多模態影像學檢查對MELAS綜合征的診斷價值

郭桂芳，何明麗（通訊作者）

（山東省聊城市人民醫院 磁共振室，山東 252000）

線粒體腦肌病 （mitochondrial encephalomyopathy，ME）是線粒體基因或細胞核基因缺失或發生點突變導致線粒體結構和功能異常，從而引起機體能量代謝障礙的一種疾病，主要累及中樞神經系統和骨骼肌系統。線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發作 （mitochondrial encephalopathylactic acidosisstrokelike episode，MELAS）綜合征是ME最常見的一種類型。該病臨床表現多樣，容易被誤診為腦炎、腦梗死、癲癇等疾病，早期診斷較困難。近年來，隨著影像學技術的發展，對該病的檢出率較以前增加。本文旨在分析MELAS綜合征的影像學特征，提高診斷水平。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析本院2016年1月-2020年12月確診的MELAS綜合征患者19例，其中，男3例，女16例，年齡 12-48歲，平均年齡（24±12）歲。 臨床主要表現為癲癇、頭痛、卒中樣發作、視力下降等，其中有典型三聯征（癲癇發作、卒中樣發作、乳酸性酸中毒）表現者8例。

1.2 檢查方法

采用 Philips Achieva3.0TMR8通道sense顱腦線圈或16通道頭頸聯合線圈進行顱腦MRI常規、3DTOFMRA、1H-MRS掃描。顱腦 T2WI（TR2139ms，TE80ms），T1WI （TR2000ms，TE20ms，TI750ms），T2WI -FLAIR （TR11000ms，TE120ms，TI1600ms）；層厚 6mm，層間距 1mm，視野 240mm×220mm，矩陣193×512，層間距 1mm，層數18層。 擴散加權成像（DWI）采用平面回波序列，兩個梯度場，b=1000s/mm和b=0s/mm，可同時獲得相同層面b=1000s/mm的擴散加權圖像和b=0s/mm的EPIT2WI圖像，同時計算出表觀彌散系數 （ADC值）。3D TOF MRA 采用 3D FFE 序列，TR15ms，TE3.5ms，層數 160，FOV220mm×190mm×96mm， 在工作站用最大密度投影（MIP）對圖像進行重建。單體素1HMRS檢查，采用空間定位及點分辨頻譜（PRESS）序列，TR1500ms，TE144ms， 多體素 1H-MRS 檢查，TR1500ms，TE144ms，體素大小為 10mm×10mm×10mm。采用美國GE Discovery MR8通道頭線圈進行 3D-ASL、增強掃描。3D-ASLFOV240mm×240mm，TR5482ms，TE4.6ms，層厚4mm。增強掃描采用靜脈注射釓噴酸葡胺注射液或釓雙胺0.2ml/kg，然后進行BRAVO容積掃描。CT檢查采用Philips Brilliance 64排螺旋CT，層厚5mm，層間距5mm。

1.3 圖像分析

由2名經驗豐富的醫師對所有患者的MRI和CT圖像進行分析，主要觀察病變的部位、大小、形態、信號、有無乳酸峰、有無鈣化灶等情況，意見不一致時經協商達成一致。

2 結果

2.1 臨床特點

19例患者中，首發癥狀表現為癲癇15例，卒中樣發作6例，頭痛4例，頭暈1例，記憶力下降1例，眼痛1例，視力下降4例，偏盲2例，眼睛黑矇2例，惡心2例，嘔吐4例。甲狀腺功能減低1例，高血壓1例，糖尿病1例，左心室肥大1例，先天性消化道畸形1例，發育遲緩2例，子宮發育不良2例。血清乳酸升高10例，低鈉3例，低鉀1例。

2.2 磁共振表現

病變累及單側者12例，累及雙側者7例。18例累及2個及2個以上腦葉，1例僅累及頂葉。其中，累及單側頂葉10例，枕葉11例，顳葉11例，額葉1例，丘腦2例，海馬3例，基底節2例，累及雙側頂葉1例，枕葉4例，顳葉4例，額葉1例，放射冠1例。

