腦白質(zhì)病變的影像學(xué)研究進展

趙春慧綜述 張雙彥審校

腦白質(zhì)病變（White Matter Lesions，WML）由加拿大神經(jīng)病學(xué)家Hachinski等［1］于1987年首次提出，指腦室周圍或皮質(zhì)下區(qū)腦白質(zhì)的彌漫性斑點影像或斑片狀影像。WML早期常無癥狀，晚期可出現(xiàn)認知障礙、雙下肢無力、尿失禁、抑郁等表現(xiàn)而顯著影響患者的生活質(zhì)量［2-5］。因此，WML的早期診斷、及時治療對于提高 WML患者的生活質(zhì)量意義重大。神經(jīng)影像學(xué)檢查在WML早期診斷中有至關(guān)重要的作用，其中CT、MRI、彌散加權(quán)成像（Diffusion Weighed Imaging，DWI）、彌散張量成像（Diffusion Tensor Imaging，DTI）、磁化傳遞成像（Magnetization Transfer Imaging，MTI）、氫質(zhì)子磁共振波譜成像（1H-MRS）、單光子發(fā)射計算機體層攝像（SPECT）、正電子發(fā)射體層攝像（PET）是目前用于WML臨床診斷的主要影像學(xué)技術(shù)，它們的成像原理不盡相同，分別從結(jié)構(gòu)、功能以及代謝等方面對WML的診斷提供幫助。本文對WML的各種影像學(xué)表現(xiàn)特點、主要的影像學(xué)分級等的研究進展進行綜述。

1 WML的結(jié)構(gòu)影像學(xué)特點

結(jié)構(gòu)影像學(xué)技術(shù)主要包括CT和MRI。WML結(jié)構(gòu)特點從CT到MRI逐漸清晰和全面，是臨床應(yīng)用較多的技術(shù)方法。

1.1 WML的CT特點

（1）WML患者兩側(cè)大腦皮質(zhì)下呈現(xiàn)斑點形或彌漫性融合低密度灶，邊緣模糊，如月暈狀。CT值較正常值低5-10HU，常兩側(cè)對稱，以腦室周圍較明顯。（2）早期病灶局限于額葉，之后可向側(cè)腦室周圍、枕葉和中央半卵圓中心發(fā)展。（3）病情嚴重患者雙側(cè)腦室擴大或腦室周圍白質(zhì)萎縮。（4）腦室壁可參差不齊，毛碎或成碎片狀。（5）皮質(zhì)下弓狀纖維和胼胝體很少受累，腦干的腦橋中上部、中央部易受累，較少累及延髓、中腦和小腦。

1.2 WML的 MRI特點

MRI為三維成像，對WML的分辨率優(yōu)于CT。WML在MRI上顯示病灶呈長T1及長T2，即在T1加權(quán)像上呈低信號，T2加權(quán)像上為高信號，病變部位與CT一致，但較CT更清楚，白質(zhì)異常面積更大。T2加權(quán)像可顯示較多病灶，對腦室壁的參差不齊顯示更清晰。對 WML的病因、臨床表現(xiàn)、治療方法選擇及病情監(jiān)測等均有重要作用。

2 WML的功能影像學(xué)特點

功能影像學(xué)技術(shù)包括DWI、DTI和 MTI，是 MRI的進步和提高，能早期、敏感、微觀地反映WML。

2.1 WML的DWI特點

DWI是在常規(guī)MRI基礎(chǔ)上施加一對強度相等、方向相反的彌散敏感梯度，利用回波平面等快速掃描技術(shù)產(chǎn)生的圖像。病變發(fā)生2h內(nèi)即能在DWI上呈現(xiàn)出高信號，而此時常規(guī)MRI卻無明顯改變，因此可通過DWI及時發(fā)現(xiàn)新近出現(xiàn)的 WML。Choi等［6］對30例WML所致的癡呆患者行DWI檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)10例近期有神經(jīng)系統(tǒng)癥狀的患者中7例有新發(fā)病變，20例近期無神經(jīng)系統(tǒng)癥狀患者中4例呈現(xiàn)異常高信號，表明定期對WML患者行DWI檢查可動態(tài)觀察其進展過程。Helenius等［7］通過DWI測定腦白質(zhì)區(qū)域的平均擴散系數(shù)值（ADC），結(jié)果表明WML的ADC比急性腦梗死高，比慢性腦梗死低，提示ADC可對WML和急、慢性腦梗死進行鑒別。還有研究者通過DWI測量腦白質(zhì)穹窿部的纖維束ADC增高反映其微觀結(jié)構(gòu)損害導(dǎo)致了老年人的情景記憶減退［8］，Viana-Baptista等［9］研究顯示，WML 者額區(qū)病變嚴重程度與運動功能障礙呈負相關(guān)，即額區(qū)的WML越嚴重，ADC值越高，運動功能損害越嚴重。

