贺芸芸，关丽明

（中国医科大学附属第一医院放射科，辽宁 沈阳 110001）

◁综述▷

MR成像在三叉神经痛中的研究进展

贺芸芸，关丽明

（中国医科大学附属第一医院放射科，辽宁 沈阳 110001）

三叉神经痛；磁共振成像

三叉神经痛（Trigeminal neuralgia，TN）是三叉神经分布区域内突然发生的、短暂的、剧烈的疼痛，具有反复发作的特点。多为单侧发病，双侧者极少见，最常见于三叉神经上颌支和下颌支，偶尔也可发生在三叉神经的眼支[1]。其发作前常无先兆，为突然发作，而且痛觉分布范围较广泛，轻触三叉神经分布区内的“扳机点”即可诱发三叉神经痛。

1 TN的病因及病理变化

TN多见于中老年人，但年轻人的患病率有逐年上升的趋势[2-3]，其病因主要包括血管压迫、多发性硬化、桥小脑角区占位性病变、颅底蛛网膜粘连、三叉神经根炎、家族遗传性三叉神经痛等[4]，其中最常见的病因是血管和三叉神经根进/出区（Root entry or exit zone，REZ）接触所致的机械刺激，即神经血管压迫（Neurovascular compression，NVC）综合征，约占80%～90%[5]。NVC责任血管中动脉最常见，约占98%[6]，其中又以小脑上动脉最常见，小脑前下动脉次之，椎动脉、基底动脉及某些小静脉等亦可成为责任血管[7]。NVC征象的程度被分为3级：Ⅰ级，神经和血管有接触，不伴有神经的移位；Ⅱ级，血管与神经不仅接触，且伴有神经的弯曲或移位；Ⅲ级，血管压迫神经，并使其因压迫而体积缩小[8]。

TN的主要病理变化为三叉神经出脑干段神经纤维脱髓鞘所致[5]。三叉神经出脑干段主要是中枢性髓鞘，由少突胶质细胞构成，其保护神经的能力不如周围性髓鞘。当机械或化学刺激发生在该区域时，相应裸露的脱髓鞘轴突并置形成“短路”，导致神经冲动的异常传导。当传递触觉和痛觉的轴突接触后即可发生三叉神经痛，由此可以解释轻触脸部“扳机点”产生突发疼痛的原因[9]。

2 TN的MR形态学成像

2．1 常规三叉神经MR形态学成像

三叉神经MR形态学成像方法大致可分为2类，一类是类似T1WI的梯度回波序列 （白血法），常用的序列主要有3D-TOF-SPGR（GE）、T1-VIBE（Siemens）、FLASH（Siemens）、FISP（Siemens）、THRIVE（Philip）等。所得图像中动脉血管为高信号，神经为等信号，脑脊液为低信号，三者信号差异明显，分辨率高。依据这些序列所获得的横断面MR图像，由影像医师盲法读片，观察三叉神经出脑干段的走行，并做左右斜矢状位、斜冠状位重建，清晰显示出神经及其与邻近血管的关系，然后根据神经与血管接触的程度及是否伴有神经的移位、扭曲来判断邻近血管是否为责任血管[10]。这些序列对动脉血管压迫所致的TN具有较高敏感度和特异度，但部分患者术前MR结果阴性，术中却发现存在静脉或微小动脉压迫神经[11]。鉴于平扫的局限性，我们可以通过这些序列的增强检查，来有效地显示导致NVC的所有血管 （包括小动脉和静脉）[12]。另一类是类似T2WI的梯度回波序列（黑血法），常用的序列主要有3D-FIESTA（GE）、3D-CISS（Siemens）、3D-TSE （Siemens）、T2-SPC（Siemens）、B-FFE（Philip）等。所得图像中脑脊液呈高信号、神经呈低信号、血管以低信号为主，且脑脊液搏动和磁敏感伪影少，因此血管和神经与脑脊液对比明显，对颅神经及其分支的精细解剖和一些小动脉、小静脉的显示较佳。并且有学者发现对于血管压迫导致的TN患者，“黑血法”序列与“白血法”序列相比，前者可以更为清晰的显示NVC征象，且灵敏度及特异度更高[13]。但这些序列也存在局限性，例如当血管和神经紧贴，即中间无脑脊液信号相隔时，由于该序列中神经和血管信号均为低信号，则血管不能很好的显示，容易漏诊[14]。

