黎佩君,黃飚,梁長(zhǎng)虹,劉紅軍,張水興
腦內(nèi)鐵沉積性神經(jīng)變性?。╪eurodegeneration with brain iron accumulation,NBIA)是一種罕見的常染色體隱性遺傳的神經(jīng)變性疾病,與鐵代謝障礙有關(guān),基底節(jié)區(qū)鐵沉積是其最重要的病理特點(diǎn),最主要的致病基因是泛酸激酶2(pantothenate kinase 2,PANK2)基因缺陷。該病主要臨床表現(xiàn)為進(jìn)行性加重的肌張力障礙、構(gòu)音不清、強(qiáng)直、手足徐動(dòng)等錐體外系癥狀。本文搜集3例NBIA病例,回顧性分析其常規(guī)MRI及磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging,SWI)影像表現(xiàn),旨在提高對(duì)該病的認(rèn)識(shí)。
搜集我院2005-2011年NBIA患者3例。病例1,男,8歲,雙手取物困難,與同齡童相比言語含混不清,智力較低;查體:頭圍51cm,脊柱側(cè)彎,四肢肌張力正常,坐立欠佳,共濟(jì)失調(diào)試驗(yàn)(+),病理反射(+),雙眼垂直運(yùn)動(dòng)差,四肢淺感覺存在,深感覺減退,骨髓穿刺檢查未見海藍(lán)細(xì)胞。病例2,女,16歲,左側(cè)肢體不由自主運(yùn)動(dòng)20余天,左上肢為甚,左上肢不自主摸左肩,走路時(shí)左下肢足內(nèi)翻,步態(tài)不穩(wěn),癥狀不能控制,緊張性加重,休息時(shí)有所改善,睡眠時(shí)緩解,癥狀刻板性,并伴有軀體扭曲;查體:左側(cè)病理征陽性,骨髓穿刺檢查未見海藍(lán)細(xì)胞。病例3,女,13歲,是患者2的親妹妹,右下肢活動(dòng)障礙3年,左下肢活動(dòng)障礙1年;輔助檢查:骨髓穿刺檢查未見海藍(lán)細(xì)胞。病例2、3經(jīng)基因?qū)W檢查發(fā)現(xiàn)存在基因PANK2突變。
MRI掃描采用GE Signa Excite II HD 3.0T超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng),8通道標(biāo)準(zhǔn)頭線圈。常規(guī)MRI成像序列包括:橫軸面T1WI,液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(FLAIR)序列,TR 2700ms,TE 24ms,TI 860ms,矩陣320×256;橫軸面、冠狀面及矢狀面FSE T2WI,TR 5100ms,TE 130ms,矩陣 512×288;橫軸面 T2FLAIR,TR 9600ms,TE 110ms,TI 2400ms,矩陣288×224。層厚5mm,間隔1mm,激勵(lì)次數(shù)2。2例女性患者在行常規(guī)MRI序列掃描時(shí)均加行磁敏感加權(quán)成像的多回波采集的增強(qiáng)T2*加權(quán)血管成像(enhanced T2star weighted angiography,ESWAN)序列:3DGRE序列,回波數(shù)為13,首個(gè)回波時(shí)間TE為2.9ms,回波間隔5.2ms,TR 136ms,翻轉(zhuǎn)角30°,帶寬62.5Hz,激勵(lì)次數(shù)0.69,層厚3mm,層數(shù)32,矩陣320×224,視野20.0cm×19.6cm,掃描時(shí)間5min。對(duì)ESWAN圖像進(jìn)行后處理。掃描的每一層均得到分別對(duì)應(yīng)13個(gè)回波的幅度圖和相位圖。
