書名: 酒精醫學理論與臨床應用作者名: 陳華昌 王麗華主編本章字數: 7201字更新時間: 2022-04-21 16:55:39
第一節 酒精相關性中樞神經系統疾病的MRI檢查
一、韋尼克腦病
韋尼克腦病(Wernicke encephalopathy,WE)是由于缺乏維生素B1(硫胺素)所致的神經系統疾病。酗酒、營養不良、消化道手術、長期腸外營養(parenteral nutrition,PN)、神經性厭食、惡性腫瘤、妊娠嘔吐等因素會影響維生素B1攝入不足或吸收障礙,進而導致WE。本病的臨床表現為眼球運動障礙、共濟失調和精神障礙三聯征。其中精神障礙主要表現為情感淡漠、遲鈍和譫妄,如果精神癥狀表現為選擇性的認知功能障礙,包括近事遺忘、時間及空間定向障礙,而無全面的智能減退,說明出現了不可逆的Korsakoff綜合征。在臨床中只會有少數患者出現典型的三聯征,多數患者僅有一到兩種臨床癥狀,部分早期患者甚至無任何特異性癥狀,導致臨床診斷WE十分困難,并且誤診率很高。而WE的MRI影像表現具有一定的特征性,故MRI可為WE的診斷提供幫助。
(一)MRI表現
1.常規MRI
韋尼克腦病常規MRI表現相對特異,表現為在第三、四腦室旁、導水管周圍、乳頭體、四疊體及丘腦內側可見對稱性長T1、長T2信號影,T2-FLAIR像(fluid attenuated inversion recovery,液體衰減反轉恢復序列)呈高信號。另外,小腦齒狀核、腦橋被蓋、紅核、中腦頂蓋、尾狀核及大腦皮質等部位也會受累及,急性期病灶內可見出血。
常規MRI檢查雖然特異性高,敏感性卻較低。在亞急性期或晚期時,由于血腦屏障及細胞膜的破壞,血管源性水腫占據優勢,細胞間隙增大及組織總含水量增加,常規MRI多可以顯示信號異常。如常規MRI影像顯示正常,可能是由于病程處于急性期,并不能完全排除韋尼克腦病的可能。
2.MRI增強掃描
由于韋尼克腦病急性期血腦屏障的破壞,增強掃描可使病灶不同程度強化,乳頭體強化尤其有代表性。急性期進行增強掃描可增加小病灶的檢出率,治療之后進行的增強掃描則對于鑒別診斷和療效評價有重要意義,病情好轉時強化病灶會縮小甚至消失。
3.磁共振擴散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)
常規 MRI只反映組織總含水量的變化,而DWI則對水分子的彌散運動十分敏感,只要水分子出現彌散障礙,DWI就可出現異常信號改變。在韋尼克腦病早期,由于缺乏維生素B1,細胞功能發生障礙,致使細胞內外滲透濃度失衡,進而導致細胞毒性水腫,細胞體積增大,細胞間隙減少,水分子彌散障礙。水分子彌散障礙導致病灶區域表觀彌散系數(apparent diffusion coefficient,ADC)值降低,DWI像表現為高信號影。有時DWI像表現為高信號但ADC值卻增加,這是由于T2穿透效應的影響,反映局部伴發血管源性水腫。
所以DWI能夠使韋尼克腦病的陽性檢出率提高,尤其可以在患者出現典型臨床癥狀之前發現病變,繼而補充維生素B1,防止不可逆的Wernicke-Korsakoff綜合征的出現。細胞毒性水腫和血管源性水腫具有可逆性,經過及時治療病灶可縮小或消失,可見DWI結合ADC值不僅可以早期發現病灶,其對評價臨床預后也具有重要價值。
4.氫質子磁共振波譜成像(1H-Magnetic resonance spectroscopy,1H-MRS)
