MR成像在三叉神經痛中的研究進展

賀蕓蕓，關麗明

（中國醫科大學附屬第一醫院放射科，遼寧 沈陽 110001）

?綜述?

MR成像在三叉神經痛中的研究進展

賀蕓蕓，關麗明

（中國醫科大學附屬第一醫院放射科，遼寧 沈陽 110001）

三叉神經痛；磁共振成像

三叉神經痛（Trigeminal neuralgia，TN）是三叉神經分布區域內突然發生的、短暫的、劇烈的疼痛，具有反復發作的特點。多為單側發病，雙側者極少見，最常見于三叉神經上頜支和下頜支，偶爾也可發生在三叉神經的眼支[1]。其發作前常無先兆，為突然發作，而且痛覺分布范圍較廣泛，輕觸三叉神經分布區內的“扳機點”即可誘發三叉神經痛。

1 TN的病因及病理變化

TN多見于中老年人，但年輕人的患病率有逐年上升的趨勢[2-3]，其病因主要包括血管壓迫、多發性硬化、橋小腦角區占位性病變、顱底蛛網膜粘連、三叉神經根炎、家族遺傳性三叉神經痛等[4]，其中最常見的病因是血管和三叉神經根進/出區（Root entry or exit zone，REZ）接觸所致的機械刺激，即神經血管壓迫（Neurovascular compression，NVC）綜合征，約占80%～90%[5]。NVC責任血管中動脈最常見，約占98%[6]，其中又以小腦上動脈最常見，小腦前下動脈次之，椎動脈、基底動脈及某些小靜脈等亦可成為責任血管[7]。NVC征象的程度被分為3級：Ⅰ級，神經和血管有接觸，不伴有神經的移位；Ⅱ級，血管與神經不僅接觸，且伴有神經的彎曲或移位；Ⅲ級，血管壓迫神經，并使其因壓迫而體積縮小[8]。

TN的主要病理變化為三叉神經出腦干段神經纖維脫髓鞘所致[5]。三叉神經出腦干段主要是中樞性髓鞘，由少突膠質細胞構成，其保護神經的能力不如周圍性髓鞘。當機械或化學刺激發生在該區域時，相應裸露的脫髓鞘軸突并置形成“短路”，導致神經沖動的異常傳導。當傳遞觸覺和痛覺的軸突接觸后即可發生三叉神經痛，由此可以解釋輕觸臉部“扳機點”產生突發疼痛的原因[9]。

2 TN的MR形態學成像

2．1 常規三叉神經MR形態學成像

三叉神經MR形態學成像方法大致可分為2類，一類是類似T1WI的梯度回波序列 （白血法），常用的序列主要有3D-TOF-SPGR（GE）、T1-VIBE（Siemens）、FLASH（Siemens）、FISP（Siemens）、THRIVE（Philip）等。所得圖像中動脈血管為高信號，神經為等信號，腦脊液為低信號，三者信號差異明顯，分辨率高。依據這些序列所獲得的橫斷面MR圖像，由影像醫師盲法讀片，觀察三叉神經出腦干段的走行，并做左右斜矢狀位、斜冠狀位重建，清晰顯示出神經及其與鄰近血管的關系，然后根據神經與血管接觸的程度及是否伴有神經的移位、扭曲來判斷鄰近血管是否為責任血管[10]。這些序列對動脈血管壓迫所致的TN具有較高敏感度和特異度，但部分患者術前MR結果陰性，術中卻發現存在靜脈或微小動脈壓迫神經[11]。鑒于平掃的局限性，我們可以通過這些序列的增強檢查，來有效地顯示導致NVC的所有血管 （包括小動脈和靜脈）[12]。另一類是類似T2WI的梯度回波序列（黑血法），常用的序列主要有3D-FIESTA（GE）、3D-CISS（Siemens）、3D-TSE （Siemens）、T2-SPC（Siemens）、B-FFE（Philip）等。所得圖像中腦脊液呈高信號、神經呈低信號、血管以低信號為主，且腦脊液搏動和磁敏感偽影少，因此血管和神經與腦脊液對比明顯，對顱神經及其分支的精細解剖和一些小動脈、小靜脈的顯示較佳。并且有學者發現對于血管壓迫導致的TN患者，“黑血法”序列與“白血法”序列相比，前者可以更為清晰的顯示NVC征象，且靈敏度及特異度更高[13]。但這些序列也存在局限性，例如當血管和神經緊貼，即中間無腦脊液信號相隔時，由于該序列中神經和血管信號均為低信號，則血管不能很好的顯示，容易漏診[14]。

