仇小路，蘇壯志，劉亞歐，李坤成

(首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院放射科 北京磁共振成像腦信息學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100053)

視神經(jīng)脊髓炎MRI特征性影像學(xué)表現(xiàn)

仇小路，蘇壯志，劉亞歐*，李坤成*

(首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院放射科 北京磁共振成像腦信息學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100053)

視神經(jīng)脊髓炎(NMO)是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性脫髓鞘疾病，臨床多以嚴(yán)重的視神經(jīng)炎(ON)和長節(jié)段橫貫性脊髓炎(LETM)為特征表現(xiàn)，常規(guī)MRI是檢測NMO腦、脊髓及視神經(jīng)病灶最敏感的方法，客觀顯示病灶的部位、數(shù)目、大小和分布等情況。本文對NMO腦、脊髓及視神經(jīng)病灶的MRI特征進(jìn)行綜述。

磁共振成像；視神經(jīng)脊髓炎

視神經(jīng)脊髓炎(neuromyelitis optica, NMO)又稱Devic綜合征，是一種免疫介導(dǎo)的炎性脫髓鞘和壞死性疾病，臨床多以嚴(yán)重的視神經(jīng)炎(optic neuritis, ON)和長節(jié)段橫貫性脊髓炎(longitudinally extensive transverse myelitis, LETM)為特征性表現(xiàn)，好發(fā)于青壯年，女性居多，復(fù)發(fā)率及致殘率高[1]。NMO最經(jīng)典的診斷標(biāo)準(zhǔn)于2006年修訂[1]。對NMO和視神經(jīng)脊髓炎譜病(neuromyelitis optica spectrum disorders, NMOSD)的研究[2]顯示，兩者在疾病的生物學(xué)特性和治療策略方面無顯著差異，且多數(shù)NMO-IgG陽性的局限型NMOSD患者最終可發(fā)展為NMO。因此，國際NMO診斷小組于2015年明確了NMOSD的定義及診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]，將診斷的時(shí)間點(diǎn)大大提前。MRI在NMO的診斷和鑒別診斷中仍發(fā)揮重要作用，尤其對特異性靶抗原水通道蛋白-4(aquaporin-4, AQP-4)抗體陰性的患者。既往有關(guān)NMO的MRI研究[3]多基于2006年的診斷標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)NMO存在特征的腦、脊髓和視神經(jīng)病灶。本文對NMO腦、脊髓及視神經(jīng)病灶的MRI特征進(jìn)行綜述。

1 腦部病灶的影像學(xué)表現(xiàn)

既往認(rèn)為多數(shù)NMO患者的腦MRI無異常改變或僅有非特異性病灶，在發(fā)現(xiàn)AQP-4抗體之前，NMO患者腦MRI異常率僅為13%～46%，基于2006年修訂的診斷標(biāo)準(zhǔn)，腦MRI異常率增加至50%～85%[3]。以下將依次簡述NMO腦MRI的特征性影像學(xué)表現(xiàn)。

圖1 NMO患者M(jìn)RI顱內(nèi)病灶(箭) 室管膜周病灶，包括側(cè)腦室前、后角周圍(A)，3腦室周圍(B)，4腦室背側(cè)(C)，中腦導(dǎo)水管周圍(D)和極后區(qū)的病灶(E)；胼胝體壓部高信號病灶呈“拱橋樣”改變(F)；皮質(zhì)脊髓束病灶累及雙側(cè)內(nèi)囊后肢(G)及右側(cè)中腦大腦腳(H)

1.1 室管膜周圍病灶 側(cè)腦室、3腦室、4腦室、中腦導(dǎo)水管及延髓中央管的室管膜周圍是AQP-4高表達(dá)區(qū)，以上部位出現(xiàn)病灶，提示AQP-4參與NMO腦部病灶形成[4]，對本病有較高診斷價(jià)值。