韋尼克腦病患者N-乙酰天冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)/肌酸(Cr)比值下降,乳酸(Lac)峰值升高,膽堿(Cho)減低,Cho/Cr無明顯減低;治療后監測NAA/Cr比值的變化,可以提示腦神經元是否發生不可逆性損害,幫助確定神經細胞的存活以及對Wernicke-Korsakoff綜合征的預后評估方面有極大幫助。
(二)鑒別診斷
1.Leigh 綜合征又稱為 亞急性壞死性腦病(subacute necrotizing encephalopathy)
它是一種常染色體隱性遺傳性疾病,嬰幼兒最多見。與韋尼克腦病以乳頭體、第三、四腦室及導水管周圍病變不同。該病常累及大腦深部基底節,包括殼核、蒼白球和尾狀核,還會累及大腦腳和小腦齒狀核,引起核團壞死、軟化,其最常見的MRI表現為中腦雙側對稱性T1WI低信號、T2WI高信號。
2.肝豆狀核變性(hepatolenticular degeneration,HLD)
又稱威爾遜病,是一種常染色體隱性遺傳病。MRI典型表現為雙側基底節區豆狀核對稱性新月形長T1、長T2信號,呈八字形,病情嚴重時丘腦、腦干亦會受累,疾病晚期會出現腦白質萎縮。該病大多為雙側對稱,也有非對稱性或單側受累。與韋尼克腦病不同的是,肝豆狀核變性不累及乳頭體。
3.腦橋中央髓鞘溶解癥(central pontine myelinolysis,CPM)
該病主要見于長期營養不良者和慢性酒精中毒患者。一般出現臨床癥狀1~2周后,腦橋中央會出現長T1、長T2信號,典型病灶于軸位像上呈蝴蝶形,在矢狀位為卵圓形,在冠狀位為蝠翼形。病變主要影響腦橋基底部的白質,中央的皮質脊髓束不受累,這與韋尼克腦病主要分布在皮質不同。
4.基底動脈尖綜合征(top of basilar syndrome,TOBS)
為基底動脈頂端血液循環障礙所致的一組臨床綜合征,病因多為心源性腦栓塞,少數可為動脈粥樣硬化斑塊脫落。該病分為兩組,分別為影響中腦、丘腦的腦干首端梗死和影響顳葉內側面、枕葉、小腦的大腦后動脈區梗死。MRI 表現為延髓、腦橋、中腦、雙側丘腦、雙側小腦半球和雙側顳葉、枕葉多發長T1、長T2信號,極少累及乳頭體。
5.多發性硬化(multiple sclerosis,MS)
是一種中樞神經系統脫髓鞘疾病,好發于中青年女性,特點是病灶播散廣泛,病程中常有緩解復發交替的神經系統損害癥狀。與韋尼克腦病不同,該病主要分布于白質,表現為卵圓形或圓形長T1、長T2信號,雙側腦室旁病灶多垂直于側腦室,稱為“直角脫髓鞘征”,與炎癥沿血管蔓延有關,被認為是MS的特征性表現。
6.甲硝唑性腦病(metronidazole-induced encephalopathy,MIEP)
為甲硝唑誘發的腦病,臨床上少見,其MRI 表現與韋尼克腦病相似。輕度MIEP患者會出現認知功能障礙,如學習和記憶能力下降,嚴重時會出現意識水平下降。MIEP患者一定有甲硝唑使用史,及時停用甲硝唑后,患者的癥狀和MRI表現均可明顯好轉。
7.病毒性腦炎(viral encephalitis,VE)
病毒性腦炎是指病毒直接侵犯腦實質而引起的原發性腦炎,其臨床表現差異較大,主要取決于神經系統受累的部位、病毒致病性的強度及患者的免疫反應。典型MRI表現為皮質及皮質下區散在分布的多發性腦回樣、點片狀或斑片狀長T1、長T2信號。早期進行抗病毒治療,病灶會減小甚至消失。
