磁共振弥散张量成像在多系统萎缩诊断中的价值.docx

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磁共振弥散张量成像在多系统萎缩诊断中的价值

磁共振弥散张量成像在多系统萎缩诊断中的价值

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【关键词】磁共振；弥散张量成像；多系统萎缩多系统萎缩（multiplesystematrophy，MSA）是一种散发的、进行性的神经系统变性疾病。

该病患病率呈逐渐增高的趋势，可能与对该病认识和诊断手段提高有关.目前,对MSA进行诊断已经成为神经内科学和神经影像学的研究热点。

MSA某些临床亚型的早期表现与其他帕金森综合征疾病难以鉴别，而且常规磁共振成像（MRI）难以早期发现MSA。

近期国内外报道磁共振弥散张量成像（Diffusiontensorimaging，DTI）以及在DTI基础上建立的弥散张量纤维束成像技术（Diffusiontensortractgraphy，DTT）可为MSA和帕金森病（Parkinson’sdisease，PD）、进行性核上性麻痹（Progressivesupranuclearpalsy，PSP）的早期诊断及鉴别诊断提供重要线索[1]。

现将该病相关研究进展综述如下。

多系统萎缩相关概念　　1.多系统萎缩命名　　1891年Menzel[2]最早报道了2例临床表现为帕金森综合征、自主神经功能障碍和锥体束损害的患者，符合目前MSA的临床和病理改变；1900年Dejerine和Tomas[3]经神经病理学研究发现此类患者橄榄、桥脑、小脑细胞减少，遂将其命名为橄榄体桥脑小脑萎缩（olivopontocerebellaratrophy，OPCA）；1960年Shy和Drager[4]报道了2例以进行性自主神经功能障碍和帕金森综合征为特点的患者，并将其命名为夏伊-德雷格综合征（Shy-Dragersyndrome）；1961年和1964年Adams[3]先后报道了3例自主神经功能障碍症状比Shy-Drager综合征轻，而病理学检查仅在纹状体和黑质发现神经元缺失的患者，并将其命名为纹状体黑质变性（striatonigraldegeneration，SND）。

1969年Oppenheimer和Graham[5]建议使用多系统萎缩一词，认为尽管患者临床表现各具特点，但具有共同的神经病理学基础。

　　　　近年来，神经病理学研究证实多系统萎缩与少突胶质细胞胞质内存在的包涵体[6]（GlialCytoplasmicInclusions，GCIs）有关。

而包涵体主要成份为α-共核蛋白（α-synuclein），这一发现提示MSA与帕金森病、阿尔茨海默病、路易体痴呆和肌萎缩侧索硬化等神经变性疾病可能有共同的发病机理，因此把这些临床表现不同但有共同病理损害的多种神经变性病统称为共核蛋白病（synucleinopathies）[7]。

相信随着研究的不断深入，这类疾病的发病机理将会进一步得到揭示和阐明。

2.多系统萎缩的流行病学　　MSA患者多中年起病，发病年龄大多为52.5-55岁，男女均可罹患，男女之比为1.9：

1，病程一般为1-18年，在首发症状出现后平均存活时间为7.3-9.3年[8]。

MSA在高加索人、亚洲人和非洲人中均有发病，相关流行病学研究[9-11]显示，MSA患病率为1.9-4.9/10万，年发病率为0.6/10万，50岁以上人群年发病率为3/10万.由于MSA与帕金森病、散发晚发性共济失调以及单纯自主神经障碍等运动障碍疾病鉴别困难，大多数MSA患者在生前没有获得正确的诊断，因此有理由推测MSA可能具有更高的患病率。

　　3.多系统萎缩的诊断与分型　　1999年美国密歇根大学的Gilman等人[12]根据患者的临床特征和神经病理学改变，提出了诊断标准，将MSA划分为可能的（possible）、很可能的（probable）和确定的（definite）三种情况，为临床诊断MSA提供了统一明确的标准。

