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儿童抗N-甲基-D-天冬氨酸受体脑炎的MRI表现

2020-04-09李君伟金科庄霞梅尹燕王海

中国医学影像学杂志 2020年3期
关键词:灰质丘脑脑炎

李君伟,金科,庄霞梅,尹燕,王海

湖南省儿童医院放射科,湖南长沙 410007; *通讯作者 金科 jinke001@163.com

抗N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体脑炎是儿童最常见的自身免疫性脑炎,是由作用于突触蛋白NMDA受体抗体所引发的严重神经自身免疫性疾病。儿童多以神经症状表现突出,如癫痫或异常运动,然后逐渐出现语言交流少(缄默或无动状态)、严重运动障碍、椎体外系症状和刻板运动症状等,疾病发展后期癫痫发作减少而意识障碍逐渐加重,病程发展具有一定的时相性[1-2]。抗NMDA受体脑炎病情严重、进展较快,具有潜在的致死性,但 早期治疗效果好。然而,临床医师对本病认识不足,且其诊断“金标准”依赖脑脊液、血清抗NMDA抗体检测,而国内能够进行此项抗体检测的实验室不多,常导致早期诊断较困难。本研究拟分析抗NMDA受体脑炎患儿的MRI表现,为临床早期诊断提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2015年2月—2018年11月于湖南省儿童医院神经内科诊断、治疗的抗NMDA受体脑炎患儿34例,其中男19例,女15例;年龄7个月~13岁11月,平均(6.2±3.8)岁。纳入标准:①入院时行头颅MRI检查;②行脑脊液或血清抗NMDA受体NR1(GluN1)亚基抗体检测,抗NMDA受体抗体IgG阳性;③符合2016年提出的抗NMDA受体脑炎诊断标准[3];④合理排除其他疾病。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Avanto 1.5T、Siemens Skyra 3.0T MRI扫描仪及头部线圈行头颅MRI扫描,扫描参数:T1WI序列,TR 2200 ms,TE 109 ms,层厚5 mm;T2WI序列,TR 1800 ms,TE 9 ms,层厚5 mm;FLAIR序列,TR 9000 ms,TE 81 ms,层厚5 mm。增强扫描使用钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)后行T1WI序列扫描,TR 455 ms,TE 2.48 ms,层厚5 mm,对比剂使用钆碘克沙醇注射液(320 mgI/ml),用量为0.2~0.3 ml/kg。

1.3 图像分析 由2名有经验的神经放射医师分别对图像进行观察,意见不一致时协商确定。并根据病灶累及部位进行影像学分型:皮层灰质受累型(Ⅰ型)、皮层灰质及皮层下白质受累型(Ⅱ型)、深部神经核团受累型(Ⅲ型)、混合型(Ⅳ型)。

2 结果

2.1 MRI检查结果 34例患儿中,17例头颅MRI表现异常。病灶单发3例;多发14例,其中对称性多发2例,不对称性多发12例。脑叶受累情况:额叶、顶叶受累各10例,颞叶9例,枕叶5例,岛叶4例。病灶累及皮层灰质6例,累及皮层灰质及灰质下白质2例,累及深部核团2例,混合受累7例。深部核团有丘脑受累4例,基底节受累4例,小脑齿状核受累2例。病灶累及罕见发病部位:累及脑干2例,胼胝体1例,延髓1例。

