平山病的影像學研究進展

孫 馳(綜述) 王洪立 姜建元(審校)

(復旦大學附屬華山醫(yī)院骨科 上海 200040)

平山病的影像學研究進展

孫 馳(綜述) 王洪立 姜建元△(審校)

(復旦大學附屬華山醫(yī)院骨科 上海 200040)

平山病(Hirayama disease)是以單側(cè)上肢遠端肌萎縮起病為特點的一種良性自限性疾病。早期因診斷技術限制及臨床認識不足導致誤診率較高。近年來由于肌電圖和影像學檢查手段發(fā)展,臨床病例增多,平山病逐漸為人熟知。X線、CT可以清晰顯示患者頸椎曲度、局部節(jié)段穩(wěn)定性及椎間小關節(jié)退變程度、后縱韌帶是否骨化,而中立位頸椎MRI示失連接現(xiàn)象及屈頸位MRI發(fā)現(xiàn)硬膜前移則是最重要的影像學征象。本文將對平山病的臨床表現(xiàn)和肌電圖特點作一簡要介紹,并對其影像學診斷技術及征象進行詳細綜述。

平山病; 影像學檢查; 屈頸位MRI

平山病(Hirayama disease)由日本學者平山惠造(Keizo Hirayama)于1959年首先報道并以其名字命名,是一類具有自限性的青少年時期起病的遠端上肢肌萎縮性疾病[1]。臨床上平山病易與運動神經(jīng)元病(motor neuron disease,MND)中的進行性脊髓性肌萎縮癥(progressive spinal muscular atrophy,PSMA)和肌萎縮側(cè)索硬化癥(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)等混淆,但治療方法及預后差別巨大,故平山病的確診及合理治療對患者預后影響重大。關于平山病的研究與報道逐年增多,對其發(fā)病機制、臨床表現(xiàn)和治療方法的探索日益深入。當前對平山病的常規(guī)診斷方法是臨床表現(xiàn)結(jié)合肌電圖及影像學征象綜合判斷,其中影像學檢查是臨床中最重要的輔助檢查,因此本文對平山病的臨床表現(xiàn)和肌電圖特點作一簡要介紹,并對其影像學診斷技術及征象進行詳細綜述。

平山病的流行病學特點 平山病起病隱匿,多于生長高峰開始后數(shù)年內(nèi)起病,平均發(fā)病年齡為15～17歲,好發(fā)于青少年男性,既往研究表明男女發(fā)病比例約為20∶1[2-4],個別研究甚至認為其僅發(fā)生于男性[5]。平山病發(fā)病呈明顯的區(qū)域性表現(xiàn),目前全球的臨床報道主要集中于亞洲國家[6-9],歐美地區(qū)以散在病例報道為主[10-13]。

平山病的臨床表現(xiàn) 平山病的特征性表現(xiàn)為一側(cè)手及前臂無力,以右側(cè)較為多見,隨后逐漸出現(xiàn)手部魚際肌和骨間肌萎縮,以小魚際為甚。隨疾病進展,患者可出現(xiàn)患側(cè)前臂肌肉不同程度萎縮,以尺側(cè)和伸肌群為重,伸指震顫,而肱橈肌受累較輕,嚴重時可出現(xiàn)典型的“斜坡樣改變”。也有研究顯示部分患者雙側(cè)上肢均有病變,但以一側(cè)較重[7,14-18]。除此之外平山病患者中約97%還存在“寒冷麻痹”表現(xiàn),即原有癥狀會隨溫度降低而出現(xiàn)明顯加重的現(xiàn)象[1]。一般情況下,平山病患者不存在肢體疼痛、麻木等感覺障礙,也無錐體束征及括約肌功能障礙[15-17]。

平山病的肌電圖特點 神經(jīng)電生理技術越來越多應用于平山病的診斷,在運動神經(jīng)傳導檢測中以復合肌肉動作電位(compound muscle action potential,CMAP)波幅的降低最為常見[19]。多數(shù)患者遠端尺神經(jīng)和(或)正中神經(jīng)CMAP波幅均有不同程度降低,且以尺神經(jīng)更為顯著,CMAP可用以評估病情嚴重程度[10,16,20]。針極肌電圖可提示或鑒別急性或慢性病程,有助于發(fā)現(xiàn)平山病的亞臨床損害[21-22]。另有研究發(fā)現(xiàn)部分患者存在F波等常規(guī)遲發(fā)反射異常,且以尺神經(jīng)F波異常多見[16,20-21]。