NMO患者側(cè)腦室旁病灶通常緊貼側(cè)腦室壁，沿室管膜內(nèi)襯分布，可延伸至周圍深部白質(zhì)、皮層下，呈線樣或帶狀分布，也可形成融合病灶，常見于側(cè)腦室的前、后角周圍(圖1A)，發(fā)生率約為40%(31/78)[5-6]。而側(cè)腦室體部周圍病灶更常見于多發(fā)性硬化(multiple sclerosis, MS)，通常呈圓形或類圓形孤立性病灶，垂直于側(cè)腦室長軸分布，并符合McDonald空間播散標(biāo)準(zhǔn)[7]。由此可依據(jù)與側(cè)腦室的緊密程度和病灶位置鑒別NMO與MS。

毗鄰3腦室(圖1B)、4腦室(圖1C)及中腦導(dǎo)水管室管膜周圍(圖1D)的病灶，發(fā)生率約為22%(17/78)[5]，包括間腦病灶，即丘腦、下丘腦及中腦前緣，當(dāng)病灶累及極后區(qū)時(shí)(圖1E)，則極具診斷價(jià)值，為NMO的特征性影像學(xué)標(biāo)志[4-5,8-9]。

1.2 胼胝體病灶 在MS中胼胝體受累較常見，約占65%(36/56)，胼胝體—透明隔交接處是MS病灶的常見部位，而有關(guān)NMO患者出現(xiàn)胼胝體受累的報(bào)道較少，發(fā)生率僅為12%～18%[10-11]。急性期NMO胼胝體呈多發(fā)、大片融合灶，通常長徑>10 mm，其內(nèi)部信號不均勻，F(xiàn)LAIR上呈“大理石花紋樣”改變，T2WI上病灶呈邊緣低信號、中央高信號，周圍伴明顯水腫；同時(shí)胼胝體病灶具有縱向延伸的融合趨勢，當(dāng)累及胼胝體全層時(shí)呈“拱橋樣”改變(圖1F)。慢性期NMO可出現(xiàn)胼胝體萎縮、囊變，病灶隨之減小、信號強(qiáng)度降低，甚至病灶消散。

1.3 皮質(zhì)脊髓束病灶 是沿錐體束縱向延伸的連續(xù)性病灶，發(fā)生率約23%～44%[3,5]，單側(cè)或雙側(cè)受累，通常累及內(nèi)囊后肢(圖1G)、中腦大腦腳(圖1H)及橋腦基底部[8-9]。Kim等[5]研究發(fā)現(xiàn)，NMO腦部病灶主要累及皮質(zhì)脊髓束[約占44%(34/78)]和室管膜周圍[約占40%(31/78)]，發(fā)現(xiàn)這些病灶高度提示NMO。

1.4 延髓背側(cè)病灶 病灶多位于延髓中央背側(cè)區(qū)(圖2)，通常T2WI/FLAIR矢狀位呈線樣、細(xì)條樣高信號，可向下延伸，與上頸髓病灶相連；也可累及橋腦、橋臂、小腦腳、4腦室底部等[5,8-9]。Misu等[12]提出延髓線樣損害的概念，即在MRI矢狀位T2WI上呈高信號，并沿中央管周圍線樣分布，在軸位T2WI呈對稱分布的圓點(diǎn)狀高信號，此線樣損害與AQP-4密切相關(guān)。Lu等[13]對中國NMO患者的研究發(fā)現(xiàn)，延髓中央背側(cè)區(qū)是NMO腦部病灶極易累及的區(qū)域，延髓線樣病灶為NMO腦干病灶的特征性表現(xiàn)，其出現(xiàn)率約為34.5%(10/29)，診斷的敏感度達(dá)100%，而MS患者則無此特征。由此可見，延髓線樣病灶對NMO具有極高的診斷及鑒別診斷價(jià)值。

