尤 超 柴維敏 陳克敏 彭衛(wèi)軍 譚 令 凌華威

三叉神經(jīng)痛（trigeminal neuralgia, TN）是一種在三叉神經(jīng)單支或多支分布范圍內(nèi)間歇性、反復(fù)性、陣發(fā)性劇烈疼痛，以中老年發(fā)病多見。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為三叉神經(jīng)痛主要是因血管襻接觸/壓迫三叉神經(jīng)出腦干段所引發(fā)[1]，但亦有學(xué)者發(fā)現(xiàn)三叉神經(jīng)的NVC征象不僅存在于TN患者，在非TN患者中，也存在相當(dāng)比例的NVC征象。最新研究報(bào)道，Peker等[2]首次利用3D-CISS序列研究100例因眩暈或頭痛就診的非TN患者，MR檢查發(fā)現(xiàn)92%患者存在NVC征象。正常人群中高比例的NVC征象，使得傳統(tǒng)MR形態(tài)學(xué)成像技術(shù)遭遇“瓶頸”，如何去區(qū)分三叉神經(jīng)痛和正常人群NVC的差異，究竟NVC征象是否仍能作為TN可靠的影像學(xué)依據(jù)。

對于NVC征象的討論和深入探索，已有部分學(xué)者從形態(tài)學(xué)角度加以分析研究，Satoh等[3]研究報(bào)道利用神經(jīng)血管成像與神經(jīng)腦池成像的融合MR成像，根據(jù)NVC血管與三叉神經(jīng)周長的關(guān)系對NVC征象行程度分級，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)TN患者患側(cè)三叉神經(jīng)NVC征象較健側(cè)以及正常志愿者的概率及程度更為顯著。Miller等[4]利用融合MR成像亦得到了相似的結(jié)果。將傳統(tǒng)“黑血法”與“白血法”融合成像，3D容積重建再現(xiàn)，達(dá)到了對NVC征象程度分級的作用，能夠有效區(qū)分TN患者和正常人NVC征象之間的差異。

本研究希望在高分辨率MRI形態(tài)學(xué)定性分析的基礎(chǔ)上，利用DTI功能成像更全面地對NVC征象進(jìn)行定量分析，能夠從功能學(xué)的層面發(fā)現(xiàn)TN和正常人群NVC的差異。

方 法

1.一般資料

收集2009年12月～2010年10月本院神經(jīng)外科診斷為TN患者74例，均為單側(cè)TN。男性34例（45.95%），女性40例（54.05%），平均60.75±11.91年, 病程范圍3個月～20年。右側(cè)35例（47.30%），左側(cè)39例（52.70%）。所有患者均行MRI形態(tài)學(xué)檢查（3DTOF+3D-FIESTA），74例患者均在MRI檢查中發(fā)現(xiàn)明確顯示患側(cè)血管神經(jīng)接觸/壓迫（NVC）征象。

同時收集年齡、性別與TN組相匹配的正常志愿者74例，所有志愿者臨床均無與TN相關(guān)的癥狀和體征，且MRI檢查排除了三叉神經(jīng)及周圍區(qū)域的腫瘤、炎癥及腦干血管性病變等。其中37例MRI形態(tài)學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)單側(cè)存在一定程度NVC征象，男性17例（45.95%），女性20例（54.05%），平均53.92±10.28歲，37例MRI形態(tài)學(xué)檢查顯示雙側(cè)均不存在NVC征象，男性15例（40.54%），女性22例（59.46%），平均52.07±10.99歲。

2.MR掃描方法

磁共振檢查使用設(shè)備為美國GE公司3.0T HDXT Signa/MR/I 超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)。受檢者取平臥位，使用頭顱正交線圈，成像序列如下。

2.1 功能序列：DTI采用單次激發(fā)SE-EPI序列，掃描參數(shù)為TR 4000ms, TE minms, 矩陣160 ×160，掃描視野24 cm× 24 cm，層厚3 mm，層間距0 mm，25個彌散敏感梯度方向，b=1000 s/mm2，平均采集次數(shù)為2，行垂直于三叉神經(jīng)腦池段的冠狀面掃描，范圍包括腦橋背側(cè)至Meckle 腔。

