可逆性后部腦病綜合征MRI表現與發(fā)病機制的相關性分析

劉春蕾，張媛媛，李鋒坦，李 威

（天津醫(yī)科大學總醫(yī)院放射科，天津300052）

可逆性后部腦病綜合征（posterior reversible encephalopathy syndrome，PRES）是一種以突發(fā)頭痛、抽搐、視覺障礙等神經系統癥狀為主要表現的臨床綜合征[1]。本病雖起病急驟，癥狀、體征兇險，但如及時診斷、及時治療，病人多預后良好；反之，病人可致不可逆性的腦損害，甚至危及生命。目前國內外對該病已有較多報道，但對其發(fā)病機制仍存在爭議。本研究擬探討PRES患者的MRI表現（腦水腫的程度及范圍）與發(fā)病時血壓及血清乳酸脫氫酶（LDH）水平的關系，進一步研究PRES可能的發(fā)病機制。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究以滿足下列臨床影像學條件作為診斷PRES的標準[2]：（1）有頭痛、精神狀態(tài)改變、癲癇發(fā)作或視力改變的急性臨床表現；（2）有PRES的典型影像學表現，如不同分布和不同程度的血管源性水腫可以合并或不合并擴散受限或出血表現；（3）有已知的PRES致病危險因素，如子癇、急性或突發(fā)高血壓、自身免疫性疾病或使用免疫抑制劑、癌癥化療等；（4）經過合理治療后,影像學上病灶部分或完全吸收、消失,臨床癥狀大多數有改善或消失。所有患者均經臨床及影像學檢查排除其他腦器質性疾患。

子癇前期和子癇診斷標準均參照高等醫(yī)藥院校統編教材《婦產科學》(人民衛(wèi)生出版社,第7版,2008)。高血壓的標準采用《中國高血壓防治指南2010》規(guī)定的收縮壓（SBP）≥140mmHg及/或舒張壓（DBP）≥90mmHg（1mm Hg＝0.133 kPa），患者發(fā)病時的平均動脈壓（MAP）采用統一方法計算:MAP=1/3收縮壓+2/3舒張壓,MAP<105mmHg認為血壓正常,MAP在 106～150 mmHg之間為血壓升高，MAP>150mmHg則認為血壓極高[3]。兒童高血壓的標準則根據美國國家高血壓教育計劃（NHBPEP）兒童和青少年高血壓工作組2004年更新制定的指南（高血壓被定義為重復測量的SBP和／或DBP結果達到或超過第95百分位數）。

收集天津醫(yī)科大學總醫(yī)院自2004年3月-2013年3月符合PRES診斷標準的共35例患者的臨床及影像學資料，其中男4例，女31例，年齡7～54歲，中位年齡27歲。主要臨床癥狀及體征：（1）血壓：35例患者中，32例（91.4%）發(fā)病時血壓升高，SBP 130～240mmHg，平均（174.1±28.9）mmHg；DBP 70～140mmHg，平均（106.7±18.8）mmHg；MAP 83.3～166.7mm H g，平均（130.8±24.1）mmHg。（2）其他臨床癥狀及體征：35例患者中，肢體抽搐23例；頭痛21例；視物不清15例；皮層盲4例。（3）基礎疾病：子癇及子癇前期28例；免疫系統相關疾病5例（免疫相關全血細胞減少3例，系統性紅斑狼瘡1例，干燥綜合征1例）；腎臟系統疾病2例（急性腎小球腎炎1例，慢性腎功能不全1例）。

