曲健藝 李文華*

病毒性腦炎是常見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性病變之一，應(yīng)通過(guò)病毒學(xué)和免疫學(xué)的檢查而確診，但目前國(guó)內(nèi)尚不能普遍應(yīng)用腦活檢病毒分離和腦脊液病毒培養(yǎng)等確診方法，故主要依賴臨床、實(shí)驗(yàn)室檢查、影像檢查和抗病毒治療等證實(shí)，其中影像檢查對(duì)病毒性腦炎的診斷具有重要意義[1]。 本文對(duì)MRI在病毒性腦炎診斷及預(yù)后評(píng)價(jià)中的作用進(jìn)行綜述。

1 病毒性腦炎的發(fā)病機(jī)制及常規(guī)MRI 的診斷價(jià)值

病毒性腦炎可由腸道病毒、皰疹病毒、蟲(chóng)媒病毒、麻疹、風(fēng)疹等病毒引起[2]，其發(fā)病機(jī)制目前尚無(wú)定論，不同病毒所致病毒性腦炎的發(fā)病機(jī)制有所差異?？傮w而言，病毒可自呼吸道、胃腸道或經(jīng)昆蟲(chóng)叮咬等途徑進(jìn)入人體，在淋巴系統(tǒng)繁殖后，通過(guò)血液循環(huán)到達(dá)各個(gè)臟器，在入侵神經(jīng)系統(tǒng)之前，機(jī)體可有發(fā)熱等全身癥狀。病毒迅速繁殖可直接破壞神經(jīng)系統(tǒng)，并由于神經(jīng)組織對(duì)病毒抗原的劇烈反應(yīng)導(dǎo)致神經(jīng)元變性、壞死，脫髓鞘病變，淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞浸潤(rùn)，周圍血管炎性反應(yīng)等，造成腦實(shí)質(zhì)細(xì)胞供血不足[3-4]。

已經(jīng)有一些文獻(xiàn)[5-7]報(bào)道，對(duì)于病毒性腦炎的診斷，MRI 敏感性和特異性均優(yōu)于CT。 病毒性腦炎在T1WI 上呈低信號(hào)，T2WI 上呈高信號(hào)，炎癥滲出液中蛋白較多時(shí)，T1WI 可呈稍低或等信號(hào)， 增強(qiáng)掃描病變區(qū)實(shí)質(zhì)內(nèi)可不強(qiáng)化或呈彌漫性、 腦回樣強(qiáng)化；液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)（fluid attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR）序列由于抑制了腦脊液信號(hào)，病灶與正常組織的對(duì)比顯著增加，且邊界更加清楚，比T2WI 更具優(yōu)勢(shì)。 另有研究[8-9]表明，對(duì)于發(fā)現(xiàn)大腦病灶，F(xiàn)LAIR優(yōu)于T2WI，而對(duì)于發(fā)現(xiàn)腦干病灶，T2WI 要優(yōu)于FLAIR。

2 擴(kuò)散加權(quán)成像原理

擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）是目前唯一能觀察水分子微觀運(yùn)動(dòng)的成像方法，能夠?yàn)榛铙w水分子的分布及運(yùn)動(dòng)等特征提供重要信息。 通過(guò)測(cè)量施加擴(kuò)散敏感梯度場(chǎng)前后組織發(fā)生的信號(hào)強(qiáng)度變化來(lái)檢測(cè)組織中水分子的擴(kuò)散狀態(tài)，從而反映組織微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及變化。 DWI 中檢測(cè)到的擴(kuò)散系數(shù)稱為表觀擴(kuò)散系數(shù) （apparent diffusion coefficient，ADC），用于定量分析組織細(xì)胞中水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。 有研究表明，DWI 信號(hào)及ADC 值同水通道蛋白有密切相關(guān)性[10]。 DWI 的信號(hào)強(qiáng)度還與組織的T2值有關(guān)， 當(dāng)受檢組織的T2值明顯升高，在DWI 上有明顯的T2影像對(duì)比存在時(shí)， 稱為T2穿透效應(yīng)[11]。 由于T2效應(yīng)的存在，使DWI 信號(hào)不僅僅是水分子擴(kuò)散受限的結(jié)果， 也有T2穿透效應(yīng)的影響。臨床上常用ADC 圖來(lái)消除T2穿透效應(yīng)。

