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腦白質(zhì)病變的常規(guī)影像

 吳海香 2024-03-16 發(fā)布于河南

在過去的幾十年里,借助腦影像學檢查,人們發(fā)現(xiàn)小血管病(SVD)相關的腦損害相當廣泛和多樣化。雖然已明確腔隙性梗死,特別是腦深部出血與小血管病相關,接受腦白質(zhì)彌漫性損害是腦微血管病的標志之一仍然經(jīng)歷了一些時間。一定程度上,這有點奇怪,因為關于動脈硬化造成的彌漫性腦損害的研究可追溯到至少Otto Binswanger和Alois Alzheimer所在的19世紀末。他們描述了一種病理學發(fā)現(xiàn),并稱為“動脈硬化性腦變性”,即“肉眼能看到皮質(zhì)和髓質(zhì)(白質(zhì)),特別是腦干(基底核)和內(nèi)囊區(qū)的臨近血管區(qū)的多處腦區(qū)染色變?yōu)闇\灰色到赤褐色,呈輕度凹陷。他們同時提出,同皮質(zhì)一樣,在髓質(zhì)局灶性改變的中心位置也發(fā)現(xiàn)了高度動脈硬化改變的血管。60多年之后的1962年,Jerzy Olszewski重新定義了皮層下動脈硬化腦病或Binswanger病的病理改變:動脈硬化性改變主要影響至皮質(zhì)下灰質(zhì)和白質(zhì)的穿支血管,造成多發(fā)小范圍缺血伴有彌漫性脫髓鞘,而弓狀纖維并不受累。當首次通過CT掃描發(fā)現(xiàn)患有神經(jīng)精神缺損癥狀的患者有腔隙性梗死的腦深部白質(zhì)病變,與Binswanger描述一致時,這一理論又引起了重視。隨著高分辨掃描技術的進步,發(fā)現(xiàn)越來越多的人有某種程度的腦白質(zhì)病變。Vladimir C.Hachinski認為這不能證明Binswanger病的流行,而是影像學檢查更敏銳的結果。同樣,由于MRI技術的引進,導致對白質(zhì)改變的敏感性進一步增加,越來越多的老年人特別是那些有血管病危險因素的老人被發(fā)現(xiàn)存在局灶白質(zhì)異常信號,甚至成為常見的影像學表現(xiàn)。因此,人們用了幾年時間進一步明確白質(zhì)病變(WML)不斷出現(xiàn)的形式以及臨床的重要性。同時證實廣泛的WML是小血管病相關的腦損害的標志,并指出不是所有的偶然發(fā)現(xiàn)的WML都是SVD。小血管病相關的WML與其他腦白質(zhì)病變是不同的,鑒別診斷意義重大,特別是與多發(fā)性硬化(MS)鑒別。因此,我們將闡述SVD相關的腦白質(zhì)病變CT和MRI的特點,利用常規(guī)腦成像手段測量WML以評估其嚴重程度。用增強MRI評估WML區(qū)域內(nèi)的結構異常以及普通序列上看起來似乎正常的腦白質(zhì).

CT特征



由于X線的衰減,SVD相關的WML在CT上變得明顯,呈現(xiàn)或多或少的低密度影,仍高于腦脊液密度,這提示白質(zhì)病變區(qū)域有組織破壞。病變區(qū)域的特征性病理改變主要是髓鞘的脫失,有人稱白質(zhì)更廣泛的破壞為“不完全的梗死”。為了描述這種組織的疏松特征,產(chǎn)生了術語“腦白質(zhì)疏松(leukoaraiosis)”,它來源于希臘語,其中“l(fā)euko-”代表“白色”,“araios”代表疏松。目前建議把CT上可見的WML用于MRI相對應的術語描述,即描述性的術語“白質(zhì)低衰減”或“白質(zhì)低密度”。


