血管壓迫性三叉神經(jīng)痛的擴(kuò)散張量成像研究

谷鵬 ，孫洪濤 ，袁飛 ，張泉 ，李建慧 ，袁濱 ，沈文

經(jīng)典的三叉神經(jīng)痛（trigeminal neuralgia，TN）是以間歇性電擊樣疼痛為特征的一類嚴(yán)重的慢性神經(jīng)性面部疼痛疾病，診斷主要依靠確切的臨床表現(xiàn)。雖然其病因和發(fā)病機(jī)制尚無定論［1］，但絕大多數(shù)原發(fā)性TN都是由于神經(jīng)血管壓迫（neurovascular compression，NVC）造成的［2］。在常規(guī)影像學(xué)檢查中發(fā)現(xiàn)正常人群中也存在NVC，而沒有任何癥狀［3］，與臨床符合率存在著一定的差別，因此必須尋找更為簡便和直觀的檢查方法。擴(kuò)散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）由于檢查技術(shù)的無創(chuàng)性以及其對微觀結(jié)構(gòu)改變的敏感性，被應(yīng)用于TN的檢查中。以往TN的DTI研究多采用各向異性分?jǐn)?shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）、平均擴(kuò)散系數(shù)（mean diffusivity，MD）進(jìn)行分析，本研究在此基礎(chǔ)上增加對軸向擴(kuò)散系數(shù)（axial diffusivity，AD）和徑向擴(kuò)散系數(shù)（radial diffusivity，RD）的測量，綜合 NVC 的程度，探究TN的DTI多參數(shù)的影像學(xué)表現(xiàn)及臨床應(yīng)用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集武警后勤學(xué)院附屬醫(yī)院2014年4月—2015年6月臨床確診并經(jīng)手術(shù)證實(shí)的TN患者49例，其中男 15例，女 34例；年齡 35～88歲，平均（60.65±11.87）歲；所有患者均為單側(cè)發(fā)病，其中右側(cè)31例（63.27%），左側(cè)18例（36.73%）。病程1～30年，其中單純第Ⅰ支痛4例，單純第Ⅱ支痛15例，第Ⅰ、Ⅱ支痛6例，第Ⅱ、Ⅲ支痛14例，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ支痛10例。所收錄患者均符合國際頭痛學(xué)會(huì)頭痛分類委員會(huì)（IHS）國際頭痛障礙分類第三版（ICHD-3）中TN的診斷標(biāo)準(zhǔn)［4］。排除三叉神經(jīng)走行區(qū)占位（聽神經(jīng)瘤、腦膜瘤、表皮樣囊腫、血管瘤等）、腦梗死及腦出血病史。

