磁共振成像小脑中脚宽度测量在多系统萎缩症诊断及鉴别诊断中的应用

叶锦龙，张伟劲，王展航，王玉周，匡祖颖，刘宝珠，周丽华，潘梦秋，陈伯勇，李波，解龙昌

1 广州医科大学附属第二医院，广州510000； 2 广东三九脑科医院

多系统萎缩症(MSA)是一种主要临床表现为多部位神经系统进行性萎缩的原因不明且进展快速的神经系统变性疾病[1]。MSA的临床表现差异很大，其早期症状缺乏特异性，但复杂多变，极容易误诊。近50%的MSA患者以帕金森样症状为首发，并且约30%的MSA患者短期内对左旋多巴有效[2]。因此，MSA与帕金森病(PD)之间鉴别困难，易导致误诊。近年研究表明磁共振成像技术有助于更准确地区分MSA和PD[3]。在国外有研究[4]提出PD组小脑中脚宽度大于MSA组，但由于其样本量少,有可能严重夸大了早期临床研究的意义和结果。为进一步探讨磁共振成像小脑中脚宽度在MSA诊断、鉴别诊断及临床分型方面的价值，本研究扩大了样本量，比较了MSA患者、PD患者及健康对照者之间以及不同MSA亚型间小脑中脚宽度的差异，同时采用ROC评估磁共振成像小脑中脚宽度在MSA与PD鉴别诊断及MSA临床分型中的效能。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2016年1月～2019年10月广州医科大学附属第二医院及广东三九脑科医院收治的临床诊断为“很可能”或者“可能”的MSA(包含MSA-C型及MSA-P型)患者132例，符合2008年发布的MSA诊断共识[5]中的诊断标准，男83例、女49例，年龄40～81(58.7±8.2)岁；MSA-P型 42例，MSA-C型90例。同期收治的PD患者(PD组)54例，符合2016年发布的中国帕金森病诊断共识的标准[6]，男40例、女14例，年龄38～80(62.2±10.9)岁。同期体检健康者(对照组)30例，均没有神经或精神疾病的病史，年龄41～61( 50.97±4.48)岁。三组年龄性别有可比性。

1.2 磁共振成像小脑中脚宽度的测量 受试者均进行头颅MRI检查，采用1.5T磁共振进行脑磁共振成像。参照Nicoletti等[4]报道的方法,在多平面重建程序的帮助下，对矢状面T1加权梯度回波序列图像进行小脑中脚宽度测量。选择大脑正中矢状面MR断面作为参考起始切面，轴位平行于大脑中线，扫描层面在矢状位平行于前后联合连线，从矢状面图像选择位于脑桥与小脑间小脑中脚显示最为清楚的层面测量，在冠状位垂直于大脑纵裂并尽可能使中线两侧结构对称，开始分别找寻连接脑桥与小脑之间最好的小脑中脚(小脑中脚上下缘之间的线性距离为小脑中脚宽度，以脑桥小脑池的脑脊液周间隙为界)，测量左、右小脑中脚宽度，并计算两个小脑中脚的平均值。邀请两名放射科医生和临床神经科医生对获得的磁共振图像进行影像学评估，并对所有的图像进行随机双盲的独立评分。

2 结果

MSA组均可见不同程度的小脑及脑干萎缩，可见其桥延池及四脑室扩大，桥小脑萎缩在MSA-C型组中更加明显，壳核萎缩在MSA-P型组中更加明显。其可见“十字征”72例(54.5%)、“裂隙征”36例(27.3%)、壳核低信号24例(18.2%)。PD组中颅脑MRI未见明显异常。

2.1 各组磁共振成像小脑中脚宽度比较 MSA组、MSA-C组、MSA-P组、PD组、正常对照组小脑中脚宽度分别为(6.73±1.80)、(6.20±1.52)、(7.85±1.86)、(9.95±1.88)、(10.37±1.17)mm。MSA组小脑中脚宽度明显小于PD组和正常对照组(P均<0.001)；PD组和正常对照组间小脑中脚宽度比较，P=0.269；MSA-P型组小脑中脚宽度大于MSA-C型组(P<0.001)。

