MR神經(jīng)成像聯(lián)合彌散張量成像診斷1A型腓骨肌萎縮癥

孫興文,袁慧書,劉小璇,朱雨辰,樊東升,張立華*

(1.北京大學(xué)第三醫(yī)院放射科,2.神經(jīng)內(nèi)科,北京 100191)

腓骨肌萎縮癥(Charcot-Marie-Tooth disease, CMT)是常見遺傳性周圍神經(jīng)病,發(fā)生率達40/100 000[1-2],主要表現(xiàn)為周圍神經(jīng)廣泛受累及四肢肌肉萎縮,各亞型中以1A 型(CMT1A)最為常見,即最先累及神經(jīng)腰骶叢及分支神經(jīng)。腰骶叢MR神經(jīng)成像(MR neurography, MRN)可顯示CMT1A亞型周圍神經(jīng)特征性形態(tài)學(xué)變化[3-4];彌散張量成像(diffusion tensor imaging, DTI)可通過測量各向異性分數(shù)反映CMT神經(jīng)功能改變[5]。本研究觀察MRN聯(lián)合DTI診斷CMT1A的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 前瞻性收集2018年11月—2023年2月北京大學(xué)第三醫(yī)院就經(jīng)臨床診斷的44例CMT1A患者(CMT1A組),男29例、女15例,年齡12～60歲、中位年齡40.1歲;40例單側(cè)或雙側(cè)下肢肌肉力量減退、12例單側(cè)或雙側(cè)下肢感覺減退或消失,其中8例單、雙側(cè)下肢肌力減退伴感覺減退或消失。納入標(biāo)準:①經(jīng)肌電圖、臨床綜合評估及基因檢測診斷CMT1A;②接受腰骶叢MRN聯(lián)合DTI檢查,周圍神經(jīng)MRN顯示清晰;③接受CMT神經(jīng)病學(xué)評分(CMT neuropathy score, CMTNS),包括CMTNS總分、CMT查體評分、CMT下肢評分及CMT下肢運動評分等[6]。排除標(biāo)準:①糖尿病、脊髓肌萎縮側(cè)索硬化等;②臨床及影像學(xué)資料不全。另招募同期年齡、性別相匹配的10名健康正常人為對照組,男7名、女3名,年齡14～55歲、中位年齡37.2歲。本研究經(jīng)院倫理委員會批準(2020-145-02)。檢查前受試者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Siemens MAGNETOM Prisma 3.0T超導(dǎo)型MR儀及體部相控陣線圈采集腰骶部常規(guī)MRI、腰骶叢MRN及DTI。參數(shù):冠狀位T1WI,TR 661 ms,TE 8.7 ms,層厚4 mm,FOV 300 mm×300 mm;軸位脂肪抑制T2WI,TR 3 000 ms,TE 104 ms,層厚4 mm,FOV 300 mm×300 mm;矢狀位T2WI,TR 5 240 ms,TE 79 ms,層厚4 mm,FOV 260 mm×260 mm;冠狀位MRN,TR 3 200 ms,TE 314 ms,層厚1 mm,FOV 340 mm×340 mm;軸位DTI,采用頻率衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)脂肪抑制技術(shù),TR 5 400 ms,TE 56 ms,層厚1 mm,FOV 272 mm×340 mm,b值為0和800 s/mm2,15個方向。

1.3 分析圖像 由分別具有5年及10年神經(jīng)影像學(xué)診斷經(jīng)驗的主治醫(yī)師及主任醫(yī)師各1名獨立閱片,采用盲法于冠狀位MRN圖中距背側(cè)神經(jīng)根約1 cm處測量L4～5雙側(cè)神經(jīng)根(nerve root, NR)直徑,于髂腰肌間溝、梨狀肌下緣1～2 cm處測量雙側(cè)股神經(jīng)(femoral nerve, FN)、坐骨神經(jīng)(sciatic nerve, SN)直徑;取2名醫(yī)師測量均值進行分析。以對照組為參照,根據(jù)神經(jīng)根增粗程度將CMT1A組L5分為輕度增粗(增粗<25%,n=16)、中度增粗(26%～50%,n=14)及明顯增粗(>50%,n=14)亞組。

采用DSI Studio軟件(https://dsi-studio.labsolver.org/)處理DTI,生成各向異性分數(shù)(fractional anisotropy, FA)、平均彌散率(mean diffusivity, MD)、軸向彌散率(axial diffusivity, AD)及徑向彌散(radial diffusivity, RD)圖。參考T2WI,以MRIcron軟件于b0圖中勾畫靶神經(jīng)ROI并保存,于坐標(biāo)系相匹配的FA、MD、AD和RD圖中測量相應(yīng)參數(shù)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 26.0統(tǒng)計分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布的計量資料,組間行配對t檢驗;以單因素方差分析行多組間比較,兩兩比較采用Bonferroni法。以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示不符合正態(tài)分布的計量資料,組間行Mann WhitneyU檢驗;以Kruskal-WallisH檢驗行多組間比較,兩兩間行多重比較。以χ2檢驗比較計數(shù)資料。應(yīng)用Spearman相關(guān)系數(shù)分析CMT1A患者腰骶叢神經(jīng)直徑及DTI參數(shù)與CMTNS的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

組間受試者年齡(U=346.5)、性別(χ2=0.406)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。

2.1 腰骶叢神經(jīng)直徑和DTI參數(shù) 相比對照組,CMT1A組NR-L4、NR-L5、FN、SN直徑均增粗,NR-L4、NR-L5、FN、SN的FA均降低,NR-L4及SN的MD和RD均升高(P均<0.05);組間其余參數(shù)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。見表1。

表1 44例CMT1A患者與10名健康人腰骶叢神經(jīng)直徑及DTI參數(shù)

