTR)可以衡量髓鞘完整程度，MTR值随纤维束损伤降低。目前，已有研究证实，WML严重程度与MTR值的变化呈独立相关；Tanabe等利用MTI研究伴有WML的VD患者脑白质，结果显示，与对照组比较，侧脑室周围白质的MTR值较总MTR差异更加明显，提示侧脑室周围区域WML病变往往较严重；Fazekas等研究了患有WMH但无症状老年人脑白质的MTR值，结果显示，随着年龄的增加，皮质区及无WML病灶的白质区MTR值明显下降，且白质区MTR值变化与患者是否伴有WML相关性较低，这与WML本质为脑组织微小血管病变的局部损伤相一致。

2.1.4MRI灌注成像 近年来，多项研究显示，脑组织灌注水平与认知功能存在一定相关性。在所有WML患者中，脑组织CBF广泛下降，灰质差异不明显，动脉自旋标记(Arterial spin labeling，ASL)技术提供了无创性MRI评价脑组织灌注方法，目前已逐渐应用于临床。已有研究利用ASL技术探讨WML程度与CBF的关系，结果显示，弥漫性、连续性白质病变CBF相较于点状及刚开始融合的白质病变下低20%，但是两者因果关系尚未确切证明[9]；另有研究认为，脑组织损伤加重的主要原因并非组织灌注减少[10]。因此，脑组织灌注及WML病变之间是否存在明确关系尚有待研究。

2.1.5磁共振波谱 磁共振波谱(Magnetic resonance spectroscopy，MRS)是利用磁共振化学位移现象来测定组成物质分子成分的一种检测方法，亦是目前唯一可测得活体组织代谢物化学成分和含量的检查方法。有研究发现WML患者病变区与正常白质区的NAA、Cho、Cr含量均下降，提示脑白质的代谢异常发生时间早于形态学变化出现，通过对脑白质代谢物含量的分析，Liu等[11]的研究发现不同类型认知障碍所表现的代谢物异常以及异常部位存在一定差异；由于组织的代谢改变通常早于形态学改变[12]，因此MRS对于疾病的早期诊断存在重大意义。

2.2不同类型WML的影像学特点 WML可出现在多种中枢神经系统疾病，在脑梗死患者中，马瑞云等研究[13]发现，在动脉粥样硬化血栓形成性脑梗死(Arterothrombosis，AT)通常伴有皮质下型脑白质疏松，小动脉病变性脑梗死(Small artery disease，SAD)则主要以脑室周围型脑白质疏松为主，在认知功能障碍患者中，所有患者WML发病率均高于正常人群，但不伴有血管因素的AD病(AD with no vascular factors，ADNVR)患者发病率明显低于伴有血管因素的AD病(AD with vascular factors，ADVR)和VD患者，而VD患者高于非痴呆认知功能障碍(Cognitive impairment no dementia，CIND)患者[14]，出现不同类型WML的原因与血管分布及不同疾病引起的脑血管病理变化相关，其具体原因有待进一步研究。

2.3WML的影像学评价 目前，WML严重程度有多种分级方式，基于MRI较为常见的方法有Fazekas、Scheltens及YLikosko分级等，此外Erkinjuntti等根据WML的CT表现分为轻、中、重三级：①轻，病变位于侧脑室前角；②中，病变位于侧脑室后角；③重，病变位于侧脑室体部。随后Blennow等和Tarvonen-Schrder等在此分级基础上进行了修改，目前以Blennow量表最为普遍认可[12]。

MRI方面以Fazekas量表最为常用，总分为6分，为侧脑室周围白质及深部脑白质两处得分之和，侧脑室周围：①0分，无病变；②1分，帽状或者铅笔样薄层病变；③2分，病变呈光滑的晕圈；④3分，不规则的脑室旁高信号，延伸到深部白质。深部脑白质： ①0级，正常白质；②1级，散在斑点状信号；③2级，部分病灶出现融合；④4级，大片融合的病灶。

3 小结

随着WML在中、老年人群中的发病率逐年升高，诸多学者已对其进行了大量研究，但其发病机制尚未完全阐明。目前影像学为WML最重要的检查手段，尤其是MRI检查，不仅对病灶本身的分辨力高于CT，而且基于MRI的多种功能成像又可以提供脑白质血流灌注、微观结构及代谢产物等信息，是一种较为全面且准确的评价WML的方法。目前，MRI对于WML的诊断已较为成熟，平常序列用于诊断已经完全足够，诸多功能成像最主要目的是为临床科研提供一定的证据以及量化信息，有助于更好的研究WML的病理生理、治疗方法以及与其他疾病的联系，从而预防疾病的发生、发展。