3 DWI 及ADC 值對(duì)評(píng)估病毒性腦炎病理?yè)p害的價(jià)值

3.1 早期診斷價(jià)值 病毒性腦炎的早期以細(xì)胞毒性水腫為主，是由于供血不足、缺氧、代謝障礙導(dǎo)致的細(xì)胞內(nèi)水腫， 由于ATP 減少，Na+/K+-ATP 泵機(jī)能失調(diào)，造成鈉離子內(nèi)流[12]，細(xì)胞內(nèi)水分子增加，細(xì)胞外水分子減少，水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受限，ADC 值減低，DWI 上呈高信號(hào)，此時(shí)由于組織水分并沒(méi)有發(fā)生很大變化，故T2WI、FLAIR 上并不出現(xiàn)明顯異常，可呈無(wú)任何異常、等或略高信號(hào)（伴少許血管源性水腫）。因此， 在其他序列尚未出現(xiàn)明顯異常時(shí)，DWI 可表現(xiàn)為明顯高信號(hào)而具有早期診斷價(jià)值。 Lian 等[8]對(duì)26 例由腸道病毒71 型所致的病毒性腦炎早期MRI進(jìn)行分析， 發(fā)現(xiàn)DWI、T2WI、FLAIR 及T1WI 診斷病變的陽(yáng)性率分別為89.7%、48.7%、41.0%、35.9%，DWI 在早期診斷中具有明顯優(yōu)勢(shì)。 張等[13]對(duì)臨床確診的34 例兒童病毒性腦炎病人行常規(guī)T1WI、T2WI、FLAIR 和DWI 掃描發(fā)現(xiàn)，發(fā)病時(shí)間在（3.1±1.4）d 時(shí)DWI 優(yōu)于常規(guī)MRI， 并且有3 例病人分別于發(fā)病20 h、48 h、48 h 接受檢查，結(jié)果DWI 呈明顯高信號(hào)，常規(guī)序列卻未顯示任何異常;另外7 例DWI 也均呈明顯高信號(hào)，T2WI 及FLAIR 呈等或略高信號(hào); 此外還有1 例在急性期（4 d）時(shí)DWI 呈低信號(hào)，T2WI 及FLAIR 呈明顯高信號(hào)，表明此病例在急性期以血管源性水腫為主。 Tsuchiya 等[14]也曾報(bào)道某些患有腦炎的病人在急性期以血管源性水腫為主，對(duì)于這些病人，F(xiàn)LAIR 的診斷價(jià)值要優(yōu)于DWI。

另外，部分病毒性腦炎病人早期并不出現(xiàn)明顯的擴(kuò)散受限，可能是由于不同病因的病毒性腦炎的發(fā)病機(jī)制不同所致。 Sawlani[9]在對(duì)38 例乙型腦炎和7 例單純皰疹性腦炎的DWI 及ADC 值對(duì)比研究中發(fā)現(xiàn)，不同病毒所致的急性腦炎的擴(kuò)散異常程度可能不同，單純皰疹性腦炎的ADC 值在早期有明顯減低，而乙型腦炎的ADC 值僅有輕微下降，但并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這說(shuō)明乙型腦炎早期細(xì)胞毒性水腫并不明顯，后期分別于10 d 和4 周，單純皰疹性腦炎和乙型腦炎的平均ADC 值出現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的升高。