CMT1A組內(nèi),相比輕度增粗亞組,明顯增粗亞組NR-L4、NR-L5、FN及SN直徑增大,NR-L4和SN的MD、NR-L4的RD增高(P均<0.05);各亞組間其余參數(shù)兩兩比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。見表2及圖1。

圖1 CMT1A患者MRN A.輕度增粗亞組患者,女,53歲,腰骶叢神經(jīng)較對照組增粗約10%; B.中度增粗亞組患者,男,61歲,腰骶叢神經(jīng)較對照組增粗約40%; C.明顯增粗亞組患者,女,26歲,腰骶叢神經(jīng)較對照組增粗超過100% (箭示腰骶叢神經(jīng))

表2 CMT1A組內(nèi)不同程度腰骶神經(jīng)增粗患者腰骶神經(jīng)直徑及DTI參數(shù)比較

2.2 相關(guān)性分析 CMT1A患者CMTNS總分5～21、中位數(shù)12(9,15),CMT查體評分0～14、中位數(shù)6(4,9),CMT下肢評分0～12、中位數(shù)5(3,7),CMT下肢運動評分0～6、中位數(shù)3(2,4);其NR-L4、NR-L5、FN及SN直徑與CMTNS總分、CMT查體評分、CMT下肢評分及CMT下肢運動評分均呈正相關(guān)(rs=0.304～0.501),SN的MD和RD、NR-L5的AD與CMT下肢運動評分均呈正相關(guān)(rs=0.234、0.264、0.214),FN的AD與CMTNS總分及CMT查體評分(rs=0.243、0.211)、SN的AD與CMTNS總分及CMT查體評分(rs=0.244、0.219)均呈正相關(guān)(P均<0.05);其他腰骶叢神經(jīng)DTI參數(shù)與CMTNS無明顯相關(guān)性(P均>0.05)。

3 討論

PMP22是神經(jīng)髓鞘發(fā)育所需主要磷脂的重要組成蛋白質(zhì),而CMT1A患者存在PMP22基因突變,導(dǎo)致神經(jīng)髓鞘結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞[7-8];其使神經(jīng)增粗的病理學(xué)基礎(chǔ)在于受累神經(jīng)廣泛脫髓鞘及髓鞘增生[9-10]。不同于正常周圍神經(jīng)從近端向遠端逐漸變細,CMT1A患者腰骶叢增粗神經(jīng)自近端向遠端逐漸增粗而呈典型繩索樣;病理學(xué)可見神經(jīng)脫髓鞘伴洋蔥球形成[1],原因在于神經(jīng)脫髓鞘、髓鞘反復(fù)再生致腰骶神經(jīng)增粗、肥大,伴神經(jīng)內(nèi)部脂肪化和纖維化。本研究MRN顯示,CMT1A受累腰骶叢神經(jīng)均不同程度增粗,其中63.64%(28/44)增粗程度達中等及以上,36.36%(16/44)為輕度增粗,提示CMT1A周圍神經(jīng)表現(xiàn)存在異質(zhì)性[8];而CMT1A患者腰骶叢直徑與CMTNS均呈正相關(guān),即MRN有利于評估CMT1A病情。

神經(jīng)纖維周圍存在由神經(jīng)內(nèi)膜、束膜和外膜構(gòu)成的生理屏障,其破壞可致FA降低。本研究 CMT1A組NR-L4、NR-L5、FN、SN的FA均較對照組降低,與文獻[1,11-13]報道相符。FA可作為評估周圍神經(jīng)損傷的非特異性指標(biāo)之一,FA減低也可見于其他類型周圍神經(jīng)損傷疾病,如慢性炎性脫髓鞘性多發(fā)性神經(jīng)根神經(jīng)病[14-15];MD可準確評估組織中水分子彌散情況。CMT1A不僅可破壞周圍神經(jīng)結(jié)構(gòu)完整性,亦可引發(fā)神經(jīng)功能改變;神經(jīng)內(nèi)水分子在各個方向的彌散發(fā)生相應(yīng)改變,使MD發(fā)生變化。RD為評估神經(jīng)短軸方向水分子彌散的指標(biāo)。由于存在髓鞘,水分子在神經(jīng)短軸方向上的運動有限,正常周圍神經(jīng)RD相對較低;周圍神經(jīng)髓鞘及周圍結(jié)締組織包膜損傷致生理屏障破壞可使RD增高。本研究CMT1A組NR-L4及SN的MD和RD均較對照組升高。AD反映水分子在神經(jīng)長軸方向的彌散,本研究組間周圍神經(jīng)AD差異無統(tǒng)計學(xué)意義,推測與神經(jīng)髓鞘損傷對水分子沿長軸方向彌散的影響較小有關(guān)[1,5,11-12]。

本研究發(fā)現(xiàn),CMT1A組內(nèi),相比輕度增粗亞組,明顯增粗亞組NR-L4、NR-L5、FN及SN直徑均較增大,NR-L4和SN的MD、NR-L4的RD增高,且CMT1A患者腰骶叢神經(jīng)直徑及部分DTI參數(shù)均與CMTNS呈正相關(guān),提示MRN結(jié)合DTI有利于評估患者殘疾程度及神經(jīng)病變嚴重程度,可作為評價CMT1A疾病進展的生物學(xué)標(biāo)識;部分相關(guān)系數(shù)偏低的原因可能在于DTI對活躍期病變更為敏感,而對于慢性期疾病,則因受損組織處于修復(fù)、增生階段,水分子彌散改變程度降低且更無序而敏感性下降。

綜上,腰骶叢MRN聯(lián)合DTI可用于診斷CMT1A及監(jiān)測病程進展。但本研究樣本量有限,有待積累更多病例后進一步觀察。