光滑腦的MRI表現及其分級

何 麗，孟燕軍，孫夢月，任慶云，劉 齋*

(1.河北醫科大學第一醫院放射科，河北 石家莊 050031；2.河北醫科大學醫學影像學院，河北 石家莊 050031)

·論著·

光滑腦的MRI表現及其分級

何 麗1，孟燕軍2，孫夢月1，任慶云1，劉 齋1*

(1.河北醫科大學第一醫院放射科，河北 石家莊 050031；2.河北醫科大學醫學影像學院，河北 石家莊 050031)

目的分析光滑腦的臨床表現及MRI表現，為早期診斷和治療提供參考依據。方法回顧性分析20例光滑腦的臨床表現及MRI表現，同時進行MRI分級。結果光滑腦包括無腦回、巨腦回及皮層下帶狀灰質異位，20例光滑腦臨床表現為不同程度的運動障礙、精神發育遲滯，癲癇6例，小頭畸形2例。無腦回MRI表現為正常的腦溝腦回消失，腦皮層增厚(>10 mm)，腦白質減少，大腦半球呈“8”字形；巨腦回表現為腦回增寬，腦皮層增厚，腦白質減少，灰白質交界清楚；皮層下灰質異位又稱為雙皮層，在側腦室側腦白質和腦皮質之間出現一層帶狀異位的灰質，呈雙側對稱分布，MRI圖像顯示從側腦室到腦皮質表面出現4層結構：①正常腦室周圍腦白質；②異位的腦灰質層；③一薄層皮層下腦白質；④正常的皮層灰質。按照Dobyns等的分級，光滑腦1級1例，2級2例，3級1例，4級12例，5級3例，6級1例。MRI分級與臨床嚴重程度存在密切關系。結論光滑腦是一種嚴重神經元移行障礙，MRI表現及其分級結合臨床表現可為早期診斷、治療及預后判斷提供重要參考。

無腦回畸形；體征和癥狀；磁共振成像

10.3969/j.issn.1007-3205.2017.12.015

光滑腦是指在腦發育過程中成神經細胞從生發基質向大腦表面移行出現異常，導致大腦組織結構形態出現嚴重畸形，包括完全光滑的無腦回到巨腦回及皮層下灰質異位，并伴有運動障礙、智力低下、腦癱、癲癇及其他神經系統異常表現的一類疾病，又稱為無腦回畸形譜[1]。作為一種嚴重的大腦皮層發育畸形，其發病率為1～4∶100 000[2]，預后多較差，嚴重影響兒童身心健康發展。本研究對20例光滑腦患兒的臨床表現及頭顱磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)檢查結果進行分析，總結歸納光滑腦的臨床表現及頭顱MRI表現，探討MRI分級與臨床的關系，旨在為光滑腦的臨床早期診斷及治療提供科學依據。

1 資 料 與 方 法

1.1一般資料 選擇2008年1月—2016年12月河北醫科大學第一醫院就診的經MRI確診的光滑腦患者20例。男性7例，女性13例；初診年齡7 d～14歲，中位年齡11個月。

本研究經醫院醫學倫理委員會批準；所有患兒家長均知情同意并簽署知情同意書。

1.2檢查方法 應用GE signa 1.5T Twinspeed MR掃描儀進行檢查，使用8通道頭頸聯合線圈。掃描序列包括軸位T1WI、T2WI、FLAIR、DWI序列。年齡≤2歲兒童T1WI序列參數為TR 1 740 ms/TE 22 ms， FOV 20 cm×18 cm，矩陣288×192， 激勵次數 2次；T2WI序列參數為TR 4 000 ms/TE 102 ms， FOV 20 cm×18 cm，矩陣320×288， 激勵次數 2次； DWI采用平面回波成像，FOV 20 cm×20 cm，TR 4 500 ms，TE 67 ms，b值為0和1 000；T2-FLAIR序列參數為TR 8 800 ms/TE 121 ms， FOV 20 cm×20 cm，矩陣288×192， 激勵次數2次，層厚5 mm，層間距1 mm。年齡>2歲兒童及成人掃描T1WI序列參數為TR 1 760 ms/TE 21 ms， FOV 24 cm×18 cm，矩陣320×256， 激勵次數 2次；T2WI序列參數為TR 4 000 ms/TE 102 ms， FOV 24 cm×18 cm，矩陣288×192， 激勵次數 2次；T2-FLAIR序列參數TR 8 802 ms/TE 123 ms， FOV 24 cm×24 cm，矩陣288×192， 激勵次數 2次；DWI采用平面回波成像，FOV 24 cm×24cm，TR 4 500 ms/TE 65 ms，b值為0和1 000 s /mm2，層厚6 mm，層間隔1 mm。