2.2 形態(tài)序列：①3D-TOF掃描序列，掃描參數(shù)為TR 18m s, TE 5m s，翻轉(zhuǎn)角 15°，矩陣320× 320，掃描視野18 cm× 18 cm，層厚1 mm，層間距0.5 mm，平均采集次數(shù)為1；②3D-FIESTA掃描序列，掃描參數(shù)為TR=4.9 ms, TE=1.8 ms,翻轉(zhuǎn)角60°，矩陣320×320，掃描視野18cm × 18cm，層厚1.0 mm，層間距0.5mm，平均采集次數(shù)為2。以頭顱正中矢狀面為定位像，以腦橋中央水平為中心作橫斷面三維數(shù)據(jù)采集，掃描范圍自延髓至中腦。一次掃描所需時間共約15min。

3. MRI圖像后處理

功能序列：采用FUCTOOL 2 AW 4.4后處理軟件處理DTI數(shù)據(jù)，首先對圖像行回波平面成像(echo planar imaging, EPI)扭曲校正，隨后獲取相應(yīng)層面的各向異性比率(fractional anisotropy, FA)、表現(xiàn)彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)及DTI圖。對每一例受檢者選擇顯示雙側(cè)三叉神經(jīng)自腦干發(fā)出端向遠(yuǎn)側(cè)的4個連續(xù)層面（即與三叉神經(jīng)腦干發(fā)出根部距離分別為0、3mm、6mm和9mm的4個層面）的神經(jīng)截面的FA及ADC圖像，分別測量相應(yīng)層面FA及ADC值（圖1）。所有感興趣區(qū)（region of interest，ROI）單位體素大小約（0.83±0.17）mm2，測量過程中定義0.1作為FA閾值的下限，以此勾畫三叉神經(jīng)ROI截面的邊界，使得測量更為標(biāo)準(zhǔn)化。由同一位放射科醫(yī)生在工作站上設(shè)置ROI，測量數(shù)據(jù)并記錄，且所有測量工作均重復(fù)3次。

形態(tài)序列：3D-TOF及3D-FIESTA分別行MPR重建，分別獲取三叉神經(jīng)左、右斜矢狀面、冠狀面重建圖像，此外利用TOF序列行血管重建顯示責(zé)任血管，利用FIESTA序列行CPR曲面重建顯示責(zé)任血管與腦干關(guān)系（圖2）。

4.MRI圖像分析

圖1 與三叉神經(jīng)腦干發(fā)出根部距離3mm。A．FA圖 。 B. ADC圖 。 C. DTI圖 。 D. fiber tracking 圖。

圖2 MRI重建圖像。A～F.分別為3D-TOF斜矢狀面重建，3D-TOF冠狀面重建，3D-MIP血管重建，3DFIESTA斜矢狀面重建，3D-3D-FIESTA冠狀面重建和CPR曲面重建。

4.1 功能序列：取連續(xù)4個層面FA及ADC平均值（即三叉神經(jīng)腦干發(fā)出0～9mm FA及ADC值）作為DTI絕對定量，并以如下定義將FA、ADC值標(biāo)準(zhǔn)化處理，獲取相對定量。①TN組：Rs（Rations）患側(cè)FA（ADC）平均值/健側(cè)FA（ADC）平均值；②正常組無NVC征象：Rs右側(cè)FA（ADC）平均值/左側(cè)FA（ADC）平均值；③正常組存在NVC征象：Rs接觸側(cè)FA（ADC）平均值/無接觸側(cè)FA（ADC）平均值。

4.2 形態(tài)序列：血管神經(jīng)接觸/壓迫征象的定義[5]：①接觸：即神經(jīng)血管之間無腦脊液顯示，但神經(jīng)本身無壓跡、彎曲或移位；②壓迫：血管與神經(jīng)接觸同時伴有神經(jīng)的壓跡、彎曲或移位，或伴有血管接觸三叉神經(jīng)發(fā)出根部鄰近腦干。血管單純接觸/壓迫三叉神經(jīng)發(fā)出根部鄰近腦干，而與神經(jīng)本身并無明顯接觸。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS13.0軟件包行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。取DTI絕對定量，利用配對t檢驗(yàn)分別比較NVC致TN組的患側(cè)和健側(cè)、存在單側(cè)NVC正常組、無NVC正常左右兩側(cè)差異；取DTI相對定量，比較存在NVC正常組以及不存在NVC正常組之間的差異；取DTI相對定量，作不同組間ROC曲線。以P＜0.05為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，所有計(jì)量數(shù)值均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

