多模態成像在交叉性小腦神經機能聯系不能中的應用進展*

靳雨 綜述 郭志偉 母其文 審校

(南充市中心醫院 CT/MRI室，四川 南充 637000)

交叉性小腦機能聯系不能(crossed cerebellar diaschisis, CCD)又稱交叉性小腦失聯絡，這一概念由1980年Baron等[1]提出,其采用正電子發射計算機斷層成像(positron emission tomography, PET)技術的研究率先報道了幕上腦梗死的患者對側小腦半球血流量及代謝率降低，提出了交叉性小腦代謝抑制，并提出中樞神經系統多種疾病如腦梗死、腦出血、腦外傷、腦腫瘤等均可誘發CCD，其中缺血性腦梗死后CCD現象發生率最高[2-3]。CCD現象出現常常提示預后較差；因此，正確認識這一現象對指導臨床用藥、功能恢復有重要作用[4]。CCD的發生機制并不明確，可能是血流動力學改變、神經通路抑制、遲發性神經元死亡等[5-6]。多數學者認為，CCD是由于皮質-腦橋-小腦通路(cortico-ponto-cerebellar pathway, CPC)阻斷所致[7-8]，CPC通路的抑制是CCD產生的解剖基礎。各種造成此通路中斷的腦損傷均可導致對側小腦出現功能抑制，進而產生血流及功能代謝的改變。既往學者關于CCD的研究多使用單光子發射型計算機斷層顯像(single photon emission computed tomography，SPECT)或PET來探測對側小腦血流量和代謝改變[10-12]，但由于其價格昂貴、輻射量大、檢查時間長、空間分辨率不高等原因，臨床應用有限，使得CCD的報道率大大減少。隨著近年來影像學的不斷發展，人們對CCD有了更加全面的認識。現對CCD的多模態成像予以綜述。

1 腦灌注技術在CCD診斷中的應用

灌注是指單位時間內通過一定組織的血容量，其定量單位為每分鐘100g組織有多少毫升血液。灌注既是組織的重要生理特征，又能反應病變血管的特征。

1.1 灌注加權成像(Perfusion-weighted imaging, PWI) PWI是一種無創性提供腦組織微循環灌注狀況的檢查技術，近年來，PWI以其綠色環保、無放射性損傷、組織分辨率高等優點得到了較快的發展，已成為臨床評價灌注的主要技術。根據成像原理，MRI PWI分為動態磁敏感對比增強(dynamic susceptibility contrast, DSC)和動脈自旋標記(arterial spin labeling, ASL)。PWI主要通過測量小腦半球血流量(cerebral blood flow, CBF)、血容量(relative cerebral blood volume, CBV)、平均通過時間(mean transit time, MTT)及達峰時間(time to peak, TTP)的變化分析是否存在幕上腦損傷后對側小腦半球腦血流的降低，以此評估CCD的存在。

PWI檢測腦梗塞后CCD現象國內外均有報道。CCD現象在PWI成像中表現為對側小腦半球達峰時間延長及血流量下降[13]。Lin等[14]通過1.5T MRI DSC-PWI對301例急性期腦梗死患者進行回顧性分析，發現有47例患者對側小腦半球TTP明顯延長，定量分析發現病灶對側小腦半球rCBF值顯著下降約(22.75±10.94)%。Chen 等[15]納入46例亞急性期幕上腦梗塞患者行ASL檢查，發現有24例存在CCD現象，平均檢出時間為腦梗塞后(11.75±4.52)天。同樣，國內學者王琳琳等[16]通過DSC-PWI技術研究38例幕上急性期腦梗死患者對側小腦灌注改變情況，發現16例(42%)患者rTTP延長，較健側延長約(133.28±70.25)%，rCBF、rCBV較健側減低。