此后欧洲多系统萎缩研究组（EuropeanMSAStudyGroup，EMSA-SG）于2004年建立了统一的多系统萎缩评估量表（UnifiedMultipleSystemAtrophyRatingScale，UMSARS）[13]，欧洲多个神经中心采用UMSARS对MSA患者进行评估，结果表明UMSARS准确地反映了MSA的严重程度和病程进展，为多中心的临床相关研究提供了可靠的评估手段。

　　根据不同症状出现的先后及严重程度，目前国际上将MSA分为3种亚型：

（1）帕金森型（MSA-parkinsonian，MSA-P），又名纹状体黑质变性，患者有类似帕金森病的临床表现即动作减慢、强直和震颤。

（2）橄榄-桥脑-小脑萎缩型（MSA-cerebellar，MSA-C），突出表现为平衡协调障碍和语言异常。

（3）Shy-Drager综合征型（MSA-autonomic，MSA-A），出现自主神经功能障碍，表现为体位性低血压、排汗异常、便秘、尿失禁及性功能障碍。

临床上，不同患者可表现为其中的一种形式，更多的患者出现两种甚至三种形式的叠加。

　　鉴于MSA准确诊断在很大程度上依赖神经病理学证据，因此对该病患者的生前诊断较困难。

近几年，随着医学影像学技术不断发展，影像学手段在诊断MSA过程中的作用日益受到人们的重视,使早期诊断成为可能。

　　弥散张量成像在MSA诊断中的应用1.MSA常规MR影像学表现　　MAS的早期表现并不明显，当锥体外系、小脑等神经系统症状发展到一定程度时，方能被影像学技术检测出来。

MSA常规MR影像学表现主要有在T2加权像可见桥横纤维脱髓鞘改变（“桥脑十字征”）、小脑中脚高信号、壳核边缘裂隙状高信号（“壳核裂隙征”）、壳核高信号，矢状位和轴位T1加权像可见小脑萎缩、小脑中脚萎缩、延髓萎缩、桥脑萎缩、壳核萎缩、大脑半球萎缩、第四脑室扩大[14]。

其中MSA-C型主要有十字征、小脑中脚高信号、小脑萎缩、小脑中脚萎缩、延髓萎缩、桥脑萎缩及第四脑室扩大等MR表现；MSA-P型主要有壳核裂隙征、壳核高信号及壳核萎缩等MR表现；MSA-A型缺乏特征性MR表现，有学者[15]认为，MSA-A型仅有部分患者存在小脑病变，而大部分则为正常，而也有学者[16]认为MSA-A型可有脑干、小脑、大脑半球萎缩，脑室系统扩大，也会有豆状核萎缩及信号改变，但很少出现壳核裂隙征。

　　2.DWI在MSA的诊断及鉴别诊断中的应用　　2004年，欧洲多系统萎缩研究组发起人，奥地利因斯布鲁克大学Wenning教授研究组采用DWI技术开展了关于MSA-P和PD在影像学上的鉴别诊断[14]。

研究组收录11名MSA-P患者、17名PD患者和10名与患者年龄相当的健康志愿者参与此项研究。

由于单纯利用DWI技术仅沿单一方向测定的ADC值，并不能真实地反映相关病理变化，研究人员对DWI技术进行改进并引入弥散张量示踪值（traceofdiffusiontensor，Trace（D）的概念。

Trace（D）值是三个正交方向测得的ADC值的平均值，而且完全不依赖各向异性。

因而Trace（D）值较单一方向测定的ADC值敏感性更高、更准确。

研究结果表明，MSA-P患者的壳核和苍白球的Trace（D）和y-、z-方向上的rADC值明显高于PD患者和正常对照组；而且通过壳核的Trace（D）值即可将MSA-P患者与PD患者及正常对照组完全区分开来。

因此，壳核Trace（D）值可作为MSA-P和PD鉴别诊断的一项重要指标。

该研究还进一步证实了此研究组以前的一项研究结果:

：

于神经元缺失和神经胶质增生，MSA-P患者壳核的ADC呈增高趋势[17,18];与rADC值比较，Trace（D）值可更具体的区分MSA-P和PD[19]。

　　2006年，该研究组在上述工作基础上继续深入探索MSA的影像学特征，旨在找出用于鉴别诊断MSA-P、PD和PSP的客观指标[20]。

研究组收录16名MSA-P患者、16名PSP患者、16名PD患者和15名健康志愿者参与此项研究并接受DWI检查。

在大脑不同的区域，如基底节、丘脑、白质、脑桥、小脑中脚（middlecerebellarpeduncle，MCP）分别测定rADC值，结果发现通过小脑中脚的rADC值即可将MSA-P患者与PSP、PD患者以及健康志愿者完全分开，MSA-P患者小脑中脚的rADC值大大高于其他人群；而其他区域的rADC值都发生不同程度的重叠，不能很好地区分MSA-P患者与PSP、PD患者以及健康志愿者。

这一研究结果也与Wenning等[21]的研究结果吻合，即MSA-P患者在黑质纹状体系统和橄榄体脑桥小脑系统都会出现中度甚至重度的退行性改变。

　　　3.DTI联合DTT鉴别诊断MSA、PSP及PD　　2007年，Nilsson等[1]报道利用DTI技术及在DTI技术上发展起来的DTT技术进行原发PD、MSA及PSP的鉴别诊断。

该研究认为，DTI和DTT的联合应用，结合DTI的定量数据分析，有利于MSA与PSP这些非典型帕金森综合征的鉴别诊断。

此外，白质纤维束的定量数据对今后开展病程变化和疗效监测能起到积极作用。

此研究吸收了2名分别为42岁、54岁的健康志愿者和不同程度的原发PD患者、MSA患者和PSP患者各3名。

这些受试者都在3.0T超高场强下进行冠状位的单激发EPI序列的DTI扫描，弥散频率编码方向为32。

这是首次使用DTT探索帕金森综合征的研究，磁共振仪的场强和弥散频率编码方向数都较以前的研究[22-25]都大有提高。

健康志愿者和原发性帕金森患者在T1和T2像上未发现影像学上解剖学或信号的异常；MSA患者和PSP患者则存在不同程度的异常，MSA患者和PSP患者除重叠出现有壳核萎缩和T2低信号改变外，MSA患者还存在壳核外侧缘裂隙样T2高信号（壳核裂隙征）以及小脑和脑桥的萎缩，而PSP患者则还存在中脑的萎缩和第三脑室的扩大。

通过DTT特定纤维束的成像和全脑白质纤维成像，发现MSA患者脑干的特定纤维束发生明显变性萎缩，晚期MSA患者出现小脑中脚和桥横纤维的萎缩，而原发PD、PSP和早期MSA患者并未发现类似改变。

3名MSA患者的小脑中脚的FA值下降，ADC值升高，而在原发PD、PSP患者和健康志愿者中并未发现；在某些萎缩很严重的晚期MSA患者中，FA值和ADC值的变化却不是很显著。

研究还进一步发现，在DTT图像中PSP患者的小脑上脚存在变性萎缩，小脑中脚未见明显受累。

此研究认为，DTT检查得出的小脑中脚萎缩可作为MSA区别原发性PD、PSP和正常人的客观标准。

　　弥散张量成像的应用前景及限制　　目前DTI及DTT在颅脑创伤、肿瘤、先天发育畸形、脱髓鞘病变及神经元变性等疾病的临床诊断及实验研究上均显示了其不凡的优越性[26]，但它在临床实际工作中仍存在一定的局限。

DTI在一定程度上需要检测对象的配合，在临床研究中尽管可以采取镇静的方法，但针对帕金森综合征患者的图象采集过程中，运动伪影的出现仍然是不得不面临的问题。

此外，由于扫描采用EPI序列，图像易受涡流、磁敏感效应等影响，导致图像变形明显，尤其在接近颅底部位时图像变形更加明显，数据后处理亦需较长时间。

有理由相信，DTI快速扫描序列的发展可尽可能缩短扫描时间，从而成功地使更多患者顺利完成检查。

随着机器硬件及工作站软件的不断开发和利用，这些缺点将被逐渐克服，使得DTI将会在运动障碍疾病的神经影像学诊断中得到更广范围的应用。

因此，DTI在运动障碍与功能神经影像、白质纤维束退变的量化分析等方面具有广阔的应用前景。

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