1.2 MRI檢查 使用GE1.5TSignaTwinspeed infinity with Excite II或GE 3.0T SignaHDx MR進行掃描。36例患者均于發(fā)病后1～3 d內行MRI平掃檢查。檢查序列：軸位和矢狀位T1WI（TR 540ms,TE 12ms，NEX 2，層厚 6mm，層間隔 1.5mm，FOV 24 cm×18 cm，矩陣320×224）；軸位和冠狀位T2WI（TR 4 000ms，TE 119ms，NEX 2，層厚 6mm，層間隔1.5mm，FOV 24 cm ×18 cm，矩陣 320× 224）；橫軸位DWI序列采用單次激發(fā)回波平面成像（EPI）脈沖序列（TR 10 000ms,TE 106ms,NEX 1）；橫軸位FLAIR T2WI（TR 8 400ms，TE 145ms，NEX 1，層厚6mm，層間隔1.5mm，FOV 24 cm×18 cm,矩陣 320×224）。其中12例患者行矢狀位、冠狀位及橫軸位FLAIR T1WI增強掃描。6例患者行磁共振靜脈血管成像（MRV），18例患者在初次行頭部MRI檢查后1～14 d復查一次頭部MRI平掃檢查，其中1 d后復查的1例，5 d后復查的2例，9 d后復查的2例，10 d后復查的3例，11 d后復查的3例，12 d后復查的3例，14 d后復查的4例。在AW750工作站上用FUNCTOOL軟件處理DWI圖像獲得ADC圖,左右對稱設置感興趣區(qū)（ROI），測量不同部位的ADC值，測量3次取平均值。

1.3 圖像分析 （1）觀察患者病變的部位及分布特點，以 T2WI為依據。（2）據 Bartynski[4]將腦水腫程度分為5級：1級·皮層水腫、皮層下白質水腫或二者均有,累及區(qū)域無融合；2級·白質水腫厚度略大于皮層水腫，白質水腫延伸至深部白質；3級·白質水腫厚度明顯大于皮層水腫,部分局限并擴散至腦室表面；4級·白質水腫厚度明顯大于皮層水腫，累及區(qū)域明顯擴散至腦室表面并幾乎完全融合，水腫未引起腦室變形；5級·白質水腫嚴重，累及區(qū)域完全擴展至腦室表面，水腫引起腦室變形。不同程度分級分別對應水腫程度得分即1～5分。血管源性水腫的分級根據病變所累及的最嚴重區(qū)域來判斷。（3）觀察病變的形態(tài)及各序列信號特點，部分患者經治療后復查頭部MRI，比較兩次影像學變化。以上由兩位高年資影像學醫(yī)師采用雙盲法分別評分及計數，意見不一致時雙方協商解決。

1.4 實驗室檢查 35例患者中，27例患者住院1～3 d之內采集靜脈血，樣本凝固后，以4 000 r/min離心10min，－80℃保存。應用Beckman Coulter UniCel DxC 800 Synchron系統分析LDH。8例患者住院期間沒有測定LDH水平。

1.5 統計學分析 使用SPSS17.0統計學軟件，計數資料采用χ2檢驗，發(fā)病時血壓、血清LDH水平與患者腦水腫程度評分的相關性采用Spearman相關分析，P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 MRI表現 （1）部位及分布:35例患者病灶均為多發(fā)，其中雙側相對對稱分布26例（74.3%）（圖1），非對稱分布9例（25.7%）。病灶位于頂葉33例（94.3%）、枕葉 32例（91.4%）、額葉 25例（71.4%）、基底節(jié) 14例（40.0%）、顳葉 13例（37.1%）、小腦 5例（14.3%）。35例患者中累及深部髓質區(qū)7例、累及皮層下髓質區(qū)35例、累及皮層區(qū)22例。（2）形態(tài)及信號：病灶形態(tài)不規(guī)則，邊界模糊，呈廣泛大片樣、局灶斑片樣改變。T1WI呈低或稍低信號；T2WI呈高信號；DWI上呈低或稍高信號；ADC呈高或稍高信號；Flair呈高信號（圖1）。增強檢查：12例患者注入對比劑后病灶均未見強化。MRV檢查：6例患者MRV均顯示腦靜脈、靜脈竇通暢，無狹窄、異常擴張及血栓形成征象。復查：18例患者在初次行頭部MRI后1～14 d復查頭部MRI，15例患者所有病灶完全吸收（圖1）；另1例患者于1 d后復查，部分病灶較前有所吸收，部分病灶較前變化不著；1例患者于5 d后復查，基底節(jié)-丘腦區(qū)病灶完全吸收，雙側頂枕葉病灶范圍較前減小；1例患者于14 d后復查，僅在DWI上皮層區(qū)見點片狀高信號（圖2），所有患者臨床癥狀均恢復良好。

圖1 PRES患者典型的MRI表現Fig 1 MRIim aging characteristics in PRES

圖2 PRES患者治療前后MRI表現對比Fig 2 PRESMRIimaging characteristicsbeforeand after treatment