臨床上常將“白血法”與“黑血法”聯合使用，前者對比度好，后者空間分辨率高，聯合使用能夠提高TN責任血管診斷的準確率，為臨床存在NVC征象的TN患者提供術前診斷、手術方案制定的影像學依據。

2．2 圖像融合技術與定量測量

雖然聯合應用“白血法”與“黑血法”可以提高NVC的診斷率，但是影像診斷醫生對于NVC程度的判斷存在主觀因素，而且，有學者發現非TN患者中也存在相當比例的NVC征象[15]。因此，僅憑NVC征象并不能作為TN責任血管診斷的可靠依據。MR圖像融合技術，通過將不同的形態學MR圖像融合，進一步對NVC征象進行分級。Satoh等[16]把神經血管成像與三叉神經腦池成像融合，根據責任血管與三叉神經的關系及三叉神經周長的變化，對NVC程度進行分級，發現TN患者患側三叉神經NVC征象較健側以及健康志愿者的程度更為顯著。也有學者將不同形態學MR圖像融合 或將形態學MR圖像與CT、DSA圖像融合[18]，經3D容積再現重建，得到三維立體圖像，充分顯示神經與周圍結構的空間關系，不僅能對NVC程度進行分級，而且能夠直觀反映NVC征象及模擬手術所見，更有利于指導相關手術。

在MR形態學成像基礎上發展起來的定量測量技術也為TN的診斷提供了一個新的方向，通過后處理軟件，測量和比較TN患者雙側三叉神經的體積、橫截面積、周長等參數的改變，以發現患側三叉神經的細微變化，目前的研究已經發現TN患者患側三叉神經的體積及橫截面積較健側明顯減小，而這種差異在非TN患者中是不存在的[19-20]。最近有研究表明，在MR圖像上發現三叉神經存在NVC征象的同時伴有神經結構的改變（如神經萎縮等）的患者更易發生TN的癥狀[21]。而且，TN患者發生NVC的部位與三叉神經根部的距離明顯比非TN患者近，特別是距離小于3mm的患者更容易發生TN癥狀[22]。因此，在臨床診斷工作中，除了觀察是否存在NVC征象，還需要通過定量測量來進一步區分病理性的NVC與非病理性的血管與神經的貼近，以確認鄰近血管是否為責任血管。

3 TN的MR功能成像

3．1 fMRI

功能性磁共振成像（Functional magnetic resonance imaging，fMRI）的原理是神經元活動時局部氧耗量和血流程度失匹配而導致局部磁場性質的變化。fMRI的研究方法主要有兩種，一種是任務態fMRI，一種是靜息態fMRI。目前，任務態fMRI已應用到TN的相關研究中。

Borsook等[23]最先將任務態fMRI應用到TN的研究中，他通過刺激使一位TN患者在掃描期間內每2min產生一次疼痛，除了刺激產生的疼痛，圖像采集期間，她還有1～2次自發的疼痛。結果發現誘發和自發的疼痛在皮層和皮層下結構（包括初級軀體感覺皮層、腦島、前扣帶皮層和丘腦腦區）的活動有所增強，自發的疼痛還導致后扣帶皮層和杏仁核信號減少，并且在額葉區域（包括前扣帶皮層和基底神經節）的活動增加。但該研究僅只有一名受試者，其結果的準確性還有待大樣本證實。Moisset等[24]也曾用fMRI對典型TN患者進行研究，刺激患者“扳機點”及其對側區域，部分病人誘發了疼痛，fMRI掃描結果發現，痛覺刺激與三叉神經脊髓核、丘腦、初/次級軀體感覺皮層、前扣帶皮層、腦島、運動前區/運動皮層、前額葉、殼核、海馬及腦干等腦區的活動顯著相關。而未產生誘發痛的患者，除了三叉神經脊髓核、腦干和前扣帶皮層，其余激活腦區與前者情況一致。TN患者手術治療成功后，刺激“扳機點”，激活的腦區僅有初/次級軀體感覺皮層。因此，TN患者痛覺過敏可能與前扣帶皮層、腦干等結構有關，而未誘發疼痛的患者也激活了大部分經典的痛覺相關腦區，表明這些患者可能處于痛覺過敏的“臨界狀態”，而術后初/次級軀體感覺皮層的激活可能是對觸覺的反應，而非對疼痛的反應。