MRI平掃病變表現為T1WI呈低信號，T2WI呈高信號，T2WI-FLAIR像呈高信號，19例患者均行DWI檢查。16例患者可見DWI高信號，其中15例ADC呈低信號，1例ADC呈高信號 （圖1A-D，圖2A）；12例患者進行MRA檢查，9例顱內大血管未見明顯異常，3例表現為病變區血管分支增多 （圖2B）；9例患者行3D ASL檢查，均表現為病變區呈明顯高灌注（圖2C）；9例患者行單體素1H-MRS檢查，2例行多體素1H-MRS，均在1.3ppm處可見明顯倒置的乳酸峰（圖2D）；9例患者進行顱腦MRI增強掃描，3例未見明顯異常強化，其余見線狀、腦回樣強化。所有患者中5例可見腦萎縮，2例表現為局灶性腦萎縮，1例以小腦萎縮為主要表現（圖3A）。6例患者進行了2-7次MRI檢查，間隔半月至2年不等，2例初次檢查時腦MRI平掃無陽性發現，1例間隔半年復查左側頂枕葉、丘腦見病變，后隨訪2次丘腦病變消失，左側顳島見新發病變。另1例半月后復查雙側額顳葉、左側枕葉見病變，1年后復查病變消失；其余患者表現為緩解復發交替，病變的部位、數目、范圍、信號等均發生變化，新舊病變可共存，表現為游走性、多變性、此消彼長的特點。

圖1 A-D男，12歲，間斷抽搐1天，發熱半天。左側枕葉片狀T2WI及T2WI-FLAIR呈高信號，DWI呈高信號，ADC呈低信號

圖2 A-D女，11歲，頭痛2天，意識不清1天。 右側枕葉片狀T2WI高信號，3D ASL呈高灌注，MRS1.3ppm處見明顯倒置的乳酸峰

2.3 CT表現

8例患者進行CT檢查，2例未見明顯異常，3例僅表現為雙側基底節區鈣化灶（圖3B），1例單側額頂葉低密度灶并雙側基底節區鈣化灶，1例腦萎縮并雙側基底節區鈣化灶，1例僅表現為單側額葉低密度灶。

圖3 A-B女，32歲，言語欠流利10天。小腦萎縮，CT示雙側基底節區對稱性鈣化

3 討論

MELAS綜合征為線粒體相關的代謝性疾病，是線粒體腦肌病中最常見的類型［1］。線粒體的主要功能為生成活性氧和ATP，當線粒體基因或細胞核基因缺失或發生點突變時，導致線粒體結構和功能異常，引起機體能量代謝障礙，可累及全身多個系統，以中樞神經系統和骨骼肌系統多見。可引起心肌病、進行性聽力減退［2］，也可引起內分泌異常，包括甲狀旁腺功能減退、甲狀腺功能減退、糖尿病等［3］。本組患者，1例為左心室肥大，1例為甲狀腺功能減退，1例為糖尿病。本病為母系遺傳性疾病，也可見到散發病例，本組所有患者均無遺傳病史，為散發病例。該病多在40歲以前發病，以青少年居多，本組患者年齡最小者12歲，年齡最大者48歲，女性多于男性。本病可急性或亞急性起病，臨床表現復雜多樣，本組患者多表現為癲癇、頭痛、卒中樣發作、視力異常、發育遲緩等。以頭痛為首發癥狀者易誤診為腦炎，以卒中樣發作表現者易誤診為腦梗死，本組3例患者首次檢查時被誤診為腦炎，2例被誤診為腦梗死。因此，疾病的早期診斷至關重要。

