特發(fā)性正常壓力腦積水影像學(xué)特征

正常壓力腦積水（normal pressure hydrocephalus，NPH）這一概念最早由Hakim于1964年提出，之后Adams和Hakim等又詳細(xì)闡述了該疾病的特征性臨床表現(xiàn)，即可以通過治療而改善的“步態(tài)障礙、認(rèn)知障礙、尿失禁”三聯(lián)征［1］。特發(fā)性正常壓力腦積水（idiopathic normal pressure hydrocephalus，iNPH）是病因不明的正常顱壓下腦室擴大，臨床表現(xiàn)為步態(tài)異常和／或癡呆及括約肌功能障礙的疾病，大多發(fā)生于老年人。iNPH是極少數(shù)可以通過分流來改善癡呆癥狀的疾病之一，所以對于該疾病的正確診斷和有效治療無論對于家庭還是社會都有著重要意義。然而目前臨床上對于該病的診斷方法相對簡單，準(zhǔn)確性不高，且難以與其他的老年性疾病，如其他伴隨腦室擴大的癡呆性疾病、頸椎或腰椎狹窄、外周神經(jīng)性疾病、關(guān)節(jié)炎或前列腺肥大鑒別。幸運的是，伴隨著近些年來影像學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各國學(xué)者的對iNPH影像學(xué)特征研究得以不斷深化，針對于該疾病影像學(xué)檢查手段的闡述也層出不窮，并于2005年由Relkin等［2］通過循證醫(yī)學(xué)方法制定出iNPH診斷標(biāo)準(zhǔn)，其目的就在于提高iNPH的診斷準(zhǔn)確性并預(yù)測分流手術(shù)的效果。本文對iNPH特異性的影像學(xué)表現(xiàn)和可用于iNPH診斷的影像學(xué)方法作一綜述，希望能為臨床提供參考。

1 特征性影像表現(xiàn)

1.1 白質(zhì)病變 iNPH患者腦室周圍組織的病理表現(xiàn)為室管膜的破壞、水腫、神經(jīng)變性和膠質(zhì)細(xì)胞增生。這種改變的可能是：①腦室周圍白質(zhì)缺血；②由于腦脊液（cerebrospinal fluid，CSF）向腦室周圍擴散引起腦實質(zhì)內(nèi)壓力增高造成［3］繼發(fā)于腦積水的神經(jīng)細(xì)胞功能抑制。iNPH患者在行MRI檢查時能夠發(fā)現(xiàn)腦室周圍的信號異常，表現(xiàn)為在MRI的T2加權(quán)像上的腦室周圍高信號（periventricular hyperintensity，PVH）和深部白質(zhì)高信號（deep white matter hyperintensity，DWMH），F(xiàn)LAIR 像可進(jìn)一步證實這種改變。雖然這種在T2像上的白質(zhì)高信號被認(rèn)為是iNPH的標(biāo)志之一，其與臨床表現(xiàn)和預(yù)后的關(guān)系仍存在爭議。Kristensen等研究結(jié)果顯示，有70％的iNPH患者在行MRI檢查后會發(fā)現(xiàn)這種白質(zhì)的病變［3］，同時Krauss研究小組證明了iNPH患者與年齡匹配的對照組相比，腦室周圍病變（periventricular lesions，PVLs）和DWMH情況的出現(xiàn)更頻繁且更嚴(yán)重，而且分流術(shù)后癥狀的改善程度與術(shù)前磁共振T2像上的白質(zhì)病變的范圍和嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)［4］。與此觀點不同，Tullberg認(rèn)為iNPH中的DWMH不能用于預(yù)測分流手術(shù)的效果且不能作為分流的排除標(biāo)準(zhǔn)，而位于額角的PVH不規(guī)則形狀的變化情況與術(shù)后臨床癥狀的改善有關(guān)［5］。這兩種觀點有所區(qū)別的原因可能是由于入選對象標(biāo)準(zhǔn)差異造成，從另一側(cè)面也反映出該疾病的診斷精確性確實存在問題，這就更加迫切地要求我們掌握iNPH的特征性表現(xiàn)進(jìn)行診斷和鑒別。