2.2 血壓與腦水腫的關系 按照患者發(fā)病時MAP情況將其分為血壓正常組（3例）、高血壓組（24例）和血壓極高組（8例）。

2.2.1 不同血壓組間腦水腫累及部位及水腫程度的比較 3組之間腦水腫累及部位之間比較無統計學顯著性差異（P＞0.05）（表 1）；3 組之間腦水腫程度評分亦無統計學顯著性差異（P>0.05）（表 2）。

2.2.2 患者發(fā)病時血壓與腦水腫程度評分的相關性 本組35例PRES患者腦水腫范圍及程度評分1分者 5例（14.3%）、2分者 20例（57.1%）、3分者 7例（20%）、4分者 3例（8.6%）（圖 3）及 5分者 0例，平均（2.2±0.8）分。經 Spearman 相關分析顯示 35 例患者腦水腫程度評分與SBP、DBP、MAP均無明顯相關性（P＞0.05）。

表1 不同血壓組腦水腫累及部位Tab1 Locationsaffected by vasogenic edem a in PRESwith different levelsofMAP

表2 不同血壓組腦水腫程度評分Tab2 Extent affected by vasogenic edema in PRESwith different levelsofMAP

圖3 PRES患者腦水腫程度評分Fig 3 Spectrum of vasogenic edem a in PRES

2.3 LDH水平與腦水腫的相關性 住院期間測定LDH的27例患者，25例（92.6%）LDH 增高（>226 IU/L），平均（463.6±202.6）IU/L。LDH水平與腦水腫評分具有顯著相關性（r=0.422，P=0.028）。

3 討論

3.1 可逆性后部腦病綜合征的命名 1996年Hinchey等[5]通過復習大量文獻，對15例由多種病因引起的一組具有相似臨床表現及神經影像學特征的患者的相關資料進行了分析。總體歸納為一種以突發(fā)頭痛、抽搐、視覺障礙等神經系統癥狀為主要表現，以明顯的后循環(huán)區(qū)域血管源性水腫為特征的臨床綜合征。由于這組病例經對癥治療后其臨床及影像學表現是可逆的，所以將其命名為可逆性后部白質腦病（reversible posterior leukoencephalopathy syndrome）。近年來，隨著研究的增多，對于此綜合征的命名，新的質疑不斷出現。Dillon等[6]研究認為本綜合征是以大腦白質的水腫為主要特點，而無白質壞死性病變，因此建議將之命名為“可逆性后部腦水腫綜合征（reversible posterior cerebral edema syndrome）”。Casey等[7]認為本病不僅累及大腦后部的白質，亦可累及灰質，因此將此疾病命名為“可逆性后部腦病綜合征”。目前大多數學者比較支持Casey等的觀點。該綜合征病因復雜，多發(fā)生于有導致血壓短暫、急驟升高的基礎疾病患者，如高血壓病、子癇／子癇前期、器官移植、感染、自身免疫性疾病及腫瘤化療等[1-4]。本組病例中基礎疾病涉及子癇及子癇前期、免疫相關全血細胞減少、系統性紅斑狼瘡、干燥綜合征、急性腎小球腎炎、慢性腎功能不全等多種基礎疾病，與上述病因特點基本一致。

3.2 可逆性后部腦病綜合征的發(fā)病機制 近來，對于PRES的發(fā)生機制雖有大量研究但仍存在爭議，目前存在“過度灌注”、“血管痙攣學說”以及“血管內皮損傷學說”等假說，但大多數學者支持腦動脈自動調節(jié)機制崩潰而導致的“過度灌注學說”[8]。研究顯示，正常人的MAP在60～150mmHg范圍內波動時[9]，通過腦動脈自動調節(jié)機制使腦血流量保持相對穩(wěn)定。但當血壓突然增高，超出自動調節(jié)機制的上限時,腦血管變?yōu)楸粍訑U張，腦灌注壓上升，使液體大分子甚至紅細胞透過血腦屏障（BBB）外滲到腦實質內。由于白質較灰質疏松，液體易于潴留在此處。另外，由于椎-基底動脈管壁的交感神經纖維分布較頸內動脈少，這種交感-腎上腺能神經支配的先天不足，使后循環(huán)血管更易處于擴張狀態(tài)，所以血管源性腦水腫更易出現在腦后部[10]。本組35例患者，32例(91.4%)發(fā)病時血壓高于正常，其腦水腫主要累及腦后部的椎-基底動脈供血區(qū)，其中枕葉32例（91.4%），且全部35例（100%）累及皮質下白質，支持上述觀點。但本組另有3例患者發(fā)病時血壓不高，并且僅8例患者（22.3%）的血壓超過腦血管自動調節(jié)功能的上限,即MAP≥150mmHg,而大部分患者未超出此范圍，與Bartynskiws等[11]觀察的現象一致。本研究還顯示PRES患者腦血管源性水腫的程度與發(fā)病時SBP、DBP、MAP無相關性，最近Mueller-Mang等[12]的研究也得出相似結論。出現這種情況筆者認為除了血壓的絕對數值升高之外,血壓升高的速率對PRES發(fā)生也起一定作用,如急性高血壓,盡管MAP<150mmHg,仍可引起PRES的發(fā)生。本組中絕大部分患者為子癇及子癇前期的孕產婦，平時血壓正常，發(fā)病時血壓急劇升高導致PRES，支持該觀點。