8.一氧化碳中毒性腦病
是含碳物質燃燒不完全時的產物經呼吸道吸入引起中毒。一氧化碳極易與血紅蛋白結合,使血紅蛋白喪失攜氧的能力和作用,造成組織窒息。臨床表現主要為缺氧,其嚴重程度與碳氧血紅蛋白(HbCO)的飽和度呈比例關系。輕者有頭痛、無力、眩暈、勞力性呼吸困難,癥狀加重時,患者口唇呈櫻桃紅色,可有惡心、嘔吐、意識模糊、虛脫或昏迷,重者呈深昏迷,伴有高熱、四肢肌張力增強和陣發性或強直性痙攣。典型MRI表現為雙側大腦皮層下白質及蒼白球或內囊大致對稱的斑片狀長T1、長T2信號影,后期可見腦室擴大或腦溝增寬。
二、腦橋中央髓鞘溶解癥
腦橋中央髓鞘溶解癥(central pontine myelinolysis,CPM)是一種臨床上罕見的脫髓鞘疾病,以腦橋髓鞘溶解為其病理特征。以四肢癱和假性延髓性麻痹為典型臨床表現,四肢癱常對稱,罕見偏癱,可以是痙攣性的,也可以是弛緩性的,一般有腱反射亢進等病理征。假性延髓性麻痹則以一側或雙側外展神經麻痹為主,偶爾會出現核間性眼肌麻痹和Horner綜合征。常見于慢性酒精中毒、重度營養不良及感染性疾病等。發病機制與水電解質代謝紊亂中過快糾正低鈉有關。發生低鈉血癥時,腦細胞內的鉀離子和有機溶質發生代償性下降,當低鈉血癥糾正過快時,腦細胞內的鉀離子和其他電解質不能相應地迅速恢復正常,導致腦細胞相對于正常細胞外液而言成為低滲液,水分子便從腦細胞內進入到細胞外液中,從而導致腦細胞脫水,在腦細胞脫水時,細胞內的鈉離子濃度又迅速升高。由于滲透壓改變引起的水分子運動導致了滲透性內皮損傷,富含血管的灰質在局部釋放大量髓磷脂毒性因子。由于腦橋為灰白質交替的網狀結構,因此灰質釋放的髓磷脂毒性因子可迅速作用于周圍白質,使其發生髓鞘溶解,而其他區域白質由于主要為白質束,故無髓鞘溶解。可見,對于誘導CPM發生,糾正低血鈉的速度比低血鈉的程度重要得多。近年來隨著MRI的廣泛應用,CPM的診斷能力和水平有較大提高。
(一)MRI表現
1.常規MRI
CPM典型MRI表現為腦橋中央對稱性長T1、長T2信號影,于FLAIR像呈高信號,軸位圖像上病灶形態為三叉形,矢狀面上為卵圓形,冠狀面上為蝙蝠翼形。CPM病灶的大小隨發病時間不同而有所改變,急性期病灶周圍有輕度水腫,范圍較大,邊界不清,隨著時間的延長,水腫逐漸消失,病變范圍縮小,邊界變得清晰。CPM患者早期出現臨床癥狀后常規MRI仍可呈陰性表現。由于功能改變早于形態學改變,因此能夠觀察到功能改變的MRI檢查技術對于及時診斷CPM有很大意義。
2.MRI增強掃描
CPM于增強MRI的表現較為復雜,大致有三種強化形式:中心強化、邊緣強化、無強化,其中大多無強化。不同強化形式是由于病變處于不同時期或存在膠質增生等原因。
3.磁共振 彌散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)
是探測水分子運動的最敏感的檢查手段,DWI比常規MRI能夠更早發現CPM。在CPM早期,由于髓鞘溶解,局部出現細胞毒性水腫,DWI呈高信號,ADC值降低。非急性期病灶DWI呈高信號,而此時ADC值升高,說明存在T2穿透效應所致,而此時T2WI上呈高信號可能是由于存在血管源性水腫和膠質增生所致。
