王國(guó)松 江茜 孔一曼 朱觀祥
線粒體疾?。╩itochondrial diseases)是mtDNA或線粒體相關(guān)nDNA基因的突變可導(dǎo)致線粒體功能障礙引起的一類疾?。?]。線粒體腦肌?。∕E)則是侵犯腦和肌肉為主的多系統(tǒng)疾病,其中,伴高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作(MELAS)由Pavlakis等[2]1984年首次報(bào)道,是通過(guò)母系遺傳傳播的,散發(fā)少見(jiàn)。本病較為少見(jiàn),且臨床表現(xiàn)復(fù)雜,缺乏特異性。近年來(lái),隨著磁共振技術(shù)的不斷發(fā)展、應(yīng)用于MELAS的新技術(shù)越來(lái)越多,但較全面報(bào)道相對(duì)較少。本文通過(guò)回顧性分析28例經(jīng)臨床與病理檢查證實(shí)的MELAS病例,分析臨床表現(xiàn),探討磁共振各序列成像在MELAS的應(yīng)用價(jià)值,以提高對(duì)該病的診斷水平。
1.1 臨床資料 收集2012年12月至2018年3月MELAS患者28例,男15例,女13例;年齡11~64歲,平均年齡35.5歲。所有病例均符合Yatsuga等[3]診斷標(biāo)準(zhǔn):(1)卒中樣發(fā)作的臨床發(fā)現(xiàn):①頭痛伴嘔吐;②癲癇發(fā)作;③偏癱;④皮質(zhì)盲或偏盲;⑤影像檢查發(fā)現(xiàn)急性局灶性病變。(2)線粒體功能障礙診斷依據(jù):①血漿和/或腦脊液中的高乳酸水平或缺乏線粒體相關(guān)酶活性;②肌肉活檢中的線粒體異常;③與MELAS相關(guān)的定義基因突變。(1)兩項(xiàng)和(2)兩項(xiàng)(>4項(xiàng))即可確診。病程21d~50年,平均4.36年。既往2例有類似陽(yáng)性家族史,糖尿病27例,無(wú)其他特殊病史。
1.2 檢查方法 患者采用GE公司Signa 1.5T超導(dǎo)型和Siemens 0.35T永磁型掃描儀掃描,各部位采用相應(yīng)的線圈,均行T1WI和T2WI掃描,常規(guī)軸位掃描,前者設(shè)備層厚3mm,層間距3mm,掃描野為230mm×230mm, 平 掃 T1WI TR/TE 500/15ms,T2WI TR/TE 5000/120ms;后者設(shè)備層厚5mm,層間距1.5mm,掃描野為230mm×230mm,平掃T1WI TR/TE 428/11ms,T2WI TR/TE 4720/106ms。其中5例行增強(qiáng)掃描,對(duì)比劑采用Gd-DTPA,于肘前靜脈注射,劑量為15ml,采用T1WI快速掃描序列,分別行橫斷位或矢狀位及冠狀位掃描。
2.1 臨床表現(xiàn) 28例中,精神行為異常20例(71.4%),頭痛17例(60.7%),嘔吐10例(35.7%),癲癇發(fā)作15例(53.6%),偏癱4例(14.3%),偏盲和斜視、視力下降6例(21.4%),發(fā)熱和聽(tīng)力下降各3例(10.7%),糖尿病病史18例(64.3%)。
2.2 MRI檢查結(jié)果 形態(tài)及部位:病變呈斑片狀,主要累及額、顳、頂、枕葉的皮質(zhì)及皮質(zhì)下白質(zhì),部分呈現(xiàn)多個(gè)腦葉同時(shí)受累(見(jiàn)圖1A),少數(shù)累及丘腦、島葉、基底節(jié)。信號(hào):常規(guī)T1WI和T2WI掃描,長(zhǎng)T1表現(xiàn)24例,稍長(zhǎng)T1 4例,長(zhǎng)T2 26例,稍長(zhǎng)T2 2例;FLAIR掃描25例,均呈高信號(hào);DWI和ADC掃描各10例,前者均呈高信號(hào)或稍高(見(jiàn)圖1B),后者信號(hào)高低均有;MRA掃描5例,均未見(jiàn)病變區(qū)域相關(guān)血管的狹窄或中斷(見(jiàn)圖1C);增強(qiáng)掃描8例,均未見(jiàn)強(qiáng)化(見(jiàn)圖1D)。動(dòng)態(tài)檢查具有游走性、多變性。(見(jiàn)圖2AD)。MRS:掃描11例,超急性或急性期在1.33 ppm處均出現(xiàn)典型的乳酸雙峰,NAA峰均出現(xiàn)降低,Cho以正常多見(jiàn),少數(shù)降低(見(jiàn)圖1E)。