临床上常将“白血法”与“黑血法”联合使用，前者对比度好，后者空间分辨率高，联合使用能够提高TN责任血管诊断的准确率，为临床存在NVC征象的TN患者提供术前诊断、手术方案制定的影像学依据。

2．2 图像融合技术与定量测量

虽然联合应用“白血法”与“黑血法”可以提高NVC的诊断率，但是影像诊断医生对于NVC程度的判断存在主观因素，而且，有学者发现非TN患者中也存在相当比例的NVC征象[15]。因此，仅凭NVC征象并不能作为TN责任血管诊断的可靠依据。MR图像融合技术，通过将不同的形态学MR图像融合，进一步对NVC征象进行分级。Satoh等[16]把神经血管成像与三叉神经脑池成像融合，根据责任血管与三叉神经的关系及三叉神经周长的变化，对NVC程度进行分级，发现TN患者患侧三叉神经NVC征象较健侧以及健康志愿者的程度更为显著。也有学者将不同形态学MR图像融合 或将形态学MR图像与CT、DSA图像融合[18]，经3D容积再现重建，得到三维立体图像，充分显示神经与周围结构的空间关系，不仅能对NVC程度进行分级，而且能够直观反映NVC征象及模拟手术所见，更有利于指导相关手术。

在MR形态学成像基础上发展起来的定量测量技术也为TN的诊断提供了一个新的方向，通过后处理软件，测量和比较TN患者双侧三叉神经的体积、横截面积、周长等参数的改变，以发现患侧三叉神经的细微变化，目前的研究已经发现TN患者患侧三叉神经的体积及横截面积较健侧明显减小，而这种差异在非TN患者中是不存在的[19-20]。最近有研究表明，在MR图像上发现三叉神经存在NVC征象的同时伴有神经结构的改变（如神经萎缩等）的患者更易发生TN的症状[21]。而且，TN患者发生NVC的部位与三叉神经根部的距离明显比非TN患者近，特别是距离小于3mm的患者更容易发生TN症状[22]。因此，在临床诊断工作中，除了观察是否存在NVC征象，还需要通过定量测量来进一步区分病理性的NVC与非病理性的血管与神经的贴近，以确认邻近血管是否为责任血管。

3 TN的MR功能成像

3．1 fMRI

功能性磁共振成像（Functional magnetic resonance imaging，fMRI）的原理是神经元活动时局部氧耗量和血流程度失匹配而导致局部磁场性质的变化。fMRI的研究方法主要有两种，一种是任务态fMRI，一种是静息态fMRI。目前，任务态fMRI已应用到TN的相关研究中。

Borsook等[23]最先将任务态fMRI应用到TN的研究中，他通过刺激使一位TN患者在扫描期间内每2min产生一次疼痛，除了刺激产生的疼痛，图像采集期间，她还有1～2次自发的疼痛。结果发现诱发和自发的疼痛在皮层和皮层下结构（包括初级躯体感觉皮层、脑岛、前扣带皮层和丘脑脑区）的活动有所增强，自发的疼痛还导致后扣带皮层和杏仁核信号减少，并且在额叶区域（包括前扣带皮层和基底神经节）的活动增加。但该研究仅只有一名受试者，其结果的准确性还有待大样本证实。Moisset等[24]也曾用fMRI对典型TN患者进行研究，刺激患者“扳机点”及其对侧区域，部分病人诱发了疼痛，fMRI扫描结果发现，痛觉刺激与三叉神经脊髓核、丘脑、初/次级躯体感觉皮层、前扣带皮层、脑岛、运动前区/运动皮层、前额叶、壳核、海马及脑干等脑区的活动显著相关。而未产生诱发痛的患者，除了三叉神经脊髓核、脑干和前扣带皮层，其余激活脑区与前者情况一致。TN患者手术治疗成功后，刺激“扳机点”，激活的脑区仅有初/次级躯体感觉皮层。因此，TN患者痛觉过敏可能与前扣带皮层、脑干等结构有关，而未诱发疼痛的患者也激活了大部分经典的痛觉相关脑区，表明这些患者可能处于痛觉过敏的“临界状态”，而术后初/次级躯体感觉皮层的激活可能是对触觉的反应，而非对疼痛的反应。