圖2 NMO患者延髓中央背側(cè)區(qū)脊髓病灶 呈線條樣T2WI高信號，向下延伸，并與上段頸髓病變相連 圖3 NMO患者C2～T4椎體水平脊髓病灶(箭) 脊髓腫脹，呈連續(xù)、條帶狀T2WI高信號(A)，軸位示病變累及中央灰質(zhì)，呈蝶形(B)，部分可見“亮斑樣”信號(C) 圖4 NMO患者C3-C6椎體水平脊髓病灶 脊髓腫脹，呈連續(xù)、條帶狀T2WI高信號(A)，T1WI增強(qiáng)后病灶呈環(huán)形強(qiáng)化(B，箭)

圖5 NMO患者M(jìn)RI示右側(cè)視神經(jīng)眶內(nèi)段增粗，F(xiàn)LAIR信號增高(箭) 圖6 NMO患者增強(qiáng)MRI示左側(cè)視神經(jīng)輕度強(qiáng)化，周圍視神經(jīng)鞘膜明顯強(qiáng)化(箭)

1.5 非特異性腦白質(zhì)病灶 腦白質(zhì)區(qū)的非特異性病灶是NMO患者較常見的MRI表現(xiàn)，Cabrera-Gomez等[14]對NMO患者的MRI研究顯示，非特異性白質(zhì)病灶累及大腦半球深部白質(zhì)或皮層下，通常直徑<3 mm，呈點(diǎn)狀、斑點(diǎn)狀T2WI高信號改變，類似于微血管病灶，隨著病程的演變，點(diǎn)狀病灶增多、聚集，沿白質(zhì)纖維束形成放射狀或潑墨狀改變[5,8-9]。腦白質(zhì)大片融合灶的出現(xiàn)往往預(yù)示病情惡化、預(yù)后不良，兒童患者尤為多見，其產(chǎn)生機(jī)制可能與血管源性水腫有關(guān)[5,15]。與MS比較，NMO腦白質(zhì)病灶的體積更小，數(shù)量更少，分布廣泛，形態(tài)多樣[6]，且無皮層和近皮層病灶[16]。

2 腦部強(qiáng)化病灶的影像學(xué)表現(xiàn)

NMO腦部病灶強(qiáng)化常見于急性期，而緩解期病灶無強(qiáng)化。云霧樣、鉛筆芯樣、軟腦膜強(qiáng)化為NMO腦強(qiáng)化的特征性表現(xiàn)，可作為支持NMO診斷的指標(biāo)。

2.1 云霧樣強(qiáng)化[17]表現(xiàn)為多個(gè)邊界模糊、融合成云霧樣的強(qiáng)化信號。其機(jī)制是最初血腦屏障受損誘發(fā)體液免疫或細(xì)胞免疫鏈?zhǔn)椒磻?yīng)爆發(fā)，破壞局部血腦屏障。

2.2 鉛筆芯樣強(qiáng)化[18]表現(xiàn)為側(cè)腦室前、后角周圍沿著室管膜內(nèi)襯走行的薄線狀增強(qiáng)信號，其實(shí)質(zhì)是室管膜區(qū)域發(fā)生針對AQP-4的免疫炎癥反應(yīng)，該征象是NMO的另一特征性強(qiáng)化方式。

2.3 室管膜下區(qū)及軟腦膜強(qiáng)化 可能為NMO的特征性診斷線索。NMO患者發(fā)生室管膜下區(qū)強(qiáng)化較MS頻率更高[19]，而軟腦膜強(qiáng)化在NMO的發(fā)生率為12.8%，是因AQP-4通過血液、腦脊液觸發(fā)免疫應(yīng)答并在室管膜下區(qū)和軟腦膜密集表達(dá)。但MS患者的軟腦膜強(qiáng)化鮮見報(bào)道。

3 脊髓病灶的影像學(xué)表現(xiàn)