雖然以上臨床表現(xiàn)和肌電圖特點為平山病診斷標準的制定提供了大量依據(jù),但在臨床工作中,平山病散發(fā)的流行病學特征、初期非特異性的癥狀、體征以及肌電圖結(jié)果的不確定性和易干擾性,依然導致較多平山病患者被誤診,致其與PSMA和ALS等混淆,尤其是以下運動神經(jīng)元癥狀為首發(fā)癥狀的ALS更是與平山病難以鑒別[16-17,20],而影像學檢查由于其客觀性與直接性備受臨床醫(yī)師的青睞,也是當前診斷標準中最重要的部分。

平山病影像學檢查技術及征象 影像學檢查是平山病最重要的診斷方法,當患者出現(xiàn)一側(cè)上肢肌肉萎縮無力或者雙側(cè)上肢不對稱病變,同時難以與運動神經(jīng)元病相鑒別時,及時進行合適的影像學檢查,以便盡早確診或排除。影像學檢查與肌電圖相結(jié)合進行診斷的敏感度及特異度更高。自1959年發(fā)現(xiàn)平山病以來,影像學檢查方法不斷更新完善,從最初的X線脊髓造影到目前被廣泛認可的屈頸位MRI,均對平山病的診斷起到了重要作用。

脊髓造影 X線脊髓造影是最早的用于診斷平山病的影像學檢查方法,其原理是基于在頸椎屈曲下將造影劑注入頸段蛛網(wǎng)膜下腔,用以對比顯示低位頸段脊髓背側(cè)硬膜前移這一典型征象。隨后CT出現(xiàn),部分學者嘗試采用CT脊髓造影進行診斷[23]。與X線脊髓造影相比,CT脊髓造影可以進行斷層掃描,從各個水平面上觀察低位頸段脊髓背側(cè)硬膜前移,還可以顯示脊髓不對稱性受壓變扁,征象更為全面,方法更為可靠。Hirayama等[24]通過對73例平山病患者和20 例健康志愿者行CT脊髓造影,以中立位頸段硬膜囊矢狀徑(Dn)和屈曲位頸段硬膜囊矢狀徑(Df)為測量指標,計算(Dn-Df)/Dn比值,發(fā)現(xiàn)該比值在平山病患者中明顯增大,認為屈頸時低位頸段脊髓背側(cè)硬膜向前移位,同時低位頸髓緊張變平。脊髓造影屬于有創(chuàng)檢查,操作技術要求較高,很難保證造影劑停留在頸段蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi),故自MRI廣泛應用以來脊髓造影已逐漸淡出使用。

X線檢查 在平山病患者中行頸椎正側(cè)位片及過伸過屈位片,可見部分患者存在頸椎生理曲度改變,變直或反弓,一般無其他異常發(fā)現(xiàn)。Xu等[25]以年齡匹配的健康志愿者頸椎屈曲活動度為對照,發(fā)現(xiàn)采用主動屈曲位X線平片可觀察到平山病患者頸椎整體屈曲活動度較對照組增大,其中C3～7各椎體節(jié)段屈曲活動度較對照組分別增大2°～6°,頸椎整體屈曲活動度增大約14°,且以此作為平山病的診斷標準有較高價值,靈敏度為87.1%,特異度為87.5%,陽性預測值為84.0%。某些地方醫(yī)院由于硬件條件限制,頸椎主動屈曲位平片可以作為一種輔助診斷方法。