任务态fMRI在TN动物模型的研究中亦有报道。Just等[25]利用fMRI电刺激大鼠眶下神经，在9．4T高场磁共振下研究桶状皮层主要躯体感觉区、次要躯体感觉区及皮层运动区的变化。发现桶状皮质区BOLD效应的变化与脑血流量以及氧合血红蛋白的变化具有很好的一致性，认为利用任务态fMRI刺激三叉神经分支可以更好地解释大鼠桶状皮质感觉传导作用。

静息态fMRI主要用于评估静息状态大脑的整合功能及特定脑区或网络间功能连接。其不仅可减少外来干扰因素的影响，而且无须执行特定功能任务，对于因功能损害而无法执行复杂任务的临床研究，静息态fMRI较任务态fMRI更有优势[26]。现国内外已有学者将静息态fMRI应用于偏头痛的研究，并且发现在扣带回、额叶、岛叶等脑区存在广泛的结构和功能连接的异常[27-28]。虽然目前静息态fMRI尚未用于TN的研究，但其在许多慢性疼痛疾病的研究中已成为热点，且存在很大的研究空间，有待于我们进一步去探索。

3．21H-MRS

磁共振波谱 （Magnetic resonance spectroscopy，MRS）分析可在早期无形态结构改变时检测到相关区域生化和代谢的改变，是分子水平无创评价活体组织功能改变的敏感手段。最常用的为1H-MRS，即氢质子磁共振波谱，常用的代谢产物为N-乙酰天门冬氨酸（NAA）、肌酸（Cr）、谷氨酸（Glu）、谷氨酰胺（Gln）、谷氨酸/谷氨酰胺复合物（Glx）、肌醇（m I）、胆碱化合物（Cho）等。

Gutzeit等[29]曾用1H-MRS测量岛叶前/后和右/左区在实验性诱导TN时的代谢变化，结果显示由于疼痛刺激，Glu、Gln和Glx三者的绝对值均显著增加，m I和Cr的绝对值显著下降，并且Cr在岛叶前后侧之间的含量有显著差异。此外，代谢物含量的变化呈明显偏侧化，即这些代谢物的改变只发生在左侧或只发生在右侧。由此认为岛叶皮质是脑内痛觉传导通路中代谢物高活动的区域，岛叶各区域的代谢物对急性TN的反应不同，表明各区域细胞结构存在变异。

国内有关TN的MRS研究主要集中于丘脑的相关代谢改变，赵光明等[30]研究发现TN患者丘脑NAA/Cr下降，Glx峰升高，提示TN患者丘脑活动失衡，此结果在该学者的动物实验中也得到了证实[31]。Gu等[32]研究显示偏头痛患者与TN患者丘脑NAA/Cr差异显著，该学者认为1H-MRS可以用于鉴别偏头痛和TN。王渊等研究表明原发性TN患者丘脑部分亚区代谢物存在异常，患侧丘脑后外侧部及后内侧部 NAA/ Cr比值有所降低，丘脑板内区NAA/Cr及Cho/Cr比值亦低于对照组，其中患侧丘脑后内侧部NAA/Cr比值VAS评分及病程呈负相关，说明丘脑后内侧部NAA/Cr比值降低可能反映疼痛程度，而丘脑板内区Cho/Cr比值的降低可能是反映TN患者代谢紊乱的一个指标[33-34]。