而在臨床癥狀改善或消失后,位于腦橋中央的T2WI高信號可持續存在,這是由于膠質增生引起。而ADC值的恢復同臨床癥狀的恢復基本是平行的。因此,DWI更有助于評價療效和預后。
4.彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)
是在 DWI基礎上發展起來的 MRI技術。它從量和方向上反映成像體素內的彌散變化,可以無創地提供有關人體微觀結構、神經纖維走向及受損情況、膜滲透性以及溫度方面的信息,因此也可間接地評價中樞神經系統的病理生理學改變。纖維束示蹤(fiber tracking,FT)是根據從DTI中得到的數據直觀地描述白質纖維束空間分布的技術。DTI通過ADC、各向異性分數(FA)等不同參數成像可間接反映組織的完整性,FA是表示白質各向異性及完整性的一個度量標準,組織密度的改變、髓鞘損傷和脫失以及纖維數量減少等因素會使FA值發生改變;平均ADC反映的是體素內彌散橢球體軸向和徑向的平均彌散系數,是一個評價細胞膜或髓鞘等彌散障礙大小的定量指標。DTI已經廣泛應用于各種能夠影響腦白質的病變成像中。
DTI和FT可以直觀顯示CPM的白質纖維束,于CPM早期即可發現病變。病灶ADC值明顯增加而FA值降低是由于髓鞘脫失導致水分子在纖維束間彌散更加自由,使平均彌散系數增高,而由于髓鞘脫失使水分子彌散的方向變得不規則,從而使FA值降低,DTI對CPM的早期診斷和預后評價有重要價值。
5.氫質子磁共振波譜成像(1H-MRS)
由于CPM病灶區神經元內線粒體功能下降,導致N-乙酰天門冬胺酸(NAA)合成減少,即使神經元結構完整,NAA仍會降低。病灶區由于髓鞘溶解及膠質增生,膽堿(Cho)會增高。由于CPM患者神經元合成NAA功能下降,但神經元并未喪失,所以隨著病情的恢復,NAA亦可部分恢復。
(二)鑒別診斷
1.腦干梗死
基底動脈狹窄或閉塞時可引起腦干梗死。腦干梗死形態無特異性,多位于一側,雙側均存在梗死時常不對稱,邊界亦較清晰,且病變范圍與對應血管分布區域一致,梗死病灶可見強化。而CPM病灶有典型的形態,呈雙側對稱性分布,一般不強化。
2.腦干炎癥
腦干多有不同程度增粗,致腦橋前池變窄。T1WI為片狀稍低或等信號,T2WI為片狀稍高信號,病灶邊緣模糊,形態各異,增強掃描多強化。病變有向下蔓延發展的趨勢,抗炎治療后原異常信號范圍減小。臨床上患者起病突然,伴發熱和意識障礙,無酒精中毒、電解質紊亂等病史。
3.腦干膠質瘤
青少年多見,多位于腦干中部,但常引起腦干明顯增粗,占位效應顯著,橋前池及第四腦室常受壓變形,病灶易侵入丘腦,增強掃描多呈不均勻強化。
4.腦梗死
在慢性酒精中毒患者中較為常見。由于酒精可以使纖溶酶原激活物失活,纖溶酶原無法轉化為纖溶酶會導致血液中纖維蛋白原濃度升高,這會增加腦血管內血栓形成的概率,一旦血栓形成,相應的腦組織供血區域會因缺血缺氧而梗死。酒精也可直接作用于腦血管平滑肌,引起血管痙攣,使腦血流量減少。長期飲酒還會導致血小板凝聚功能障礙和血液凝固性增高。
腦梗死灶于T1WI呈低信號,于T2WI及FLAIR像呈高信號,病灶邊界欠清晰。腦梗死的臨床癥狀根據梗死部位、范圍和時間的不同而各異,主要表現為頭痛、眩暈、耳鳴、半身不遂,還可出現言語不清、吞咽困難、惡心、嘔吐等多種癥狀,嚴重者可出現深度昏迷。腔隙性腦梗死患者一般無癥狀或僅有輕微癥狀。