1.3光滑腦嚴重程度的MRI分級 參考Dobyns等[3]的分級標準，將平滑腦的嚴重程度分為6級，嚴重程度依次遞減，其中1級最重，6級最輕。1級，完全無腦回；2級，無腦回，前部腦皮質有少量淺溝；3級，后部無腦回而前部為巨腦回；4級，后部重于前部的彌漫性巨腦回；5級，巨腦回與皮層下帶狀灰質異位混合出現；6級，單純性皮層下帶狀灰質異位。

2 結 果

2.1臨床表現 所有患者均有不同程度的運動發育遲緩及智力發育遲滯，癲癇6例，伴有小頭畸形2例。

2.2光滑腦的MRI表現及分級 無腦回、巨腦回及皮層下帶狀灰質異位均屬于不同程度的光滑腦。無腦回MRI表現為正常的腦回腦溝消失，或腦溝間隔>3 cm，腦皮層增厚(>10 mm)，腦白質減少，大腦半球呈“8”字形；巨腦回表現為腦皮層增厚，腦回增寬，腦溝間隔1.5～3 cm，腦白質減少，灰白質交界清楚，腦室擴大；皮層下帶狀灰質異位又稱為雙皮層，在側腦室側腦白質和腦皮質之間出現一層帶狀異位的灰質，呈雙側對稱分布，MRI圖像顯示從側腦室到腦皮質表面出現4層結構：①正常腦室周圍腦白質；②異位的腦灰質層；③一薄層皮層下腦白質；④正常的皮層灰質。20例光滑腦患者中，1級1例(初診年齡13 d)，2級2例(初診年齡平均22 d)，3級1例(初診年齡5個月)，4級12例(初診年齡平均2.76歲)，5級3例(初診年齡平均7.67歲)，6級1例(初診年齡10歲)；1～3級患者初診年齡平均為51 d，4～6級患者初診年齡平均為33個月(圖1～6)。

圖1 光滑腦1級,無腦回,大腦半球呈“8”字形Figure1 Lissencephalygrade1,completeagyria,thebrainshowsa8shapedappearance圖2 光滑腦2級,無腦回,雙側大腦半球前部有淺溝Figure2 Lissencephalygrade2,agyriawithfewshallowanteriorsulci圖3 光滑腦3級,大腦半球前部巨腦回,后部無腦回Figure3 Lissencephalygrade3,posterioragyriaandanteriorpachygyria

圖4光滑腦4級，彌漫性巨腦回

Figure4Lissencephalygrade4,diffusepachygyria

圖5光滑腦5級，大腦半球前部巨腦回，后部皮層下灰質異位

Figure5Lissencephalygrade5,anteriorpachygyriaandposteriorsubcorticalbandheterotopias

圖6光滑腦6級，皮層下帶狀灰質異位

Figure6Lissencephalygrade6,subcorticalbandheterotopia

3 討 論

光滑腦是由于神經元移行異常所造成的異質性明顯的大腦發育畸形[4]。近來研究發現特定的遺傳基因突變是此病的重要原因，許多相關的遺傳基因如LIS1、DCX、ARX、RELN、YWHAE、TUBA1A等與此病有關[5-7]。位于17p13.3染色體上的LIS1基因的突變是導致人類光滑腦最常見的原因，LIS1 基因編碼血小板活化因子乙酰水解酶的 β 亞基,其突變可引起神經元移行過程中細胞質微管蛋白功能障礙[8-11],進而導致典型的光滑腦畸形。有研究發現，LIS1基因突變引起正確卷曲的LIS蛋白的含量減少，而異常的LIS1基因的產物破壞了在腦發育過程中正常神經元的產生及移行[12]。此外，DCX基因定位于Xq22.3～q23染色體上，該基因編碼雙皮層蛋白，其突變引起男性患者光滑腦及女性患者皮層下帶狀灰質異位。雙皮層蛋白也是一種微管相關蛋白，其微管細胞骨架的動力學調節對于神經元的移行起著重要作用[13]。TUBA1A基因突變引起無腦回伴小腦發育不良[14]。本研究由于條件限制未進行基因檢測分析，診斷僅為MRI及臨床診斷。