結(jié) 果

1. 定性分析

74例TN患者與37例存在單側(cè)NVC征象的正常志愿者間單側(cè)三叉神經(jīng)的定性分析（表1）。

表1 血管神經(jīng)接觸/壓迫程度分析

2. 定量分析

（1）比較NVC致TN組（74例）雙側(cè)三叉神經(jīng)的差異。FA絕對值：患側(cè)（0.33±0.04）較健側(cè)（0.39±0.10）明顯降低（t=-5.10，P＜0.001）。ADC絕對值：患側(cè)（2.21±0.25）與健側(cè)（2.19±0.34）無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（t=2.21，P=0.09）。

（2）按有無NVC征象，分別比較存在單側(cè)NVC的正常組（37例）及無NVC的正常組（37例）雙側(cè)三叉神經(jīng)組內(nèi)差異以及兩組間三叉神經(jīng)組間差異（表2）。

表2 兩組雙側(cè)三叉神經(jīng)組內(nèi)比較

兩組間ADC相對值：單側(cè)NVC正常組（1.02±0.11）與無NVC正常組（1.02±0.11）亦無顯著差異（t=-0.001，P=0.98）。

（3）將單側(cè)NVC正常組及無NVC正常組歸為一類（74例），比較NVC致TN組與正常組之間的差異（表3）。

表3 NVC致TN組與正常組之間比較

3. 根據(jù)“（3）”結(jié)果作FA相對值的ROC曲線

取敏感性和特異性均大于60%的區(qū)域如下（圖3）。

（1）當(dāng)FA相對值取0.92時，其診斷特異性最高為81.1%，敏感性為60.8%。

（2）當(dāng)FA相對值取0.95時，其診斷敏感性相對較高為70.3%，特異性為60.8%；綜合考慮，選擇FA相對值0.92時，NVC征象具有最佳特異性和敏感性。

圖3 NVC致TN組與正常組之間FA相對值的ROC曲線以及特異性、敏感性值

討 論

1.對NVC征象的探索研究

1.1 對于NVC征象的定性分析：本研究借助高分辨率MRI發(fā)現(xiàn)，在NVC致三叉神經(jīng)痛患者組，52例（70.27%）存在血管神經(jīng)壓迫并伴有神經(jīng)變形移位，同時9例（12.16%）存在血管壓迫鄰近腦干，無一例顯示為血管接觸鄰近腦干；在存在NVC征象的正常志愿者中，29例（78.38%）存在血管神經(jīng)單純接觸，同時8例（21.62%）存在血管接觸鄰近腦干，無一例顯示為血管壓迫伴相應(yīng)神經(jīng)明顯變形移位。兩相比較發(fā)現(xiàn)，從血管接觸/壓迫神經(jīng)的程度上來看，三叉神經(jīng)痛的NVC征象更為直接和嚴(yán)重，可以認(rèn)為血管壓迫致神經(jīng)移位變形和（或）血管壓迫鄰近腦干是形態(tài)學(xué)上鑒別病理性NVC征象和非病理性NVC征象的要點(diǎn)之一。同時這一觀點(diǎn)也與沈文婷等[5]、Lorenzoni等[6]、Kakizawa等[7]等多位學(xué)者的報(bào)道研究相一致。

1.2 對于NVC征象行定量分析：既往文獻(xiàn)報(bào)道[8]，三叉神經(jīng)痛的發(fā)病機(jī)制主要是由于血管神經(jīng)接觸/壓迫導(dǎo)致神經(jīng)纖維發(fā)生慢性脫髓鞘改變。本次研究通過DTI導(dǎo)出FA值及ADC值加以分析。FA值可反映水分子彌散的各向異性程度完整性，F(xiàn)A的降低反映神經(jīng)纖維脫髓鞘改變及軸索功能喪失[9]。ADC值反映組織在3個軸向上的表面彌散率，能夠比較全面地描述彌散運(yùn)動的快慢，且ADC的升高大多反映神經(jīng)纖維的脫髓鞘改變，而ADC的降低反映軸突功能的破壞。