LETM是NMO最具特征性的影像表現(xiàn)[20-22]。矢狀位圖像多表現(xiàn)為連續(xù)、對稱分布的條狀T2WI高信號病灶，縱向延伸超過3個(gè)椎體節(jié)段以上(圖3A)，通常累及頸髓和胸髓，頸髓病灶可向上與延髓病灶相連(圖2)，部分NMO患者脊髓病灶可縱貫全脊髓。軸位圖像顯示病灶多累及中央灰質(zhì)和部分白質(zhì)，形態(tài)多樣，可以呈圓點(diǎn)樣、蛇眼樣、蝶形(圖3B)或H形，可以呈中心性分布的完全、次全橫貫性病灶，也可以偏側(cè)分布；病灶范圍通常大于50%脊髓橫斷面積；同一患者脊髓病灶的累及節(jié)段不同，分布也可不同。而MS脊髓病灶常小于2個(gè)椎體節(jié)段，軸位多呈偏心性，通常病灶小于脊髓橫斷面積的50%。

急性期：NMO患者脊髓腫脹，病灶邊緣不規(guī)則，通常呈T1WI低信號、T2WI高信號。Yonezu等[23]研究報(bào)道，T2WI呈亮斑樣病灶(bright spotty lesions, BSLs)是NMO脊髓病灶的另一個(gè)特征性表現(xiàn)(圖3C)，出現(xiàn)率為54%(13/24)，提出聯(lián)合BSLs和LETM的診斷陽性率為88%(21/24)。部分NMO急性期脊髓病灶增強(qiáng)掃描病灶呈點(diǎn)狀、線樣或環(huán)形強(qiáng)化，其出現(xiàn)率為32%(50/156)[24](圖4)，少數(shù)患者相應(yīng)脊膜亦可不同程度強(qiáng)化。部分NMO患者首次發(fā)作時(shí)脊髓病灶可小于3個(gè)椎體節(jié)段，此時(shí)難以與MS相鑒別。

慢性期：隨著臨床治療干預(yù)，脊髓病灶周圍水腫的吸收，脊髓逐漸萎縮、變細(xì)；T2WI顯示病灶的信號強(qiáng)度逐漸降低，隨訪脊髓病灶見間斷性、不連續(xù)的短節(jié)段病灶，伴不同程度的脊髓萎縮和空洞形成。

4 腦脊髓萎縮的影像學(xué)表現(xiàn)

本課題組對NMO和MS間不同的腦脊髓萎縮模式進(jìn)行對比研究[25-26]，發(fā)現(xiàn)NMO患者多以脊髓萎縮為主，伴輕度腦萎縮，其中腦白質(zhì)萎縮程度比灰質(zhì)更為顯著；而MS患者腦萎縮顯著，且常累及腦灰質(zhì)，脊髓的萎縮程度反而較輕。

NMO與MS的發(fā)病機(jī)制完全不同，NMO脊髓萎縮由局部脊髓損傷所致，而MS脊髓萎縮的主要因素是神經(jīng)長纖維束退行性改變。所以通過測繪上段頸髓平均體積(mean upper cervical cord area, MUCCA)，量化脊髓萎縮程，有助于評估臨床病程、殘疾評分、復(fù)發(fā)率等。

5 視神經(jīng)病灶的影像學(xué)表現(xiàn)

NMO視神經(jīng)病灶主要累及視神經(jīng)后段和視交叉，常雙側(cè)同時(shí)受累，病灶節(jié)段可大于1/2視神經(jīng)長度，T1WI呈等或略低信號，T2WI、FLAIR呈稍高信號(圖5)。急性期可表現(xiàn)為視神經(jīng)增粗、強(qiáng)化，部分伴視神經(jīng)鞘強(qiáng)化等(圖6)；慢性期可見視神經(jīng)萎縮，形成雙軌征。而MS患者視神經(jīng)病灶常單側(cè)受累，病灶長度較短，且很少累及視神經(jīng)后段及視交叉[27-28]。