SVD相關的WML對稱分布在腦各處,好發(fā)于腦室旁及深部白質(zhì),這些病灶常不明確,特征性的不累及皮層下U形纖維(圖1)。因此,WML可以區(qū)別于梗死,基于這些特點,已有報道針對存在白質(zhì)疏松和梗死與否達成了基本至實質(zhì)性的共識。(表1),鑒別診斷中的其他問題很少見。在白質(zhì)疏松病變內(nèi)的小的急性梗死灶不能通過CT或常規(guī)MRI序列除外,但可以通過MRI的DWI來確定(圖2),而一些更分散的白質(zhì)病變在CT上可能不明顯(圖3)。然而,當在評估神經(jīng)或神經(jīng)精神異常的患者中偶然發(fā)現(xiàn)WML時,SVD相關的WML和白質(zhì)疏松引起人們對微血管病和致病因素的關注,并且當發(fā)現(xiàn)腔隙性梗死或腦微出血時,SVD相關WML和白質(zhì)疏松提供了微血管病相關病理改變的證據(jù)。

圖片

圖1 CT顯示包括側腦室旁廣泛的白質(zhì)區(qū)有彌漫性中至重度低密度影,弓狀纖維不受累。右側殼核可見一個小的陳舊腔隙性梗死(箭頭所指)

表1  用于區(qū)分梗死和腦白質(zhì)疏松的CT標準

            梗死           腦白質(zhì)疏松
邊界清楚邊界不清、斑片狀、彌漫樣
楔形僅累及白質(zhì),未累及皮層
常擴展至皮層側腦室和局部腦溝不受累

符合特定血管分布


可累及內(nèi)囊、基底核或丘腦


同側側腦室或腦溝擴大

圖片圖2 CT(A)和MRI(B)顯示廣泛的WML。只有彌散加權MRI(C)可見右側半卵圓中心一小的急性梗死。ADC(D)顯示彌散受限,證實為急性缺血(寬箭頭)。E、F顯示T1矢狀位可見幾乎全部白質(zhì)略低信號,弓狀纖維不受累。

圖片圖3不同程度的深部WML(從左到右CT/MRI的T?加權相/MRI的FLAIR相)。MRI可見點狀(第一排)及早期融合的WML(中間一排),CT不能清楚地顯示,除非在陳舊腔隙旁的半卵圓中心內(nèi)明顯更廣泛的組織破壞區(qū)域可在CT顯示(中圖的箭頭所示)。下方一排所示融合成片的WML(亦可見側腦室旁腔隙)。

MRI特征


WML在MRI的T?加權相上表現(xiàn)為高信號,最初被一些人認為是不明確的亮物質(zhì)(UBOS),目前更普遍的把假定的血管源性WML稱為白質(zhì)高信號(WMHs),但T?上的白質(zhì)高信號和許多類型的組織損傷都有關,因此不足以作為特異性確診依據(jù)。因此,用MRI診斷SVD相關的WML除了結合信號特點,還應注意病灶分布范圍。正如已有的CT上的定義,與直接的梗死或其他腦實質(zhì)的完全損害不同,WML只有微小的組織損傷。這就意味著WML在各序列都有明顯區(qū)別于腦脊液的信號(圖4)。在質(zhì)子DWI(理想的顯示CSF的低信號)上表現(xiàn)為高信號,在抑制CSF信號的T?加權序列呈高信號,如FLAIR序列。T?加權相上,SVD相關的WML可無異常或弱的信號,但應用T?加權,如反轉序列可能看到異常。這使SVD相關的WML明顯區(qū)分于多發(fā)性硬化導致的更廣泛的白質(zhì)破壞,后者常在T?WI呈黑色,邊界清楚的病灶,稱之為黑洞。SVD和MS相關WML的不同的信號特征代表不同的脫髓鞘程度,可以通過磁化傳遞成像進行量化來證實,SVD相關的WML首先出現(xiàn)在深部白質(zhì)和側腦室旁,皮層下弓狀纖維不受累。利用病變概率圖也證實了這種分布形式(圖5)。WML的大小不同,深部白質(zhì)病變從點片狀到大的融合病灶(圖3)。病灶的邊界大都不清,不規(guī)則。

