原發性三叉神經痛：三叉神經微觀結構與神經腦橋夾角的相關性

龐惠澤， 范國光

原發性三叉神經痛(primary trigeminal neuralgia，PTN)是三叉神經感覺支分布區域內劇烈短暫的發作性疼痛，常單側發病[1]。神經血管壓迫(neurovascular compression，NVC)是原發性三叉神經痛的主要病因。三維穩態采集快速成像(three dimensional-fast imaging employing steady state acquisition，3D-FIESTA)序列不僅可以確定責任血管，還可進行形態學測量[2-5]，許多研究發現PTN患者同時存在三叉神經長度較短、橋小腦角池面積減少和神經-腦橋夾角過小等形態學改變[6-8]。隨著影像學技術的發展，利用擴散張量成像(DTI)技術觀察三叉神經微觀結構的變化逐漸成為研究熱點，進一步研究發現PTN的病因是血管壓迫導致的神經脫髓鞘改變[9-12]。然而，目前尚未有研究對神經-腦橋夾角與神經微觀結構的變化進行相關性分析。本文通過分析神經-腦橋夾角與FA和ADC值以及臨床變量與影像學參數之間的關系，旨在為術前PTN的影像診斷評估提供客觀依據。

材料與方法

1.臨床資料

選取2016年10月-2018年2月在本院經臨床診斷為TN的患者25例，其中男13例、女12例；年齡42～75歲，平均(59.00±8.47)歲；病程1～5年，平均(3.40±1.63)年。均為單側TN，左側16例，右側9例。術前采用視覺模擬量表(visual analogue scale,VAS)對PTN患者進行評分，患者組VAS評分為6.40±1.35。納入標準：符合國際頭痛協會制定的TN診斷標準[13]，MRI檢查后接受了微血管減壓手術(microvascular decompression，MVD)，術中證實存在不同程度的NVC。排除標準：患有其它顱腦疾病、既往有顱腦手術病史、繼發性三叉神經痛以及其它可能影響中樞神經系統的疾病。

此外，同期納入年齡、性別相匹配的25例健康志愿者，男12例，女13例，年齡40～70歲，平均(55.20±10.20)歲。納入標準：既往無神經系統疾病及TN等相關癥狀，體內無金屬異物。

實驗前向所有研究對象告知實驗目的及方法，并簽署知情同意書。

2.MRI檢查方法

使用GE Signa 3.0T磁共振掃描儀和8通道頭顱正交線圈，掃描平面平行于三叉神經腦池段，掃描范圍包含整個橋腦。神經形態像采用三維穩態采集快速成像(3D-FIESTA)序列，掃描參數：TR 5.1 ms，TE 1.9 ms，視野20 cm×17 cm，翻轉角60°，矩陣320×288，層厚1.0 mm。微觀結構像采用DTI序列，掃描參數：TR 7100 ms，TE 94 ms，視野20 cm×20 cm，矩陣160×160，層厚2.0 mm，b=1000 s/mm2，梯度場方向30個。

3.圖像分析

將3D-FIESTA圖像傳輸至AW4.6工作站后處理系統，采用多曲面重組等后處理方法來評估橋小腦角區的解剖結構。分別在冠狀面、橫軸面和矢狀面圖像上觀察三叉神經與血管的關系，在放大圖像上進行形態學參數的測量。由兩位高年資影像科醫師采用雙盲法對圖像進行后處理及分析，每一項參數均由兩位觀察者分別重復測量3次，取平均值。測量方法：選取橫軸面圖像上三叉神經顯示最佳層面測量神經-腦橋夾角，即三叉神經內側緣與腦橋前緣切線之間的夾角；測量腦池段三叉神經的長度，即三叉神經根進入區(root entry zone，REZ)至出腦池段的長度；測量橋小腦角池的橫截面積，前緣為前正中線，后緣為小腦，包含了三叉神經REZ段(圖1)。

DTI圖像傳至AW4.4工作站，采用functool后處理軟件進行分析。采用勾畫感興趣區(regions of interest，ROI)的方法測量三叉神經的FA和ADC值，ROI的選取應盡量避開三叉神經周圍的腦脊液，ROI面積盡量保持一致，大小為(20±7.5) mm2。將三叉神經自腦干發出處至出Meckel腔處的全長分為三等分，在連續層面上進行分段測量，取多層面測量的平均值作為最終測量結果，重復測量3次取平均值。

4.統計學分析

使用SPSS 23.0軟件對數據進行統計學分析。神經-腦橋夾角、FA及ADC值在各組間的比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA)中的post hoc檢驗。神經長度及橋小腦角池的橫截面積在三組間的比較采用Kruskal-Wallis檢驗。不同責任血管類型之間神經-腦橋夾角的比較采用獨立樣本U檢驗。對神經-腦橋夾角與FA和ADC值、以及神經-腦橋夾角、FA和ADC值與VAS評分和病程的相關性采用Pearson相關分析法。以P<0.05為差異具有統計學意義。

