|
从“远隔效应”到“交叉性小脑失联(CCD)”
01 论坛导读
1870年,Brown-Sequard首次提出“远隔效应”,此征象是指脑组织局部损伤区域的兴奋性传出冲动丧失,由于受损区域与受累远隔区域存在神经解剖联系,导致神经系统其他特异性区域对刺激的反应性减弱。交叉性小脑神经机能联系不能(crossed cerebellar diaschisis,CCD)是指一侧大脑半球病变时,对侧小脑半球出现的血流量减少、葡萄糖氧化代谢水平下降,甚至交叉性小脑萎缩(crossed cerebellar atrophy,CCA)。神经机能联系不能(diaschisis)最早由Monakow在1914年提出,是指与脑部原发病变存在纤维联系的远隔部位出现一过性功能障碍的现象。1981年,Baron等应用PET在幕上脑梗死患者中发现梗死灶对侧小脑半球血流量减少及代谢率下降,首次证实了CCD的存在。
目前研究发现,多种中枢神经系统病变均可出现CCD现象,研究报道最多的为脑梗塞,大脑中动脉供血区梗死后的CCD出现频率最高,也最为严重。CCD现象被报道在Sturge-Weber综合征 (SWS)、烟雾病血管重建术后、成人脑梗死、癫痫、偏头痛、脑炎,脑肿瘤等幕上病变均被报道可引起CCD。CCD现象在儿童疾病中较为少见。Al-Jafen等曾报道1例3岁幼儿在出现右侧大脑半球非痉挛性癫痫持续状态后出现的左侧小脑神经机能联系不能。
图源:radiopaedia.org
02 CCD的发病机制
CCD是脑卒中后的常见继发改变。目前国内外大多数学者认为,CCD的发生应归因于神经功能联系的中断,多数认为由以下三种原因导致。
1.1神经传导通路的抑制
皮质-桥脑-小脑(cortical-ponts-cerebellum,CPC)通路是指由大脑皮层传导至同侧脑桥,再由脑桥传导至对侧小脑皮层区域的传导通路。Lu等应用静息态fMRI显示了桥脑梗死后大脑-小脑间功能连接发生异常改变,提示皮质-桥脑-小脑通路的重要作用。Chan等利用内皮素-1(ET-1)诱导大鼠发生脑卒中,随后通过研究其脑组织切片发现ET-1在大脑皮层的作用与小脑皮质厚度的减少显著相关,强调了CPC通路对小脑代谢和功能的重要性。并且相关研究表明神经功能联系中断破坏可导致脑卒中区域对侧小脑局部血流和葡萄糖代谢下降。目前CPC通路的机械性中断仍被认为是最可能导致CCD的潜在原因。
1.2血流动力学改变
Yamauchi等研究表明,即使患者仅存在单侧大动脉闭塞所导致的小梗死灶,其脑血流动力学和代谢改变也同样可引起CCD。目前尚不清楚多小的皮质或皮质下梗死灶会引起CCD现象,并且尚无关于腔隙性脑梗死产生CCD的明确证据。因此,原发病灶区域的血流动力学改变是否能够解释远隔区域的功能低下尚存在争论。
1.3迟发性神经元死亡
有研究发现各种幕上脑损伤会导致一定数量的迟发性神经元死亡,其可造成到达对侧小脑半球神经传人冲动减少与血流量降低,从而引起小脑半球的功能性重组,这提示着迟发性神经元死亡与CCD现象的发生有密切的联系。Liu等认为传入神经阻滞是急性CCD的原因,而在亚急性期,神经元的变性可能是CCD发生的原因。但目前关于迟发性神经元死亡这一机制的研究甚少,仍需进一步探索。随着近年来影像学技术的不断进步,人们对于CCD的发生有了更加深入的认识,CCD在许多急慢性脑疾病如幕上脑出血、脑梗死、脑肿瘤及癫痫等都有所报道。
最初CCD仅仅被认为是神经影像学现象,而最近的研究表明其同样是卒中后恢复和治疗的重要预后指标,CCD现象的持续存在通常提示幕上脑组织的严重受损和预后不良,应用这一现象可以解释许多临床问题。
03 CCD影像学诊断