2.2 磁共振成像小脑中脚宽度对MSA的诊断及鉴别诊断效能 磁共振成像小脑中脚宽度诊断MSA的ROC下AUC为0.945 (P<0.05)(图1)，最佳诊断界值为8.325 mm，敏感度94.4%，特异度84.8%。在鉴别MSA不同亚型(MSA-C型与MSA-P型)中，诊断MSA-C型的ROC下AUC为0.784 (P<0.05) (图2)，最佳诊断界值7.325 mm，敏感度69%，特异度80%。

3 讨论

MSA是一种进行性加重的未明病因的神经变性病，主要以自主神经功能衰竭，并伴有帕金森症状或小脑性共济失调等多发功能障碍为主要临床表现[1]。MSA是一种罕见病，流行病学研究显示，平均患病率为3.4～4.9/10万，平均发病年龄约为60岁[5]，本研究中男性患者稍多于女性，多为中老年起病，平均发病年龄(58.3±6.9)岁，与文献报道相符。

MSA临床表现复杂多样，预后不良。MSA患者通常显示孤立的帕金森综合征或小脑共济失调。特别是，对于孤立期持续时间长而没有红旗征兆的患者诊断是困难的。目前，虽然临床上不断完善MSA的诊断标准，但有文献指出接近一半的MSA患者的首发症状为帕金森样症状，因此特别易与PD混淆[6]。研究表明，MSA与PD患者的预后差异明显，早确诊MSA可使患者及早获得治疗，是理想疗效的关键所在[7]。因此鉴别MSA与PD具有极其重要的临床意义。MSA作为罕见病通常研究样本量不大，本研究通过收集132例MSA患者来分析及研究MSA与PD之间的鉴别。

注：以磁共振成像小脑中脚宽度为参考作ROC曲线诊断MSA，并与PD鉴别。

注：以磁共振成像小脑中脚宽度为参考作ROC曲线诊断MSA-C型，并与MSA-P型鉴别。

由于MSA是一种快速进行性疾病，因此与临床疾病评分相比，使用影像学测量可以提高可靠性。MSA的一个重要特征是大脑进行性萎缩[8]。在MSA患者中，磁共振图像上的异常可表现为小脑或丘脑萎缩，也可以表现为T2加权像上的异常信号强度，如：脑干“十字征”、“裂隙征”以及壳核低信号[9～12]，目前已将这几种特征性磁共振检查结果纳入支持“可能的MSA”的诊断标准[13]。研究显示脑干和小脑异常多提示MSA-C型，纹状体异常多提示MSA-P型，当仅凭临床特征的诊断不能确定时，这些特征的存在可辅助诊断MSA。2007年国内首次报道在MSA患者磁共振图像上发现双侧小脑中脚对称性高信号[14]，随后相关报道逐渐增多，但小脑中脚高信号不是MSA的特异性改变，也可能发生在具有典型PD征象的患者中，因此常规磁共振成像无法有效地区分MSA与PD。小脑中脚的萎缩是小脑中脚宽度减小及其信号异常表现的病理基础，脑干和小脑体积的减少可能与MSA加速神经变性相关。此外，小脑中脚宽度的减小似乎对与MSA相关的早期结构变化很敏感。小脑中脚的萎缩反映了脑桥—小脑之间的联系障碍，这可能与MSA患者的脑桥及小脑萎缩的病理改变相关。国外有研究[15]发现，有76%的MSA-C型和44%的MSA-P型患者出现桥脑萎缩。MSA-P型患者也会较PD患者的桥脑体积减少25%～30%[16]。测量磁共振图像上的小脑中脚宽度很可能可用于区分MSA和PD[4]。