圖1 PTN患者橫軸面FIESTA圖像。a)測量三叉神經-腦橋夾角；b)測量三叉神經腦池段長度；c)測量橋小腦角池的橫截面積。

結 果

1.形態學參數的比較

患側三叉神經與腦橋的夾角為(39.11±5.76)°，顯著小于健側的(49.00±7.59)°及對照組的(45.20±5.76)°(圖2)，三組間此夾角的差異有統計學意義(F=15.26，P<0.001)。患側三叉神經腦池段的長度為(7.94±2.40) mm、橋小腦角池的橫截面積為(180.24±77.92) mm2，略小于健側的長度(8.33±2.42) mm及橫截面積(193.88±64.76) mm2，但這2個指標在患者與健側間的差異均無統計學意義(χ2分別為0.75和0.01，P>0.05)。

2.責任血管類型與神經-腦橋夾角的關系

手術后證實其中16例患者的責任血管為小腦上動脈(superior cerebellar artery,SCA)，在9例非小腦上動脈的責任血管中，4例為小腦前下動脈，1例為小腦后下動脈，3例為椎動脈，1例為小腦前下動脈合并小腦后下動脈。當責任血管為SCA時，患側的神經-腦橋夾角為(36.69±4.90)°，小于非SCA組的(43.42±4.65)°，差異有統計學意義(U=156.5，P=0.002)。

3.FA及ADC值的比較

PTN組中，患側的FA值(0.34±0.04)明顯小于健側(0.39±0.06)及對照組(0.39±0.02)，三組間FA值的差異具有統計學意義(F=9.78，P<0.001)；患側的ADC值[(1.94±0.18)×10-9mm2/s]明顯大于健側[(1.71±0.25)×10-9mm2/s]及對照組[(1.66±0.17)×10-9mm2/s ]，三組間ADC值的差異具有統計學意義(F=13.53，P<0.001)。

4.相關性分析

相關性分析結果顯示(圖5～6)，神經-腦橋夾角與FA值呈正相關(r=0.56，P=0.000)，與ADC值呈負相關(r=-0.62，P=0.000)；VAS評分與FA值間呈負相關(r=-0.53，P=0.007)，而患側神經-腦橋夾角、ADC值與VAS評分及三者與病程之間均無顯著相關性(P>0.05)。

討 論

TN是一種由多種機制導致的疼痛綜合癥。迂曲走行的血管接觸或壓迫三叉神經被認為是一種原發因素[14-15]。隨著微創手術的發展，MVD已成為TN的主要治療方法，同時也支持了NVC學說。目前，尚未有研究對PTN患者形態學參數與DTI參數進行相關性分析，以探究神經腦橋-夾角與神經微觀結構之間可能存在的關系。本研究中的相關性分析結果顯示，三叉神經-腦橋夾角與三叉神經的FA值呈顯著正相關，與ADC呈顯著負相關。

三叉神經起源于橋腦前外側，走行于橋前池蛛網膜下腔中，三叉神經自腦橋發出后向前下外走行，于小腦幕游離緣下方進入Meckel腔，形成三叉神經節。有學者通過神經電生理發現三叉神經痛患者患側神經根內呈現一種趨勢，即內側神經纖維集中分布，外側雖可見神經纖維，但電生理上無電流傳導[16]。同時，Rhoton等[17]發現三叉腦干角的差異會影響神經根內神經纖維分支的空間排布，他們認為三叉神經根纖維分布的差異及分支定位可能與三叉腦干角有關，然而他們并未說明三叉腦干角與TN之間的具體關系。進而有學者發現PTN患者患側神經腦橋夾角明顯減小，推測神經腦橋夾角會增加血管神經接觸的概率，進而導致了TN癥狀的產生[6]。

PTN患者責任血管多為動脈，而SCA是三叉神經進入腦橋處時關系最密切的血管。SCA從基底動脈發出后，常會形成凸起的血管袢，接觸甚至壓迫神經根的內上方及背側。此外，Sindou等[18]發現多數TN患者的NVC發生在神經根的內上方，這種分布也解釋了TN的主要責任血管多為SCA這一現象。當神經-腦橋夾角過小時，神經根內側與小腦上動脈血管袢之間的關系更密切，而神經內側有功能的神經纖維集中分布，聯合“短路學說”[19-20]，有功能的神經纖維之間發生“傳導短路”，從而反復發生“扳機點”樣疼痛癥狀，這也解釋了我們的發現，即PTN組患側神經-腦橋夾角明顯減小。然而，有學者研究發現TN患者雙側神經-腦橋夾角的差異并無統計學意義[21]，造成這種差異的原因可能是納入研究的患者責任血管構成比的差異，當責任血管中SCA比例較大時，神經-腦橋夾角對NVC的影響較大，則雙側神經-腦橋夾角的差異更傾向于具有統計學意義。 同時，相關性分析結果顯示神經-腦橋夾角越小，神經根的微觀結構變化越顯著，結構動力學因素的改變繼發了神經微觀結構的異構，神經微觀結構的異構誘發了神經病理改變，進而產生了臨床癥狀。