任務態fMRI在TN動物模型的研究中亦有報道。Just等[25]利用fMRI電刺激大鼠眶下神經，在9．4T高場磁共振下研究桶狀皮層主要軀體感覺區、次要軀體感覺區及皮層運動區的變化。發現桶狀皮質區BOLD效應的變化與腦血流量以及氧合血紅蛋白的變化具有很好的一致性，認為利用任務態fMRI刺激三叉神經分支可以更好地解釋大鼠桶狀皮質感覺傳導作用。

靜息態fMRI主要用于評估靜息狀態大腦的整合功能及特定腦區或網絡間功能連接。其不僅可減少外來干擾因素的影響，而且無須執行特定功能任務，對于因功能損害而無法執行復雜任務的臨床研究，靜息態fMRI較任務態fMRI更有優勢[26]。現國內外已有學者將靜息態fMRI應用于偏頭痛的研究，并且發現在扣帶回、額葉、島葉等腦區存在廣泛的結構和功能連接的異常[27-28]。雖然目前靜息態fMRI尚未用于TN的研究，但其在許多慢性疼痛疾病的研究中已成為熱點，且存在很大的研究空間，有待于我們進一步去探索。

3．21H-MRS

磁共振波譜 （Magnetic resonance spectroscopy，MRS）分析可在早期無形態結構改變時檢測到相關區域生化和代謝的改變，是分子水平無創評價活體組織功能改變的敏感手段。最常用的為1H-MRS，即氫質子磁共振波譜，常用的代謝產物為N-乙酰天門冬氨酸（NAA）、肌酸（Cr）、谷氨酸（Glu）、谷氨酰胺（Gln）、谷氨酸/谷氨酰胺復合物（Glx）、肌醇（m I）、膽堿化合物（Cho）等。

Gutzeit等[29]曾用1H-MRS測量島葉前/后和右/左區在實驗性誘導TN時的代謝變化，結果顯示由于疼痛刺激，Glu、Gln和Glx三者的絕對值均顯著增加，m I和Cr的絕對值顯著下降，并且Cr在島葉前后側之間的含量有顯著差異。此外，代謝物含量的變化呈明顯偏側化，即這些代謝物的改變只發生在左側或只發生在右側。由此認為島葉皮質是腦內痛覺傳導通路中代謝物高活動的區域，島葉各區域的代謝物對急性TN的反應不同，表明各區域細胞結構存在變異。

國內有關TN的MRS研究主要集中于丘腦的相關代謝改變，趙光明等[30]研究發現TN患者丘腦NAA/Cr下降，Glx峰升高，提示TN患者丘腦活動失衡，此結果在該學者的動物實驗中也得到了證實[31]。Gu等[32]研究顯示偏頭痛患者與TN患者丘腦NAA/Cr差異顯著，該學者認為1H-MRS可以用于鑒別偏頭痛和TN。王淵等研究表明原發性TN患者丘腦部分亞區代謝物存在異常，患側丘腦后外側部及后內側部 NAA/ Cr比值有所降低，丘腦板內區NAA/Cr及Cho/Cr比值亦低于對照組，其中患側丘腦后內側部NAA/Cr比值VAS評分及病程呈負相關，說明丘腦后內側部NAA/Cr比值降低可能反映疼痛程度，而丘腦板內區Cho/Cr比值的降低可能是反映TN患者代謝紊亂的一個指標[33-34]。