首先，對存在NVC征象的TN患者研究，發(fā)現(xiàn)患側(cè)三叉神經(jīng)FA值較健側(cè)顯著減低，而ADC值無明顯差異。這一觀點(diǎn)與Lutz等[10]研究結(jié)果相一致，在其研究中亦發(fā)現(xiàn)患側(cè)三叉神經(jīng)FA絕對值較健側(cè)顯著降低，同樣亦與Herweh等[11]的文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相吻合，均認(rèn)為FA值可以反映及評估三叉神經(jīng)纖維受損情況。

其次，對存在NVC征象的正常組研究，一是發(fā)現(xiàn)其雙側(cè)三叉神經(jīng)FA及ADC值均無明顯差異，二是顯示其與無NVC征象的正常組之間三叉神經(jīng)也沒有顯著差異。對于這樣的結(jié)果認(rèn)為雖存在NVC征象卻未導(dǎo)致三叉神經(jīng)痛癥狀，從而反映三叉神經(jīng)功能變化的DTI導(dǎo)出量也不會產(chǎn)生改變。其次將存在NVC征象和無NVC征象的兩組正常組合并，再次與NVC致TN組比較，同樣發(fā)現(xiàn)NVC致TN組的FA值較正常組明顯降低，ADC值無明顯差異。因此，對一些存在NVC征象的無癥狀人群，其三叉神經(jīng)纖維功能并未發(fā)生病理性改變，也就是說只有當(dāng)NVC征象達(dá)到一定嚴(yán)重程度引發(fā)三叉神經(jīng)癥狀時，三叉神經(jīng)纖維功能才發(fā)生脫髓鞘改變。

最后，進(jìn)一步分析FA相對值與受試對象之間的ROC曲線，發(fā)現(xiàn)在取FA相對值為0.92時，對于NVC征象致TN的診斷特異性為81.1%，敏感性為60.8%。可以初步這樣認(rèn)為，在FA相對值大于0.92時，NVC征象不足以引起TN癥狀，而小于0.92時，NVC征象可能引發(fā)TN癥狀。

2.DTI功能成像序列及ROI方法的研究

既往大多數(shù)三叉神經(jīng)痛的文獻(xiàn)報(bào)道都將研究重點(diǎn)放在三叉神經(jīng)的形態(tài)學(xué)方面[12-13]，而利用功能MRI成像的文獻(xiàn)報(bào)道較少[10,11,14]。

首先，對于DTI成像參數(shù)的設(shè)計(jì)，本次研究選用冠狀面DTI掃描方式采集數(shù)據(jù)，這與先前文獻(xiàn)報(bào)道中Herweh等[11]利用橫斷面DTI成像研究三叉神經(jīng)痛神經(jīng)纖維功能改變的方式有些不同。本研究認(rèn)為根據(jù)冠狀面上顯示的三叉神經(jīng)截面，可以更準(zhǔn)確地界定ROI的大小和范圍。當(dāng)然，選擇冠狀面掃描的缺陷在于EPI帶來的渦流偽影較橫斷面掃描更為明顯，因而在DTI掃描參數(shù)設(shè)計(jì)以及圖像預(yù)處理過程中，通過提高DTI掃描圖像分辨率以及EPI校正等方式盡可能減少圖像扭曲偽影，從而優(yōu)化圖像質(zhì)量。

其次，對于ROI的選擇，由于DTI掃描范圍僅局限在腦干區(qū)域，從而只能采用ROI分析方法，這一方法的局限性在于主觀影響較大，因而采用標(biāo)準(zhǔn)化的方式界定ROI的范圍成為研究的關(guān)鍵點(diǎn)。在圖像分析過程中，以彩色編碼圖和FA圖為基準(zhǔn)，規(guī)定ROI體素范圍，并且測量過程中定義0.1作為FA閾值的下限，以此勾畫三叉神經(jīng)ROI截面的邊界，通過這一系列方法規(guī)范測量。

3.本研究不足和改進(jìn)方向

首先是樣本量的問題，由于針對功能成像研究三叉神經(jīng)痛的文獻(xiàn)報(bào)道很少，因此對于本研究所得結(jié)論仍需要大樣本量的進(jìn)一步論證和完善；其次缺乏相關(guān)的動物模型，本研究均基于臨床實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)得出的結(jié)論，而某些結(jié)論缺乏手術(shù)及病理的證實(shí)，有待通過建立三叉神經(jīng)痛的動物模型加以證實(shí)；再者，對于DTI的掃描參數(shù)和分析方法需進(jìn)一步完善，盡可能的消除EPI偽影干擾以及ROI的主觀性影響。