部分患者表現為出血性腦梗死。機制是大量飲酒刺激血管平滑肌收縮,使腦血流減少或升高血壓誘發腦出血,且酒精中毒亦會導致凝血機制和血管收縮功能障礙,不易自身凝血、止血。
5.腦白質脫髓鞘病變
酒精中毒所致腦白質脫髓鞘,多為缺血缺氧性脫髓鞘。臨床表現為精神障礙、行走困難、肌張力高、病理征陽性等。其MRI表現為皮層下及雙側腦室周圍腦白質斑點狀、斑片狀或彌漫性異常信號,于T1WI呈低信號,于T2WI及FLAIR像呈高信號,病灶邊緣較清晰。
6.脊髓亞急性聯合變性(subacute combined degeneration,SCD)
是由于維生素 B12的攝入、吸收、結合、轉運或代謝障礙,導致體內含量不足而引起的中樞和周圍神經系統變性的疾病。病變主要累及脊髓后索、側索及周圍神經等。臨床表現為感覺性共濟失調、行走不穩,多合并周圍神經損害,脊髓側索損害可有錐體束征。病變多位于后索,后、側索同時受累者相對少見,一般無單純側索受累。MRI可見脊髓內縱行條片狀異常信號,于T1WI呈低信號,于T2WI呈高信號,多數有強化。
三、胼胝體變性
胼胝體變性(corpus callosum degeneration)或 原發性胼胝體萎縮(primary corpus callosum atrophy)又稱Marchiafava-Bignami病(MBD),是一種非常罕見的胼胝體脫髓鞘性病變。MBD病因至今尚不明確,但臨床上多見于長期飲用烈性白酒的成年男性,因此普遍認為MBD可能與慢性酒精中毒及繼發的營養不良有密切關系。胼胝體由前向后分嘴、膝、體、壓4部分,是大腦半球間最大的聯合纖維。胼胝體變性導致雙側大腦半球之間聯系的完整性被破壞,根據損害部位不同,其臨床表現各異。而根據發病形式的不同,MBD可分為急性、亞急性和慢性3型:急性發病表現為突發意識障礙、癲癇發作或其他嚴重的神經功能缺損癥狀;亞急性發病多表現為嚴重的發音困難,常出現肌張力增高,并有快速進展性的癡呆;慢性發病者則主要表現為漸進性癡呆。MRI具有多角度、多序列成像的優勢,可更早、更全面、更準確地顯示病變范圍和程度。
(一)MRI表現
1.常規MRI
MBD以胼胝體為主,多見于體部,其次是膝部和壓部,部分會累及整個胼胝體,病灶表現為胼胝體內局限或彌漫的對稱性異常信號。急性期胼胝體全段呈膨脹性改變,MBD病灶于T1WI呈等或低信號,于T2WI及FLAIR像呈高信號,病變周圍存在水腫;亞急性期胼胝體膨脹減輕,水腫帶消失,部分病灶內于T2WI像可見斑點狀低信號影,可能是由于出血引起的含鐵血黃素沉積;慢性期胼胝體萎縮變薄,以體部為著,由于病灶主要位于胼胝體中層,背側及腹側相對正常,因此矢狀面及冠狀面上可見典型的邊界清晰的“三明治”征,部分中層病灶內有囊腔形成。
2.MRI增強掃描
由于急性期和亞急性期血腦屏障的破壞,增強掃描MBD病灶會出現圓形或不規則斑片狀強化,慢性期病灶多不強化,部分會有輕度強化。
3.磁共振彌散加權成像(MBD)
病灶的DWI信號變化較大,大部分病灶于DWI像呈高或稍高信號,且DWI比T2WI及FLAIR像觀察到的病變范圍要廣泛,因此DWI對于顯示MBD病灶更加敏感,可以提高急性MBD的陽性檢出率。ADC值隨著腦組織損傷的不同程度而變化,ADC值較低時可能說明病變區域僅有神經元損傷和脫髓鞘,ADC值較高時可能說明存在軸突壞死等嚴重的腦組織損傷。一般來說,ADC值降低的患者預后較差,而以ADC值升高為主的患者預后較好。因此DWI結合ADC值不但可以盡早診斷,還有助于評估MBD患者的預后。