本研究中，共纳入了132例MSA患者及54例PD患者，并纳入30例正常健康人作为对照组，结果显示，PD组小脑中脚宽度明显大于MSA组，与Nicoletti等[4]的研究结果一致；MSA组的小脑中脚宽度与正常对照组比较，差异也具有显著性；但PD组的小脑中脚宽度和正常对照组比较，两组之间无统计学差异。这可能由于PD主要累及黑质纹状体，而非脑桥—小脑，故PD患者的小脑中脚通常未见明显异常萎缩的表现。在既往的研究中也发现，橄榄核桥脑小脑萎缩症患者中小脑中脚的萎缩程度高于黑质纹状体变性[17]。本研究结果与文献报道一致，MSA-C型组小脑中脚宽度明显小于MSA-P型，这与MSA-C型的影像学特征相符，也符合MSA病理改变。可见，小脑中脚宽度有助于鉴别MSA与PD，也可能有助于更准确地鉴别MSA-P型和MSA-C型。本研究通过作ROC用于评估小脑中脚诊断MSA，并与PD鉴别诊断的效能，以小脑中脚宽度降低为异常，AUC为0.945，提示磁共振成像小脑中脚宽度降低对MSA具有较高诊断价值，当小脑中脚宽度为8.325 mm时,对MSA的诊断和与PD的鉴别诊断有最佳的敏感度及特异度，故当小脑中脚宽度<8.325 mm时，可以考虑诊断为MSA。另外，我们也尝试作ROC用于评估小脑中脚宽度诊断MSA-C型的效能，其AUC为0.784 ，取小脑中脚宽度为7.325 mm时，对MSA-C型与MSA-P型的鉴别诊断价值最大，有最大的敏感度和特异度，敏感度为69%，特异度为80%，提示磁共振成像小脑中脚宽度降低对MSA-C型和MSA-P型一定的鉴别诊断价值，且有较大的敏感度及特异度。

对于MSA亚型的区分，一直以来都是一个特别有争议的话题。由于MSA患者在病程早期的临床表现各有不同，所以在我们日常的研究中仍使用MSA-C型和MSA-P型的分类。虽然日渐增多的神经病理学研究指出，不同的MSA亚型实际上是同一种疾病在不同病程间的不同临床表现。但是，有影像学研究表明，在不同MSA亚型患者中可观察到不同的影像学特点。这使得神经影像学检查对MSA的分型更有必要性，换而言之，MSA的影像学特点具有独立于临床表现的诊断价值。但病理学检查揭示了其共同本质，故影像学中的不同表现需要考虑到成像技术、病程时间等有关因素的影响。在我们的观察研究中发现，MSA-C型与MSA-P型患者在影像学表现上仍然有很多的不同之处，例如：MSA-C型的患者，在疾病早期即可出现小脑萎缩及桥脑萎缩的表现，而MSA-P型患者在影像学的早期表现中以壳核萎缩或者是壳核低信号多见。虽然在MSA患者中所有影像学特点都可以叠加在一起，但是它们出现的时间是不同的，并且具有明显的差异性，同时患者的临床症状也与影像学特征相匹配。通常MSA-C型患者早期出现的临床症状是小脑性共济失调，与之对应的影像学表现是小脑萎缩及桥脑萎缩；而MSA-P型患者早期的临床症状是帕金森综合征，与之对应的影像学表现是壳核萎缩或者是壳核低信号。为何MSA两种不同的亚型有不同的临床及影像学特征，目前很难用更多的病理学知识去解释，这有待更多相关研究去证明。

综上所述，磁共振成像小脑中脚宽度对MSA有较好的诊断效能，且有助于MSA的分型及与PD的鉴别诊断。虽然磁共振成像小脑中脚宽度测定对区分PD与MSA有明显意义，但是神经退行性变需要全面的神经影像学方案来准确描述和跟踪疾病进展。尽管研究表明,基于核磁共振发现的MSA诊断具有广泛的共识，但在某些核磁共振表现不明确的情况下，主观评估可能导致临床诊断上的分歧。磁共振成像小脑中脚宽度测量对于MSA患者的脑部组织的局灶性萎缩的严重程度提供了量化的方式，其桥脑中的小脑中脚宽度缩小可以从客观方面反映MSA患者的桥脑萎缩情况。小脑中脚宽度测量技术，从影像学特点角度进行评价，既简单易行又能早期发现问题，这些创新技术有助于为临床MSA诊断和MSA的研究提供新的途径。