冀 鵬 李 紅△ 張 嵐 邢 威

1)駐馬店市中心醫(yī)院放射科，河南 駐馬店 463000 2)河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院磁共振科，河南 鄭州 450000

線粒體腦肌病是一組因DNA突變?cè)斐傻木€粒體結(jié)構(gòu)和功能異常導(dǎo)致的機(jī)體能量代謝障礙而引起的腦和橫紋肌受累為主的多系統(tǒng)疾病[1-3]。臨床上發(fā)病率雖然較低，但線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作(mitochondrial encephalopathy with lactic acidosis and stroke-like episodes，MELAS)綜合征為線粒體腦肌病最常見的類型[4]。由于本病首發(fā)癥狀不典型，且臨床表現(xiàn)缺乏特異性，常規(guī)影像學(xué)表現(xiàn)與急性腦梗死非常近似，因此早期診斷比較困難，且容易誤診。本文總結(jié)了經(jīng)肌肉活檢和基因檢測(cè)確診的10例MELAS綜合征患者的臨床和影像學(xué)資料，在常規(guī)影像學(xué)檢查的基礎(chǔ)上對(duì)MELAS綜合征患者行多模態(tài)磁共振成像，以提高對(duì)本病的早期確診率。

1 資料與方法

1．1一般資料搜集2010-01―2018-12駐馬店中心醫(yī)院和河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院確診的MELAS綜合征患者10例，男6例，女4例；年齡12～65歲，平均40.5歲；病程5 d～3 a，平均1.3 a。所有患者均未發(fā)現(xiàn)明確的陽(yáng)性家族史。抽搐發(fā)作為首發(fā)癥狀者7例，一側(cè)肢體輕癱或偏癱6例，頭痛5例，雙下肢無(wú)力3例，認(rèn)知障礙2例，視力下降2例，精神異常2例，聽力下降1例。實(shí)驗(yàn)室檢查6例患者血清乳酸不同程度升高，2例血糖升高。6例行肌肉病理活檢確診，Gomori染色示破碎紅纖維；4例行基因測(cè)序確診為MELAS綜合征。

1．2儀器與方法采用西門子Skyra 3.0T超導(dǎo)型磁共振掃描儀，16通道頭頸線圈。所有患者行頭顱平掃和增強(qiáng)掃描、彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)、動(dòng)脈自旋標(biāo)記(arterial spin labeling，ASL)、磁共振波譜成像(MR spectroscopy，MRS)。MRI平掃包括軸位T1WI(TR/TE 500 ms/10 ms)，軸位和矢狀位T2WI(TR/TE 4 500 ms/90 ms)，軸位FLAIR(TR/TE 8 000 ms/100 ms)，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣280×240，層厚5 mm，層間距1 mm。DWI：TR 3 200 ms，TE 80 ms，b=1 000 s/mm2，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，層厚5 mm，層間距1 mm，自動(dòng)后重建表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)圖。增強(qiáng)掃描采用釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)注射液，劑量為0.2 mL/kg，經(jīng)肘靜脈推注后行軸位、冠狀位、矢狀位T1WI增強(qiáng)掃描，掃描參數(shù)同T1WI平掃。ASL：TR 4 800 ms，TE 10 ms，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣512×512，層厚4 mm，層間距1 mm，標(biāo)記后延遲時(shí)間(post label delay，PLD)1 525 ms。MRS：采用單體素掃描，TR 1 500 ms，TE 35 ms和144 ms。分析各主要代謝產(chǎn)物N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)、膽堿(Cho)和1.33ppm的乳酸(Lac)。