常規顱腦MRI平掃，本組患者病變多位于皮層及皮層下白質，以皮層受累為主，病變主要分布在顳枕頂葉，少數患者累及額葉、丘腦、海馬、基底節、放射冠區，病變分布不對稱，多累及2個及2個以上腦葉，本組僅1例患者累及單個腦葉，與以往報道相符。病變信號特點，T1WI呈低信號，T2WI呈高信號，T2WI-FLAIR像呈高信號，增強掃描病變可無強化，部分病變可表現為線樣或腦回樣強化。隨著病變進展FLAIR像上部分病變可呈低信號，提示病變區軟化灶形成。文獻報道，病程較長或經過長期治療的患者，可見到局部皮層壞死、軟化灶、萎縮形成［4］。本組5例患者表現為與年齡不相符的腦萎縮，其中2例為局灶性腦萎縮。6例患者反復進行了多次MRI檢查，其中2例初次檢查時腦MRI平掃無陽性發現，但有癲癇、肢體無力的癥狀，間隔一段時間復查均可見腦內病變，這可能因為病變早期，雖有能量代謝障礙，但未引起腦組織可見的影像學改變。MRA掃描可見病變部位與腦動脈供血區域無關，腦動脈主要分支無狹窄、閉塞改變，部分患者病變區可見小血管增多。本組有3例患者表現為病變區血管分支增多，這與缺血性腦卒中不同。隨著病情反復，腦內病變可表現游走性特點，也可與缺血引起的腦梗死相區別［5］。

DWI是最常用的MRI功能成像，普遍應用于中樞神經疾病的診斷，能夠檢測活體組織中水分子的擴散運動，結合其對應的ADC值，可鑒別血管源性水腫和細胞毒性水腫。MELAS綜合征新發病變區DWI均呈高或稍高信號。研究表明，ADC值可增高、不變或減低，但在疾病的早期病變以血管源性水腫為主，ADC呈高信號，病變進展1周后，ADC值減低，可能由于腦組織缺血、缺氧導致細胞毒性水腫［6］。本組所有患者均行DWI檢查，16例患者可見DWI呈高信號，15例ADC呈低信號，1例ADC呈高信號，因此本組中15例為細胞毒性水腫，1例為血管源性水腫，故DWI可評估患者的病程，指導臨床治療。

3D ASL無需對比劑，是無創性、可重復性強的全新技術。MELAS綜合征急性期由于乳酸堆積導致血管舒張、病變區灌注增高，慢性期由于皮層萎縮和軟化灶形成，腦血容量可正常或減低［7－8］。 該組行3D ASL檢查的9例患者均呈高灌注，與文獻報道一致。腦梗死由于責任區血管狹窄或閉塞腦血容量減低，呈低灌注，腦炎也表現為低灌注，可與MELAS綜合征相互鑒別。

目前，MRS是無創性檢測活體組織中代謝物質變化的技術，并且以波譜的形式表現出來。MELAS綜合征患者由于線粒體功能障礙導致組織無氧酵解增加，造成乳酸堆積，MRS表現為Lac峰。正常腦組織MRS檢測不出Lac峰，若正常腦組織中出現Lac峰，說明腦組織的代謝發生改變，但形態學尚未發生改變，常規檢查難以發現［9］。有研究表明，MELAS綜合征患者Lac峰比DWI高信號出現早2周左右，說明MRS可早期發現線粒體功能異常導致的代謝障礙，比DWI更敏感，可更早發現腦組織病變。本組11例患者進行了MRS檢查，均在1.3ppm處可見明顯倒置的乳酸雙峰，與以往報道相符。但Lac峰不是MELAS綜合征的特征性表現，脫髓鞘疾病、腦腫瘤、急性腦梗死等也可表現為Lac峰，因此要結合其他檢查鑒別。

CT也是常用的顱腦檢查方法，本組8例患者進行了CT檢查，主要表現為雙側基底節區鈣化、腦內低密度灶、腦萎縮，其中有3例僅表現為基底節區鈣化。有文獻報道，雙側基底節區對稱性鈣化是MELAS綜合征的早期特征之一［10］。2例患者CT檢查無異常，MRI檢查可見腦內有異常信號，可能是由于病變早期，腦實質密度尚未發生明顯改變，但MRI序列尤其是DWI已經可檢測出病灶。因此CT檢查有其局限性，但雙側基底節區鈣化的出現對病變有提示作用，結合MRI檢查可提高對本病的診斷率。

總之，MELAS綜合征影像學表現具有一定的特征性，多模態MRI和CT檢查相結合對鑒別診斷具有重要的臨床意義，有助于疾病的早期診斷，指導臨床治療。