無腦回及巨腦回在組織結構上顯示為典型的4層皮質結構，即分子層、外細胞層、細胞疏松層和內細胞層，以枕葉皮質最為明顯，取代了正常腦皮質的6層結構，顯微鏡下可見神經膠質細胞的變性增生和異常神經細胞聚集，有時在灰白質交界處出現垂直排列的神經元聚集，一些患者可見腦白質內灰質異位，因而形成異常的突觸連接和網絡結構。這種病理改變可能是引起各種異常臨床表現如發育遲緩、癲癇、特征性頭面畸形的重要原因[15-16]。

光滑腦為一個主要由LIS1或DCX等基因突變引起的從無腦回畸形、巨腦回畸形到皮層下帶狀灰質異位的一個連續的疾病譜[7]。臨床上早期常表現為肌張力低下，后逐漸發展為肢體痙攣、癲癇、精神發育遲滯[17]。癲癇常出現在6個月內，多以嬰兒痙攣或Lellnox-Gastaut綜合征形式出現，并伴有腦電圖異常，之后發展成不典型的復雜癲癇[2]，本研究20例患者均有不同程度的運動發育遲緩及智力發育遲滯，與前者報道基本一致，但與前者不同的是本研究6例患兒出現癲癇發作的年齡均在3歲以上,出現癲癇的時間與前者不同的原因可能與本研究病例較少有關。光滑腦與癲癇發作關系密切，其致癇機制目前仍在研究中，與大腦皮層結構異常密切相關。多數學者認為由于大腦皮層成熟不完全、有過多的未成熟神經元出現所引起的突觸環路和網絡結構的異常，使大腦皮層局部或廣泛性興奮增高，而中間抑制神經元減弱或缺失，導致興奮與抑制不平衡，形成致癇灶，也是藥物難治性癲癇的主要原因[15,18]。

本研究無腦回畸形患者中從最嚴重的完全性無腦回(1級)到病情不太嚴重的皮層下帶狀灰質異位(6級)均可見到，其中以4級無腦回畸形最多，占60%(12/20例)。Moon等[19]對LIS1基因研究解釋了出現不同程度的無腦回畸形的原因,LIS1基因編碼一種高度保守的蛋白，包括3個結構域：N端同源二聚體結構、卷曲螺旋結及C-終端的WD40重復序列。這3個結構域在與其他蛋白的相互作用中起著重要作用，卷曲螺旋結構域作為一個蛋白結合部位，而WD重復域能夠確保正確的蛋白折曲。完全性無腦回的患兒或者是LIS1基因的完全缺失，或者是編碼卷曲螺旋結構域的基因內突變及基因內缺失；后部無腦回伴有前部巨腦回或者是彌漫性巨腦回的兒童則多數是WD重復域的基因內突變。因此，可以通過檢查LIS1基因內的突變位置預測典型的無腦回患者的嚴重程度。MRI影像分級中的嚴重程度與運動發育遲緩、智力發育遲滯及癲癇的嚴重程度存在密切關系[20-21]。本研究中4例1～3級患者的平均初診年齡為51 d，而16例4～6級患者的平均初診年齡為33個月，提示MRI分級嚴重的患者出現臨床表現早、病情嚴重，與文獻報道基本一致，但由于本研究病例較少，是否存在病例選擇偏倚，還需要后續相關研究的進一步明確。

