交叉性小脑失联络的发病机制及影像研究进展

吴英宁,李岳勇,黄莉娜

【关键词】交叉性小脑神经机能联系不能;发病机制;多模态影像技术

中图分类号：R742文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2021.11.013

交叉性小脑失联络又称为交叉性小脑神经机能联系不能（crossed cerebellar diaschisis，CCD），是指各种中枢神经系统原因（如脑梗死、脑出血、脑外伤、脑内肿瘤、烟雾病、脑炎、癫痫等）导致幕上脑组织神经元损伤后，继发对侧小脑半球血流量及代谢率降低的现象[1]，其中缺血性脑梗死是诱发CCD现象发生率最高的原因[2～4]。BARON等[5]首先提出CCD这个概念，描述了远离但与大脑缺血区域相关的小脑障碍，并率先提出交叉性小脑代谢抑制导致CCD的机制。随着早期Baron等采用正电子发射断层成像技术（positron emission tomography，PET）描述CCD现象，许多学者陆续采用单光子发射型计算机断层显像（single photon emission computed tomography，SPECT）、CT和MRI等多种影像技术研究CCD现象，CCD现象得到了证实，使人们全面认识了CCD现象。由于CCD临床症状没有特异性，在临床上往往容易被忽略，而CCD的发生可直接影响临床预后，故深入了解CCD现象对临床治疗、功能康复起到一定的辅助作用。现对CCD的发病机制、影像检查方法等予以综述。

1发病机制

近年来，随着影像新技术的发展，人们不断对CCD的发病机制进行深入研究，但是尚无统一定论。神经传导通路受抑制、迟发性的脑神经元死亡以及血流动力学改变这三个假说是国内外大多数学者[6～7]比较认可的发病机制。

1.1神经传导通路受抑制多数学者认为，CCD是由于神经功能通路受到抑制或中断导致幕下远隔部位的功能降低。大脑皮质-桥脑-小脑（cortical-ponts-cerebellum，CPC）纤维束通路的受损或阻断是导致CCD发生的解剖学因素。CPC神经冲动传导起于大脑皮层，主要分布在额顶叶（以中央前回、中央后回为主），集中在内囊前、后肢，传导至同一侧桥脑，再沿同侧桥脑-对侧小脑中脚传导至对侧小脑半球皮层，终止于小脑皮层[8～9]。幕上脑组织神经元损伤后，病灶区域支配的神经纤维的轴突发生华勒氏变性，导致髓鞘或者轴索损伤甚至断裂，造成神经纤维通路中断，失去了胞体营养支持的远离病灶一侧的轴突将会变性、解体，大脑皮层传至对侧小脑半球的神经兴奋冲动也随之减少，甚至传递终止，故小脑半球浦肯野细胞出现了功能下降[10]。部分神经元传入信息减少，局部区域代谢率的减少可造成局部动脉的收缩，导致小脑半球血流灌注降低，从而出现小脑功能的抑制以及CCD现象[11]。FRANCESCHI等[12]研究中，70例疑似神经退行性疾病的患者行18F-FDG PET/MRI检查，检出10例交叉小脑分离的患者中幕上皮层代谢减低，对侧小脑半球FDG活性降低，认为小脑区域代谢和血流抑制可能是由解剖分离但功能相关的区域功能障碍引起的，可能跟皮质-桥脑-小脑通路的破坏有关。目前大部分学者认为导致CCD最可能的原因是连接大脑半球-对侧小脑半球的CPC通路的中断。

1.2迟发性的脑神经元死亡当幕上的脑实质损伤后，可产生部分神经元的死亡，损伤部位中央区域的神经元发生坏死时间较周围的神经细胞早。ZHANG等[13]认为形态学退化导致的兴奋性跨突触神经元输入的减少是小脑新陈代谢减低及血流量减少的原因。目前迟发性神经元坏死机制的相关性研究相对少见，有待进一步研究。