1.2 檢查方法 使用Siemens Verio 3.0T超導(dǎo)磁共振儀，頭顱12單元12通道并行采集矩陣線圈，應(yīng)用三維時(shí)間飛躍法MR血管成像（three-dimensional time of flight magnetic resonance angiography，3D TOF MRA）序列、容積內(nèi)插屏氣脂肪抑制（volumetric interpolated breath-hold examination fatsuppress，T1_vibe_fs）序列、變角度激發(fā)高分辨率三維快速自旋回波各向同性（sampling perfection with applicationoptimized contrasts by using different flip angle evolutions，T2-space-iso）序列、DTI序列在橋小腦角區(qū)域進(jìn)行容積掃描，均為橫斷面掃描。后處理工作界面中，對掃描的原始圖像進(jìn)行多平面重建（multi-planar reconstruction，MPR），做平行于腦干的冠狀位像；對3D TOF MRA序列做最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）三維血管重建成像。掃描范圍：上緣包括橋腦，下緣包括延髓小腦角區(qū)。（1）T1_vibe_fs掃描參數(shù)。重復(fù)時(shí)間/回波時(shí)間（repetition time/echo time，TR/TE）：20/3.69 ms，激發(fā)次數(shù)（Average）：1 次，翻轉(zhuǎn)角：12°，矩陣：320×272，視野（field of view，F(xiàn)OV）：200 mm×200 mm，體素：0.7 mm×0.6 mm×0.6 mm，層厚：0.6 mm，掃描帶寬：130 Hz/Px。（2）T2-space-iso序列掃描參數(shù)。TR/TE：1 000/132 ms，Average：2 次，矩陣：384×380，翻轉(zhuǎn)角：120°，F(xiàn)OV：200 mm×200 mm，體素：0.5 mm×0.5 mm×0.5 mm，層厚：0.5 mm，掃描帶寬：289 Hz/Px。（3）3D TOF MRA 掃描范圍。上緣包括胼胝體壓部，下緣包括硬腭；TR/TE：20/3.6 ms，Average：1 次，矩陣：320×304，翻轉(zhuǎn)角：18°，F(xiàn)OV：220 mm×220 mm，體素：0.7 mm×0.7 mm×0.8 mm，層厚：0.8 mm，掃描帶寬：186 Hz/Px。（4）DTI采用單次激發(fā)二維自旋回波EPI序列。TR/TE：5 000/95 ms，Average：3 次，矩陣：128×128，F(xiàn)OV：230 mm×230 mm，體素：1.8 mm×1.8 mm×2.0 mm，層厚：2 mm，方向（Direction）：30，激發(fā)因子（Factor）：128，掃描帶寬：1 502 Hz/Px。

1.3 NVC的診斷標(biāo)準(zhǔn)及圖像分析 由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的高年資醫(yī)生共同讀片，共同達(dá)成一致診斷。在MPR重建圖像上測量TN患者雙側(cè)三叉神經(jīng)橫截面積（cross-sectional area，CSA）。根據(jù)血管與神經(jīng)的相互關(guān)系［5］分為3組。接觸（A組）：神經(jīng)與鄰近血管相互靠近，腦脊液間隙消失，神經(jīng)未見明顯移位。移位（B組）：神經(jīng)與鄰近血管之間相互接觸，且神經(jīng)受壓移位。壓迫、萎縮（C組）：與血管接觸的神經(jīng)局部有明顯變形、萎縮、存在壓跡。見圖1。

全部數(shù)據(jù)在 SIEMENS（Syngo MultiModality Workplace）工作站內(nèi)應(yīng)用Neuro 3D軟件進(jìn)行后處理。圖像選擇感興趣區(qū)（region of interes，ROI），ROI為矩形，放置在三叉神經(jīng)根部，即入/出腦橋處（root entry/exit zone，REZ），測量 FA 值、MD值、AD值及RD值，在MPR重建圖像上測量雙側(cè)三叉神經(jīng)CSA。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用GraphPad Prism 6進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對計(jì)量資料進(jìn)行正態(tài)性分布及方差齊性檢驗(yàn)，符合正態(tài)性分布數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（xˉ±s）表示。對TN患者患側(cè)與健側(cè)的CSA、FA值、MD值、AD值及RD值進(jìn)行配對t檢驗(yàn)；采用單因素方差分析對不同嚴(yán)重程度TN組間患側(cè)CSA、FA值、MD值、AD值及RD值進(jìn)行比較，組間多重比較采用Bonferroni法，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三叉神經(jīng)血管神經(jīng)壓迫情況 49例單側(cè)TN患者中血管神經(jīng)單純接觸的22例（A組），血管神經(jīng)接觸伴神經(jīng)移位的11例（B組），神經(jīng)受壓變形、萎縮的16例（C組）。

2.2 TN患者三叉神經(jīng)CSA及DTI參數(shù)比較 患側(cè)三叉神經(jīng)CSA、FA值明顯低于健側(cè)，患側(cè)MD值及RD值明顯高于健側(cè)，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），患側(cè)AD值與健側(cè)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