1.2 iNPH特異性的形態(tài)學(xué)改變

1.2.1 CSF空間分布的變化 顱內(nèi)CSF的空間分布可分為以下幾個組成部分：腦室（包括側(cè)腦室、三腦室、中腦導(dǎo)水管、第四腦室）、外側(cè)裂、大腦上凸面、內(nèi)側(cè)蛛網(wǎng)膜下腔和基底池，其中側(cè)腦室顳角的擴大是iNPH的診斷標(biāo)準(zhǔn)之一［2］。另外，分流有效的iNPH患者與對照組相比，術(shù)前CSF的空間分布有其特征性的表現(xiàn)［6，7］：①基底池和外側(cè)裂擴大；②大腦凸面和靠近中線的內(nèi)側(cè)蛛網(wǎng)膜下腔并無擴大；③少數(shù)患者存在大腦凸面或半球內(nèi)側(cè)（中線區(qū)域）的腦溝局灶性擴張，并通過狹窄的通道與基底池或外側(cè)裂相通。有以上特點伴腦室擴大的患者常提示分流有效，并且可以用于與Alzheimer病（Alzheimer disease，AD）和血管性癡呆相鑒別。Kitagaki［6］由此提出假設(shè)，認(rèn)為是腦膜纖維化引起大腦凸面和半球內(nèi)側(cè)表面蛛網(wǎng)膜吸收障礙，導(dǎo)致CSF滯留，繼而引起局灶性腦溝擴大。Sasaki同樣證實了iNPH患者具有大腦凸面和中線附近CSF空間變窄（與這些位置局灶性的腦溝擴張矛盾）的特征，并分析了這種影像學(xué)表現(xiàn)的敏感性和特異性［7］。還有學(xué)者認(rèn)為使用顱內(nèi)腦脊液容積（intracranial CSF volume，ICV）和腦室容積（ventricular volume，VV）兩種指標(biāo)的關(guān)系來評價CSF的分布，認(rèn)為ICV反映腦萎縮的程度，而ICV／VV的比值可以提示腦積水的程度并說明CSF循環(huán)障礙。在iNPH患者中，ICV、ICV／VV的數(shù)值與對照組相比均升高，所以iNPH患者不但有腦積水的特征，還存在腦萎縮［8］。這一理論部分解釋了在iNPH診斷和預(yù)測手術(shù)效果時遇到的問題，但其實用性并未得到認(rèn)可。

1.2.2 胼胝體角度 胼胝體角度這一概念首先由Benson等［9］描述并用于診斷iNPH。之后Ishii等在與前后聯(lián)合平面垂直的冠狀面上測量胼胝體角度，得出結(jié)論認(rèn)為iNPH組中胼胝體角度成銳角，小于AD組和正常對照組，這可能是擴張的側(cè)腦室和側(cè)裂擠壓造成的。利用胼胝體角度的測量使iNPH在與神經(jīng)退行性疾病引起腦萎縮繼而形成的腦室擴大鑒別時十分方便。除此之外該研究還提出，在鑒別iNPH和AD時，Evan指數(shù)與胼胝體角度測量聯(lián)合應(yīng)用比單獨應(yīng)用某一指標(biāo)時的效果更好［10］。

2 影像學(xué)診斷方法

2.1 中腦導(dǎo)水管CSF流空和流速 中腦導(dǎo)水管CSF流空征表現(xiàn)為MRI的T2像上的信號缺失，是CSF的運動具有搏動性的體現(xiàn)。該征象由Bradley等最先描述，并在之后的研究中提出明顯的中腦導(dǎo)水管CSF流空征對iNPH的診斷和預(yù)測分流有效性有意義［11］，此后一些學(xué)者的研究同樣支持這一觀點［5，10］。Krauss及其同事提出不同意見，認(rèn)為 100％健康個體存在這種與流動相關(guān)的信號缺失，對于iNPH的診斷和判斷預(yù)后價值有限，并進(jìn)一步提出CSF流空的延伸范圍而并非信號的缺失程度才是最重要的特征［12］。中腦導(dǎo)水管CSF流空征的臨床價值隨著MRI技術(shù)的發(fā)展逐漸得到廣泛認(rèn)可，相位對比MRI（phase contrast MRI，PC-MRI）這一方法使得對 CSF 流速的定量研究成為現(xiàn)實。PC-MRI可描記出中腦導(dǎo)水管CSF流速在心動周期不同相位時的流速曲線，當(dāng)CSF流速≥24.5 mL／min時，對疾病診斷和預(yù)測分流手術(shù)的效果有很高的價值。

2.2 局部腦血流量 iNPH的發(fā)病機制依然存在爭論，其中局部腦缺血理論為大多數(shù)人所接受。基于這一理論而進(jìn)行的局部腦血流與代謝情況檢測對iNPH的診斷有幫助作用。常用的反映腦血流灌注的方法有兩種：單光子發(fā)射計算機斷層成像技術(shù)（single photon emission computed tomography，SPECT）和正電子發(fā)射斷層攝影技術(shù)。根據(jù)腦組織缺血理論，Larsson等在1994年的文章中，iNPH患者的認(rèn)知障礙和尿失禁癥狀與額葉和顳葉內(nèi)側(cè)部分的血流下降有關(guān)，分流有效的患者術(shù)后局部血流升高與癥狀的改善存在對應(yīng)關(guān)系，這種分流前后局部腦血流量的變化可能是由于腦白質(zhì)間質(zhì)水腫減輕使得血流增加，或體積減小的腦室系統(tǒng)的容積效應(yīng)減輕［13］而引起的。同樣，Mataro及其同事也得出了與Larsson相似的研究結(jié)果［14］。另外，SPECT與灌注加權(quán)MRI聯(lián)合應(yīng)用，對于分流術(shù)前iNPH患者的選擇有幫助作用［15］。