1.3血流动力学改变该机制认为对侧小脑半球的功能异常可能与神经-血管偶联机制相关，即神经突触活动与脑组织局部血流量的改变有着密切关系。各种因素引起的幕上脑实质病变使神经通路中的传入神经元减少，皮质的兴奋性传导冲动抵达对侧小脑半球的颗粒细胞也随之减少，对侧小脑半球的活性及代谢率将下降[14]。功能受到抑制的对侧小脑仍然保持完好的血管反应性，其偶联的局部血流量会发生相应改变，即局部血管收缩使小脑血流灌注减低。有研究[15]发现CCD可通过及时的血运重建而达到脑组织的再生和恢复，说明了血流动力学改变可导致CCD现象，CCD的发生可能与血管因素相关;还认为可以用慢性缺血来解释小脑半球的功能性代谢改变以及伴随的血管变化，原因是严重的血流动力学障碍导致纤维束失活，有活性的神经元失去了血液供应进入冬眠状态，导致CCD的发生。 KIDANI等[16]应用短暂性大脑中动脉闭塞的大鼠模型通过SPECT评估小脑半球血流量改变以及小脑基因表达的时间变化发现，短暂性大脑中动脉闭塞造成的局灶性脑缺血继发CCD现象，引起对侧小脑血流量明显降低，而这种横向失调可在一周内恢复，同时还发现与细胞凋亡、氧化应激有关的基因表达增强。

2CCD的影像检查技术

近年来随着影像检查技术的不断发展，越来越多的影像学技术被应用于CCD的研究中。

2.1SPECT和PETSPECT和PET是最早用于CCD现象的研究，评估对侧小脑半球氧代谢率、血流量及摄氧分数等指标的影像學方法。NOCU等[17]在单侧大脑半球慢性缺血性病变患者的研究中发现，幕上病变的大小和严重程度是CCD的决定因素，与小脑半球低灌注程度相关。UCHINO等[18]使用SPECT在烟雾病患者血运重建术后即刻、术后第2天和第7天测量连续脑血流量，结果显示CCD 的发生与脑过度灌注显著相关，认为CCD 可能成为烟雾病患者术后继发严重脑过度灌注的指标。NISHIOKA等[19]收集首次发生脑出血的患者行SPECT，小脑不对称指数大于10%诊断为CCD，结果发现幕上脑出血量和病变部位可能是CCD的易感因素，CCD的存在可能会影响中风后6个月的运动预后。JOYA等[20]用18F-FDG和PET显像对大鼠长期脑缺血后CCD活体评估的研究中，结果提示脑缺血后CCD的程度可能预示着神经功能的恢复。由于SPECT和PET检查有辐射、价格昂贵，检查前需要注射放射性药物及禁食，对于急性缺血性脑病的患者，达不到立即行急诊检查、快速诊断的要求，在临床工作中不是首选的检查手段。

2.2CT 灌注成像（CT perfusion，CTP）相对于SPECT和PET来说，CTP具有检查费用低、检查时间短、辐射剂量相对小、多参数成像、图像分辨力高的优势，在临床上可替代 SPECT和PET作为常规检查，用于评估CCD的一种可靠的影像检查手段。晁慧美等[21]研究115例急性和亚急性期单侧新发的幕上脑梗死患者均行CTP，认为幕上脑梗死患者低灌注体积越大，CCD越容易发生，且低灌注体积对 CCD 的严重程度有影响，呈线性正相关。郑凯等人[22]对66例超急性期（发病6 h内）单侧幕上脑梗死的患者均行全脑CTP检查，结果显示患者幕上脑灌注异常体积的大小及患者临床运动功能与CCD的发生有相关性，这研究结果与晁慧美等一致，但郑凯等人发现幕上脑异常灌注体积对CCD的严重程度无影响。而VON等[23]研究认为CCD的发生受幕上脑梗死灌注减少的位置和程度的影响，脑梗死的其他临床因素（如年龄、性别和症状出现的时间）不影响CCD的发生。关于CTP检测出CCD发生的决定性因素，国内外报道结论不一，部分学者认为研究结果可能跟脑梗死时期的不同以及检查技术有关。由于CTP检查的图像质量以及各灌注参数受到扫描条件、心脏功能的影响，患者还需注射造影剂、接受辐射量，这使CTP成像在临床应用过程中也有一定的局限性。