因此，1H-MRS可作為臨床評價TN患者神經元功能活動的無創性檢查方法，為TN相關腦區代謝情況提供重要的信息。

3．3 DTI

磁共振擴散張量成像 （Diffusion tensor imaging，DTI）可以根據水分子主要擴散方向描繪出白質纖維束的走行、方向、排列、緊密度、髓鞘化、完整性等信息，并可進行定量測量，DTI的主要參數包括各向異性分數（Fractional anisotropy，FA）、表觀擴散系數（Apparent diffusion coefficient，ADC）、平均擴散系數（Mean diffusivity，MD）、軸向擴散系數（Axial dif-fusivity，AD）和徑向擴散系數（Radial diffusivity，RD）等，其中FA值和ADC值是用來衡量神經纖維束完整性的重要參數，也是最常用的參數，具有敏感度高的特點[35-36]。

Herweh等[37]最先將DTI應用到TN的研究中，發現伴有NVC征象的TN患者的患側FA值降低，在行血管減壓術后，患側三叉神經FA值發生可逆改變。Lutz等[38]也發現TN患者患側三叉神經FA值降低，而ADC值與對側無明顯差異。Leal等[39]將TN患者三叉神經根部的橫截面積及體積與該部位DTI相關參數FA值、ADC值聯合分析，發現患側三叉神經根部的橫截面積與體積減小，FA值降低，ADC值升高。TN患者患側三叉神經根部FA值、橫截面積及體積的減小可能與長期慢性血管壓迫造成三叉神經纖維脫髓鞘改變及軸索功能喪失、神經萎縮等超微結構改變有關；ADC值的升高與長期壓迫導致的慢性低灌注、細胞膜通透性增加、部分細胞膜和髓鞘破壞、細胞外水腫和神經纖維數目減少、細胞外空間增加造成彌散加快有關。

此外，最近有文獻報道[40]，TN患者患側三叉神經及與感覺、認知、注意力、運動等有關的大腦白質的FA值降低，AD、RD、MD值升高。說明TN不僅可以導致三叉神經微結構的改變，相應腦白質也會發生微結構的改變。

目前，大部分關于TN的DTI研究結果都認為患側三叉神經的FA值升高，ADC值降低或無差異，國內的研究結果也都與此相一致[36，41-43]，但也有研究結果顯示TN患者及正常志愿者雙側三叉神經FA值、ADC值的差異均無顯著意義[44]，MD值也無明顯差異[20]。造成結果不同的原因很多，如患者的異源性，病程、治療方式的差異；機器條件的限制，早期的研究大都為1．5T磁共振；參數設置不合理，如空間擴散方向設置過少等。對于TN患者術后的研究，有學者發現行血管減壓術后1W患側三叉神經的FA值稍有上升，而術后6月雙側三叉神經的FA值已無明顯差異[43]。對于接受伽馬刀放射治療的TN患者，術后患側FA值較術前降低，RD值較術前升高，AD值較術前變化不大[45]。

除了原發性TN，DTI在繼發性TN中也有所應用，并且可以發現患側三叉神經走行扭曲[46]及其FA值的降低[47]。而對于具有NVC征象的非TN患者，有研究表明雙側三叉神經FA值、ADC值等均無顯著差異[48]，AD值及RD值也無顯著差異[49]，說明血管壓迫三叉神經只有達到一定程度才能造成相應微結構改變，導致TN。

綜上所述，MR成像對TN的診斷及治療具有重要意義，三叉神經MR形態學成像可清晰的顯示三叉神經與周圍結構的解剖關系，有助于發現病因。圖像融合和定量測量可以更準確的發現異常，更直觀的指導手術。MR功能成像則不僅可以發現相應腦區的血氧飽和度及代謝的變化，還能發現三叉神經微結構的變化，對于TN的發病機制及病理改變的研究具有重要的意義。各種MR成像為TN的診斷和治療提供了更加科學、全面的認識。

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Research progress of MR imaging in trigem inal neuralgia

HE Yun-yun,GUAN Li-ming
(Department of Radiology,the First Affiliated Hospital of China Medical University,Shenyang 110001,China)

R745．11；R445．2

B

1008-1062（2015）12-0890-04

2015-04-23；眼

2015-06-15

賀蕓蕓（1991-），女，湖北枝江人，在讀碩士研究生。

關麗明，中國醫科大學附屬第一醫院放射科，110001。