圖片圖4不同MRI序列顯示的融合成片的WML。(A)質(zhì)子加權相;(B)T?加權相;(C)液體衰減反轉恢復序列(FLAIR);(D)T?加權(需要注意幾乎所有的WML在這個T,加權相上表現(xiàn)為明顯的稍低信號的病變,這與其他的T,加權掃描,比如圖3所示的不同,但信號明顯高于腦脊液信號)

圖片圖5 WML的病變概率圖顯示點狀和早期融合至已經(jīng)融合WML的分布模式非常相似,更易累及深部和側腦室周國的白質(zhì)。

與側腦室直接相鄰的高信號的形狀部分也不同于深部白質(zhì),沿著側腦室走行(圖6)。通常在側腦室旁形成相當清晰的邊界。如,這些高信號的橫軸厚度從筆尖樣到幾毫米的光滑的暈線。側腦室旁WML更進一步的特征和更局灶的類型是側腦室角呈帽狀包繞的高信號。最終不規(guī)則高信號可從側腦室邊延伸入深部白質(zhì),使腦室旁和深部白質(zhì)病灶間的界限模糊。側腦室旁的高信號和深部白質(zhì)WML是否有同樣的病因及臨床表現(xiàn)仍有爭議,目前還不清楚。引申出的問題是側腦室旁及深部WML是否應分別評估。目前尚無一致結論。

圖片圖6 FLAIR顯示不同類型的腦室旁WML。(A)前角的帽狀高信號;(B)側腦室旁帶狀高信號;(C)側腦室旁局灶或不規(guī)則的病變延伸到深部白質(zhì)

組織病理學資料提示,側腦室旁和深部WML至少部分地潛在形態(tài)學底物是有區(qū)別的。已證實,沿著側腦室的平滑的高信號可能是經(jīng)室管膜的腦脊液流動的增加,間質(zhì)液的聚集,可能是形成“帽”的原因,而更廣泛的深部WML可能與缺血損害有關。最近的多數(shù)關于非癡呆社區(qū)人群的不同類型側腦室旁WML的大的隊列研究也支持這一結論,即所有的側腦室旁的高信號都是真正的異常病變。腦室旁薄層的白質(zhì)高信號的患者比厚層的高信號邊以及腦室旁高信號延伸并與深部WML融合的患者可能更多的合并有高血壓、高脂血癥,有卒中的影像學證據(jù)。這也在某種程度上驗證了神經(jīng)病理學發(fā)現(xiàn)。這個工作也證實了在深部及側腦室旁白質(zhì)的程度之間相當密切的關聯(lián),然而,這實際上不一定排除表現(xiàn)為相同征象的不同的病理機制。

上述對SVD相關WML的認識有助于同其他的WML鑒別,特別是同多發(fā)性硬化鑒別,多發(fā)性硬化病灶邊界更清晰,呈圓形或卵圓形,常局限于側腦室邊或皮質(zhì)下的白質(zhì),即發(fā)生于近皮質(zhì)區(qū),而SVD相關WML不會累及顳葉白質(zhì)及小腦(MS常受累),MS病灶組織破壞明顯,形成所謂黑洞。表2總結了SVD相關的WML與MS的病灶不同之處。
表2 SVD相關的腦WML與多發(fā)性硬化病灶影像學特征的對比

SVD相關的WML 多發(fā)性硬化的病變
病灶形狀    斑片狀卵圓形(圓形)
邊界不清清晰
典型病灶深部白質(zhì),不累及顳葉(除了CADASIL)及小腦側腦室旁、近皮質(zhì)、幕下

病灶分布

對稱隨機,不對稱

組織破壞

沒有明顯/可見的組織損害

散在的多樣的組織損害,常見“黑洞”

增強掃描
常見
SVD信號異常不僅出現(xiàn)在半球深部或腦室旁白質(zhì),也可出現(xiàn)在腦干。與幕上的WML相比,它們常定義不明確,多累及腦干的中心部位,與T?相(圖7)所見到的組織破壞無關,提示有嚴重的SVD。因此,通常與更廣泛的深部及側腦室旁WML有關,但也可獨立存在。后者原因尚不明確。除上述的影像特點外,缺乏相關的特殊的神經(jīng)系統(tǒng)或臨床表現(xiàn)有助于其與其他腦干病變鑒別。