2.3MRI灌注成像（perfusion-weighted imaging，PWI）PWI根据使用内源性、外源性对比剂的原理，分为动态磁敏感对比成像（dynamic susceptibility contrast enhanced-weighted imaging，DSC）和动脉自旋标记成像（arterial spin labeling，ASL）。PWI可通过血流动力学参数（血流量、血容量、平均通过时间及达峰时间）的数值分析脑组织血流灌注状态，评价出现幕上脑损伤后对侧小脑半球脑血流量的变化，借此评估CCD现象是否发生。刘宵雪等[24]采用3D-ASL探讨大脑胶质瘤导致CCD的研究中，结果表明3D-ASL灌注成像可通过定量参数评估小脑低灌注程度，但CCD现象的发生与病灶大小、胶质瘤的级别以及大脑半球CBF值不对称指数没有明显的相关性。赵珊珊等[25]使用DSC-PWI评估81例单侧幕上脑梗死后CCD的发病因素，研究结果表明CCD的发生可能与梗死部位、时间及患者的活动受限情况相关。LIN等[26]通过比较3D-ASL和DSC对脑胶质瘤患者治疗后CCD的检测效果，结果显示以PET的诊断效能作为参照，ASL-CBF和DSC-rCBF图的诊断准确率最高，但差异无统计学意义;还发现ASL灌注图的不对称指数比DSC灌注图更显著;分析得出在ASL-CBF、DSC-rCBF和DSC-rCBV灌注图像上可检测到胶质瘤治疗后发生CCD的研究结论。DSC由于需使用对比剂及受到磁敏感伪影的干扰等因素，所以在CCD中的应用有待评估。而3D-ASL无需使用对比剂、对CCD检出率相对高的优势将会使其在未来的应用研究中越来越广泛。

2.4体素内不相干运动（intravoxel incoherent motion，IVIM）IVIM是指一种无创、无需注入造影剂，且同时获得弥散及灌注信息的磁共振功能成像技术。IVIM对CCD检测的研究相对较少。WANG等[27]研究比较IVIM、SPECT、ASL检测39名亚急性缺血性脑卒中后发生CCD的可行性，测量IVIM的相关参数（快速扩散系数、血管容积分数），研究结果提示在CCD阳性组中，对侧小脑的快速弥散系数低于患侧，而血管体积分数明显升高，认为IVIM的快速弥散系数对评估幕上卒中患者的CCD有一定价值。

2.5血氧水平依赖（blood oxygenation level dependent，BOLD）功能成像BOLD功能成像是通过某区域脑组织中神经元兴奋发生的血氧饱和度比例变化引起的磁场信号改变，在特定序列中能被检测到，从而间接反映神经元的活动强度及位置等。BOLD在CCD的评估中主要用的参数是血管反应性（cerebrovascular reactivity，CVR）。SEBK等[28]利用BOLD显像检测18例弥漫性胶质瘤患者中CCD的存在，并用FET-PET来验证 CCD 的诊断，结果提示CCD 发生的患者其幕上半球（受/不受肿瘤影响）均存在显著的 BOLD-CVR 损伤，这些均与肿瘤体积无关，研究认为弥漫性胶质瘤患者出现CCD及幕上CVR受损跟临床预后较差有一定的关系。SEBK等[29]在25例有症状的单侧脑血管狭窄闭塞性疾病患者的研究中还发现，BOLD功能成像检测CCD的诊断效能比较高，特异性及敏感性分别约为81%、91%，BOLD-CVR检测CCD的敏感性与PET相似，这意味着BOLD有望在CCD 未来研究中发挥着重要的作用。因应用BOLD对CCD研究的相关文献比较少见，需要更多的临床研究数据来证实BOLD对CCD的应用价值。

3 小结

综上所述，CCD是幕上脑组织损伤后继发的现象，CCD的机制及影像学表现均比较复杂，正确认识CCD现象在一定程度上对临床的诊疗起到辅助作用，改善患者的预后。但CCD机制仍无定论，还需更多研究来验证。多模态影像技術在 CCD研究中各有其优势、劣势，今后将会有更多的MRI功能成像技术联合应用在CCD的研究，相互弥补不足。

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（收稿日期：2021-07-22修回日期：2021-08-12）

（编辑：梁明佩）