3.2 過(guò)渡期診斷價(jià)值 隨著時(shí)間的推移，細(xì)胞毒性水腫逐漸向血管源性水腫過(guò)渡，血管源性水腫為血腦屏障通透性增加引起的細(xì)胞外水腫，由于血腦屏障受損，毛細(xì)血管通透性增加，血漿蛋白和水分外溢，使細(xì)胞外液增加[15]。 此過(guò)程中，DWI 和常規(guī)MRI顯示腦炎效果相近，DWI 和常規(guī)MRI 均呈高或稍高信號(hào)。 此外，由于病毒性腦炎可為多發(fā)病灶，所以可出現(xiàn)不同病變區(qū)域處于不同病理階段的情況，細(xì)胞毒性水腫和血管源性水腫共存，擴(kuò)散加快和擴(kuò)散受限區(qū)域同時(shí)存在[16]。

3.3 后期診斷價(jià)值 當(dāng)病變發(fā)展到以血管源性水腫為主時(shí)，水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，組織間水分增加，ADC 值 升 高， 理 論 上DWI 應(yīng) 呈 低 信 號(hào)，T2WI 及FLAIR 均呈高信號(hào)，但多數(shù)研究中均存在ADC 值升高而DWI 并非呈低信號(hào)的現(xiàn)象， 說(shuō)明存在T2穿透效應(yīng)。 由于T2穿透效應(yīng)的影響，使DWI 不一定能完全準(zhǔn)確反映水分子擴(kuò)散程度變化，即有時(shí)不能客觀反映病毒性腦炎所處的病理時(shí)期，ADC 值可有效消除T2穿透效應(yīng)， 因此需結(jié)合ADC 值的定量指標(biāo)分析病毒性腦炎的病理時(shí)期。 Kirolu 等[17]對(duì)18 例 病毒性腦炎病人進(jìn)行分析， 按DWI 優(yōu)于常規(guī)MRI、DWI 和常規(guī)MRI 相當(dāng)、常規(guī)MRI 優(yōu)于DWI 劃分為I、II、III 組，3 組行檢查的時(shí)間分別為發(fā)病的 （2.9±1.1）d、（6.5±2.4）d、（27.3±7.5）d， 測(cè)得病變腦組織ADC 值分別為 （0.458±0.161）×10-3mm2/s、（0.670±0.142）×10-3mm2/s、（1.413±0.211）×10-3mm2/s。 對(duì)側(cè)正常腦組織的相應(yīng)ADC 值分別為（0.86±0.08）×10-3mm2/s、（0.93±0.07）×10-3mm2/s、（1.05±0.06）×10-3mm2/s。 可見(jiàn)隨著病毒性腦炎的病程進(jìn)展，ADC 值呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，早期較正常腦組織ADC 值減低，后期較正常腦組織ADC 值升高。

綜上所述，在大多數(shù)情況下，病毒性腦炎早期DWI 可表現(xiàn)為明顯高信號(hào)，ADC 值減低， 常規(guī)MRI可無(wú)任何異?；蛴休p度變化； 隨著疾病發(fā)展，ADC值逐漸升高，常規(guī)MRI 與DWI 價(jià)值相當(dāng)；至疾病后期，由于T2穿透效應(yīng)的影響，DWI 并非呈低信號(hào)，而ADC 值較正常腦組織升高，常規(guī)MRI 亦有較明顯的異常。因此,常規(guī)MRI 結(jié)合DWI 及ADC 值可評(píng)估病毒性腦炎的病理時(shí)期。

4 DWI 及ADC 值對(duì)判斷病毒性腦炎預(yù)后的價(jià)值

多種因素有助于分析判斷病毒性腦炎的預(yù)后情況，疾病累及范圍、病灶數(shù)量以及治療的及時(shí)與否等均與其預(yù)后相關(guān)，影像檢查及腦電圖存在異常往往提示預(yù)后不良，其中，DWI 及ADC 值對(duì)判斷病毒性腦炎的預(yù)后具有重要意義[18-20]。