2 結(jié)果

單側(cè)發(fā)病9例，雙側(cè)發(fā)病1例。8例累及2個(gè)及2個(gè)以上腦葉，累及2個(gè)腦葉者居多，多見于頂葉、枕葉、顳葉皮層及皮層下白質(zhì)(圖1)。1例僅累及顳葉海馬(圖2)，1例病灶位于小腦半球。MRI平掃表現(xiàn)為大腦皮層腫脹，病灶在T1WI呈稍低信號(hào)，T2WI呈高信號(hào)(圖2A)，F(xiàn)LAIR 呈高信號(hào)(圖1A、2B)。DWI呈稍高或高信號(hào)(圖2C、3A)，ADC呈低信號(hào)，增強(qiáng)掃描3例病灶未見明顯強(qiáng)化，4例病灶呈腦回樣或線樣強(qiáng)化，3例病灶內(nèi)可見少許條片狀強(qiáng)化(圖1B)。1例隨訪過(guò)程中發(fā)現(xiàn)病灶呈游走性，首發(fā)為右側(cè)顳葉病灶(圖3A、3B)，治療一段時(shí)間后復(fù)查右側(cè)小腦半球出現(xiàn)新的病灶。頭顱MRA顱內(nèi)大血管，如大腦中動(dòng)脈、大腦后動(dòng)脈、基底動(dòng)脈等均未發(fā)現(xiàn)明顯狹窄或閉塞(圖1D、2D)。所有病例于治療前行ASL檢查，病變區(qū)呈高灌注(圖1C、2F、3B、3C)；3例治療后復(fù)查病變區(qū)變成軟化灶(圖1E)，ASL呈低灌注改變(圖1F)。MRS：6例NAA峰降低，Cho峰升高，TE 35 ms 時(shí)可見Lac雙峰，TE 144 ms時(shí)見倒置的Lac雙峰(圖2E)。

3 討論

MELAS綜合征臨床表現(xiàn)多種多樣，主要表現(xiàn)為頭痛、癲癇、下肢無(wú)力、偏癱、認(rèn)知功能障礙、精神異常、視力和聽力下降、高乳酸血癥等[5-7]。臨床上家族發(fā)病和散發(fā)病例均可見到，發(fā)病年齡一般為10～40歲，偶見嬰兒和老年人[8-9]。本組均為散發(fā)病例，無(wú)明確陽(yáng)性家族史，急性或亞急性起病。本組病例中多為青壯年，其中1例為12歲男童，2例為57歲女性和65歲男性。中青年患者以頭痛為首發(fā)癥狀時(shí)，臨床易誤診為病毒性腦炎[10]；老年患者首發(fā)癥狀為偏癱或肢體無(wú)力時(shí)，臨床易誤診為急性腦梗死[11-12]。

MELAS綜合征好發(fā)于皮質(zhì)及皮質(zhì)下白質(zhì)區(qū)，深部白質(zhì)較少受累，好發(fā)于枕葉、頂葉和顳葉，少數(shù)累及額葉、小腦、腦干和基底節(jié)區(qū)、丘腦。本組1例累及小腦半球，但未出現(xiàn)基底節(jié)區(qū)和丘腦的病例。顱內(nèi)病灶可單發(fā)或多發(fā)，多為不對(duì)稱分布，且病灶具有多變性的特點(diǎn)。隨著病情發(fā)展，顱內(nèi)病灶可呈游走性，此特點(diǎn)可與腦梗死鑒別[13-14]。但本組僅1例出現(xiàn)游走性，發(fā)病時(shí)為一側(cè)顳葉病灶，但治療隨訪過(guò)程中同側(cè)小腦半球出現(xiàn)新的病灶。其余9例均未見游走性病灶。但MELAS綜合征的病變分布區(qū)與腦動(dòng)脈供血區(qū)不一致，與責(zé)任血管不匹配。本組病例同時(shí)行MRA檢查，未見病變區(qū)相應(yīng)的動(dòng)脈狹窄或閉塞。MELAS綜合征的MRI特點(diǎn)為平掃T1WI呈稍低信號(hào)，T2WI呈高信號(hào)，F(xiàn)LAIR呈高信號(hào)，增強(qiáng)掃描病灶不強(qiáng)化或輕度強(qiáng)化，或?yàn)檠夭∽儏^(qū)腦回分布的線樣強(qiáng)化。病程較長(zhǎng)或經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期治療的MELAS患者，慢性期可見到局部皮層壞死、萎縮、軟化灶形成[15]。