6 小結(jié)與展望

NMO是一組體液免疫參與的抗原—抗體介導(dǎo)的嚴(yán)重中樞神經(jīng)系統(tǒng)特發(fā)性炎性脫髓鞘性疾病，早期有效治療是降低復(fù)發(fā)率和致殘率的關(guān)鍵。本文通過分析NMO的腦、脊髓和視神經(jīng)常規(guī)MRI特征，有助于提高對NMO的認(rèn)識(shí)及早期診斷率；而關(guān)于NMO的MRI新技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展包括MRS、DTI、磁化傳遞成像(magnetization transfer imaging, MTI)、fMRI等，可從腦組織代謝、白質(zhì)纖維束完整性以及腦功能改變等方面更深入反映病灶，更好地詮釋相關(guān)的臨床癥狀，輔助早期診斷及鑒別診斷，全面評價(jià)神經(jīng)功能受損，指導(dǎo)臨床下一步治療及判斷預(yù)后起到重要作用。

[1] Wingerchuk DM, Lennon VA, Pittock SJ, et al. Revised diagnostic criteria for neuromyelitis optica. Neurology, 2006,66(10):1485-1489.

[2] Wingerchuk DM, Banwell B, Bennett JL, et al. International consensus diagnostic criteria for neuromyelitis optica spectrum disorders. Neurology, 2015,85(2):177-189.

[3] Kim HJ, Paul F, Lana-Peixoto MA, et al. MRI characteristics of neuromyelitis optica spectrum disorder: An international update. Neurology, 2015,84(11):1165-1173.

[4] Pittock SJ, Weinshenker BG, Lucchinetti CF, et al. Neuromyelitis optica brain lesions localized at sites of high aquaporin 4 expression. Arch Neurol, 2006,63(7):964-968.

[5] Kim W, Park MS, Lee SH, et al. Characteristic brain magnetic resonance imaging abnormalities in central nervous system aquaporin-4 autoimmunity. Mult Scler, 2010,16(10):1229-1236.

[6] Matthews L, Marasco R, Jenkinson M, et al. Distinction of seropositive NMO spectrum disorder and MS brain lesion distribution. Neurology, 2013,80(14):1330-1337.

[7] Polman CH, Reingold SC, Banwell B, et al. Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the McDonald criteria. Ann Neurol, 2011,69(2):292-302.

[8] Kim W, Kim SH, Lee SH, et al. Brain abnormalities in neuromyelitis optica spectrum disorder. Mult Scler Int, 2012,2012:735486.

[9] Huh SY, Min JH, Kim W, et al. The usefulness of brain MRI at onset in the differentiation of multiple sclerosis and seropositive neuromyelitis optica spectrum disorders. Mult Scler, 2014,20(6):695-704.

[10] Nakamura M, Misu T, Fujihara K, et al. Occurrence of acute large and edematous callosal lesions in neuromyelitis optica. Mult Scler, 2009,15(6):695-700.

[11] Chan KH. Brain involvement in neuromyelitis optica spectrum disorders. Arch Neurol, 2011,68(11):1432-1439.

[12] Misu T, Fujihara K, Nakamura M, et al. Loss of aquaporin-4 in active perivascular lesions in neuromyelitis optica: A case report. Tohoku J Exp Med, 2006,209(3):269-275.

[13] Lu Z, Qiu W, Zou Y, et al. Characteristic linear lesions and longitudinally extensive spinal cord lesions in Chinese patients with neuromyelitis optica. J Neurol Scie, 2010,293(1-2):92-96.

[14] Cabrera-Gomez JA, Quevedo-Sotolongo L, Gonzalez-Quevedo A, et al. Brain magnetic resonance imaging findings in relapsing neuromyelitis optica. Mult Scler, 2007,13(2):186-192.

[15] Cheng C, Jiang Y, Chen X, et al. Clinical, radiographic characteristics and immunomodulating changes in neuromyelitis optica with extensive brain lesions. BMC Neurology, 2013,13(1):72.

[16] Calabrese M, Oh MS, Favaretto A, et al. No MRI evidence of cortical lesions in neuromyelitis optica. Neurology, 2012,79(16):1671-1676.

[17] Ito S, Mori M, Makino T, et al. “Cloud-like enhancement” is a magnetic resonance imaging abnormality specific to neuromyelitis optica. Ann Neurol, 2009,66(3):425-428.

[18] Banker P, Sonni S, Kister I, et al. Pencil-thin ependymal enhancement in neuromyelitis optica spectrum disorders. Mult Scler, 2012,18(7):1050-1053.