2.3 實(shí)驗(yàn)室檢查 27例運(yùn)動(dòng)前乳酸增高,1例正常;7例運(yùn)動(dòng)后(3.0~13.3mmol/L)比運(yùn)動(dòng)前(1.6~3.86 mmol/L)增高。血清肌酸激酶增高14例。血糖增高18例,其中1例伴視網(wǎng)膜病變。15例患者行腦電圖檢查,其中輕度異常6例,中度異常8例,高度異常1例。8例行肌電圖檢查并發(fā)現(xiàn)異常。
2.4 病理學(xué)檢查 10例基因檢測(cè),發(fā)現(xiàn)A3243G位雜合突變。9例肌肉活檢發(fā)現(xiàn)線粒體數(shù)量和形態(tài)異常,并見(jiàn)破碎紅纖維(RRF)(見(jiàn)圖3)。
圖1 A T2WI示兩側(cè)枕頂葉片狀皮質(zhì)及皮質(zhì)下白質(zhì)中等高信號(hào)影;B DWI示右側(cè)病變彌散受限,左側(cè)未受限;C MRA示未見(jiàn)病變區(qū)域相關(guān)血管狹窄或中斷;D 增強(qiáng)示病變區(qū)未見(jiàn)明顯強(qiáng)化;E MRS示NAA峰減低,LAC峰明顯升高,Cho降低,1.33 ppm出現(xiàn)乳酸雙峰
圖2 A T2WI發(fā)現(xiàn)左側(cè)頂枕葉片狀稍高異常信號(hào);B-C T2WI發(fā)現(xiàn)左側(cè)頂枕葉病變范圍縮小,但新出現(xiàn)兩側(cè)顳葉片狀異常稍高信號(hào);D T2WI發(fā)現(xiàn)新出現(xiàn)右側(cè)枕葉新病灶
圖3 右肱二頭肌活檢:肌纖維大小輕度萎縮,輕度不均,可見(jiàn)數(shù)個(gè)破碎紅纖維,未見(jiàn)核內(nèi)移,未見(jiàn)炎細(xì)胞浸潤(rùn)(HE染色,×100,GT染色,×400)。
3.1 臨床特點(diǎn) MELAS家族發(fā)病和散發(fā)均可,急性或亞急性起病,發(fā)病年齡10~40歲,偶見(jiàn)嬰兒和老年發(fā)病[4]。MELAS的特點(diǎn)在于高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作。腦脊液(CSF)蛋白的濃度可能會(huì)升高,但很少>100 mg/dl,在幾乎所有MELAS患者中,在中風(fēng)樣發(fā)作期間或之后,血液和腦脊液中的乳酸水平升高,一些患者的血清CK可能略有增加,通常在中風(fēng)樣發(fā)作期間或之后,有助于證明這些患者的肌肉受累,盡管特異性不是特別高[5]。病理上能見(jiàn)到RRF、基因突變。家族中基因攜帶者多出現(xiàn)糖尿病和耳聾[6]。治療包括運(yùn)動(dòng)、飲食療法、對(duì)癥治療及研究水平的基因治療,大部分藥物治療是針對(duì)修飾線粒體呼吸鏈的,再輔助各種維生素等營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)藥物[7]。