脊髓血管造影 近年來開始研究脊髓血管造影在平山病中的診斷價值,同時探索病變節(jié)段的血供情況和局部脊髓前角運動細胞受損的原因。Ciceri等[26]報道了1例有5年單側(cè)上肢遠端無力病史的15歲男性患者,血管造影確證脊髓背側(cè)硬膜后靜脈叢擴張充血而脊髓前動脈血管充盈良好,屈頸位靜脈淤血可能是造成脊髓缺血損傷的因素之一。Patel等[27]通過脊髓血管造影指出靜脈叢充血是因頸椎屈曲而產(chǎn)生的被動行為,并不是造成脊髓損傷的直接因素,由其引發(fā)的局部微循環(huán)障礙才是直接病因。我們認為脊髓血管造影證實了脊髓前動脈充盈良好且無明顯閉塞,硬膜外靜脈叢明顯迂曲擴張充血,以上征象因硬膜前移形成椎管后部負壓所致,脊髓微循環(huán)血供受阻才是導致脊髓前角細胞缺血壞死的直接因素。目前關于脊髓血管造影的相關文獻較少,微循環(huán)障礙機制尚需進一步的實驗證實。

屈頸位MRI 平山病發(fā)病學說較多,目前多數(shù)學者支持脊髓動力學學說,認為屈頸時硬膜囊后壁拉緊前移從后方推壓低位頸髓,致脊髓前方受壓造成血液循環(huán)障礙,最終使對缺血缺氧最敏感的脊髓前角發(fā)生變性,從而引起上肢肌肉神經(jīng)源性損害。當前屈頸位MRI檢測為公認的平山病診斷“金標準”,采用將待檢查者頭部及臀部墊高的方法,在磁場環(huán)境下模擬出頸椎前屈的生理體位。屈頸角度必須達到25°或以上時才能得到有效的測量結(jié)果,以35°為最佳[28]。平山病患者行屈頸位MRI時會出現(xiàn)一系列特征性表現(xiàn),如C4～T1水平硬膜囊后壁前移(anterior shifting of posterior dural mater,ASD),低位頸脊髓受壓變扁,蛛網(wǎng)膜下腔變窄或消失,背側(cè)硬膜外間隙增寬或線條樣血管流空信號等。硬膜前移主要是因為頸椎屈曲位對其的牽拉作用所致,前移的硬膜壓迫脊髓可致其受到前方椎體及椎間盤的擠壓而進一步造成損傷,相應節(jié)段頸脊髓不對稱性變扁,嚴重者可出現(xiàn)T2像高信號表現(xiàn),這提示了髓內(nèi)處于明顯的神經(jīng)液化壞死期。傅瑜等[29]發(fā)現(xiàn)髓內(nèi)異常信號與病程具有明顯相關性,在病程小于36個月或大于40個月的病例中,未見明顯髓內(nèi)異常信號,而病程處于36～40個月的患者中,絕大多數(shù)者可見髓內(nèi)T2像高信號。國外學者對背側(cè)硬膜外間隙內(nèi)異常信號進行研究,顯示其與心臟搏動一致,考慮為淤血擴張的靜脈叢,增強MRI可見其均勻強化[27]。Oguro等[30]發(fā)現(xiàn)平山病患者行屈頸位MRI檢查示C4～T1椎體水平頸髓硬膜囊后壁前移,導致低位脊髓受壓,脊髓背側(cè)硬膜外隙呈新月形,且T2像呈高信號。Lai等[31]對平山病患者和正常健康對照組同時進行屈頸位MRI檢查,對比研究發(fā)現(xiàn)在正常健康者頸椎屈曲狀態(tài)時,低位頸脊髓背側(cè)硬膜也會出現(xiàn)輕微前移,但程度遠小于平山病患者,也沒有出現(xiàn)相應階段脊髓受壓癥狀。該學者提出應測量屈曲位背側(cè)硬膜前移距離/水平椎管矢狀徑和局部脊髓矢狀徑/水平脊髓橫徑來定量觀察,以前者比值升高和后者比值下降來準確診斷平山病,這也促進了平山病精細量化的診斷標準。此外,研究發(fā)現(xiàn)屈頸位MRI可以判斷疑似平山病患者的預后情況。Gotkine等[32]對8例病情處于進展期的疑似平山病患者進行屈頸位MRI檢查,發(fā)現(xiàn)其中7例出現(xiàn)相應節(jié)段及脊髓前方蛛網(wǎng)膜下腔受壓消失、矢狀位脊髓變細的表現(xiàn),隨訪發(fā)現(xiàn)這7例患者病情最終均進入靜止期,符合平山病發(fā)展規(guī)律,而余下1例最終發(fā)展為ALS。有學者通過屈頸位及中立位頸椎MRI隨訪平山病患者發(fā)現(xiàn),相應節(jié)段脊髓硬膜前移的程度并不會隨著病程的延長而減少,同時鄰近節(jié)段也會逐漸出現(xiàn)硬膜前移表現(xiàn)。據(jù)此,Shao等[33]猜推測平山病可能無自限性,這對平山病的傳統(tǒng)認識提出了新挑戰(zhàn)。