2.2 MRI表现及影像学分型 MRI示病灶大小不一,形态多不规则,但累及皮层灰质及灰质下白质时多与脑回形态相似,累及深部核团时多呈团块状。受累皮层灰质可见肿胀、局部脑沟裂相应变浅,病灶以皮层受累为主,皮髓质分界不清。

依据累及部位可分为4型:①皮层灰质受累型(Ⅰ型)6例,仅累及皮层灰质,T1WI呈等、稍低信号,T2WI显示皮层肿胀较明显,呈稍高信号(图1A),FLAIR显示为更高信号影且边界更清晰,呈脑回样改变(图1B),此型较多见,多分布于额、顶叶,其次为颞叶,仅累及皮层灰质者未见明显强化(图3C)。②皮层灰质及皮层下白质受累型(Ⅱ型)2例,不仅累及皮层灰质,与灰质邻近的皮层下白质亦可累及,此型不多,皮层肿胀仍较明显,T1WI呈低信号,T2WI、FLAIR呈高信号,增强扫描后可见脑沟样脑膜强化。③深部神经核团受累型(Ⅲ型)2例,部分病灶无皮层灰质及灰质下白质受累,仅累及深部神经核团,如基底节、丘脑、小脑齿状核等,受累深部基底核团肿胀,T1WI呈低信号(图2C、D),T2WI(图2A、B)、FLAIR呈高信号(图2E、F),增强扫描后部分病灶可见明显强化(图2G、H)。④混合型(Ⅳ型)7例,此型最多见,可为皮层灰质及深部神经核团混合受累型,亦可为皮层灰质、灰质下白质及深部神经核团混合受累型,此型以非对称性为主,可见于胼胝体、脑干及延髓少见部位,皮层肿胀可见,T1WI呈低信号,T2WI(图3A)、FLAIR(图3B)呈高信号,增强扫描后部分病灶亦可见脑沟样、淡薄片样及团块样强化(图3C),少部分病灶强化不明显。

图1 女,11岁,抗NMDA受体脑炎,皮层灰质受累型。T2WI示双侧额顶叶部分皮层对称性肿胀(星号),信号增高(A);FLAIR示双侧额顶叶部分皮层对称性肿胀(星号),信号增高(B);增强扫描未见强化(C)

图2 男,5岁,抗NMDA受体脑炎,深部神经核团受累型。T2WI示双侧基底节、丘脑、脑干及小脑齿状核肿胀,呈多发团块状异常信号灶(星号,A);T2WI示病灶呈高信号(箭头,B);T1WI示双侧基底节、丘脑、脑干及小脑齿状核肿胀,呈多发团块状异常信号灶,呈低信号(星号,C);T1WI示病灶呈低信号(箭头,D);FLAIR示双侧基底节、丘脑、脑干及小脑齿状核肿胀,呈多发团块状异常信号灶(星号,E);FLAIR示病灶呈高信号(箭头,F);增强扫描示双侧基底节、丘脑、脑干及小脑齿状核肿胀(G);部分病灶强化明显(箭,H)

图3 男,7岁,抗NMDA受体脑炎,混合型。T2WI示双侧颞叶、右侧枕叶皮层肿胀,双侧颞叶、右侧枕叶皮层及皮层下白质、双侧丘脑异常信号,呈高信号(星号,A);FLAIR示双侧颞叶、右侧枕叶皮层肿胀,双侧颞叶、右侧枕叶皮层及皮层下白质、双侧丘脑异常信号,呈高信号(星号,B);局部可见脑回样强化(箭,C)

2.3 影像学特征 17例MRI表现异常患儿以多发、非对称性病灶为主,部分病灶可见脑沟样脑膜强化(图3C),部分病灶受累白质及深部神经核团可见淡薄片样或明显异常强化(图2H),仅皮层灰质受累型(Ⅰ型)者均未见异常强化(图1C),本研究中仅6例。

3 讨论

NMDA受体是一种中枢神经系统兴奋性神经递质谷氨酸离子型受体,属于突触后膜的阳离子通道,由NR1、NR2、NR3三种不同的亚基构成,其中NR1亚基是此受体的功能部分,与学习、精神行为和记忆密切相关。抗NMDA受体脑炎的病理机制是机体产生了针对NMDAR NR1亚基的特异性抗体IgG。因为 NMDA受体在神经元、星形和少突胶质细胞上均有表达,故抗NMDA受体脑炎灰质、白质均可受累;另外,神经元NMDA受体在不同细胞结构和功能上的表达有所区别[4-5],故临床表现不同。NMDA受体兴奋性增高可导致癫痫发作及脑卒中,兴奋性降低可引起精神分裂样症状[6-7],不同区域的抗NMDA受体抗体可致相应的抗NMDA受体脑炎症状,如精神症状、运动障碍、自主神经功能障碍等[8-9];偏瘫、小脑共济失调在幼儿和学龄前儿童中更常见[2-3,6-10]。本研究中17例临床表现为癫痫、发热、精神行为异常、运动障碍、意识障碍等,其中精神行为异常包括嗜睡、情绪失控、智力减退、有攻击性等,运动障碍包括下肢无力、手不自主抖动。