2.3 不同嚴(yán)重程度TN患者組間神經(jīng)CSA及DTI參數(shù)比較 各患者組的CSA、FA值、RD值之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其中A組的CSA和FA值高于C組，RD值低于C組；B組的FA值高于C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

Fig.1 Imaging findings and measurement of DTI parameters in patients with trigeminal neuralgia圖1 TN患者的影像學(xué)表現(xiàn)及DTI參數(shù)的測量

Tab.1 Comparison of cross-sectional areas and DTI parameters between bilateral trigeminal nerves表1 雙側(cè)三叉神經(jīng)截面積及DTI參數(shù)的比較（n=49，±s）

Tab.1 Comparison of cross-sectional areas and DTI parameters between bilateral trigeminal nerves表1 雙側(cè)三叉神經(jīng)截面積及DTI參數(shù)的比較（n=49，±s）

＊P＜0.05

Tab.2 Comparison of cross-sectional areas and DTI parameters of the affected trigeminal nerves between group A,group B and group C表2 A組、B組和C組患側(cè)三叉神經(jīng)CSA及DTI參數(shù)的比較（±s）

Tab.2 Comparison of cross-sectional areas and DTI parameters of the affected trigeminal nerves between group A,group B and group C表2 A組、B組和C組患側(cè)三叉神經(jīng)CSA及DTI參數(shù)的比較（±s）

＊P＜0.05；a與 A 組比較，b與 B 組比較，P＜0.05

3 討論

TN是以三叉神經(jīng)感覺分布區(qū)突發(fā)的、劇烈的、短暫的、反復(fù)性電擊樣或刺痛樣疼痛為特征的一類臨床疾?。?］。大多數(shù)原發(fā)性TN都是由于血管壓迫三叉神經(jīng)REZ段造成的［7］，這是由于該段是神經(jīng)髓鞘由少突膠質(zhì)細(xì)胞移行為施旺細(xì)胞的區(qū)域［7］，組織學(xué)上比較薄弱，容易造成神經(jīng)的脫髓鞘，繼而產(chǎn)生自發(fā)電位及異位電位［8］，最終引起疼痛癥狀。臨床上通常采用高頻熱凝固術(shù)［9］、球囊成形術(shù)、經(jīng)皮甘油神經(jīng)射頻術(shù)、微血管減壓術(shù)（microvascular decompression，MVD）以及立體定向治療術(shù)進(jìn)行治療。

DTI可以反映人體組織內(nèi)水分子運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散速度及優(yōu)勢方向，是一種無創(chuàng)的磁共振檢查技術(shù)，并可以在活體狀態(tài)下評估白質(zhì)纖維束的走行、方向、髓鞘化等信息［10］。三叉神經(jīng)周圍支也是白質(zhì)纖維束，故利用DTI一些特征性的參數(shù)有助于進(jìn)一步對TN及TN相關(guān)性疾病進(jìn)行鑒別［11］。FA值可以提供白質(zhì)纖維束微結(jié)構(gòu)改變的量化指標(biāo)，MD、AD、RD值與神經(jīng)軸突完整性、髓鞘化程度及神經(jīng)水腫情況密切相關(guān)［12］，因此DTI技術(shù)對三叉神經(jīng)可以進(jìn)行系統(tǒng)和量化的評估［13］，進(jìn)一步了解TN的病因及發(fā)病機(jī)制，有助于臨床工作的開展。

