靳世輝(綜述),藺友志(審校)
(哈爾濱醫科大學附屬第一醫院神經外三科,黑龍江哈爾濱 150001)
·綜 述·
正常顱壓腦積水影像學應用進展
靳世輝(綜述),藺友志*(審校)
(哈爾濱醫科大學附屬第一醫院神經外三科,黑龍江哈爾濱 150001)
腦積水;診斷;綜述文獻
1.1 NPH一般影像學特征:巨腦室是診斷NPH的重要指標,診斷標準是埃文斯指數(evan’s index,
EI)>0.3。EI是腦室額角最大寬度與顱內最大寬度的比值。對于診斷NPH有較高的敏感性但是特異性較低。研究報道EI<0.35對于判斷患者的預
后沒有價值[1]。海馬萎縮,窄小大腦裂,胼胝體局灶病變,中腦導水管遠端擴張和中腦直徑變小,這些都可能在NPH中出現改變[2]。NPH出現海馬萎縮,在其它病中同樣出現[3],海馬萎縮的診斷價值較低。腦裂大小鑒別NPH和阿爾茨海默病(alazheimer disease,AD)的陽性預測值為86%,但是是主觀收集的數據[4]。大腦凸面灰質萎縮在預測手術預后的敏感性和特異性均較低[5]。雖然中腦直徑同患者步態不穩是相關的,但是同臨床預后不是相關的[2]。
1.2 體積變化:NPH患者體積研究包括腦脊液的分布和腦組織的體積。腦室體積變化在常規檢查中是不容易發現的,所以需要進行準確測量進行體積研究[6]。腦室增大對于判斷手術預后的敏感性為82%,特異性為50%[4]。NPH的腦室體積較對照組較高,但是大腦體積、灰質和白質、蛛網膜下腔在患者和對照組中是相似的[4]。另一項研究作者使用腦室/顱內腦脊液比率作為診斷NPH的診斷指標[6]。NPH與AD患者比較,大腦外側裂和基底池中腦脊液體積均增大[6]。雖然如此,體積研究在預測患者的手術預后似乎沒有實際意義。在一項研究中[7],分流手術患者和未好轉的患者隨訪1年發現,平均腦室比率、平均大腦體積、平均室周腦脊液體積比率和平均腦室/室周腦脊液體積比率均沒有明顯的臨床意義。另外一項研究結果顯示[8],術后好轉與分流手術之后1年腦室體積沒有關系。實際上,在腦室大小沒有或者是有很小改變的患者臨床預后較好。
1.3 室周低密度:微血管病出現室周彌散高信號,并延伸到放射冠和半卵圓中心,而NPH患者常常在額角和枕角出現不規則低密度影[4]。腦積水室周明顯的低密度影可能是水腫,也可能是膠質增生。術前MRI中出現室周低密度影代表細胞外水腫,可在T1和T2中顯示。在NPH,患者白質T1和T2弛豫時間較正常對照組和灰質均較長。患者出現的低密度影在分流手術好轉[9]。然而,室周低密度影的敏感性和特異性在預測手術預后的結果時仍然較低[10]。
1.4 深部白質病變:NPH存在慢性灌注不足并在影像學中有所改變,深部白質病變繼發于高血壓小動脈硬化導致的慢性腦缺血。眾所周知正常顱壓腦積水出現彌散的白質病變,甚至在看似正常的大腦白質中也出現。特發性NPH的老年患者較年齡匹配的正常對照組患者有更加嚴重的室周和深部白質病變。患者T2雖沒有出現白質病變信號,但明顯室周信號可能是手術分流的較好的預測指標。室周和深部白質病變范圍與患者的臨床預后相反[11]。MRI不是理想的鑒別NPH患者和皮質下腦血管病患者的檢查[10]。深部白質高信號或者皮質下腔隙性腦梗死不能判斷患者的預后是否改善,并不能據此不為患者行手術治療,MRI作為篩選患者是否行手術治療的作用是有限的[10]。
1.5 對比增強MRI(phase contrast magnetic resonance imaging,PCMRI)研究:MRI檢查能夠為我們提供關于腦脊液通過中腦導水管的流空現象。PCMRI研究用于定量研究導水管的高流量,可以用于計算腦脊液流率或者是每次搏動性流出量。NPH患者中出現流空效應,在分流手術好轉的患者進行隨訪發現其好轉同增加的腦脊液流空是明顯相關的[12]。作者將腦脊液流空作為手術預后好轉的標記物。
首次在NPH患者使用腦脊液流動/動態比值的MRI是在1986年[13]。NPH患者出現收縮期流速增加。在另外一項研究中[14],作者提出每搏輸出量>42μL,在分流手術之后預后較好。值得注意的是每搏輸出量是通過掃描和技術合成所得到的,所以只有同年齡匹配的對照組相比較才有價值。對患者進行PCMRI檢查,顯示不正常的腦脊液流量能夠預測患者手術的預后,其準確性為88%[14]。Luetmer等[15]得出結論腦脊液流量>18mL/min,提示患者為特發性NPH,并能夠同其它病相鑒別。中腦導水管高的腦脊液流率被認為能夠很好的預測手術之后是否好轉,敏感性為90%,特異性是50%[16]。
但是最近的研究并沒有支持這項有潛力的輔助檢查。在特發性和對照組中腦導水管腦脊液流空沒有明顯不同[17]。中腦導水管每搏輸出量在NPH患者和AD、血管性癡呆中沒有不同[17]。