既往对抗NMDA受体脑炎的研究多集中于疾病的临床表现、预后及临床诊断等方面。由于抗NMDA受体脑炎的影像学表现无特异性,且样本量不足、病例影像资料不完整等,对其影像学表现总结不够全面:尽管提出抗NMDA受体脑炎多表现为海马、部分大脑皮层、基底节、丘脑等FLAIR高信号影[6,8-10],但未系统地总结不同类型的影像学表现。本研究结果发现,抗NMDA受体脑炎的MRI表现的异常率为50%(17/34),与既往研究结果相符[2]。17例患儿的MRI特征为:以多发、非对称性病灶为主,部分病灶可见脑沟样脑膜强化,部分病灶受累白质及深部神经核团可见淡薄片样或明显异常强化,皮层灰质受累型均未见异常强化。部分病灶未见明显强化,推测可能与发病时间有关。与以往研究不同的是,此类自身免疫性脑炎MRI异常者不仅累及脑边缘系统,深部的神经核团、非边缘系统的脑叶异常信号亦较多见,NMDA受体在星形和少突胶质细胞上均有表达,故灰质、白质均可累及。本研究中混合型最多见,神经核团改变者较既往报道多,其原因尚不明确。4型影像改变在疾病的发生与治疗中可出现相互交叉与相互转变,这也是早期影像诊断较困难的原因之一。本研究的局限性为:样本量较小,MRI检查时间未能统一,随访资料不全;因而未能研究本病发展过程的影像改变。

本组抗NMDA受体脑炎患儿中,17例头颅常规MRI表现无异常。近年研究多集中于抗NMDA受体脑炎脑功能成像的异常改变。扩散张量成像、功能MRI静息相、基于体素的形态学(voxel based morphology,VBM)等的研究发现[11-13]:即使在常规MRI表现正常者,扩散张量成像也可见广泛脑白质密度减低,功能MRI静息相可见海马与其他部分功能连接减少,并存在脑白质、尤其是皮层下白质损伤;皮层下白质的少突胶质细胞轴突完全髓鞘化较深部白质迟,这种不稳定性导致该区域的少突胶质细胞更易受该抗体的影响。VBM提示抗NMDA受体脑炎患者的皮层体积与正常者无显著差异[13],但本研究中T2WI、FLAIR可见皮层灰质肿胀,是皮层体积改变过于细微导致VBM研究无法辨别,还是皮层肿胀为皮层下白质改变所致感官上的差别,有待进一步深入研究。本研究将进一步探讨脑功能成像在抗NMDA受体脑炎中的应用,以期进一步提高抗NMDA受体脑炎的早期影像诊断,了解抗NMDA受体脑炎的发病机制。

抗NMDA受体脑炎的MRI表现多变,需与以下疾病相鉴别,①单纯疱疹病毒性脑炎:主要表现为皮层灰质及灰质下神经核团局限性或弥漫性水肿,周边白质很少累及,病灶较抗NMDA受体脑炎更为广泛,且可伴有皮层出血,而抗NMDA受体脑炎无皮层出血报道[14]。②其他自身免疫性脑炎:如副肿瘤综合征、抗Hu抗体、抗Zic4抗体、抗VGKC抗体、抗AMPA受体抗体等明确的抗体相关性脑炎,多累及脑边缘叶,影像学表现无特征性,主要依靠脑脊液及血液相关抗体检测进行诊断。③桥本脑炎:儿童少见,好发于女性,MRI可见单侧、双侧颞叶异常信号,无特异性,甲状腺自身抗体滴度显著升高可以鉴别[15]。

总之,抗NMDA受体脑炎的MRI表现异常率约为50%,其MRI表现各异,病变范围较广,多为多病灶、不完全对称性病灶,可累及皮层灰质、皮层灰质下白质及深部神经核团,未见出血,发病早期可见脑膜及脑实质异常强化。当临床表现为突出的神经症状,如癫痫或异常运动,严重的运动障碍,而常规抗病毒、细菌感染治疗无效时,应考虑到本病的可能。

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