2.3 磁共振波譜 iNPH患者的腦組織代謝發(fā)生改變［16］，而磁共振波譜技術(shù)（magnetic resonance spectroscopy，MRS）是可以用于檢測 N-乙酰天門冬氨酸（N-acetylaspartate，NAA）、膽堿（Choline，Cho）、肌酐（creatine，Cr）和乳酸（Lactate，Lac）等參與神經(jīng)元代謝化合物的定量分析方法，可以于協(xié)助診斷和評價治療效果。有研究指出，與其他引起癡呆的疾病相比，只有iNPH患者的腦室內(nèi)出現(xiàn)Lac峰，其機制可能是由于iNPH的腦室周圍缺血導(dǎo)致無氧代謝增加，局部Lac生增多，加之iNPH會有CSF流體力學(xué)的改變，其CSF保持相對靜止，二者相輔相成最終導(dǎo)致腦室內(nèi)Lac增多［17］。另外，因為神經(jīng)元中的NAA不可再生，故NAA的降低提示神經(jīng)元的不可逆性損傷，NAA相對較高的患者的神經(jīng)損傷較少，預(yù)后相對更好，所以iNPH患者大腦半球白質(zhì)中NAA／Cr和NAA／Cho比值可以用于預(yù)測iNPH患者的分流效果，術(shù)前NAA／Cr和NAA／Cho比值相對較高的患者分流術(shù)后癥狀的改善更加明顯。除此之外，有研究認(rèn)為iNPH患者丘腦NAA和總N-乙酰天門冬氨酸的絕對值與健康對照組相比均出現(xiàn)降低，由于丘腦與運動的關(guān)系十分密切［18］，這一發(fā)現(xiàn)為iNPH發(fā)病機制的解釋提供了證據(jù)。

2.4 彌散張量成像 彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）是用于檢測大腦白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的敏感工具，通過檢測水分子的彌散方向來反映白質(zhì)傳導(dǎo)束的走行，并將所檢測感興趣區(qū)內(nèi)的水分子的擴散各向異性用各向異性分?jǐn)?shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）值量化，以此研究不同部位傳導(dǎo)束的壓迫或白質(zhì)病變程度。早在NPH這一概念被提出時，Adams就認(rèn)為步態(tài)障礙可能是由于擴大的側(cè)腦室機械性壓縮神經(jīng)傳導(dǎo)束造成的［1］。隨著DTI技術(shù)的發(fā)展和臨床應(yīng)用，這種假設(shè)被人們所逐漸認(rèn)可。由于沿著壓縮的傳導(dǎo)束，平行于纖維的擴散增加，而垂直于纖維的擴散降低，所以導(dǎo)致整體FA值增加［19］。Hattori等的傳導(dǎo)束特異性分析顯示皮質(zhì)脊髓束的FA值顯著增加，Koyama等對皮質(zhì)脊髓束和胼胝體輻射線額部FA值的研究也得到了類似的結(jié)論［20］。使用各向異性顏色編碼跟蹤技術(shù)進(jìn)行的可視化評價顯示，99.4％的iNPH患者的皮質(zhì)脊髓束直向走行且具有高的各向異性，利用這一點可以與AD相鑒別，并且FA在閾值為0.59時該技術(shù)的敏感性為94％，特異性為80％［21］。還有研究認(rèn)為，站立行走試驗的步數(shù)與左側(cè)輔助運動區(qū)和左側(cè)內(nèi)囊前支的FA值呈顯著的負(fù)相關(guān)［22］。另一方面，白質(zhì)病變程度也可以用DTI來評價。iNPH患者前額葉區(qū)域的白質(zhì)FA值降低，由于該區(qū)域有一些皮質(zhì)紋狀體功能環(huán)路的神經(jīng)纖維走行（包括高級運動回路），提示iNPH的運動癥狀可能與該區(qū)域膠質(zhì)細(xì)胞增生、神經(jīng)纖維損失有關(guān)［19］。與FA值功能類似的還有表觀擴散系數(shù)（apparent diffusion coefficients，ADC），二者均可以用于反映功能和解剖結(jié)構(gòu)的完整性，不同之處是前者代表方向性，而后者反映分子的擴散程度。iNPH患者胼胝體膝處的FA值降低而ADC值相應(yīng)升高，說明此處水的濃度達(dá)到了白質(zhì)病變的水平［19］。目前，DTI技術(shù)作為一種新的iNPH檢測和鑒別手段而得到各國學(xué)者越來越高的重視，其實用性和準(zhǔn)確性也逐漸為人們所認(rèn)可。