3.2 MRI檢查序列及表現(xiàn) 平掃(T1WI和T2WI)對(duì)于發(fā)現(xiàn)病變、觀察部位有著非常重要的作用。急性期表現(xiàn)為不按腦血管供血區(qū)分布的長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2異常信號(hào),常多個(gè)腦葉呈腦回樣同時(shí)受累,且位于皮層及皮層下;亞急性期和慢性期可見(jiàn)皮層信號(hào)不均勻,呈分層樣改變,在T1WI上最明顯,提示皮層夾層樣壞死[8]。不同時(shí)期的MRI表現(xiàn)不一,原因可能是:急性期乳酸血癥導(dǎo)致血管舒張,病變區(qū)呈高灌注和血管源性水腫;慢性期是能量供應(yīng)不足導(dǎo)致細(xì)胞毒性水腫,出現(xiàn)皮質(zhì)萎縮和多發(fā)性軟化灶,病變周圍出現(xiàn)膠質(zhì)細(xì)胞增生和小血管增多,而大血管一般不受累[9]。腦萎縮隨病程的延遲而逐漸加重,特別是出現(xiàn)腦內(nèi)癥狀后更為明顯[10]。在FLAIR上通??梢愿宄刈R(shí)別腦脊液附近的病變,與健康個(gè)體的發(fā)育相比,F(xiàn)LAIR有望成為比較線粒體疾病早期代謝失代償患者的后續(xù)髓鞘形成模式的有效手段[11]。本資料顯示:動(dòng)態(tài)MRI檢查可成游走性、多變性的特點(diǎn),與文獻(xiàn)報(bào)道[12]相似;增強(qiáng)掃描后病變區(qū)無(wú)強(qiáng)化,有文獻(xiàn)報(bào)道是由于病變未損害血腦屏障緣故[9];磁共振腦血管造影(MRA)未見(jiàn)病變供血血管狹窄,此點(diǎn)有助于腦梗死鑒別,文獻(xiàn)報(bào)道MELAS的梗塞樣病變?cè)贛RI上的分布通常不會(huì)跟隨血管區(qū)域,并且病理學(xué)研究不會(huì)發(fā)現(xiàn)主要腦血管的病變[13]。
DWI急性期呈高信號(hào),可區(qū)別細(xì)胞毒性水腫和血管源性水腫。ADC信號(hào)變化較大,有研究表明,可能由于最初的神經(jīng)元能量不足導(dǎo)致細(xì)胞毒性水腫,并在卒中樣發(fā)作前24h內(nèi)降低ADC信號(hào),隨后周圍區(qū)域細(xì)胞外水腫的發(fā)展導(dǎo)致ADC信號(hào)增加[14]。
質(zhì)子磁共振波譜成像(1H-MRS)作為一種新的磁共振技術(shù),已被廣泛用于代謝紊亂的診斷和確定疾病的嚴(yán)重程度,MELAS患者主要表現(xiàn)為乳酸峰的增加和NAA的減少,Cho/NAA輕度升高,NAA/Cr輕度降低,乳酸峰值傾向于根據(jù)疾病過(guò)程的不同階段而變化,包括急性期,亞急性期或慢性期[14]。MRS不僅能幫助診斷MELAS,且可以評(píng)估患者治療反應(yīng)[15]。
灌注加權(quán)成像(PWI),發(fā)作初期病變區(qū)腦血流的儲(chǔ)量下降,而自卒中樣發(fā)作后3h開(kāi)始至發(fā)病后8個(gè)月左右,病灶區(qū)域的腦血流增加。慢性期通常表現(xiàn)為腦血流量正常或減少。梗死及炎性病變因血流動(dòng)力學(xué)改變,病變區(qū)多呈低灌注狀態(tài)[4]。單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)是一種核醫(yī)學(xué)成像技術(shù),用于評(píng)估MELAS各階段的灌注狀態(tài),卒中樣發(fā)作的急性期的特征在于過(guò)度灌注,在幾個(gè)月內(nèi)逐漸出現(xiàn)低灌注的慢性階段[14]。
MELAS綜合征是一種多器官疾病,除線粒體腦肌病的臨床表現(xiàn)外,主要包括乳酸血癥和卒中樣發(fā)作,前者是主要的實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo),后者是神經(jīng)系統(tǒng)損傷最核心的表現(xiàn)。常規(guī)MRI檢查可以發(fā)現(xiàn)病變并分析其形態(tài)、大小,MRI新技術(shù)則能進(jìn)一步診斷和了解病程等。MELAS腦內(nèi)較特征的表現(xiàn)是病變不按腦血管供血區(qū)分布,動(dòng)態(tài)檢查呈游走性,以此可以與腦炎、腦梗死等鑒別,但最后確診靠基因檢測(cè)。