[19] Long Y, Chen M, Zhang B, et al. Brain gadolinium enhancement along the ventricular and leptomeningeal regions in patients with aquaporin-4 antibodies in cerebral spinal fluid. J Neuroimmunol, 2014,269(1-2):62-67.

[20] Flanagan EP, Weinshenker BG, Krecke KN, et al. Short myelitis lesions in aquaporin-4-IgG-positive neuromyelitis optica spectrum disorders. JAMA Neurology, 2015,72(1):81-87.

[21] Cassinotto C, Deramond H, Olindo S, et al. MRI of the spinal cord in neuromyelitis optica and recurrent longitudinal extensive myelitis. J Neuroradiol, 2009,36(4):199-205.

[22] Pekcevik Y, Mitchell CH, Mealy MA, et al. Differentiating neuromyelitis optica from other causes of longitudinally extensive transverse myelitis on spinal magnetic resonance imaging. Mult Scler, 2016,22(3):302-311.

[23] Yonezu T, Ito S, Mori M, et al. "Bright spotty lesions" on spinal magnetic resonance imaging differentiate neuromyelitis optica from multiple sclerosis. Mult Scler, 2014,20(3):331-337.

[24] Zalewski NL, Morris PP, Weinshenker BG, et al. Ring-enhancing spinal cord lesions in neuromyelitis optica spectrum disorders. J Neurol Neurosurg Psychiatry, 2017,88(3):218-225.

[25] Liu Y, Wang J, Daams M, et al. Differential patterns of spinal cord and brain atrophy in NMO and MS. Neurology, 2015,84(14):1465-1472.

[26] Duan Y, Liu Y, Liang P, et al. Comparison of grey matter atrophy between patients with neuromyelitis optica and multiple sclerosis: A voxel-based morphometry study. Eur J Radiol, 2012,81(2):e110-e114.

[27] Storoni M, Davagnanam I, Radon M, et al. Distinguishing optic neuritis in neuromyelitis optica spectrum disease from multiple sclerosis. J Neuroophthalmol, 2013,33(2):123-127.

[28] Khanna S, Sharma A, Huecker J, et al. Magnetic resonance imaging of optic neuritis in patients with neuromyelitis optica versus multiple sclerosis. J Neuroophthalmol, 2012,32(3):216-220.

Magnetic resonance imaging characteristics of neuromyelitis optica

QIUXiaolu,SUZhuangzhi,LIUYaou*,LIKuncheng*

(DepartmentofRadiology,XuanwuHospital,CapitalMedicalUniversity,BeijingKeyLaboratoryofMagneticResonanceImagingandBrainInformatics,Beijing100053,China)

Neuromyelitis optica (NMO) is an inflammatory-demyelinating disease of central nervous system that is characterized by severe attacks of optic neuritis (ON) and longitudinally extensive transverse myelitis (LETM). Conventional MRI is the most sensitive method in detection of NMO lesions in brain, spinal cord and optic nerve, which can objectively show the site, number, size and distribution of lesions. The MRI features of NMO lesion in brain, spinal cord and optic nerve lesions were reviewed in this article.

Magnetic resonance imaging; Neuromyelitis optica

國家自然科學(xué)基金(81401377)、北京市醫(yī)院管理局重點(diǎn)醫(yī)學(xué)專業(yè)發(fā)展計(jì)劃(ZYLX201609)。

仇小路(1990—)，女，新疆烏魯木齊人，在讀碩士。研究方向：神經(jīng)影像學(xué)。E-mail： cathy90s@sina.com

李坤成，首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院放射科，北京磁共振成像腦信息學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，100053。E-mail： cjr.likuncheng@vip.163.com

劉亞歐，首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院放射科 北京磁共振成像腦信息學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，100053。E-mail: yaouliu@163.com

2016-11-30

2017-03-17

R744.3; R445.2

A

1003-3289(2017)06-0944-05

10.13929/j.1003-3289.201611148