磁共振成像在面肌痙攣中的研究進(jìn)展

章晶月，郭蘭田（通信作者）

（1濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科 山東 濱州 256603）

（2濱州醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)院 山東 煙臺(tái) 264003）

原發(fā)性面肌痙攣（hemifacial spasm，HFS）主要表現(xiàn)為面部肌肉不自主痙攣，早期癥狀通常起自眼輪匝肌，呈漸進(jìn)性發(fā)展，逐漸蔓延至整個(gè)半面，甚至頸闊肌。其發(fā)病機(jī)制尚不明確，主要學(xué)說(shuō)包括“中樞學(xué)說(shuō)”“周圍學(xué)說(shuō)”兩種，兩種學(xué)說(shuō)共同的病理學(xué)基礎(chǔ)是面神經(jīng)根中央髓鞘和周圍髓鞘過(guò)渡區(qū)易發(fā)生脫髓鞘改變[1]。HFS的病因主要為血管壓迫面神經(jīng)根出口區(qū)(facial root exit zone，fREZ)。微血管減壓術(shù)（microsurgical vascular decompression，MVD）可有效緩解面神經(jīng)根的血管壓迫。術(shù)前評(píng)估神經(jīng)血管關(guān)系至關(guān)重要。磁共振技術(shù)提示HFS患者存在腦結(jié)構(gòu)和功能的改變。本研究主要從高分辨率MR成像及圖像后處理技術(shù)、基于體素的形態(tài)學(xué)測(cè)量（voxel based morphometry，VBM）、靜息態(tài)功能MRI（resting-state functional MRI，rs-fMRI）、彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）4 個(gè)方面綜述 MRI在HFS中的研究進(jìn)展。

1 高分辨率MR成像及圖像后處理技術(shù)

清楚顯像橋小腦區(qū)的面神經(jīng)與血管是磁共振結(jié)構(gòu)成像的首要任務(wù)。血管和神經(jīng)的MRI序列根據(jù)血管顏色分為“黑血法”序列和“白血法”序列。①“白血法”序列圖像特點(diǎn)是血流速度快的動(dòng)脈血管表現(xiàn)為明顯高信號(hào)，腦脊液呈較低信號(hào)，面神經(jīng)和腦干呈中等信號(hào)，代表序列是三維時(shí)間飛躍磁共振血管成像（three dimensional time of flight MRA，3D-TOF-MRA），該序列的優(yōu)點(diǎn)是便于觀察責(zé)任血管的來(lái)源和走形，不足之處是對(duì)血流速度慢的小動(dòng)靜脈顯示欠佳。②“黑血法”序列圖像特點(diǎn)是腦脊液顯示為均勻一致高信號(hào)，代表序列是三維穩(wěn)態(tài)采集快速成像（three-dimensional fast imaging employing steady state acquisition with cycled phases，3D-FIESTA），其便于判斷神經(jīng)與血管關(guān)系，但當(dāng)責(zé)任血管細(xì)小且走形迂曲難以分辨[2]。與一類序列單獨(dú)使用相比，兩類序列聯(lián)合發(fā)現(xiàn)責(zé)任血管的陽(yáng)性率和總體準(zhǔn)確率較高[3]。

圖像后處理技術(shù)有助于顯示責(zé)任血管和神經(jīng)，其在HFS中的應(yīng)用包括多平面重建和三維重建。三維重建的步驟是利用白血法序列重建血管，利用黑血法序列重建神經(jīng)和腦干，最后將兩者融合觀察神經(jīng)與血管關(guān)系。Chan與Tan[4]發(fā)現(xiàn)沿面神經(jīng)長(zhǎng)軸斜冠狀位的重建有利于顯示面神經(jīng)與腦橋腹面緊密連接段與周圍血管關(guān)系。王銀占等[5]發(fā)現(xiàn)三維重建技術(shù)有助于顯示血管環(huán)壓迫面神經(jīng)，降低3D-FIESTA聯(lián)合3D-TOF MRA序列中的假陰性率。

2 VBM

VBM是對(duì)整個(gè)大腦解剖差異進(jìn)行評(píng)估，包括灰質(zhì)體積、白質(zhì)體積、腦脊液體積、顱內(nèi)總體積。Xu等[6]發(fā)現(xiàn)HFS患者右側(cè)杏仁核灰質(zhì)體積較健康對(duì)照組減小，可能與HFS患者痙攣性情感障礙和視覺注意障礙有關(guān)。Tu等[7]發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照組相比，全腦灰白質(zhì)體積和顱內(nèi)總體積無(wú)顯著差異，HFS患者右頂下小葉灰質(zhì)體積減小，小腦第Ⅷ小葉灰質(zhì)體積增加，表明HFS患者只存在局部灰質(zhì)改變，而不是全腦改變。Bao[8]發(fā)現(xiàn)HFS患者的丘腦、殼核、蒼白球、前額葉背外側(cè)皮質(zhì)灰質(zhì)體積較健康對(duì)照組顯著減小，與眼瞼痙攣患者病理生理機(jī)制所涉及的灰質(zhì)體積變化大部分重合，推測(cè)這兩種疾病病理生理機(jī)制相似，痙攣均與基底節(jié)-丘腦-皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)回路有關(guān)，HFS患者杏仁核、海馬旁回灰質(zhì)體積減小，這些灰質(zhì)與情緒調(diào)控相關(guān)，表明HFS可引起情緒障礙。