Owler and Pickard[18]已經系統的對腦血流方法做了綜述,但是沒有一種檢查方法能夠提高NPH的診斷正確率和判斷預后。NPH患者額葉和頂葉、丘腦、海馬腦血流明顯受到影響。在癡呆患者和NPH患者的腦血流和大腦氧利用率發現類似的情況[17]。使用經顱多普勒超聲檢查顯示在慢性成人腦積水出現慢性缺血的病理生理改變。使用不同的影像學方法測量NPH患者腦血流變化對NPH手術預后的判斷是不同的。
氙增強CT使用133Xe清除方法測量腦血流(cerebral blood flow,CBF),顯示額角彌散減少的CBF,在手術之后額角、顳葉和基底節區域CBF增加[19]。繼發性NPH患者使用甘油之后,手術好轉的患者,在術前和術后局部腦血流(regional cerebral blood flow,rCBF)均增加20%[18]。甘油增加大腦灌注壓并能夠改善微血管循環。后者的研究沒有閾值來判斷什么樣的患者能夠好轉。
使用PET對AD和NPH進行鑒別診斷,在2組患者中均出現皮質氟脫氧葡萄糖利用率下降[20]。然而,AD患者出現雙側顳頂的代謝降低,NPH患者出現全部大腦葡萄糖利用率下降,NPH患者存在基底節和丘腦灌注不足。同時指出室周區域腦血流是減少的,并在靠近皮質下白質區域逐漸接近正常。NPH患者使用PET測定腦血流,發現顳葉和頂葉后部區域血流減少能夠準確預測患者的預后。患者大腦前部/后部血流比值為1.05,術后88%患者預后明顯改善[20]。另外一項研究中,NPH患者在行腦脊液分流手術之后CBF增加大于80%,判斷手術預后的準確率為77%[21]。預測NPH患者手術之后是否好轉的設定CBF閾值為35mL·100g-1·min-1[21]。
使用動態SPECT測量rCBF可以提供有效大腦灌注信息,用于研究分流手術前后的研究工具。結合臨床檢查和腦血流灌注篩選NPH患者,并對其進行手術治療,患者癥狀有所改善,臨床檢查和腦血流灌注能夠幫助判斷患者分流手術的預后。癥狀較輕的NPH患者SPECT術后腦血流改善[21]。NPH患者相較年齡匹配的患者,在皮質下區域出現低血流現象,中心白質,下部和中部顳葉皮質rCBF是血流是不對稱的。與對照組比較NPH患者在顳葉區域、額葉和雙側白質rCBF減少,在分流手術之后rCBF增加。
使用DWI測量表觀彌散系數(apparent diffusion coefficient,ADC)測定NPH患者和年齡匹配的對照組患者白質中的水分含量。ADC反應的是細胞內含水量、脫髓鞘或髓磷脂內含水量。NPH患者室周區域ADC值明顯升高的患者預后較差,而ADC值同對照組較接近的患者預后較好[22]。作者建議DWI可以作為篩選施行手術的NPH患者。
MRS研究腦積水患者大腦代謝的無創檢查。很多研究使用MRS證實研究腦積水手術逆轉早期損害的重要性。在NPH患者中顱內出現增加的乳酸鹽代謝物(乳酸鹽/肌酐比值0.23),可以同其他類型的癡呆相鑒別[23]。使用MRS分析室周組織的NAA/Cho和NAA/Cr比值,并同患者的預后進行相關研究。發現NAA/Cho比值與隨訪1年患者的預后的準確性為89.5%。好轉的患者在術前白質中出現較高的NAA/Cho和NAA/Cr比值[23]。P31MRS分析,NPH患者中出現總P31代謝信號降低,同室周區域堿中毒是相符的。但是,這項研究還只是在初級階段,P31MRS需要在進一步的研究中驗證。
神經影像學是一種無創檢查,在判斷NPH預后中是一種很有潛力的檢查方式。雖然影像學檢查和NPH三聯征在術前診斷同樣重要,但是僅僅是作為一種篩選患者是否行手術治療的輔助檢查。
使用單一的診斷方式判斷NPH患者的預后是不恰當的,因為NPH患者病理生理存在異質性。實際上,NPH患者可能合并有其他神經退行性疾病。一種可行的方法是結合神經影像生物標記物、腦脊液生物標記物或患者神經心理學表現進行評估。神經影像學檢查結束之后,臨床工作還需要繼續進行。NPH患者需要長期隨訪才能得知患者是否好轉。
目前還沒有單一的影像學方法幫助臨床篩選手術患者。侵入性研究仍然是篩選腦脊液分流術的主要方法。目前,影像學方法僅僅是用于證實患者腦室擴大的程度,排除全腦萎縮或者是導致這種綜合征的病變。雖然如此,神經科醫師和神經放射科醫師應該共同設計實驗,研究預測患者預后的標記物,需要多中心協作進行。最重要的是在所有研究中有一致的預后評分,以進行對比分析。目前的工作只是為大樣本研究提供一個平臺。我們希望能夠找到一種有效判斷患者預后的影像學標記物,以避免現有的有創檢查。