因此，1H-MRS可作为临床评价TN患者神经元功能活动的无创性检查方法，为TN相关脑区代谢情况提供重要的信息。

3．3 DTI

磁共振扩散张量成像 （Diffusion tensor imaging，DTI）可以根据水分子主要扩散方向描绘出白质纤维束的走行、方向、排列、紧密度、髓鞘化、完整性等信息，并可进行定量测量，DTI的主要参数包括各向异性分数（Fractional anisotropy，FA）、表观扩散系数（Apparent diffusion coefficient，ADC）、平均扩散系数（Mean diffusivity，MD）、轴向扩散系数（Axial dif-fusivity，AD）和径向扩散系数（Radial diffusivity，RD）等，其中FA值和ADC值是用来衡量神经纤维束完整性的重要参数，也是最常用的参数，具有敏感度高的特点[35-36]。

Herweh等[37]最先将DTI应用到TN的研究中，发现伴有NVC征象的TN患者的患侧FA值降低，在行血管减压术后，患侧三叉神经FA值发生可逆改变。Lutz等[38]也发现TN患者患侧三叉神经FA值降低，而ADC值与对侧无明显差异。Leal等[39]将TN患者三叉神经根部的横截面积及体积与该部位DTI相关参数FA值、ADC值联合分析，发现患侧三叉神经根部的横截面积与体积减小，FA值降低，ADC值升高。TN患者患侧三叉神经根部FA值、横截面积及体积的减小可能与长期慢性血管压迫造成三叉神经纤维脱髓鞘改变及轴索功能丧失、神经萎缩等超微结构改变有关；ADC值的升高与长期压迫导致的慢性低灌注、细胞膜通透性增加、部分细胞膜和髓鞘破坏、细胞外水肿和神经纤维数目减少、细胞外空间增加造成弥散加快有关。

此外，最近有文献报道[40]，TN患者患侧三叉神经及与感觉、认知、注意力、运动等有关的大脑白质的FA值降低，AD、RD、MD值升高。说明TN不仅可以导致三叉神经微结构的改变，相应脑白质也会发生微结构的改变。

目前，大部分关于TN的DTI研究结果都认为患侧三叉神经的FA值升高，ADC值降低或无差异，国内的研究结果也都与此相一致[36，41-43]，但也有研究结果显示TN患者及正常志愿者双侧三叉神经FA值、ADC值的差异均无显著意义[44]，MD值也无明显差异[20]。造成结果不同的原因很多，如患者的异源性，病程、治疗方式的差异；机器条件的限制，早期的研究大都为1．5T磁共振；参数设置不合理，如空间扩散方向设置过少等。对于TN患者术后的研究，有学者发现行血管减压术后1W患侧三叉神经的FA值稍有上升，而术后6月双侧三叉神经的FA值已无明显差异[43]。对于接受伽马刀放射治疗的TN患者，术后患侧FA值较术前降低，RD值较术前升高，AD值较术前变化不大[45]。

除了原发性TN，DTI在继发性TN中也有所应用，并且可以发现患侧三叉神经走行扭曲[46]及其FA值的降低[47]。而对于具有NVC征象的非TN患者，有研究表明双侧三叉神经FA值、ADC值等均无显著差异[48]，AD值及RD值也无显著差异[49]，说明血管压迫三叉神经只有达到一定程度才能造成相应微结构改变，导致TN。

综上所述，MR成像对TN的诊断及治疗具有重要意义，三叉神经MR形态学成像可清晰的显示三叉神经与周围结构的解剖关系，有助于发现病因。图像融合和定量测量可以更准确的发现异常，更直观的指导手术。MR功能成像则不仅可以发现相应脑区的血氧饱和度及代谢的变化，还能发现三叉神经微结构的变化，对于TN的发病机制及病理改变的研究具有重要的意义。各种MR成像为TN的诊断和治疗提供了更加科学、全面的认识。

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Research progress of MR imaging in trigem inal neuralgia

HE Yun-yun,GUAN Li-ming
(Department of Radiology,the First Affiliated Hospital of China Medical University,Shenyang 110001,China)

R745．11；R445．2

B

1008-1062（2015）12-0890-04

2015-04-23；眼

2015-06-15

贺芸芸（1991-），女，湖北枝江人，在读硕士研究生。

关丽明，中国医科大学附属第一医院放射科，110001。