所有圖像均由本院放射科神經(jīng)組兩位醫(yī)師進(jìn)行觀察分析,分析內(nèi)容包括病灶部位、數(shù)目、大小、形態(tài)、范圍等,意見不一時(shí)兩人協(xié)商達(dá)成一致。
3例患者在T1WI圖像上腦內(nèi)均無明顯異常信號(hào)。雙側(cè)蒼白球在T2WI圖像上均呈低信號(hào)(圖1~2),邊界較清,在蒼白球低信號(hào)的前內(nèi)部均有對(duì)稱性斑點(diǎn)狀高信號(hào)(圖1a、2a),即“虎眼征”,腦內(nèi)其他部位均未見異常信號(hào)。兩位女性患者的SWI幅度圖上雙側(cè)蒼白球均呈極低信號(hào),其形態(tài)、范圍與T2WI序列上的表現(xiàn)相似,但在SWI幅度圖上蒼白球與周圍組織的對(duì)比較T2WI圖像更加明顯(圖1b、2b),幅度圖上腦內(nèi)其他區(qū)域未見異常低信號(hào)區(qū)。SWI相位圖上雙側(cè)蒼白球的相位值均降低(圖1c、2c),雙側(cè)蒼白球中央?yún)^(qū)相位值增高,亦呈明顯的“虎眼征”。
圖1 女,16歲,左側(cè)肢體不自主運(yùn)動(dòng)20余天。a)橫軸面T2WI圖像示雙側(cè)蒼白球呈低信號(hào)(箭頭),在低信號(hào)區(qū)域的前內(nèi)部對(duì)稱出現(xiàn)稍高信號(hào)(箭),呈“虎眼征”;b)橫軸面SWI幅度圖像示雙側(cè)蒼白球邊界清晰,呈極低信號(hào)(箭);c)橫軸面SWI相位圖示雙側(cè)蒼白球的相位值降低(箭),其內(nèi)部可見相位值增高區(qū),亦表現(xiàn)為明顯的“虎眼征”。 圖2 女,13歲,右下肢活動(dòng)障礙3年,左下肢活動(dòng)障礙1年。a)橫軸面T2WI圖像示雙側(cè)蒼白球呈周邊低信號(hào)(箭頭)、中央高信號(hào)(箭)的“虎眼征”;b)橫軸面SWI幅度圖像示雙側(cè)蒼白球呈均勻極低信號(hào)(箭);c)橫軸面SWI相位圖示雙側(cè)蒼白球亦表現(xiàn)為明顯的“虎眼征”(箭)。
NBIA是一種非常罕見的神經(jīng)變性疾病,過去稱為 Hallervorden-Spatz disease(HSD),于1922年由Hallervorden和Spatz首先報(bào)道,由于Hallervorden曾幫助德國(guó)納粹進(jìn)行非人道的安樂死研究,因此有學(xué)者建議把HSD改稱為腦內(nèi)鐵沉積性神經(jīng)變性病(NBIA)。此病一般為常染色體隱性遺傳,具體發(fā)病機(jī)制不清,但與鐵代謝障礙有關(guān)。Zhou等[1]發(fā)現(xiàn)許多NBIA患者存在泛酸鹽激酶2(PANK2)基因的突變,該基因所編碼的泛酸激酶為輔酶A生物合成的關(guān)鍵酶。因此存在PANK2基因突變的又被稱為泛酸鹽激酶相關(guān)神經(jīng)變性(pantothenate kinase-associated neurodegeneration,PKAN)。本研究中的兩姐妹均存在PANK2基因突變,研究普遍認(rèn)為NBIA存在較多的亞型。有學(xué)者把NBIA從分子遺傳學(xué)水平上分成4個(gè)亞型:泛酸鹽激酶相關(guān)神經(jīng)變性(PKAN)、無血漿銅藍(lán)蛋白(neuroferritinopathy)、幼兒神經(jīng)軸索性營(yíng)養(yǎng)不良(infantile neuroaxonal dystrophy,INAD)、鐵蛋白相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病(aceruloplasminemia)[2]。也有學(xué)者把具有蒼白球異常鐵沉積同時(shí)伴發(fā)其他腦內(nèi)表現(xiàn)的NBIA分為8個(gè)亞型[3],并指出可能存在不伴有腦內(nèi)異常鐵沉積的NBIA。若MRI上有“虎眼征”同時(shí)合并棘紅細(xì)胞增多、前β脂蛋白明顯減少甚至缺如以及視網(wǎng)膜色素變性,則稱低前β脂蛋白血癥-棘紅細(xì)胞增多癥-視網(wǎng)膜色素變性-蒼白球變性綜合征[4]。