本研究基于上述理論測量TN患者健側(cè)及患側(cè)三叉神經(jīng)的各項(xiàng)參數(shù)值，用來反映該神經(jīng)纖維的組織特征及微結(jié)構(gòu)的改變，并且以健側(cè)三叉神經(jīng)各導(dǎo)出量作為對照，進(jìn)行對比研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)患側(cè)三叉神經(jīng)的FA值明顯低于健側(cè)，而MD值明顯高于健側(cè)，與Neetu等［14］的研究結(jié)論一致。這種結(jié)果是由于NVC造成的長期慢性壓迫使得三叉神經(jīng)發(fā)生慢性缺血性改變，部分細(xì)胞及髓鞘破壞，細(xì)胞外水腫、纖維破壞數(shù)目減少，水分子擴(kuò)散能力增加，導(dǎo)致MD值增大，而纖維完整性缺失使FA值減小。這就為TN外科手術(shù)治療提供了比較可靠的影像學(xué)依據(jù)，從微觀角度提示了NVC對周圍神經(jīng)的影響。劉永等［15］和孫曉輝等［16］學(xué)者在研究中還發(fā)現(xiàn)FA值與血管神經(jīng)壓迫程度相關(guān)，即壓迫程度越大，F(xiàn)A值越小。本研究也發(fā)現(xiàn)三叉神經(jīng)萎縮組（C組）的FA值顯著低于單純接觸組（A組）和神經(jīng)移位組（B組），而單純接觸組與神經(jīng)移位組之間相似，這也說明NVC的程度對于FA值的影響有決定性作用。

通過測量雙側(cè)三叉神經(jīng)的CSA發(fā)現(xiàn)，患側(cè)三叉神經(jīng) CSA 小于健側(cè)，這與 Leal等［17-18］及 Duan 等［19］報(bào)道一致。其機(jī)制可能是神經(jīng)長期受血管壓迫，導(dǎo)致神經(jīng)纖維萎縮、變性及破壞，繼而引起神經(jīng)變細(xì)，本研究中還發(fā)現(xiàn)隨著NVC程度的加重，CSA呈逐漸減小的趨勢，異常神經(jīng)電傳導(dǎo)增加，臨床癥狀逐漸加重。RD是DTI中一種特異性的參數(shù)，表示垂直于軸索方向白質(zhì)水分子彌散的變化，代表軸索髓鞘的改變。此前有少量利用RD值對TN的軸索進(jìn)行評估的報(bào)道，本研究在患側(cè)與健側(cè)之間，以及患側(cè)不同組別之間進(jìn)行RD值的相互比較，發(fā)現(xiàn)TN患側(cè)的RD值明顯高于健側(cè)，這與Liu等［20］結(jié)論一致，在TN微結(jié)構(gòu)改變上進(jìn)一步證實(shí)，TN的產(chǎn)生機(jī)制并不是由于軸索的損傷及破壞，而是由于軸索髓鞘的變化。并且在進(jìn)一步研究后發(fā)現(xiàn)，隨著NVC程度的加重，RD值會(huì)逐漸增大，這也是一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)，RD值與FA值的變化規(guī)律共同受NVC程度的影響，這就給研究提出了新的方向，可以通過長期隨訪TN患者術(shù)后的DTI參數(shù)值來判斷臨床治療效果，建立影像學(xué)的生物標(biāo)記［21］，并且可以進(jìn)行影像學(xué)數(shù)據(jù)與臨床癥狀的相關(guān)性分析，進(jìn)一步指導(dǎo)臨床選擇合理和有效的治療手段。AD是衡量平行于軸索方向白質(zhì)水分子彌散的參數(shù)，反映軸索白質(zhì)纖維束的改變，是評估軸索完整性重要的微結(jié)構(gòu)指標(biāo)，在本次研究以及以往的實(shí)踐中，健側(cè)及患側(cè)、患側(cè)組間比較并沒有任何差異［22］，這也提示TN患者軸索并沒有顯著受損，不是致病的主要因素。

綜上所述，MRI DTI序列對于揭示NVC造成的三叉神經(jīng)微觀結(jié)構(gòu)改變有顯著的價(jià)值，各個(gè)參數(shù)可以有效地區(qū)分健側(cè)及患側(cè)的差別，患側(cè)三叉神經(jīng)的各項(xiàng)DTI參數(shù)值與NVC的嚴(yán)重程度有一定相關(guān)性，這對TN患者進(jìn)行術(shù)前治療方案的選擇和預(yù)后的評估有一定指導(dǎo)意義。

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