MRI技術的發展和應用提高了光滑腦的檢出率和診斷水平。高分辨率頭顱MRI可以準確評估腦溝的分布和深度、皮質的厚度、灰白質界限。根據典型的MRI表現結合基因檢測及臨床表現能夠對無腦回畸形譜作出正確診斷。典型的無腦回MRI表現為腦皮質增厚，腦溝消失或腦溝間隔>3 cm；巨腦回表現為腦皮質增厚，腦回增寬，腦溝間隔1.5～3 cm；雙皮層表現為腦白質內對稱分布的線狀腦皮質信號[17]。1～3級無腦回畸形病情較重，而4～6級病情較輕。1～3級無腦回畸形患者基因檢測多數為LIS1基因突變，臨床上多數有嚴重的神經運動功能障礙，早期癲癇發生率明顯增高[22]。4級無腦回畸形患者無LIS1基因突變，僅表現為小部分的LIS1基因缺失，臨床表現以癲癇發作為主。皮層下帶狀灰質異位患者基因檢測多數為DCX基因突變，少數患者為LIS1基因突變，女性患者臨床表現為癲癇發作(占90%以上)及輕中度精神發育遲緩，而男性患者表現為認知功能正常或嚴重的精神發育遲緩[20]。

4級無腦回畸形與多微腦回畸形的MRI均表現為腦皮質增厚，且二者均有癲癇、精神運動發育遲緩等臨床表現，需要進行鑒別診斷：前者腦皮質平均厚度>8 mm，而后者為5～7 mm[23]；前者腦白質減少、信號正常，灰白質交界處平滑，而后者皮層下腦白質可出現T2WI高信號，灰白質交界不規則[24-25]；前者表現為兩側各腦葉對稱性受累，而后者病變以單側或雙側外側裂處腦皮質受累最為常見。二者發生突變的基因有明顯不同：無腦回患者是主要由于LIS1基因突變[26]，少數情況下是由于DCX、RELEEN、TUBA1A等基因突變；而多微腦回畸形與SRPX2、RAB3GAP1、EOMES、TUBB2B、KIAA1279及GPR56[27-28]基因突變相關。

綜上所述，光滑腦的臨床及MRI表現具有一定的特征性。結合病史、臨床表現、實驗室檢查及MRI特點可以對光滑腦進行臨床診斷及分級判斷，如條件允許可進行基因分析，其診斷的準確性更高。

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MRIappearancesandgradesoflissencephaly

HE Li1, MENG Yan-jun2, SUN Meng-yue1, REN Qing-yun1, LIU Zhai1*

(1.DepartmentofRadiology,theFirstHospitalofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050031,China; 2.SchoolofMedicalImaging,HebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050031,China)

ObjectiveTo analyze the clinical features and MRI characteristics of lissencephaly for its early diagnosis，treatment and prognosis judgment in clinical practice.MethodsThe clinical symptoms and signs and the findings in magnetic resonance imaging(MRI)of 20 cases of lissencephaly were investigated retrospectively. Its severity in MRI finding was graded.ResultsThe spectrum of lissencephaly ranges from absent(agyria) or decreased(pachygyria) convolutions to less severe malformation known as subcortical band heterotopia. Of twenty patients, The clinical features were mainly manifested as mental retardation(twenty patients)，and motor retardation(twenty patients)，and epilepsy(six patients)． In terms of MRI features, agyria displayed cerebral surface smooth, hourglass of cerebral contour , increased cortical gray and relatively small amount of white matter, while pachygyria displayed broad ，flat gyri with thickened cortex，and reduced white matter，smooth border between the gray and white matter. subcortical band heterotopias displayed the characteristic isointensity of the heterotopic band with the cortex in all imaging sequences between the normal white matter and cortex gray. According to the Dobyns′ graded, 1 case in grade 1, 2 cases in grade 2, 1 case in grade 3, 12 cases in grade 4, 3 cases in grade 5, 1 case in grade 6. Severity of clinical finding correlates well with the degree of lissencephaly.ConclusionLissencephaly is a brain malformation caused by neuronal migration abnormality. The characteristics of MRI along with clinical findings could provide important evidence for early diagnosis，timely treatment and prognosis judgment of lissencephaly.

lissencephaly； signs and symptoms； magnetic resonance imaging

2017-11-03；

2017-11-23

何麗(1980-)，女，河北藁城人，河北醫科大學第一醫院副主任醫師，醫學碩士，從事醫學影像學診斷研究。

*通訊作者。E-mail：tuliphappy@yeah.net

R741

A

1007-3205(2017)12-1422-05

趙麗潔)