僅依靠MRI平掃和增強(qiáng)的影像學(xué)表現(xiàn)，對(duì)MELAS的診斷是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。目前、MRI多模態(tài)成像聯(lián)合使用DWI、MRS和磁共振灌注成像等功能成像技術(shù)，有助于MELAS綜合征的診斷和鑒別診斷[16-19]。DWI作為無(wú)創(chuàng)性的MRI功能成像被廣泛應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷[20-22]。MELAS綜合征的病變區(qū)DWI均呈稍高信號(hào)或高信號(hào)，而對(duì)應(yīng)的ADC圖可呈高信號(hào)或低信號(hào)。ADC圖病灶呈高信號(hào)說(shuō)明此時(shí)病灶內(nèi)神經(jīng)元細(xì)胞功能存在，DWI上以血管源性水腫為主；而ADC圖病灶呈低信號(hào)，表明此時(shí)線粒體功能降低，神經(jīng)元能量缺失，細(xì)胞功能損傷導(dǎo)致細(xì)胞毒性水腫，因而ADC值降低[23-25]。本組DWI呈高信號(hào)，ADC均為低信號(hào)，提示患者就診時(shí)病變區(qū)均出現(xiàn)了細(xì)胞毒性水腫。分析MELAS綜合征患者的MRS會(huì)發(fā)現(xiàn)病變區(qū)可出現(xiàn)Lac雙峰，原因?yàn)榫€粒體功能障礙導(dǎo)致組織代謝缺氧，無(wú)氧酵解增加，乳酸生成增多。正常腦組織的MRS是檢測(cè)不到乳酸峰的，當(dāng)腦組織的氧化磷酸化過(guò)程受阻或氧飽和度降低時(shí)，MRS能夠檢測(cè)出Lac峰[26-28]。ABE等[29]研究認(rèn)為，MELAS患者的Lac峰比DWI高信號(hào)出現(xiàn)早2周左右，說(shuō)明MRS能夠早期發(fā)現(xiàn)線粒體功能異常引起的腦組織代謝障礙，比DWI更早、更敏感地預(yù)示疾病的發(fā)生。但值得注意的是，乳酸峰并不是MELAS綜合征的特異性表現(xiàn)，在腦梗死的早期、脫髓鞘病變、腦腫瘤等疾病中都可以檢測(cè)到Lac峰[30-32]。急性起病時(shí)MELAS綜合征和急性腦梗死均可在MRS表現(xiàn)為NAA峰降低，Cho峰升高和Lac雙峰，因此二者在MRS上鑒別困難。但MELAS綜合征急性發(fā)作時(shí)乳酸堆積導(dǎo)致血管舒張，局部腦血流量增加，病變區(qū)呈高灌注[33-35]。因此，反映血流灌注的磁共振灌注成像，如動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)灌注成像(dynamic susceptibility contrast-enhanced perfusion weighted imaging，DSC-PWI) 和ASL，均能夠顯示腦血流灌注增加。其中ASL是一項(xiàng)全新的、無(wú)需對(duì)比劑的容積灌注成像技術(shù)，具有無(wú)創(chuàng)性、可重復(fù)性高的特點(diǎn)。本組10例就診時(shí)均為急性期和亞急性期，ASL顯示病變區(qū)均呈不同程度的高灌注區(qū)，其中3例治療后復(fù)查病灶處于慢性期時(shí)，ASL呈低灌注改變。ASL等磁共振灌注成像上的改變，有助于MELAS綜合征與急性腦梗死相鑒別。