本組雖絕大部分患者以白質受累為主，但也有22例（62.9%）患者有灰質受累的表現，甚至有研究顯示PRES皮質（灰質）受累的發(fā)生率可達94%[7]。在病灶分布上，受累區(qū)域雖以后循環(huán)分布區(qū)為主，但也有少數患者其病灶出現在前循環(huán)供血區(qū)。本組有25例（71.4%）累及額葉，10例（28.6%）累及顳葉前部。大量研究顯示，本病多呈多發(fā)病灶且為雙側頂枕葉相對對稱性分布，本組中多發(fā)病灶35例（100%），雙側頂枕葉對稱分布26例（74.3%），符合上述特征。但也有患者可表現為非對稱性分布，甚至出現單側、單發(fā)病灶。本組有9例（25.7%）患者病灶呈兩側半球非對稱分布，其中2例表現為單側大腦半球受累。筆者認為出現此種表現原因可能與兩側大腦半球動脈的發(fā)育及解剖變異有關，如一側胚胎型大腦后動脈等，此需結合腦血管造影進一步研究。

此外，有學者認為各種毒性因子造成的血管內皮細胞的損傷與PRES的發(fā)生有關,內皮細胞損傷可能會導致微循環(huán)障礙，由于炎癥因子表達，使血管通透性增加，造成血管源性水腫，這種學說可以解釋輕度血壓升高的子癇或子癇前期患者、免疫抑制劑治療以及結締組織病等引起PRES。正常人血清中含有少量LDH，當內皮細胞受損時其水平明顯升高。有研究顯示，LDH與腦水腫的嚴重程度呈正相關，并可作為評價妊娠期高血壓疾病病情嚴重程度的指標[13]。本研究顯示，血清LDH水平與腦水腫程度評分呈顯著相關（r=0.422，P<0.05），血清LDH水平本身可以反映PRES患者血管內皮損傷的程度，同時這一結果也支持血管內皮細胞損傷這一觀點。

3.3 可逆性后部腦病綜合征MRI表現的病理基礎 大量研究表明，PRES的主要病理變化是血管源性水腫，可伴有一定程度的血腦屏障破壞，此變化經及時降壓、脫水處理，病變是可逆的。本組15例患者經治療后復查，臨床體征及影像學表現基本恢復正常。同時本組行MRI檢查的35例患者中,絕大多數病灶（28例，80.0%）呈長T1、長T2信號，病灶的ADC值升高，DWI呈低信號，符合血管源性水腫表現，支持上述觀點。但個別患者病灶區(qū)DWI呈低-等混雜信號，甚至部分病灶內出現散在高信號，該患者經隨訪部分腦區(qū)可見不可逆病灶，提示病灶內可能存在細胞毒性水腫。此現象可能與“T2透射效應（T2 shine－through effect）”[14]有關，同時也可能是由于腦血管痙攣引起的缺血所致[9]。有作者對該類患者行腦血管造影研究[15]發(fā)現，其血管表現有多種異常，如局限性或彌漫性血管收縮、遠端分支減少或呈“串珠狀”改變，于是提出“血管痙攣學說”。該理論認為由于各種原因腦血管自身調節(jié)機制過度反應,腦內部分小血管痙攣，局部毛細血管床的血流減少，從而導致局部腦組織缺血，其結果一方面導致神經細胞缺氧而出現細胞毒性水腫，另一方面導致局部酸性代謝產物增加，使毛細血管壁通透性增加,血管內液體滲透到細胞外間隙,造成或加重血管源性水腫。但不論是血流過度灌注還是血管痙攣都是腦動脈調節(jié)機制崩潰的結果，是一個病理生理過程的兩個方面。