圖片圖7很可能與SVD相關的橋腦片狀/不規(guī)則的高信號,CT上不顯示

重要的是,基底核及丘腦可以見到類似于(或可能已經(jīng)明確為)SVD相關的WML的局部高信號(圖8)。與白質(zhì)區(qū)內(nèi)的病灶比較,這更難與真正的局部缺血損害區(qū)分,如梗死的殘留。存在爭議的是白質(zhì)傳導束也通過基底核,可有信號改變,從而驗證了WML的術語。另一方面,某種程度上,這種信號異常主要累及灰質(zhì)或除外白質(zhì)傳導束,常規(guī)的MRI檢查不能確定,提示應該對深部灰質(zhì)的高信號病變分開評估。或者可用統(tǒng)一的定義“皮層下高信號”同時涵蓋WML和基底核及丘腦的高信號。

圖片圖8深部和側腦室旁白質(zhì)和基底核區(qū)(A)CT的低密度影和(B)MRI的FLAIR序列的高信號。(B)MRI也顯示基底核區(qū)類似腦脊液信號影,可能是擴大的血管周圍間隙和陳舊腔隙性梗死(箭頭所示)

一些特殊的小血管異常和白質(zhì)特征性分布有關,與常見的不同,比如CADASIL的WML)多出現(xiàn)在題極、外囊以及幕下(圖9)。同樣,其他遺傳性SVD也可能有特殊的白質(zhì)病變分布特點。

圖片圖9疑似CADSIL的WML分布模式,WML也累及顳極(白圖所示)及外囊(箭頭所示)

量化WML的負荷


為臨床及研究目的,需要獲得總的SVD相關的WML負荷的測量方法。肉眼及常規(guī)影像檢查相對快捷簡便。因此,已開發(fā)了幾種評定量表,對WML進行分級,部分也旨在同時適用于CT/MRI。總體來說,這些量表顯示出良好的評價一致性,并且與從完全定量得到的白質(zhì)損傷體積充分相關。然而,很明顯一些觀察到的WML與臨床表現(xiàn)和血管危險因素之間關系的差異至少部分歸因于所采用的評分系統(tǒng)不同,而不是真正的區(qū)別的證據(jù)。這種以及非線性評分系統(tǒng)顯然有利于真正的體積測量。然而,全定量技術還是有一些缺陷,包括老齡腦和WML本身的信號改變]。此外,在發(fā)生腦WML之前常有信號輕微的增加,證明其常隱性發(fā)展,同時容易使人難以區(qū)分異常和正常的WML。在多中心的研究中由于應用不同的MRI掃描,不能提供完全一致的序列而使得這些問題就顯得尤為突出。令人欣慰的是,盡管研究者們應用不同的測量和評分方法,但是研究結果均顯示出WML受累與臨床表現(xiàn)具有相關性。對白質(zhì)損害的測量方法的研究仍是我們面臨的一個挑戰(zhàn)。

結論


常規(guī)的腦影像學檢查特別是MRI的應用能發(fā)現(xiàn)SVD相關的WML的白質(zhì)損害病灶。CT上表現(xiàn)為難以定義的低密度,MRI的T?相呈高信號。深部白質(zhì)的WML從點狀到融合成片的病變,縱向可平行于側腦室邊。雖然常規(guī)的MRI顯示的WML的不同表現(xiàn)和程度對整體的白質(zhì)病變的嚴重程度給出了良好的評價,但WML僅僅是非常規(guī)影像所示的SVD相關的白質(zhì)損害的“冰山一角”。除了一般SVD相關的WML的特征性的影像表現(xiàn),進一步的單個WML的病因及起源仍然不清楚。除用于鑒別診斷外,CT對于WML的科學性和臨床評價并沒有太大的應用價值。

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