圖2 PTN組FA值與三叉神經-腦橋夾角的相關性分析散點圖，顯示兩者呈正相關。 圖3 PTN組ADC值與神經-腦橋夾角的相關性分析散點圖，顯示兩者呈負相關。

圖4 患者，男，57歲，左側頜面部疼痛兩年余。a)3D-FIESTA圖像，顯示三叉神經腦池段可見血管繞行(箭)；b)FA偽彩圖顯示雙側三叉神經；c)擴散張量纖維束成像圖示左側三叉神經纖維束較明顯右側細且稀疏。 圖5 患者，男，59歲，左側頜面部疼痛一年余。a)3D-FIESTA圖像，顯示左側神經根出腦橋處有血管跨行(箭)；b)FA圖顯示雙側三叉神經；c)擴散張量纖維束成像圖示左側三叉神經纖維束較右側細且稀疏。

Guclu等[22]測量橋小腦三角區的三叉神經中樞部、移行部及周圍部的長度，發現三叉神經的長度和體積與TPN的 PTN的發病率存在相關性。然而我們并未發現患側三叉神經腦池段的長度存在明顯改變，這可能由于神經走行迂曲時，在橫軸面圖像上測量神經的長度不夠準確。有些學者測量了TN患者橋小腦角池的橫截面積，發現患側橋小腦角池的面積明顯減小[7,23]。在我們的研究中患側橋小腦角池的橫截面積略小于健側及對照組，但差異無統計學意義。筆者認為其原因可能是由于本研究中樣本量較小且中老年人存在腦萎縮等改變使得橋小腦角池面積相對較大。磁共振DTI可以反映神經纖維內水分子的微觀運動。Leal等[24]發現TN患者患側三叉神經的FA值明顯減低，ADC值增加，并且減低的FA值和增加的ADC值呈負相關。我們的研究中也得出同樣的結果。FA值反映了腦白質的完整性和方向性，PTN患者三叉神經的FA值減低是由于血管壓迫而導致神經纖維脫髓鞘或軸索脫失。而ADC值反映的是組織中水分子的擴散情況，長期血管壓迫，導致神經根慢性低灌注，細胞膜通透性增加，局部水分子擴散運動加快，使得ADC值增高。此外，本研究中發現三叉神經的FA值與患者臨床癥狀VAS評分間呈負相關關系，這表明FA值可作為監測PTN患者臨床癥狀嚴重程度的一項客觀指標。

值得注意的是，我們發現有4例患者患側非受壓部位三叉神經的FA值也低于健側，此4例患者NVC均發生在三叉神經根進入區(REZ)，其中3例患側神經腦橋夾角小于健側，且其夾角小于患側的平均夾角值。三叉神經纖維分為靠近腦干端的中樞段與遠端的周圍段，神經軸突外被中樞髓鞘與周圍髓鞘，兩種髓鞘的性質及厚薄程度不同，中樞髓鞘對壓迫刺激較敏感，易發生變性，周圍髓鞘保護力較強，中樞段與周圍段連接處為移行區(transition zone，TZ)，兩種髓鞘類型均存在[25]。有實驗證實與壓迫有關的解剖學上的變異所引起的自發性異常神經沖動可傳至鄰近神經纖維[26-27]，而這種神經沖動可能也表現為神經微觀的異構。隨著年齡增加及壓迫時間的延長，脫髓鞘首先發生在中樞段，隨后可能會蔓延至相對薄弱的移行段，移行段逐步轉變為中樞段，周圍段則形成了新的移行段，逐步擴散發展。神經-腦橋夾角較小可能會使鄰近血管壓迫處的三叉神經發生慢性輕度變性，隨著年齡的增加以及其它病理因素的產生，神經變性范圍可能逐漸擴大，最終導致TN癥狀的產生。通過對三叉神經患者神經根微觀結構的進一步研究，有學者發現可以利用多個擴散參數來預測TN患者的術后恢復情況，進而將神經根局灶性脫髓鞘改變作為一種監測預后的影像學標志物[28]。

然而，上述結論尚需要進一步的臨床大樣本研究，以及結合術前及術后的影像學變化，來進一步解釋疾病的不同階段神經髓鞘損傷的可逆程度，以期通過神經-腦橋夾角、FA及ADC值等影像學參數來預測術后患者的恢復情況。