由于神經元對缺血的敏感性高于神經膠質細胞，所以血管痙攣引起的缺血性損傷多位于皮質和/或基底節(jié)區(qū)。而白質區(qū)多為神經膠質細胞和白質纖維束聚集區(qū)，且細胞分布不如灰質致密，受缺血影響較小，加上血管源性水腫多位于此區(qū)，二者相互重疊，部分掩蓋了缺血的存在。所以皮層區(qū)和基底節(jié)區(qū)常表現為DWI斑片狀高信號，ADC值下降；而白質區(qū)DWI上可呈低-等混雜信號或等-高混雜信號，ADC值可由低到高多種表現。

綜上所述，導致PRES的主要機制是短暫急劇的血壓升高使腦血管調節(jié)機能紊亂甚至崩潰，進而導致血管過度擴張、痙攣及內皮損傷等一系列病理生理學改變，雖然不同病因引起的病理學改變不同,但它們最終導致的是以血管源性水腫為主要病理學表現并具有一定可逆性特征的一組腦疾病。

[1]Pirker A,Kramer L,Voller B,etal.Type of edema in posterior reversible encephalopathy syndrome depends on serum albumin levels:an MR imaging study in 28 patients[J].Am JNeuroradiol,2011,32(3):527

[2]Liman TG,Bohner G,Heuschmann PU,etal.The clinical and radiological spectrum of posterior reversible encephalopathy syndrome:the retrospective Berlin PRESstudy[J].JNeurol,2012,259(1):155

[3]BartynskiW S,Boardman JF.Distinct imaging patterns and lesion distribution in posterior reversible encephalopathy syndrome[J].Am JNeuroradiol,2007,28(7):1320

[4]BartynskiW S,Boardman JF,Zeigler ZR,etal.Posterior reversible encephalopathy syndrome in infection,sepsis,and shock[J].Am J Neuroradiol,2006,27(10):2179

[5]Hinchey J,Chaves C,Appignani B,etal.A reversible posterior leukoencephalopathysyndrome[J].NEngl JMed,1996,334(8):494

[6]DillonW P,Rowley H.The reversible posterior cerebral edema syndrome[J].Am JNeuroradiol,1998,19(3):591

[7]Casey SO,Sampaio R C,Michel E,etal.Posterior reversible encephalopathy syndrome:utility offluid-attenuated inversion recovery MR imaging in the detection of cortical and subcortical lesions[J].Am JNeuroradiol,2000,21(7):1199

[8]王光彬,單瑞芹,趙斌.腦后部可逆性腦病綜合征的CT,MRI診斷[J].中華放射學雜志,2006,40(9):908

[9]BartynskiW S.Posterior reversible encephalopathy syndrome,part 2:controversiessurrounding pathophysiology of vasogenic edema[J].Am JNeuroradiol,2008,29(6):1043

[10]Garg RK.Posterior leukoencephalopathy syndrome[J].Postgrad Med J,2001,77(903):24

[11]BartynskiW S.Posterior reversibleencephalopathy syndrome,part l:fundamental imaging and clinical features[J].Am JNeuroradiol,2008,29(6):1036

[12]Mueller-Mang C,Mang T,Pirker A,etal.Posterior reversible encephalopathy syndrome:do predisposing risk factorsmake a difference in MRIappearance[J].Neuroradiology,2009,51(6):373

[13]顧京紅,黃亞絹.血清乳酸脫氫酶測定在妊娠期高血壓疾病中的價值[J].上海交通大學學報(醫(yī)學版),2006,26(12):1418

[14]Lamy C,Oppenheim C,Meder JF,etal.Neuroimaging in posterior reversible encephalopathy syndrome[J].JNeuroimaging,2004,14(2):89

[15]Weidauer S,Gaa J,Sitzer M,etal.Posterior encephalopathy with vasospasm:MRIand angiography[J].Neuroradiology,2003,45(12):869