4.1 判斷擴(kuò)散異常 DWI 及ADC 值可用于判斷是否存在擴(kuò)散異常。 Sawlani[9]對(duì)乙型腦炎和單純皰疹性腦炎的DWI 及ADC 值進(jìn)行了對(duì)比研究， 結(jié)果單純皰疹性腦炎的ADC 值在早期有明顯減低，而乙型腦炎的ADC 值并無(wú)明顯下降， 后期兩者均表現(xiàn)為ADC 值升高。 主要由于單純皰疹性腦炎屬于壞死性腦炎，急性期伴有“圍管現(xiàn)象”和炎細(xì)胞浸潤(rùn)，可致細(xì)胞毒性水腫，從而使擴(kuò)散受限，ADC 值減低，亞急性期和慢性期由于壞死使ADC 值升高；乙型腦炎屬于非壞死性腦炎，組織學(xué)主要表現(xiàn)為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增生，細(xì)胞毒性水腫不明顯，后期由于瘢痕形成及“空穴作用”使ADC 值升高。 因此，可以推測(cè)病毒性腦炎早期存在擴(kuò)散受限預(yù)示著臨床預(yù)后不佳。Wong等[21]對(duì)83 例病毒性腦炎病人研究后發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)擴(kuò)散異常的病人比不出現(xiàn)擴(kuò)散異常的病人預(yù)后更差，同是擴(kuò)散異常病人，病變范圍越大則預(yù)后更差。

4.2 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)ADC 值及常規(guī)MRI 變化 病毒性腦炎后期以血管源性水腫為主，ADC 值升高。ADC 值越高，說(shuō)明水分子運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)越明顯，即血管源性水腫越明顯，因此在病毒性腦炎的后期可以嘗試以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)ADC 值來(lái)評(píng)估臨床治療措施的效果，進(jìn)而預(yù)測(cè)病毒性腦炎病人的預(yù)后情況[17]。若臨床干預(yù)后ADC 值逐漸減低，說(shuō)明治療效果較好，病人逐步好轉(zhuǎn)；臨床干預(yù)后ADC 值未見(jiàn)減低，則說(shuō)明治療效果不明顯。

早期具有擴(kuò)散異常的病毒性腦炎病人，其ADC值在整個(gè)病理變化過(guò)程中呈現(xiàn)由低于正常腦組織的到高于正常腦組織的變化。 早期以細(xì)胞毒性水腫為主，ADC 值減低，隨著時(shí)間的推移ADC 值逐漸升高，此時(shí)單憑動(dòng)態(tài)觀察ADC 值無(wú)法判斷是臨床干預(yù)導(dǎo)致ADC 值逐漸回歸正常還是由細(xì)胞毒性水腫向血管源性水腫過(guò)渡的病理過(guò)程使ADC 值升高，因此在病毒性腦炎早期，可以嘗試動(dòng)態(tài)觀察ADC 值及常規(guī)MRI 變化以評(píng)估病毒性腦炎的預(yù)后。臨床干預(yù)后ADC 值逐漸升高，而常規(guī)MRI 未表現(xiàn)異常，則表明治療效果較好， 病人逐步好轉(zhuǎn)； 臨床干預(yù)后ADC值逐漸升高，且常規(guī)MRI 表現(xiàn)異常，則說(shuō)明細(xì)胞毒性水腫逐漸向血管源性水腫轉(zhuǎn)變，表明治療效果不佳[22]。 因此，通過(guò)對(duì)ADC 值和常規(guī)MRI 的動(dòng)態(tài)觀察和定量分析，可能有助于判斷臨床治療效果及病人的預(yù)后，可對(duì)臨床治療給予相應(yīng)的指導(dǎo)。

綜上所述，病毒性腦炎是由各種病毒引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病，影像檢查在其診斷中具有重要的價(jià)值，DWI 及ADC 值在評(píng)價(jià)病毒性腦炎預(yù)后及指導(dǎo)治療方面正逐漸受到關(guān)注。隨著MRI 技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，DWI 在病毒性腦炎的預(yù)后評(píng)價(jià)及臨床治療的指導(dǎo)方面將會(huì)有更高的價(jià)值。

[1] 黃藝婧，徐平.病毒性腦炎診斷技術(shù)的進(jìn)展[J].中國(guó)神經(jīng)免疫學(xué)和神經(jīng)病學(xué)雜，2013，20：141-142.