改進(jìn)方向：①進(jìn)一步增加樣本量，同時建立形態(tài)學(xué)和功能學(xué)相結(jié)合的規(guī)范化掃描流程，統(tǒng)一掃描方法和參數(shù)；②建立三叉神經(jīng)痛動物模型，將很多無法通過手術(shù)病理證實(shí)的結(jié)論在動物模型中加以實(shí)施；③改進(jìn)DTI掃描參數(shù)，嘗試采用全腦分析或概率追蹤法等較為客觀的圖像分析法[14]，排除主觀因素影響。

小 結(jié)

對于NVC征象的定性和定量分析，顯示形態(tài)學(xué)上神經(jīng)血管壓迫致神經(jīng)移位變形和（或）血管壓迫鄰近腦干是鑒別病理性NVC征象要點(diǎn)；同時功能學(xué)上發(fā)現(xiàn)FA值的降低作為指標(biāo)用以反映病理狀態(tài)下三叉神經(jīng)纖維的功能變化，并且可參考FA相對值0.92為臨界點(diǎn)作為診斷病理性NVC征象的定量標(biāo)準(zhǔn)。

1. van Kleef M, van Genderen WE, Narouze S, et al. Trigeminal neuralgia. Pain Practice, 2009，9：252–259

2. Peker S, Din?er A, Necmettin Pam ir M, et al. Vascular compression of the trigeminal nerve is a frequent finding in asymptomatic individuals: 3-TMR imaging of 200 trigeminal nerves using 3D CISS sequences. Acta Neurochir,2009, 151：1081–1088

3. Satoh T, Omi M,Nabeshim a M, et al. Severity analysis of neurovascular contact in patients with trigeminal neuralgia:assessment with the inner view of the 3D MR cisternogram and angiogram fusion imaging. AJNR,2009, 30:603–607

4. Miller JP, Acar F, Hamilton BE, et al. Radiographic evaluation of trigeminal neurovascular compression in patients with and without trigeminal neuralgia. J.Neurosurg, 2009, 110:627-632

5. 沈文婷,陳克敏. 磁共振檢查在腦神經(jīng)血管壓迫中的應(yīng)用進(jìn)展. 中國醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志, 2008, 14: 477-480

6. Lorenzoni J, Massager N, David F, et al. Neurovascular compression anatomy and pain outcome in patients with classic trigeminal neuralgia treated by radiosurgery. Neurosurgery, 2008, 62:368–376.

7. Kakizawa Y, Seguchi T, Kodama K, et al. Anatomical study of the trigeminal and facial cranial nerves with the aid of 3.0-tesla magnetic resonance imaging. J Neurosurg，2008, 108:483–490.

8. Love S, Coakham HB. Trigeminal neuralgia: pathology and pathogenesis. Brain, 2001，124:2347一2360

9. Fukuda H, Ishikawa M, Okumura R, et al. Demonstration of neurovascular compression in trigeminal neuralgia and hemifacial spasm with magnetic resonance imaging: comparison with surgical findings in 60 consecutive cases. Surg Neurol,2003:93-100

10. Lutz J, Linn J, Mehrkens JH, et al. Trigeminal neuralgia due to neurovascular compression: high-spatial-resolution diffusion-tensor imaging reveals microstructural neural changes. Radiology, 2010,final version accepted August 17

11. Herweh C, K ress B, Rasche D ,et al. Loss of anisotropy in trigeminal neuralgia revealed by diffusion tensor imaging. Neurology, 2007，68:776–778.

12. Benes L, Shiratori K, Gurschi M, et al. Is preoperative highresolution magnetic resonance imaging accurate in predicting neurovascular compression in patients with trigeminal nerualgia?Neurosurg Rev,2005，28:131–136

13. Erbay SH, Bhadelia RA, Riesenburger R, et al. Association between neurovascular contact on MRI and response to gamma knife radiosurgery in trigemnal neuralgia. Neuroradiology, 2006, 48:26–3014. Upadhyay J, Knudsen J, Anderson J, et al. Non-invasive mapping of human trigeminal brainstem pathways. Magn Reson Med, 2008, 60:1037–1046.