2.5 磁共振彈性成像 磁共振彈性成像（magnetic resonance elastography，MRE）是最近被逐漸引入醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究的技術(shù)，可以用來評估不同部位生物組織的彈性，其基本原理是軟組織在受到外力作用下所表現(xiàn)出來的流變學(xué)性質(zhì)可以用彈性元素和粘著元素來建立其生物模型。近來，一些研究將此技術(shù)應(yīng)用于腦部檢查，可以達(dá)到如同隔著顱骨對腦組織進(jìn)行“影像觸診”［23］的效果，從而獲得對組織性質(zhì)的深入理解，用于腦積水、AD和腫瘤的診斷。MRE技術(shù)需要三種關(guān)鍵組件：①連接到感興趣組織并使其產(chǎn)生橫波運動的聲波致動器；②使用鎖相循環(huán)運動敏梯度將運動編碼為MR圖像相位的脈沖序列，如PC-MRI；③運用測得的位移計算組織橫波分布的反演算法。腦實質(zhì)水含量的變化導(dǎo)致組織硬度的改變，這種改變的程度可以用MRE來測量，以此來評估腦積水的腦組織生物力學(xué)特性，進(jìn)而對iNPH的診斷和治療效果評價起到一定的輔助作用。MRE剪切模量μ和a兩種參數(shù)分別反映腦組織的硬度和組織的機械屬性［24］。iNPH患者與分流術(shù)后與術(shù)前相比，其腦組織的μ值和a值均降低，其中μ值的降低說明組織在慢性壓力作用下的退行性改變，并且在持續(xù)CSF引流后μ值并不發(fā)生改變，該現(xiàn)象提示iNPH的組織退行性變化不可逆；而a值可以在持續(xù)CSF引流后逐漸升高并接近正常，說明組織間的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以恢復(fù)，換句話說，iNPH患者腦組織間的微小機械連接可以在分流治療后得以重建，而相對來說，組織的退行性改變不能恢復(fù)。因此，a值的變化可以作為一種新的神經(jīng)影像標(biāo)記來評價iNPH的治療效果［24］，反映治療前后的組織恢復(fù)情況。

2.6 放射性核素腦池顯像 放射性核素腦池顯像由于其操作簡單、費用較低、易于推廣等特點，臨床應(yīng)用較為廣泛，可用于排除梗阻性腦積水的患者。然而腦池顯影異常不能預(yù)測iNPH患者分流手術(shù)的有效性，并且該實驗的價值診斷價值有較大爭議［25］，所以在 Relkin 等［2］提出的 iNPH 診斷標(biāo)準(zhǔn)中將其列為支持證據(jù)而非診斷所必需。

3 不足和展望

目前，臨床上常用的iNPH的影像學(xué)檢查手段僅僅用于證實腦室擴大的程度并排除由于腦萎縮或其他病理原因引起的與該病臨床表現(xiàn)類似的疾病，對iNPH的診斷意義不大，且不能用于幫助選擇適合分流的患者和預(yù)測分流效果，應(yīng)用范圍窄，實用價值低。此文的目的就是探討和總結(jié)概括最新研究中，iNPH的影像學(xué)特征和不同神經(jīng)影像學(xué)檢查手段在iNPH中的診斷、治療和預(yù)后評價方面的應(yīng)用價值，為臨床提供新方法。雖然這些神經(jīng)影像學(xué)的檢查手段具有非侵入性的優(yōu)勢，但不能僅靠某一種手段來進(jìn)行診斷和治療，而且存在檢查價格昂貴或尚未普及，部分臨床醫(yī)生和放射科技師經(jīng)驗不足等缺陷。然而，本文介紹的檢查和評價方法可以提供有效的視覺信息來分析腦組織結(jié)構(gòu)、功能和代謝方面的信息，幫助臨床醫(yī)生全面客觀地評價這些方面在iNPH疾病過程中的改變，達(dá)到對該疾病的深入了解并合理地選擇適合于分流手術(shù)的患者，對于臨床實踐的實用性和指導(dǎo)性有重要意義。如果iNPH的神經(jīng)影像學(xué)診斷的精確性能夠得到廣泛認(rèn)可，并滿足檢查手段易實施、檢查費用合理等條件，那么其必將會得到廣泛的應(yīng)用，為iNPH的診斷和治療保駕護(hù)航。

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