4.氫質子磁共振波譜成像(1H-MRS)
是檢測活體組織生化改變的無創性技術,觀察指標包括N-乙酰天門冬胺酸(NAA)、肌酸(Cr)及膽堿(Cho);病理狀態下有時可檢測到乳酸(Lac)。MRS的敏感性很高,能夠早期輔助確診MBD,并且能夠幫助評估病情的進展及預后。
MBD急性期Cho/Cr升高,NAA/Cr降低,主要是由于髓鞘溶解釋放出磷酸膽堿和甘油磷酸膽堿,導致Cho增多,而NAA作為神經元標志物,它的減少提示髓磷脂破壞后繼發軸索損傷。MBD病灶內可出現Lac峰,部分Lac峰倒置。Lac是腦損害后局部缺血缺氧的標志,常常在脫髓鞘病變的急性期或亞急性期出現,Lac峰倒置則提示局部存在由炎性反應引起的無氧糖酵解。
(二)鑒別診斷
MBD最易與胼胝體梗死混淆,但兩者的臨床特征及MRI表現仍有一定的特異性。多數MBD有以下幾項臨床特征:①長期酗酒;②中老年男性;③維生素B復合物治療有效果;④半球間失聯系。而有以下幾項者則偏向于胼胝體梗死:①存在高血壓病、頸動脈斑塊及糖尿病等高危因素;②老年人;③臨床存在典型的后循環血栓形成,如基底動脈尖綜合征者。
兩者MRI圖像鑒別要點如下:①胼胝體的供血模式獨特,前、中、后部分別由不同的分支供血,且為對稱性供血。因此,梗死病灶一般為單側、局灶性分布,雙側大范圍梗死一般僅見于雙側頸部大血管閉塞;而MBD發病與血供無直接聯系,故病變為對稱性,范圍相對廣泛,部分甚至可累及整個胼胝體。②MBD多見于胼胝體體部,主要累及中層,呈典型的“三明治”征;而梗死則以壓部多見,且全層受累。③與胼胝體變性相比,梗死的占位效應更明顯。④MBD病變主要位于胼胝體,除相鄰白質外,很少累及其他部位;而胼胝體梗死還常伴有半卵圓中心及基底節區的梗死。⑤MRS提示Cho水平輕度或明顯增高有助于MBD的診斷。⑥試驗性治療后的MRI復查中,MBD病灶一般無明顯變化;而梗死如果治療及時,病灶可吸收、消散。
部分多發性硬化(multiple sclerosis,MS)及 進行性多灶性白質腦病(progressive multifocal leukoencephalopathy,PML)也會導致胼胝體變性。MS多見于中青年女性,病程一般較長,有不同程度的感覺、視力和運動障礙,可發作性加重,亦可自發緩解,激素治療有一定效果。MS病變以側腦室周圍白質為主,胼胝體受累時,病灶多分布于胼胝體和透明隔交界面,呈圓形或卵圓形,早期可有一定程度的強化。PML多見于免疫力低下者,該病發病急,呈進行性加重,可出現智力減退、偏癱,甚至昏迷。PML病灶呈非對稱性分布,常累及皮質下腦白質,病灶呈局灶性多發,可逐漸融合,融合后有一定的占位效應,但很少強化。本病還應與胼胝體腫瘤相鑒別,腫瘤占位效應明顯,一般較易鑒別。
四、酒精性小腦變性
酒精性小腦變性(alcoholic cerebellar degeneration,ACD)多見于慢性酒精中毒。典型表現為小腦蚓部萎縮,環池、小腦上池、枕大池擴大。主要的病理改變為小腦蚓部皮質變性。臨床表現為共濟失調、眼球震顫、語速緩慢、行走不穩,可有意識和情感障礙,部分患者可合并周圍神經損傷。臨床需要與遺傳性共濟失調鑒別。半數患者可合并大腦萎縮,MRI檢查發現腦室擴大,腦裂增寬,可能與酒精的毒性、營養缺乏、代謝紊亂以及低氧血癥等因素相關。