[2] Silva MT.Viral encephalitis[J]. Arq Neuropsiquiatr，2013，71：703-709.

[3] Akasaka M，Sasaki M，Ehara S，et al.Transient decrease in cerebral white matter diffusivity on MR imaging in human herpes virus-6 encephalopathy[J].Brain Dve，2005，27：30-33.

[4] Sener RN. Subacute sclerosing panencephalitis findings at MR imaging，diffusion MR imaging， and proton MR spectroscopy[J].AJNR，2004，25：892-894.

[5] 王星.CT、MRI 應(yīng)用于小兒病毒性腦炎的診斷價(jià)值比較[J].現(xiàn)代診斷與治療，2015，26：131-132.

[6] Steinera I，Budkac H，Chaudhuri A，et al. Viral meningoencephalitis： a review of diagnostic methods and guidelines for management[J].Eur J Neurol，2010，17：999-1009.

[7] 張巖巖，李云芳，王杏，等.單純皰疹病毒性腦炎的CT 及MRI 表現(xiàn)[J].放射學(xué)實(shí)踐，2014，29：276-278.

[8] Lian ZY，Huang B，He SR，et al.Diffusion-weighted imaging in the diagnosis of enterovirus 71 encephalitis[J]. Acta Radiol，2012，53：208-213.

[9] Sawlani V. Diffusion -weighted imaging and apparent diffusion coefficient evaluation of herpes simplex encephalitis and Japanese encephalitis[J].J Neurol Sci，2009，287：221-226.

[10] 杜名，辛軍，趙周社，等.水通道蛋白理論在疾病診斷中的應(yīng)用[J].國(guó)際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志，2015，38：58-61.

[11] Duran R， Ronot M， Kerbaol A，et al.Hepatic hemangiomas：factors associated with T2shine-through effect On diffusion-weighted MR sequences[J].Eur J Radiol，2014，83：468-478.

[12] Rungta RL，Choi HB，Tyson JR，et al.The cellular mechanisms of neuronal swelling underlying cytotoxic edema[J].Cell，2015，161：610-621.

[13] 張新娟，武樂(lè)斌，王光斌,等.彌散加權(quán)成像在兒童病毒性腦炎中的診斷價(jià)值[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2008，18：457-460.

[14] Tsuchiya K，Katase S，Yoshino A，et al.Diffusion -weighted MR imaging of encephalitis[J].AJR，1999，173：1097-1099.

[15] Giraud M，Cho TH，Nighoghossian N，et al.Early blood brain barrier changes in acute ischemic stroke：a sequential MRI study [J].J Neuroimaging，2015，DOI：10.1111/jon.12225.

[16] 彭娟，羅天佑，呂發(fā)金,等.病毒性腦炎的核磁共振成像、擴(kuò)散加權(quán)成像和質(zhì)子MR 波普表現(xiàn)[J]. 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，31：257-260.

[18] Hughes PS，Jackson AC.Delays in initiation of acyclovir therapy in herpes simplex encephalitis[J].Can J Neurol Sci，2012，39：644-648.

[19] Sili U，Kaya A，Mert A，et al.Herpes simplex virus encephalitis：clinical manifestations，diagnosis and outcome in 106 adult patients[J].J Clin Virol，2014，60：112-118.

[20] 周晶，秦新月.病毒性腦炎的臨床特點(diǎn)及預(yù)后影響因素研究[J].中國(guó)全科醫(yī)學(xué)，2012，34：3975-3977.

[21] Wong AM，Lin JJ，Toh CH，et al. Childhood encephalitis：relationship between diffusion abnormalities and clinical outcome[J].Neuroradiology，2015，57：55-62.

[22] 歐常學(xué)，肖飛鷹，孫多成,等.擴(kuò)散加權(quán)成像在新生兒HIE 早期診斷及預(yù)后的價(jià)值[J].中國(guó)CT 和MRI 雜志，2013，11：33-36.