[1] KATO T,ISEKI C,TAKAHASHI Y,et al.INPH(Idiopathic normal pressure hydrocephalus)and AVIM(asymptomatic ventriculomegaly with features of iNPH on MRI)[J].Rinsho Shinkeigaku,2010,50(11):963-965.
[2] MORIE.Progress in diagnostic measures for idiopathic normal pressure hydrocephalus:the role of clinical features,neuroimagings,and tap test[J].Rinsho Shinkeigaku,2010,50(11):960-962.
[3] HATTORIT,YUASA T,AOKIS,et al.Altered microstructure in corticospinal tract in idiopathic normal pressure hydrocephalus:comparison with alzheimer disease and parkinoson disease with dementia[J].AJNR Am JNeuroradiol,2011,32(9):1681-1687.
[4] CHATZIDAKISEM,BARLAS G,CONDILIS N,et al.Brain CT scan indexes in the normal pressure hydrocephalus:predictive value in the outcome of patients and correlation to the clinical symptoms[J].Ann Ital Chir,2008,79(5):353-362.
[5] TOMA AK,HOLL E,KITCHENND,etal.Evans ihdex revisited:theneed for an alternatwe in normal pressure hydrocephalus[J]. Neurosurgery,2011,68(4):939-944.
[6] YAMASHITA F,SASAKIM,TAKAHASHIS,et al.Detection of changes in cerebrospinal fluid space in idiopathic normal pressure hydrocephalus using voxel-based morphometry[J]. Neuroradiology,2010,52(5):381-386.
[7] KAWAGUCHI T,HIRATA Y,BUNDO M,et al.Role of computerized tomographic cisternography in idiopathic normal pressure hydrocephalus[J].Acta Neurochir(Wien),2011,153(10):2041-2048.
[8] PALM WM,SACZYNSKI JS,VAN DER GROND J,et al. Ventricular dilation:association with gait and cognition[J].Ann Neurol,2009,66(4):485-493.
[9] TISELL M,TULLBERG M,HELLSTR?M P,et al.Shunt surgery in patients with hydrocephalus and white matter changes[J].J Neurosurg,2011,114(5):1432-1438.
[10] HASHIMOTO M,ISHIKAWA M,MORI E,et al.Diagnosis of idiopathic normal pressure hydrocephalus is supported by MRI-based scheme:a prospective cohort study[J].Cerebrospinal Fluid Res,2010,7(18):1-11.
[11] BUGALHO P,ALVESL.Normal-pressure hydrocephalus:white matter lesions correlate negatively with gait improvement after lumbar puncture[J].Clin Neurol Neurosurg,2007,109(9):774-778.