NBIA主要臨床表現(xiàn)為錐體外系癥狀,如肌張力障礙、構(gòu)音不清、強(qiáng)直和手足徐動(dòng)等,肌張力障礙是最常見的癥狀。部分患者合并智力減退、精神癥狀和視力下降(視網(wǎng)膜色素變性)等。根據(jù)發(fā)病年齡、臨床表現(xiàn)及疾病進(jìn)展速度將NBIA分為兩型:①經(jīng)典型 (早發(fā)型),發(fā)病年齡<10歲,病情進(jìn)展較快,一般發(fā)病15年內(nèi)不能行走,20歲前生活不能自理;②不典型(遲發(fā)型),發(fā)病年齡≥10歲,病情緩慢進(jìn)展,多數(shù)患者到后期仍能行走。目前尚缺乏對(duì)NBIA的有效治療方法,Zorzi等[5]發(fā)現(xiàn)去鐵酮可提高NBIA患者的耐受性,并在MRI復(fù)查中發(fā)現(xiàn)蒼白球鐵含量減少,但臨床癥狀并無明顯改善。NBIA患者出現(xiàn)癥狀的平均生存期為11.8年[6]。
NBIA的病理基礎(chǔ)是鐵鹽主要沉積在星形細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞及神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)外。鐵沉積致神經(jīng)軸索損害、細(xì)胞變性、空泡形成,軸索腫脹導(dǎo)致球形體形成。NBIA患者顱腦T1WI一般無明顯異常改變,有報(bào)道稱嚴(yán)重的膠質(zhì)增生和大量的鐵沉積可致T1WI上雙側(cè)蒼白球出現(xiàn)低信號(hào)改變[7]。T2WI雙側(cè)蒼白球呈周圍低信號(hào)、中央斑點(diǎn)狀高信號(hào)改變,形似虎眼,稱為“虎眼征”。低信號(hào)對(duì)應(yīng)病理上鐵鹽沉著和神經(jīng)軸索腫脹區(qū),這是由于順磁性物質(zhì)鐵的T2*效應(yīng)導(dǎo)致低信號(hào);高信號(hào)對(duì)應(yīng)病理上細(xì)胞死亡、膠質(zhì)細(xì)胞增生、水含量增加及空泡形成區(qū)域,即所謂的“疏松組織區(qū)”[8]。疾病晚期大量鐵沉積,T2WI蒼白球可完全變成低信號(hào),其他腦結(jié)構(gòu)如黑質(zhì)等也可受累,表現(xiàn)為T2WI信號(hào)下降。本研究中3例NBIA患者均出現(xiàn)典型的虎眼征改變,與大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道一致。Hayflick等[9]報(bào)道的一組有PAKN基因突變的NBIA患者中均可發(fā)現(xiàn)虎眼征。Delgado等[7]發(fā)現(xiàn)少數(shù)NBIA患者沒有虎眼征,僅表現(xiàn)為雙側(cè)蒼白球T2WI呈對(duì)稱性低信號(hào),對(duì)于病程中虎眼征的遮蓋或者消失,可能屬繼發(fā)的病程改變,與隨時(shí)間不斷沉積的磁性物質(zhì)覆蓋原先的T2WI高信號(hào)區(qū)域有關(guān)。值得注意的是,“虎眼征”也可見于其他神經(jīng)變性病,Erro等[10]報(bào)道1例73歲行動(dòng)遲緩與步態(tài)凍結(jié)的男性患者,T2WI圖像上也可見典型的“虎眼征”,但這種老年性神經(jīng)退變性疾病患者年齡較大,與NBIA較容易鑒別。
