磁共振成像在面肌痉挛中的研究进展
发布时间:2019-09-09   动态浏览次数:

  ,HFS)是一种临床常见的脑神经疾病,表现为单侧或双侧面部不自主的、反复发作的、阵发性的抽搐,多从眼轮匝肌开始,然后涉及整个面部,可因疲劳、焦虑等精神因素加重。HFS最早是在1875年由Shültze报道,大量研究结论表明左侧发病者较右侧稍多,双侧同时发病者少见。HFS流行病学特征为:女性多于男性,多中年以后起病,有文献报道,HFS在亚洲人群多见,但具体原因尚不明确。

  HFS分为原发性和继发性,以原发性多见。原发性HFS多是面神经根出脑干区受血管压迫所引起,造成压迫的责任血管以小脑前下动脉及小脑后下动脉多见。继发性HFS原因有炎症因素和肿瘤因素等,造成面神经的粘连、压迫进而引起面肌痉挛。原发性HFS发病机制存在两种假说,分别为“周围学说”和“中枢学说”。“周围学说”认为面神经在出脑干区缺乏足够Schwann细胞包饶,易受周围压迫导致脱髓鞘改变,脱髓鞘后的神经纤维间易形成“旁触传递”导致面神经传导通路中的传入冲动增多,最终引起HFS。“中枢学说”认为责任血管对面神经的压迫可使面神经发生逆行传导,导致面神经核兴奋性增高,进而引起HFS。“中枢学说”补充“周围学说”部分无法解释的问题,被广泛认为是HFS的主要病理生理机制。

  目前HFS临床常用的治疗方法包括药物治疗、肉毒素局部注射治疗和微血管减压手术(microvasculardecompression,MVD)等,研究表明微血管减压术是针对HFS的有效治疗方法。患者在接受MVD手术之前必须进行影像学评估,首选的影像学方法是MRI,MRI有助于明确病因,可发现导致HFS的颅内病变,如肿瘤、脑血管畸形等,此外还有助于明确造成面神经压迫的责任血管的类别、粗细以及压迫程度等。

  磁共振形态学成像方法如磁共振体层血管成像(MR tomographic angiography,MRTA)和3D高分辨MRI可清楚显示神经与血管的关系,在HFS诊断、手术指导及术后随访方面具有重要意义。随着MR成像技术和相关图像分析方法的不断发展,静息态功能磁共振成像(resting-state functional MRI,rs-fMRI)、基于体素的形态测量(voxel-based morphometry,VBM)、扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)等MRI技术逐渐应用于HFS的研究中,对深入理解HFS发病机制及相关脑区的结构与功能改变的重要价值日益凸显王中王493333免提网站,笔者主要从磁共振形态学成像方法、rs-fMRI、VBM及DTI四个方面综述磁共振成像在面肌痉挛中的研究进展。

  3D高分辨MRI,通过三维平衡稳态梯度回波获得类似T2加权图像,对面神经及周围毗邻血管的显示具有重要价值,已成为显示桥小脑角区微小结构的首选检查序列,代表序列有FIESTA、CISS、bFFE、SARG等。MRTA同样可清楚显示桥小脑角区神经与血管的空间关系,目前多采用三维时间飞跃(threedimensionaltime of flight,3D-TOF)方法与多平面重组技术在不同平面显示神经与血管的关系。扫描方法包括3D-TOF-MRA、3D-TOF-FLASH、3D-TOF-SPGR等。

  3D-TOF方法是显示脑血管最常用的方法,该序列采用多发射频脉冲技术抑制静息态脑结构的MR信号,检测流向脑内的未被抑制的血流信号。付晓君等对55例HFS患者MVD术前与术后分别进行3D-TOF-MRA扫描,发现术前面神经根与责任血管接触50例,可疑接触3例,无接触1例,与术中观察结果接触50例,可疑接触4例,1例无接触基本吻合,两者无统计学差异,表明3D-TOF-MRA可有效显示面神经根与责任血管的关系,对指导手术具有重要意义。但是该序列对细小、流速缓慢的血管显示欠佳,对高流速血管畸形的显示较好。

  Jia等对95例HFS患者术前进行3D-TOF和3D-CISS MR扫描,显示神经血管关系与术中结果进行比较,发现MRTA联合其他3D高分辨率MRI检查有助于更清楚地显示面神经与责任血管的关系。Yao等亦得到相似的结论。磁共振形态学成像方法在HFS病因诊断方面显示出优势,无论3D高分辨MRI还是MRTA对HFS责任血管的显示准确率均较高,而两者联合检查能更清楚地显示面神经与责任血管的关系。

  Rs-fMRI是基于血氧水平依赖(blood oxygenationlevel dependent,BOLD)的一种功能MRI成像方法,主要研究大脑在静息态时BOLD信号的自发活动,具有操作简便、患者依从性好等优点,目前已被广泛用于神经系统疾病及神经精神疾病的病理生理机制研究。Rs-fMRI在HFS中应用的指标主要是局部一致性(regionalhomogeneity,ReHo)。ReHo值表示脑内邻近体素之间的时域一致性,反映自发神经活动的局部一致性。

  Tu等对30例左侧原发性HFS患者及33例正常对照组进行rs-fMRI扫描,发现HFS患者左侧额中回、左内侧扣带回、左侧舌回、右侧颞上回和右侧楔前叶ReHo值明显减低,左侧中央前回、扣带回前部、右侧脑干及右侧小脑ReHo值增加。此外,额中回的平均ReHo值与痉挛程度呈负相关,脑干区的平均ReHo值与面肌痉挛程度呈正相关,后者支持HFS发病机制中的“中枢学说”。