3 rs-fMRI

fMRI是基于腦代謝機(jī)制，利用去氧血紅蛋白改變T2弛豫時(shí)間的原理成像，其反映的是沒(méi)有任何感官或認(rèn)知刺激情況下自發(fā)性腦功能活動(dòng)。應(yīng)用于HFS的分析法包括局部一致性（regional homogeneity，ReHo）分析法和靜息態(tài)功能連接（resting state functional connectivity，rsFC）分析法。

3.1 ReHo分析法

ReHo可提示給定體素及其最近鄰體素間時(shí)間序列的同步性，反映同一腦區(qū)內(nèi)各神經(jīng)元自發(fā)活動(dòng)的一致性。ReHo值高代表給定內(nèi)腦區(qū)各神經(jīng)元活動(dòng)一致性良好。Tu等[7]發(fā)現(xiàn)較健康對(duì)照組，HFS患者左側(cè)舌回、右側(cè)楔前葉、左側(cè)額中回、左內(nèi)側(cè)扣帶回、右側(cè)顳上回ReHo值降低；左側(cè)中央前回、左側(cè)前扣帶回、右側(cè)腦干和小腦ReHo值增高，提示HFS與面部運(yùn)動(dòng)控制有關(guān)的大腦區(qū)域異常自發(fā)腦活動(dòng)有關(guān)。Luo[9]發(fā)現(xiàn)HFS患者右側(cè)后扣帶回的ReHo與神經(jīng)血管壓迫程度、痙攣嚴(yán)重程度正相關(guān)，提示右側(cè)后扣帶皮層ReHo可作為監(jiān)測(cè)HFS患者的替代指標(biāo)；右側(cè)后扣帶皮層的ReHo主要通過(guò)神經(jīng)血管壓迫程度的改變間接影響痙攣評(píng)分，提示右側(cè)后扣帶皮層的ReHo可能是HFS疾病的原因。

3.2 rsFC分析法

rsFC可提示功能相關(guān)但結(jié)構(gòu)不同的大腦區(qū)域自發(fā)低頻波動(dòng)的時(shí)間相關(guān)性，揭示各種病理狀態(tài)下內(nèi)在腦網(wǎng)絡(luò)的功能重組。該分析方法需要研究者選取種子點(diǎn)，種子點(diǎn)不同，研究結(jié)果也會(huì)各不相同。Xu[9]選取右側(cè)杏仁核為種子區(qū)，發(fā)現(xiàn)其與雙側(cè)內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)、眶額葉皮層FC增強(qiáng)，且杏仁核-內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)FC與焦慮狀態(tài)成正相關(guān)，證實(shí)痙攣性情感障礙的存在。此外，發(fā)現(xiàn)杏仁核-島葉FC增強(qiáng)且與痙攣嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，推測(cè)這可能與彌補(bǔ)頻繁面部收縮帶來(lái)的視覺缺陷有關(guān)，提示腦網(wǎng)絡(luò)存在功能重組。Niu等[10]選取左右丘腦作為種子區(qū)，發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照組相比，HFS患者雙側(cè)丘腦-雙側(cè)頂葉皮層FC增強(qiáng)，右側(cè)丘腦-左側(cè)軀體感覺關(guān)聯(lián)皮層FC與痙攣嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，右側(cè)丘腦-右側(cè)緣上回間FC與焦慮評(píng)分、抑郁評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，表明丘腦可以調(diào)節(jié)HFS的幾個(gè)核心癥狀，提示丘腦亞區(qū)參與HFS的病理生理機(jī)制。Gao[11]選取每個(gè)半球紋狀體的六個(gè)亞區(qū)作為種子區(qū)，發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照組相比，HFS患者除腹-吻側(cè)殼核外，余紋狀體亞區(qū)與運(yùn)動(dòng)皮層及情緒相關(guān)皮層間的FC均發(fā)生改變且腹側(cè)紋狀體-運(yùn)動(dòng)皮層FC與痙攣嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，提示皮質(zhì)-紋狀體網(wǎng)絡(luò)可能參與HFS的神經(jīng)病理機(jī)制。