幕上腦損傷后遠隔小腦出現CCD現象與病程長短、病灶體積、部位及病灶所累及低灌注范圍的相關性目前還不甚清楚。林亞南等[17]通過DSC-PWI探測急性幕上腦梗塞的DWI病變體積與對側小腦血流量改變關系，發現CCD陽性的患者較CCD陰性的患者幕上腦梗塞DWI病變體積顯著升高。同樣，王美豪等[18]及Chen 等[15]認為幕上梗塞范圍越大，對側小腦半球血流灌注就越低，尤其以大腦中動脈深支供血區梗塞顯著。而Liu等[19]認為雖然幕上梗塞面積較大者存在明顯的CCD現象，但統計結果顯示兩者相關性較差。黃澤春等[20]通過3D-ASL觀察腦梗塞患者血流灌注情況，發現幕上腦梗死范圍與對側小腦半球低血流灌注無顯著相關性。Fu等[21]研究也發現CCD的發生與幕上病灶體積及低灌注程度無關。張悅等[22]通過CT灌注分析亞急性期腦出血患者的CCD現象，發現CCD陽性組與陰性組間血腫體積及幕上CBF最大灌注缺損面積差異均無統計學意義，分析認為CCD的嚴重程度與發病時間有一定相關性。

ASL是近年新興的無需造影劑的MRI灌注技術，以血管內水作為內源性對比劑。ASL灌注成像因其無創、可定量分析全腦的腦血流量及可重復性好等獲得廣泛應用。Detre等[23]指出由于磁性標記的短暫性、不同的標記率、磁化轉移效果、血液T1信號及大腦血流狀態等都可能影響灌注測量值，建議測量雙側小腦半球CBF值進行比較以彌補ASL技術測量CBF出現的誤差[24]。

1.2 CT灌注(CT perfusion, CTP) CTP是通過靜脈團注對比劑后，對全腦或選定層面連續動態掃描，然后根據數學模型計算出灌注參數，CBF、CBV圖用于觀察腦血流量及血容量變化，MTT、TTP圖可觀察腦組織開始強化和達峰時間的改變[25-26]。CTP有方便快捷、圖像空間分辨率高、禁忌癥少及價格低等特點，在腦血管病，特別是腦出血等急癥的研究中具有較大的優勢[21,27]。以往關于CCD的研究以腦梗塞為主，關于腦出血后的CCD研究較少。

張悅等[22]采用全腦CTP對86例亞急性期幕上腦出血患者繼發CCD進行研究，發現CTP可以探測到CCD且CBF最敏感，在CCD陽性組中，對側小腦半球出現灌注參數異常情況如下：CBF35例、CBV32例、TTP26例、MTT16例。分析還發現CCD的發生可能與血腫所處時期有關，而與血腫體積、嚴重程度無關。Fu 等[21]通過320排640層CT進行一站式CTP檢查，62例腦出血患者中有14例CCD陽性(其對側小腦半球的CBF、CBF減低，或TTP、MTT延長)，且認為幕上病灶的體積、行為學評分及幕上低灌注狀態均與CCD的發生無關，分析認為可能與幕上血腫對皮質CPC的壓迫有關。劉帥良等[28]通過CTP研究發現慢性腦供血不足患者也存在CCD，CBF、CBV較對側減低，TTP縮短，MTT延長，差異均有統計學意義。分析認為可能是幕上血流量降低而導致神經信號傳遞減少，致使對側小腦相應區域反應與應答功能減弱。目前，CTP在CCD中的研究較少見，相信在以后的發展中會有更好的前景。

2 擴散張量成像(Diffusion tensor imaging，DTI)

DTI是測量組織中水分子擴散運動的成像技術，可無創地檢測活體組織的微結構改變及纖維束完整性，能提供組織中水分子擴散的范圍、方向信息，因此能重建出白質纖維的三維圖像[29]。各向異性分數或部分各向異性(fractional anisotropy, FA)是DTI的參數之一，反應水分子擴散各向異性成分與整個擴散張量的比值。多數學者通過測量患側及對側的FA值，發現患側FA值明顯低于對側。