  卫永旭等对30例右侧HFS患者和33例健康受试者进行rs-fMRI检查,发现HFS患者右侧脑桥、右侧小脑后叶和左侧中央前回运动区的ReHo值增高,与Tu等研究结果中ReHo值增高的脑区部分吻合,其中中央前回运动区差异体素最多,脑桥ReHo值增高最为显著;ReHo值降低的脑区与Tu等研究结果中ReHo值降低的脑区基本相同,包括右侧颞上回、右侧楔前叶、左侧额中回、左侧扣带回及右侧运动辅助区,其中扣带回ReHo降低最为明显。

  以上研究表明HFS患者在静息状态下参与激活面肌运动的皮层和灰质核团兴奋性增高,而参与抑制面肌运动的皮层存在功能弱化,推测这些改变可能参与HFS 的病理进展,同时支持HFS中枢致病学说。陆海锋等对33例偏侧HFS患者及33例正常对照组进行rs-fMRI扫描,结果与前人研究结果存在明显差异,发现HFS患者ReHo值显著减低的脑区主要在小脑Ⅵ小叶区,大脑皮层ReHo值未见显著差异,认为HFS患者小脑Ⅵ小叶区为抑制面肌抽搐而过度使用导致受损,引起感觉运动能力降低。但是总体来说是面肌痉挛导致了参与抑制面肌运动的脑区过度使用造成功能减低,还是因为该部分脑区功能减低引起HFS尚不明确。

  基于体素的形态学测量是一种基于体素水平的脑MR图像分析方法,可定量计算给定脑区灰质、白质体积与密度等的改变,精确显示不同疾病所引起的脑组织结构改变。VBM的基本方法为对脑MR图像进行标准化、分割、平滑、建模,然后用统计参数检验,显示组间有明显差异的灰质或白质脑区。Bao等对25例HFS患者及25例年龄、性别匹配的健康受试者进行T1WI扫描,应用VBM方法评估脑灰质体积的改变,发现HFS患者丘脑、壳核、苍白球、前额叶背外侧部皮层、杏仁核及海马旁回灰质体积减小,并推测杏仁核灰质体积改变可能与情绪因素有关。

  Tu等对42例HFS患者和30例健康受试者进行高分辨3D-T1WI扫描,发现HFS患者灰质体积减小的脑区为右侧顶下小叶,且该脑区的灰质体积与病程呈负相关,右侧小脑VIII区灰质体积增加,提示HFS患者运动控制脑区可能存在异常,此外白质体积在两组间无差异。陆海锋等对33例偏侧HFS患者及33例健康受试者进行三维高分辨T1加权扫描,发现HFS患者小脑Ⅵ区灰质体积显著减低,推测面部肌肉长期痉挛紧张可能导致小脑Ⅵ区灰质受损。由上可知HFS患者运动控制脑区可能存在灰质体积的改变,但已有研究中灰质体积改变的脑区各不相同,且灰质体积改变是HFS所引起的继发改变还是HFS的病因目前尚不清楚。VBM方法还被用于多种慢性疼痛病例的研究,通过对疾病治疗前后进行VBM分析,提示灰质体积改变可能是疾病所引起的继发改变。

  扩散张量成像是由扩散加权成像(diffusion weightedimaging,DWI)发展而来的一种MR成像技术,能在三维空间内定量分析活体组织内水分子扩散特性,通过水分子在细胞间的运动来反映神经纤维的解剖结构及变性程度等。DTI在神经病变中应用的主要参数有:各向异性分数(fractional anisotropy,FA)、平均扩散率(mean diffusivity,MD)、横向扩散系数(axialdiffusivity,Da)、垂直扩散系数(radial diffusivity,Dr)等,FA表示水分子各向异性成分占整个扩散张量的比率;MD反映脑白质中水分子的平均扩散能力;Da为平行于神经纤维方向的扩散系数;Dr表示垂直于神经纤维方向的扩散系数。

  Tu等对42例HFS患者及30例健康对照者进行DTI成像,发现DTI参数(FA、MD、Da、Dr)在两组间无显著差异,提示HFS患者可能不存在脑白质微结构的损伤。目前DTI用于HFS的研究还较少,获得的初步研究结果还需要大量的实验或增加样本量来进一步验证。

  目前磁共振成像在HFS的研究中,以3D高分辨MRI和MRTA为代表的磁共振形态学成像方法应用居多,主要揭示了HFS发病原因,即显示责任血管与面神经的关系,而两者结合能更清楚地显示两者之间的关系。功能MRI成像应用于HFS的研究还较少,已有的研究支持HFS患者运动控制脑区存在功能改变,即参与兴奋面肌运动的脑区及核团兴奋性增高,参与抑制面肌运动的皮层存在功能弱化。但相应脑区的形态学改变结论各异,尚需要大量样本及进一步的研究来验证。

  HFS功能MRI研究中,以单侧发病的研究居多,已有研究中有单独纳入左侧/右侧发病者,多数为左侧和右侧单独发病同时纳入,但都未得出哪侧发病与磁共振指标相关性的结论,今后研究中可增大样本量的同时探讨HFS磁共振指标在左侧发病者与右侧发病者之间的差异。HFS尽管没有生命危险,但可引起社交尴尬,影响患者的生活质量,长期面肌痉挛可导致患者焦虑、抑郁状态,从而加重疾病,因此今后可进一步探讨HFS患者情绪相关脑区及核团在功能磁共振成像上的表现。

  来源:高文文,杜雷,马国林.磁共振成像在面肌痉挛中的研究进展[J].磁共振成像,2019(01):64-67.