中立位頸椎MRI 平山病患者行常規(guī)中立位頸椎MRI并不出現(xiàn)前文所述硬膜前移、硬膜外隙血管流空影等特征性病變,部分患者僅可出現(xiàn)低位頸脊髓萎縮變細、T2加權(quán)像髓內(nèi)高信號及正常生理前屈消失等征象,過去中立位頸椎MRI只是作為一種輔助診斷方法。有學者提出失連接現(xiàn)象(loss of attachment,LOA)對平山病具有重要診斷價值。在正常健康者中脊髓背側(cè)硬膜應緊貼鄰近椎板內(nèi)壁,平山病患者硬膜明顯前移,與鄰近椎板分離,故稱之為LOA現(xiàn)象。傅瑜等[34]研究發(fā)現(xiàn)平山病患者行中立位頸椎MRI可觀察到各種影像學改變,包括低位頸髓萎縮變扁和LOA現(xiàn)象等,其中LOA與平山病有顯著相關性(OR=49.38,95%CI:3.97～614.73,P=0.002),靈敏度和特異度分別為88.0%和90.6%。我們認為當待查患者不能充分地屈頸以行頸椎MRI平掃時,也可行中立位頸椎MRI尋找LOA作為平山病診斷標準之一。

結(jié)語 隨著對平山病的認識越來越深入,誤診的概率也越來越小。在平山病的診斷當中,影像學檢查扮演著不可或缺的角色。X線和CT的診斷價值有限,脊髓造影屬于有創(chuàng)性檢查,故臨床應用較少。屈頸位MRI在平山病診斷中的地位不容置疑,而中立位頸椎MRI作為一種輔助檢查手段也應引起足夠重視。此外,影像學新技術如MRA、DTI、DSI等也可逐步應用于平山病患者的術前評估,以明確脊髓相關動脈血供、髓內(nèi)神經(jīng)纖維束受壓及微觀病理變化程度,有利于進一步完善平山病診療流程。

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The imageological advances in Hirayama disease

SUN Chi, WANG Hong-li, JIANG Jian-yuan△

(DepartmentofOrthopaedics,HuashanHospital,FudanUniversity,Shanghai200040,China)

Hirayama disease is benign and self-limited,characterized by atrophy of unilateral upper extremity.Misdiagnosis was common due to the restriction of diagnostic techniques in the past.In recent years,Hirayama disease is familiar to us because of the rapid development of electromyography and imageological examinations.X-ray and CT scan play an important role in evaluations on cervical curvature,segmental stability,degeneration of facet joints and posterior longitudinal ligament.Loss of attachment in neutral cervical MRI and anterior shift of dura mater in flexion cervical MRI are the most important signs.This review summarizes the imageological examinations and characteristic signs of Hirayama disease in detail,together with a brief introduction to clinical manifestations and electromyography features.

Hirayama disease; imageological examinations; flexion cervical MRI

國家自然科學基金青年項目(81501909);上海市衛(wèi)生系統(tǒng)重要疾病聯(lián)合攻關項目(2014ZYJB0008);上海市衛(wèi)計委科研課題(201540263)

R445.2

B

10.3969/j.issn.1672-8467.2017.02.020

2016-04-12;編輯:段佳)

△Corresponding author E-mail:jjy@fudanspine.com

*This work was supported by the Youth Project of National Natural Science Foundation of China (81501909),the Important Diseases Combined Project of Shanghai Health System (2014ZYJB0008),the Research Project from Shanghai Municcipal Commission of Health and Family Planning (201540263).