林亞南等[30]通過DTI檢測小鼠大腦中動脈供血區梗死核心遠隔區域的擴散參數變化情況，結果發現雙側小腦半球FA值均降低，12小時降至最低，對側小腦半球較同側小腦半球降低更明顯。分析認為FA值反映組織內水分子擴散的程度和方向，FA值的降低表明相應區域神經纖維束的排列失去了方向性和一致性，因此遠隔小腦FA值的降低可能提示了神經傳導通路的障礙，特別是與CCD相關的CPC解剖通路的損傷。Kim等[31]對22例慢性腦梗塞患者行DTI檢查并重建纖維束，發現對側小腦半球FA值較同側顯著減低，而CPC纖維顯示完整。同樣，國內學者黃澤春等[20]對1例CCD陽性的腦外傷患者行DTI檢查，其重建的CPC顯示良好。因此，DTI能夠在病變出現大體形態學改變之前，更為精確地顯示其超微結構的改變。

3 擴散加權成像/表觀彌散系數(Diffusion-weighted imaging, DWI/ Apparent diffusion coefficient, ADC)

DWI作為一種可以評價水分子擴散特性的成像技術，將水分子的微觀運動與組織的病理生理改變相結合，能早期發現CCD引起的損傷[32]。它具有成像速度快、非侵入性的特征，在神經系統已得到較廣泛應用。ADC值較DWI圖像更加客觀地量化了組織水分子彌散運動能力。

國內有學者通過ADC值研究大鼠大腦中動脈梗塞后遠隔小腦的變化，發現對側小腦半球ADC值顯著減低，證實CCD現象存在[33]。Lacout等[34]對1例癲癇持續狀態的患者行腦DWI檢查，發現對側小腦半球皮質出現DWI及ADC值異常改變。李偉等[35]為1例癲癇持續患者行DWI檢查，發現其右側大腦半球沿皮質分布彌漫性高信號、左側小腦半球高信號，提示癲癇致小腦神經機能聯系不能的存在。該研究與Zaidi團隊的研究結果相同[36]。分析認為可能是癲癇患者中樞神經興奮性增高導致CPC通路過度傳導而引起損傷。

4 磁共振波譜成像 (Magnetic resonance spectroscopy, MRS)

磁共振波譜成像是利用磁共振現象和化學位移作用進行特定原子核及其化合物定量分析的方法。1H-MRS是目前少有的無創檢測活體細胞代謝水平的非侵入性技術，能夠檢測人體多種器官、組織代謝變化[37]，而CCD現象也可以通過1H-MRS的改變來反應。正常人腦的1H-MRS有5個較明顯的共振頻譜波峰：N-乙酰天冬氨酸(N-acetylaspartate, NAA)是神經元的標志物；膽堿復合物(choline containing compounds, Cho)反應細胞膜的更新狀態，升高提示細胞更新加快；肌酸(creatine, Cr)降低代表代謝增加，增加代表代謝降低；肌醇(myoinositol, MI)腦內神經膠質細胞的標志物；谷氨酰胺和谷氨酸復合體(Gln+Glu)在腦組織缺血缺氧及肝性腦病時增加。目前通過MRS進行CCD的相關研究文獻較少。

Chu等[38]通過1H-MRS研究腦梗塞患者的CCD現象發現梗塞對側小腦半球的NAA表達較正常組明顯減低，Cr/NAA增加。國內學者胡子龍[39]對大鼠急性大腦中動脈梗塞后遠隔小腦區域代謝改變進行研究，發現幕上梗塞后對側小腦半球組織NAA、Glu、Cr等代謝物含量較假手術組明顯降低，γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酰胺(Gin)、乳酸(Lac)、膽堿(Cho)等代謝物含量則明顯升高。分析原因認為腦梗塞后通過CPC通路傳導的信號減少導致對側小腦半球神經的NAA信號減低。

另外，有學者研究橋腦梗塞運動功能受損患者的靜息態fMRI是否能夠顯示解剖病變后導致的大腦-小腦腦區之間的功能連接異常。研究發現患側大腦-小腦功能連接明顯減低，而健側大腦-小腦功能連接保持正常[40]，這說明CCD現象不僅表現為腦血流及代謝降低，也表現為小腦與大腦的功能連接的減低。

5 小結

CCD是幕上腦組織損傷后遠隔部位出現的一種較常見的現象。DSC-PWI、ASL、CTP、DTI、DWI/ADC、MRS及fMRI等多種影像檢查均可證實CCD的存在，對疾病的診斷、治療及預后起到一定的指導作用，尤其是對腦梗塞患者的功能恢復及預后提示作用。