2.2 WML的DTI特點

DTI是在DWI基礎(chǔ)上發(fā)展起來的成像及后處理技術(shù)，其利用組織中水分子自由熱運動的各向異性（FA）原理，探測組織的微觀結(jié)構(gòu)，研究人體功能變化。DTI是唯一可在活體顯示腦白質(zhì)纖維束的無創(chuàng)性成像方法，可以通過部分FA和ADC來定量測量腦白質(zhì)纖維束的損傷程度，主要反應(yīng)為WML越嚴重，ADC值越高，F(xiàn)A值越低，呈負相關(guān)［10］。DTI比常規(guī)MRI對WML的檢測更敏感，MRI的T2像形似正常區(qū)的白質(zhì)在DTI可能出現(xiàn)FA、ADC改變。DTI對WML所致癡呆患者的影像學(xué)表現(xiàn)為額枕束、胼胝體膝部、壓部的FA值減低，ADC值增高［11］；阿爾茨海默?。ˋD）患者主要表現(xiàn)為額、顳葉、海馬等部位的FA值減低，ADC值增高。因而可通過DTI檢測大腦不同區(qū)域的FA、ADC值變化，對兩種癡呆進行鑒別。

2.3 WML的 MTI特點

MTI是一種利用自由運動的水質(zhì)子和相對固定的大分子質(zhì)子之間交叉弛豫和交換機制，反映組織特異對比的磁共振成像技術(shù)。髓鞘是腦磁化傳遞作用的主要因素，通過測定磁化傳遞率（MTR）大小來檢測髓鞘的完整性，進而診斷腦白質(zhì)纖維束的損傷程度，MTR值越低，纖維束損傷越嚴重。使用MTI進行 WML的研究較少，Tanabe等［12］采用 MTI評價WML所致血管性癡呆患者的腦白質(zhì)纖維素損傷情況，發(fā)現(xiàn)側(cè)腦室周圍腦白質(zhì)的MTR值低于對照組，而白質(zhì)總的MTR卻與對照組無差異，表明側(cè)腦室周圍的WML更嚴重。但Ropele等［13］研究結(jié)果卻表明WML的嚴重程度與全腦的MTR值減低有關(guān)，而與局部MTR減低無關(guān)。Venkatraman等［14］聯(lián)合MTI和DTI觀察 WML患者形似正常區(qū)域的腦白質(zhì)，發(fā)現(xiàn)其MTR減低與其數(shù)字處理速度下降有關(guān)。

3 代謝影像學(xué)特點

代謝影像學(xué)技術(shù)主要從某些物質(zhì)在組織中的代謝變化反映WML的程度，較結(jié)構(gòu)影像學(xué)更早地對 WML進行診斷。

3.1 WML的1 H-MRS特點

1H-MRS利用磁共振現(xiàn)象和化學(xué)位移作用進行一系列特定原子核及其化合物分析，是目前唯一無創(chuàng)性直接檢測活體組織內(nèi)化學(xué)物質(zhì)動態(tài)變化和代謝改變的成像方法。由于生化指標(biāo)和代謝信息的改變早于形態(tài)學(xué)變化，因而利用1HMRS能比結(jié)構(gòu)影像學(xué)更早地對WML進行診斷，目前臨床上常用該技術(shù)方法測定組織N-乙酸天門冬氨酸（NAA）、膽堿 （Cho），肌酸（Cr）、肌醇（MI）和乳酸（Lac）水平變化。Auer等［15］發(fā)現(xiàn) WML患者T2WI上白質(zhì)異常區(qū)與正常區(qū)的NAA、Cho、Cr均有下降，表明 WML尚未出現(xiàn)形態(tài)學(xué)改變之前，腦白質(zhì)的代謝已經(jīng)發(fā)生了改變。Gasparovic等［16］研究表明WML患者的執(zhí)行能力減退與Cr、NAA代謝降低有關(guān)，而與WML的體積無關(guān)，從而解釋了傳統(tǒng)頭顱MRI出現(xiàn)廣泛WML患者沒有臨床癥狀的現(xiàn)象。Liu等［17］近期通過1H-MRS探測遺忘型認知障礙和血管性認知障礙但無癡呆患者腦部代謝變化，結(jié)果表明遺忘型認知障礙患者主要表現(xiàn)為后扣帶回、枕葉白質(zhì)NAA、MI代謝減低，而血管認知障礙患者表現(xiàn)為雙側(cè)額葉白質(zhì)、左枕葉、右側(cè)丘腦背側(cè)NAA、MI代謝減低，分別為AD和血管性癡呆的早期表現(xiàn)，因此有助于指導(dǎo)兩種癡呆的早期臨床治療。

3.2 WML的SPECT特點

SPECT是利用發(fā)射γ射線的放射性核素進行器官體層顯像。在臨床研究中，主要以99mTc作為示蹤劑檢測局部腦血流變化，用于反映大腦不同區(qū)域血流灌注情況及功能狀態(tài)，較早發(fā)現(xiàn)亞臨床期血流灌流異常。WML在SPECT圖像上表現(xiàn)為密度減低，彩色圖上可見病灶由正常的紅色變?yōu)槌壬踔了{色。Shim等［18］研究表明WML導(dǎo)致的血管性癡呆患者雙側(cè)丘腦、扣帶回、顳上回、海馬回的血液灌注量減少，提示患者存在由嚴重血管狹窄、長期低血壓或嚴重心臟疾病導(dǎo)致的腦灌注壓降低，可能是WML形成的危險因素。Chen等［19］應(yīng)用SPECT半定量檢測AD和 WML所致癡呆患者腦部血流改變，結(jié)果表明與AD患者后顳頂區(qū)域的血流減少不同，WML導(dǎo)致的癡呆患者主要表現(xiàn)為額區(qū)的血流減少。