以往对CCD的影像学研究多采用正电子发射断层成像术(positron emission tomography,PET)和单光子发射计算机断层成像术(single-photon emission computed tomography,SPECT)等,可检测到受影响小脑半球血流量和摄氧分数的降低,常用于亚急性期及慢性期脑梗死。Szila'gyi等用PET对10例慢性期脑梗死患者进行研究,发现单侧大脑中动脉供血区葡萄糖代谢和脑血流量下降的程度与对侧小脑半球葡萄糖代谢和脑血流量下降程度呈显著正相关。然而,有学者认为无论是在急性期或是亚急性期,幕上灌注减低的程度均与CCD发生无关。
PET和SPECT对检测脑血流灌注和代谢变化较为敏感,但对急性期脑梗死患者的检查应用较少。CT灌注(CT perfusion,CTP)的概念是由Miles等人在1991年首先提出的,其原理是通过静脉团注对比剂,对选定层面连续动态扫描,根据数学模型计算出各个灌注参数。其可以观察脑组织内血流动力学变化,提供常规CT检查所不能获得的血流动力学信息。以往CTP扫描范围有限,单层CTP诊断急性脑缺血易漏诊扫描层面以外的缺血改变,不能全面了解脑组织的血流动力学情况。
现如今随着多层螺旋CT的发展,使其覆盖范围不断扩大,时间及空间分辨率提高,容积效应减少,更有利于全面的检测病灶,且CTP在成本、患者耐受性、可获得性、扫描时间和图像分辨率方面优于其他成像方式,尤其是在急性脑梗死的检查中,其能有效并量化地反映局部组织血流灌注量的改变。因此,CTP是研究急性期脑梗死所引发的CCD现象较为合适的检查方法,甚至可替代PET和SPECT观察幕上脑梗死后CCD。
晁慧美等通过对115例单侧幕上新发脑梗死患者进行320排CT全脑灌注扫描,并分析其脑血流量(cerebral blood flow,CBF)、脑血容量(cerebral blood volume,CBV)、平均通过时间(mean transit time,MTT)、达峰时间(time to peak,TTP)等参数,发现其检测出CCD的比率高于MRI,但不及PET或SPECT高,并评估了CCD阳性患者患病2个月后的日常生活能力(ADL)评分,发现CCD的严重程度与临床预后呈正相关,即CCD越严重,预后越差。
Young等通过CTP检查回顾性分析81例急性脑梗死患者,发现其中25例均表现有不同程度的CCD现象,且在四种灌注参数图中均有所体现,其中,MTT对CCD的检测最为敏感,异常的灌注图像所占比例分别为:MTT,25例(31%);TTP,17例(21%);CBF,7例(9%);CBV,5例(6%),与利用MRI检测5天内急性脑梗死患者CCD发生率的研究结果相比,获得了更高的检出率。尽管CCD现象通常报道于大面积脑梗死后,但相关研究表明CCD现象的发生与脑损伤的部位、受累范围大小之间的关系尚存在分歧。有学者认为CCD现象的发生在一定程度上取决于脑损伤发生的部位,且部位的不同可对CCD的严重程度产生不同影响(顶叶>额叶>颞叶)。
侯亚琴等应用SPECT对30例脑梗死后CCD患者的研究显示病灶所在区域位于额叶最多。Sommer等研究发现CTP灌注参数中TTP和CBV对CCD诊断率较高,并同样认为幕上灌注不足的部位可能是CCD发生的决定性因素之一,其研究表明CCD现象受梗死部位及梗死严重程度影响(左侧大脑半球病灶、额叶及丘脑病灶与CCD现象有显著相关性),而并不取决于梗死的体积。然而Kunz等对156例因前循环大血管闭塞而导致脑卒中的患者进行了全脑CTP检查,结果显示54例(34.6%)为CCD阳性,且CCD阳性患者CBF和CBV下降的体积较CCD阴性患者更大。