4 DTI

DTI技術(shù)基于白質(zhì)束中水分子各向異性擴(kuò)散的原理進(jìn)行成像，其彌散特性指標(biāo)可反映髓鞘和軸突微結(jié)構(gòu)信息。DTI的彌散特性指標(biāo)包括各向異性分?jǐn)?shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）、平均彌散率（mean diffusivity，MD）、軸向擴(kuò)散率（axial diffusivity，AD）、徑向擴(kuò)散率（radial diffusivity，RD）。FA反映白質(zhì)纖維脫髓鞘和軸突細(xì)胞膜的完整性，MD反映細(xì)胞變性的嚴(yán)重程度，AD反映軸突損傷或變性的嚴(yán)重程度，RD是評(píng)估脫髓鞘或髓鞘形成障礙的敏感指標(biāo)?；诶w維束的空間統(tǒng)計(jì)分析方法（tract-based spatial statistics，TBSS）和基于感興趣區(qū)（region of interest，ROI）的分析方法是應(yīng)用于HFS的兩類彌散特性指標(biāo)分析方法。此外，利用DTI重建腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的方法也被用于HFS的研究中。分析網(wǎng)絡(luò)特征的主要參數(shù)有全局效率（Eglobal）、平均路徑長(zhǎng)度（Lp）、節(jié)點(diǎn)效率（Enodal）等。Eglobal、Lp是衡量腦網(wǎng)絡(luò)整合最常用的指標(biāo)，Lp越短，Eglobal越高，表明整個(gè)網(wǎng)絡(luò)腦區(qū)間信息轉(zhuǎn)換的平均能力越高。

4.1 TBSS

TBSS是一種基于圖像配準(zhǔn)，針對(duì)全腦體素的FA值提取白質(zhì)骨架，在白質(zhì)骨架上比較張量指標(biāo)在全腦體素水平的組間差異。與基于ROI的分析方法相比，其能排除主觀勾畫感興趣區(qū)的影響，更加客觀地反映白質(zhì)纖維束的變化。RD通常代表白質(zhì)的橫向擴(kuò)散方向，RD增加可能提示脫髓鞘和神經(jīng)炎癥。Guo等[12]通過(guò)TBSS分析發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照組相比，HFS患者的胼胝體干和膝部、雙側(cè)下縱束和下額枕束、左上縱束、內(nèi)囊左后肢、左丘腦后輻射FA值減小、RD值增大，提示HFS患者與運(yùn)動(dòng)、視覺、情感相關(guān)的白質(zhì)束存在微結(jié)構(gòu)變化；此外，右側(cè)下縱束和下額枕束的RD值與Cohen痙攣評(píng)分呈正相關(guān)，提示在HFS患者中，右側(cè)下縱束和下額枕束中髓鞘破壞的進(jìn)展可能與更嚴(yán)重和更難控制的面部肌肉收縮有關(guān)。Zhang[13]通過(guò)TBSS分析發(fā)現(xiàn)HFS組較健康對(duì)照組相比，雙側(cè)上縱束FA值增大，RD值減小，推測(cè)HFS患者的白質(zhì)微結(jié)構(gòu)存在重塑。此外，患者病程和Cohen分級(jí)與左側(cè)上縱束的FA呈正相關(guān)，表明左側(cè)上縱束的DTI參數(shù)有望成為HFS的影像學(xué)指標(biāo)。

4.2 基于ROI的分析方法

ROI是計(jì)算選取的特定解剖部位的DTI量化指標(biāo)的平均值。Jin[14]通過(guò)ROI發(fā)現(xiàn)較健側(cè)相比，患側(cè)面神經(jīng)池段FA值減低，ADC值增高，提示可以通過(guò)DTI確定面神經(jīng)池段是否存在脫髓鞘和軸索損傷診斷早期HFS；隨訪發(fā)現(xiàn)，癥狀緩解的患者術(shù)后6個(gè)月和1年患側(cè)的FA值明顯高于術(shù)前，ADC值明顯低于術(shù)前；癥狀沒(méi)有明顯緩解的患者，F(xiàn)A和ADC值與手術(shù)前相比沒(méi)有顯著變化，提示HFS相關(guān)癥狀的緩解與脫髓鞘的恢復(fù)之間存在正相關(guān)，可以使用客觀數(shù)據(jù)跟蹤HFS的恢復(fù)情況。

4.3 基于DTI重建腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)

Guo等[15]通過(guò)比較HFS患者和正常人腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋮?shù)，發(fā)現(xiàn)與正常人相比，HFS患者腦網(wǎng)絡(luò)Eglobal增高，Lp減小，多個(gè)皮層和皮層下區(qū)域的Enodal值增大，表明腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)在HFS中經(jīng)歷了廣泛的重組，患者的信息轉(zhuǎn)換和整合能力增強(qiáng)。

5 展望

高分辨率MRI辨認(rèn)責(zé)任細(xì)小動(dòng)靜脈仍是一個(gè)難題，今后的研究可以從兩個(gè)方面考慮：一是應(yīng)用更高場(chǎng)強(qiáng)MRI成像，二是應(yīng)用增強(qiáng)檢查提高靜脈的檢出率。磁共振技術(shù)提示HFS患者存在腦結(jié)構(gòu)和功能的改變，但關(guān)于存在變化的腦區(qū)結(jié)論各異，仍需要進(jìn)一步研究。