磁敏感加權(quán)成像是一種利用不同組織間磁敏感度的差異產(chǎn)生圖像對(duì)比的磁共振成像技術(shù)。它實(shí)際上是一種T2*技術(shù),通過采用完全流動(dòng)補(bǔ)償(3個(gè)方向均有流動(dòng)補(bǔ)償)的3D梯度回波序列,獲得相位圖像和幅度圖像。SWI通過引入相位信息來獲得組織磁敏感的對(duì)比度,相比于其他影像方法,SWI圖像可敏感地顯示靜脈血管、出血、鐵沉積和鈣化[11]。鐵是能夠引起相位改變的磁敏感效應(yīng)較強(qiáng)的物質(zhì)(順磁性),可引起去相位改變。本研究2例NBIA患者的SWI幅度圖像上均可明確顯示病變,均呈雙側(cè)蒼白球?qū)ΨQ性低信號(hào);在相位圖上,雙側(cè)蒼白球的相位值降低(呈低信號(hào)),雙側(cè)蒼白球中央?yún)^(qū)相位值增高(呈高信號(hào)),呈典型的“虎眼征”,比T2WI更敏感。因此,SWI對(duì)于顱內(nèi)鐵質(zhì)異常沉積疾病的診斷有較高價(jià)值。有學(xué)者提出NBIA疾病的嚴(yán)重程度與鐵沉積量呈正相關(guān)[12]。Szumowski等[13]利用腦內(nèi)組織間相位值的差別定量測(cè)定出鐵含量,以期通過測(cè)量相位值的改變來監(jiān)測(cè)病程的進(jìn)展及療效。Hajek等[14]利用氫質(zhì)子 MR波譜研究發(fā)現(xiàn)NBIA患者蒼白球NAA峰比健康人明顯下降。Delgado等[7]利用擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)研究發(fā)現(xiàn)NBIA患者雙側(cè)蒼白球區(qū)FA值和平均擴(kuò)散率(mean diffusion,MD)升高,原因是鐵沉積干擾局部磁場(chǎng),但NBIA不同于其他累及基底節(jié)區(qū)及丘腦的變性疾病,如亨廷頓病或進(jìn)行性核上行麻痹,DTI顯示NBIA患者白質(zhì)纖維仍正常。Awasthi等[15]發(fā)現(xiàn)在蒼白球區(qū)域,“虎眼征”T2WI高信號(hào)區(qū)的FA值比低信號(hào)區(qū)的要低,但仍然高于健康人群組。
診斷NBIA時(shí),必須與臨床相結(jié)合,注意與以下幾種具有類似MRI表現(xiàn)的疾病相鑒別。一氧化碳中毒性腦病、甲醇中毒性腦病等代謝中毒性疾病,均可表現(xiàn)為雙側(cè)蒼白球?qū)ΨQ性病變,但均表現(xiàn)為雙側(cè)蒼白球T2WI信號(hào)增高,沒有T2WI低信號(hào)改變,結(jié)合相關(guān)病史即可明確診斷;進(jìn)行性核上性麻痹有特征性的核上性凝視麻痹,有智力障礙和步態(tài)異常,多為中老年患者發(fā)病,MRI顯示中腦萎縮[16]。肝豆?fàn)詈俗冃詾檫z傳性銅代謝障礙引起的肝硬化和腦變性疾病,患者有肝硬化病史,血清銅藍(lán)蛋白顯著降低,可見角膜色素環(huán)K-F環(huán),雙側(cè)豆?fàn)詈薚2WI呈高信號(hào)改變;少年型亨延頓病以彌漫性腦萎縮為主,頭顱MRI??梢娢矤詈祟^部和殼核萎縮[8]。
總之,MRI是NBIA患者最重要的影像檢查方法,“虎眼征”是NBIA的特異性征象,SWI幅度圖能更清晰地顯示蒼白球的病變區(qū)域,SWI相位圖不僅能敏感地顯示“虎眼征”,而且可定量測(cè)量蒼白球基底節(jié)區(qū)的鐵沉積。
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