随着多模态成像技术的发展,磁共振在诊断CCD方面的研究也取得了较大进展,如扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)、动态磁敏感对比增强MRI技术(dynamic susceptibility contrast MRI,DSC-MRI)、动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)、血氧水平依赖性成像(blood oxygenation level-dependent,BOLD)及体素内运动扩散成像(intra-voxel incoherent motion,IVIM)等,这些技术具有临床可获得性、可操作性好,且没有放射性辐射等优点。
DTI是目前唯一可以显示活体脑白质纤维束的无创性成像技术,能够直观的观察纤维束走行的改变,已在评估各种脑部疾病(如脑卒中、脑肿瘤、弥漫性轴索损伤和遗传/获得性脑白质病)中有所应用。尽管已有学者研究了CCD患者小脑半球的形态变化,然而在CCD的早期阶段,常规MR成像很难检测到这种现象。
Kim等为评价DTI在慢性脑卒中合并CCD诊断中的价值,对22例慢性脑卒中患者进行了DTI检查,测量了双侧小脑中脚的各向异性分数(FA),发现对侧小脑半球FA值较同侧明显减低,而且可以完整的显示桥小脑束,证明DTI可以检测到慢性脑卒中CCD患者CPC通路的损伤,这在常规MRI中则难以显示。
Lin等通过1.5TMRI回顾性分析301例急性卒中患者,基于DSC-MRI评估CCD现象,发现TTP图上有47例(15.61%)存在病灶对侧小脑半球的灌注不对称,符合CCD阳性的标准。且该研究表明CCD阳性患者的幕上TTP图所显示的异常体积明显高于CCD阴性患者,证明了DSC-MRI技术可用于检测CCD,但低于文献中通常报道的PET/SPECT的检出率。另有相关文献报道DSC-MRI与PET相比,除对CCD检出率较低外,且无法可靠描述CCD的严重程度。
ASL是一种基于MRI的新型无创检查技术,用于脑血流(CBF)的定量测量。Chen等对46例亚急性期幕上缺血性卒中患者采集ASL图像,并在小脑半球的感兴趣区进行局部脑血流量值的测量,结果显示46例患者中有24例(52%)检测到CCD现象,与PET/SPECT等检出率大致相符,且发现基底节区脑梗死更易引起CCD现象。
虽然ASL-MRI检查在CBF量化测量中受脑血流动力学状态等诸多因素影响,但基于其简单、经济、无创,也是研究幕上卒中后CCD现象和临床预后的可行方法。BOLD技术是利用脑组织中血氧饱和度的变化产生T2WI信号强度变化从而反映神经元活动。有学者认为血氧饱和依赖性脑血管反应性(blood oxygen level-dependent cerebrovascular reactivity,BOLD-CVR)可作为诊断CCD的影像学标志,此研究发现BOLD-CVR同PET一样可以检测CCD的存在,且具有较高的特异性(81%)和敏感性(91%)。
IVIM是指一种无需注入对比剂,可同时获得灌注和扩散信息的检查方法。有人回顾性分析56例亚急性脑梗死患者,利用IVIM对小脑血流灌注进行定量测量,并首次通过病变对侧小脑半球灌注相关快速弥散系数D*值的减少证明了CCD的存在;其作为一种无创定量MRI方法,不仅可以获得灌注特性,而且也可以提供常规MRI无法获得的微观结构信息,为证实CCD与微血管灌注的改变有关,而与组织微观结构无明显相关性提供了有效依据。
01 总结与展望
CCD是幕上脑梗死后的一个常见继发现象,其机制及影像学表现较为复杂,正确认识脑梗死后CCD现象的出现,对临床治疗及预后评估有重要意义。随着近年来多种影像学技术的发展,人们对CCD的诊断有了更多的检查手段,其中CTP依靠其方便快捷、安全可靠、价格低廉等优点,为急性脑梗死后CCD的诊断提供了更多的客观依据,更早发现CCD现象有助于早期判断预后,对脑卒中患者神经功能缺损有更明确的认识,可以尽早制定有针对性的个体化治疗方案和康复计划。
来源:郑凯,张苗,卢洁.脑梗死后交叉性小脑失联络的影像学研究进展[J].医学影像学杂志,2020,30(09):1721-1724.
|
|