3.3 WML的PET特點

PET是一種通過放射性示蹤劑在人體活動，從而獲取腦細胞活動和代謝信息的分子影像學(xué)技術(shù)。常用作示蹤劑的物質(zhì)包括葡萄糖、神經(jīng)遞質(zhì)、受體和轉(zhuǎn)運蛋白等。Ihara等［20］通過PET對 WML癡呆和非癡呆患者中樞神經(jīng)細胞膜中的苯二氮卓受體的配體-氟馬西尼（FMZ）的分布體積進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與非癡呆患者相比，癡呆患者雙側(cè)額葉、島葉、左側(cè)顳枕葉、左側(cè)邊緣皮質(zhì)區(qū)FMZ分布體積降低。提示大腦皮質(zhì)的完整性決定WML患者是否伴有臨床癥狀。Bohnen等［21］采用PET探討 WML與全腦皮質(zhì)乙酰膽堿酯酶（AChE）活性之間的聯(lián)系，結(jié)果顯示腦室周圍WML嚴重程度與全腦皮質(zhì)AChE活性呈負相關(guān)，表明WML可以使膽堿能投射纖維中斷。

4 WML的影像學(xué)分級

自從通過CT進行診斷WML以來，通過WML部位及病變程度進行評定的方法也不斷得到改進，使得WML的相關(guān)研究更具有針對性，用以說明不同部位、嚴重程度與臨床癥狀、危險因素、病理之間的關(guān)系。隨著MRI的普及，出現(xiàn)了通過常規(guī)MRI對WML進行評定的方法，但目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準，廣為認可的是CT上的Blennow分級量表和MRI上的Fazekas量表。

4.1 CT分級

Erkinjuntti等［22］首次憑借 WML在CT上的表現(xiàn)將其分為輕、中、重三級。WML-輕：病變位于側(cè)腦室前角；WML-中：病變位于側(cè)腦室后角；WML-重：病變位于側(cè)腦室體部。隨后 Blennow 等［23］和 Tarvonen-Schr?der等［24］在此 分級基礎(chǔ)上進行了修改。目前廣泛認可的是Blennow分級量表（0-3分）：通過WML的范圍和嚴重程度進行計算，總分為范圍和嚴重程度級數(shù)的平均值。WML病變范圍包括0級（正常）、1級（WML局限在側(cè)腦室前角和后角）、2級（WML存在于側(cè)腦室前、后角及部分半卵圓中心）和3級（WML圍繞整個側(cè)腦室周圍及大部分半卵圓中心）；WML嚴重程度包括0級（正常）、1級（病灶呈斑點狀）、2級（病灶開始融合）和3級（大片融合病灶）。

4.2 MRI分級

傳統(tǒng)的MRI評分方法主要依據(jù)WML的病因、病理組織學(xué)、功能相關(guān)性和成像方法，將WML分為腦室周圍白質(zhì)病變和深部白質(zhì)病變。目前最為廣泛接受的是Fazekas量表（0-6分）：在MRI上評定腦室周圍高信號和深部白質(zhì)高信號，總分為兩個部分的級數(shù)之和。腦室周圍病變包括0級（正常）、1級（病灶呈斑點狀）、2級（病灶開始融合）和3級（大片融合病灶）；深部白質(zhì)病變包括0級（正常）、1級（病灶為鉛筆線狀或帽狀）、2級（病灶為光滑的暈狀）和3級（病灶為不規(guī)則延伸至深部白質(zhì)）。Ki等［25］在MRI上對WML進行了新的分類，即先從病理學(xué)角度將WML分為非缺血性WML和缺血性WML；非缺血性WML是指與側(cè)腦室相鄰的腦白質(zhì)病變，位于側(cè)腦室旁3mm以內(nèi)的腦白質(zhì)，可能由于腦脊液的滲漏而引起，缺血性WML是位于側(cè)腦室3mm以外的腦白質(zhì)區(qū)域；再根據(jù)病因和解剖學(xué)的不同將缺血性WML分為近皮質(zhì)WML（位于皮髓質(zhì)交界區(qū)4mm以內(nèi)的白質(zhì)區(qū)域）、近腦室WML（位于距離側(cè)腦室3-13mm的白質(zhì)區(qū)域）和深部WML。新的分類方法為研究不同部位WML產(chǎn)生的原因提供了幫助。

5 小結(jié)

WML的病因及發(fā)病機制雖未完全明了，但隨著影像學(xué)技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，針對WML的病因和發(fā)病機制將會有新的發(fā)現(xiàn)和更深入的了解，從而為WML的早期診斷提供可靠依據(jù)，并據(jù)此對WML危險因素進行早期臨床干預(yù)，減少WML的發(fā)生發(fā)展，降低WML患病率。

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