圖1 女，57歲，出現(xiàn)錯(cuò)覺、幻覺等精神異常1個(gè)月余，肌肉活檢證實(shí)為MELAS綜合征。軸位FLAIR(A)示右側(cè)顳頂枕葉大片狀高信號(hào)；增強(qiáng)T1WI(B)示病灶內(nèi)少許條片狀強(qiáng)化；ASL(C)示病灶呈高灌注；頭顱MRA(D)示顱內(nèi)動(dòng)脈未見狹窄；2 a后復(fù)查，F(xiàn)LAIR(E)示右側(cè)顳頂枕葉軟化灶；ASL(F)示病灶呈低灌注改變Figure 1 A 57 year-old female patient with illusion and hallucination for more than 1 month.She was confirmed with MELAS syndrome by muscle biopsy.The axial FLAIR (A) showed a large patch of high signal intensity in the right temporal，parietal and occipital lobe；enhanced T1WI(B) showed a little strip enhancement of the lesion；MRA(D)showed no stenosis of intracranial arteries；After 2 years’follow-up，F(xiàn)LAIR(E)showed the a malacia in the right temporal，parietal and occipital lobe；ASL(F)showed hypoperfusion of the lesion

圖2 男，12歲，頭痛伴惡心嘔吐半月，查體右側(cè)下肢肌力減低，肌肉活檢證實(shí)為MELAS綜合征。軸位T2WI(A)、FLAIR(B)示左側(cè)顳葉海馬片狀高信號(hào)；DWI(C)示病灶呈高信號(hào)；頭顱MRA(D)顯示顱內(nèi)動(dòng)脈未見狹窄；MRS(E)于TE=144 ms可見倒置的Lac雙峰(箭頭)；ASL(F)示病灶呈高灌注改變Figure 2 A 12 year-old male patient with headache，nausea and vomiting for half a month.The physical examination showed decreased muscle strength in the right lower extremity.The patient was diagnosed as MELAS syndrome confirmed by muscle biopsy.The axial T2WI (A) and FLAIR (B) showed patchy high signal intensity in the left hippocampus of temporal lobe；DWI(C) showed high signal intensity of the lesion；MRA(D)showed no stenosis of intracranial arteries；MRS(E)showed inverted Lac double peak as TE was equal to 144ms(arrow)；ASL(F)showed hyperperfusion of the lesion

圖3 男，65歲，左側(cè)肢體無(wú)力3 d。DWI(A)示病灶呈右側(cè)顳頂葉大片狀高信號(hào)；ASL(B)示右側(cè)顳頂葉病灶呈明顯高灌注改變；治療過(guò)程中發(fā)現(xiàn)病灶呈游走性，ASL(C)發(fā)現(xiàn)右側(cè)小腦半球異常高灌注區(qū)

Figure3A65year-oldmalepatientwithweaknessofleftlimbfor3days.DWI(A)showedalargepatchofhighsignalintensityintherighttemporalandparietallobe；ASL(B)showedobvioushyperperfusionofthelesionintherighttemporalandparietallobe；Thelesionswerefoundmigratoryduringtreatment，ASL(C)discoveredhyperperfusionintherightcerebellum

由于MELAS綜合征臨床較為少見，且表現(xiàn)復(fù)雜，常誤診為腦梗死、病毒性腦炎。急性腦梗死與MELAS綜合征在常規(guī)MRI表現(xiàn)非常近似，且二者的MRS表現(xiàn)也無(wú)明顯差異，但大范圍腦梗死的病變區(qū)與責(zé)任血管供血范圍一致，且急性期腦梗死ASL或DSC-PWI上病變區(qū)為低灌注，而MELAS綜合征患者的MRA找不到責(zé)任血管，而急性期時(shí)病變區(qū)為高灌注。病毒性腦炎多有前驅(qū)感染史，且首發(fā)癥狀常為頭痛、發(fā)熱，好發(fā)于邊緣系統(tǒng)，顳葉、額葉、島葉皮層、扣帶回多見，而枕葉、頂葉少見，且多累及一個(gè)腦葉，常呈對(duì)稱性。

MELAS綜合征的常規(guī)MRI表現(xiàn)無(wú)特異性，但MRI多模態(tài)成像技術(shù)對(duì)MELAS綜合征的診斷和鑒別診斷具有重要的臨床意義，尤其結(jié)合ASL或DSC-PWI的高灌注表現(xiàn)，有助于早期診斷和治療。