[12] MOUTON PARADOT G,BALEDENT O,SALLIOUX G,et al. Contribution of phase-contrast MRI to the management of patients with normal pressure hydrocephalus:Can it predict response to shunting?[J].Neurochirurgie,2010,56(1):50-54.
[13] BRADLEY WG JR,KORTMAN KE,BURGOYNE B.Flowing cerebrospinal fluid in normal and hydrocephalic states:appearance on MR images[J].Radiology,1986,159(3):611-616.
[14] PENN RD,BASATI S,SWEETMAN B,et al.Ventricle wall movements and cerebrospinal fluid flow in hydrocephalus[J].J Neurosurg,2011,115(1):159-164.
[15] LUETMER PH,HUSTON J,FRIEDMAN JA,et al.Measurement of cerebrospinal fluid flow at the cerebral aqueduct by use of phase-contrast magnetic resonance imaging:technique validation and utility in diagnosing idiopathic normal pressure hydrocephalus[J].Neurosurgery,2002,50(3):534-545.
[16] WEERAKKODY RA,CZOSNYKA M,SCHUHMANN MU,et al. Clinical assessment of cerebrospinal fluid dynamics in hydrocephalus.Guide to interpretation based on observational study[J].Acta Neurol Scand,2011,124(2):85-98.
[17] EL SANKARI S,GONDRY-JOUET C,FICHTEN A,et al. Cerebrospinal fluid and blood flow in mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease:a differential diagnosis from idiopathic normal pressure hydrocephalus[J].Fluids Barriers CNS,2011,8(1):12.
[18] OWLER BK,PICKARD JD.Normal pressure hydrocephlus and cerebral blood flow:a review[J].Acta Neurol Scand,2001,104(6):325-342.
[19] SUZUKI R,MATSUSHIMA Y,HIRATSUKA H,et al.A simplified method of xenon-enhanced CT for regional cerebral blood flow(rCBF)measurement with reference to clinical experiences[J].Bull Tokyo Med Dent Univ,1986,33(3):107-116.
[20] CALCAGNI ML,LAVALLE M,MANGIOLA A,et al.Early evaluation of cerebralmetabolic rate of glucose(CMRglu)with(18)F-FDG PET/CT and clinical assessment in idiopathic normal pressure hydrocephalus(INPH)patients before and after ventricular shunt placement:preliminary experience[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging,2011,39(2):236-241.
[21] ISHIIK,HASHIMOTO M,HAYASHIDA K,et al.A multicenter brain perfusion SPECT study evaluating idiopathic normalpressure hydrocephalus on neurological improvement[J].Dement Geriatr Cogn Disord,2011,32(1):1-10.
[22] NG SE,LOW AM,TANG KK,et al.Idiopathic normal pressure hydrocephalus:correlating magnetic resonance imaging biomarkers with clinical response[J].Ann Acad Med Singapore,2009,38(9):803-808.
[23] ALGIN O,HAKYEMEZ B,PARLAK M.Proton MR spectroscopy and white matter hyperintensities in idiopathic normal pressure hydrocephalus and other dementias[J].Br J Radiol,2010,83(993):747-752.
(本文編輯:劉斯靜)
R742.7
A
1007-3205(2012)02-0243-04正常顱壓腦積水(nomal pressure hydrocephaluse,NPH)是一種可以治療的癡呆,在癡呆患者中所占比例為5%。NPH與多發性梗死、阿爾茨海默病、帕金森癥的鑒別診斷難度較大,只有在腦脊液分流術后癥狀好轉才能確診,而部分患者術后改善不明顯。術前明確診斷,篩選手術對象和預后判斷對臨床工作者是很大的挑戰。NPH診斷指南中灌注實驗和腦脊液放液實驗均是有創的檢查。神經影像學是一種無創檢查,能夠提供可視的大腦結構和功能的改變,能夠更好的理解大腦疾病和腦積水的代謝改變。本文就影像學在預測NPH患者手術預后的價值及尋找有用的及篩選手術患者影像學診斷標準進行綜述。
2011-11-29;
2012-01-04
靳世輝(1984-),男,河北饒陽人,哈爾濱醫科大學附屬第一醫院醫學碩士研究生,從事神經外科疾病診治研究。
*通訊作者
10.3969/j.issn.1007-3205.2012.02.053