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海马硬化的MRI诊断

 青红 2017-07-13


来源:中国医学影像

【概述】

海马是一个极易受损的敏感部位,创伤、缺血缺氧、炎症反应和变性等过程均可引起海马病变。海马硬化(hippocampal sclerosis,HS)最早由 Falcomer 等提出,又叫颞叶内侧硬化,是难治性颞叶癫痫最常见的病理类型,与癫痫互为因果。可单侧,也可双侧对称或不对称受累。其病因可能与婴幼儿、儿童时期的各种损伤(外伤、惊厥、高热痉挛等) 有关。大多数可通过手术治疗。

【海马结构的解剖】

海马结构包括海马、下托、齿状回、邻近的内嗅区皮质和围绕胼胝体的海马残件。
海马是一条镰状窿嵴,长约125px,分为头、体、尾三部分。头部因其上缘有海马足,而呈波浪形外观;体位于海马沟与脉络膜裂之间;尾的特征是海马槽形成海马伞。
海马是最简单的皮质结构,多采用 Lorent-ede命名法,分为 CA1 、CA2 、CA3 和 CA4区。

海马及齿状回结构示意图


大体标本

【病理特征】

主要病理改变为抑制性神经元数目的减少,神经元树突棘的丧失以及星形胶质细胞的反应性增生,可同时伴颞叶萎缩。主要是 CA1 区和 CA3 区锥体细胞严重丧失;CA4区多形细胞减少; 病变累及到齿状回,伴有颗粒细胞减少; CA2 区一般不受损害。

【常见MRI表现】

1、海马萎缩:最常见最可靠的指征。
2、海马头部浅沟消失;
3、海马内部解剖细节消失;
4、颞叶萎缩;
5、患侧脑室颞角扩大。
6、海马信号增高 :T2WI、FLAIR信号增高。主要由于胶质增生,还与脱髓鞘 、海绵状变性有关。


【磁共振波谱】

【氢质子波谱1H-MRS】
1、NAA值降低、NAA/Cho+Cr降低,目前普遍接受的标准是单体素1H-MRS最低值为0.72,低于此值0.05为异常,较对侧降低0.05为患侧。
2、轻度海马硬化、海马萎缩不明显时MRI没有发现局灶性病灶或没有发现信号异常的时1H-MRS可以表现出轻度的异常。


上图:左侧NAA值降低,NAA/Cho+Cr明显低于右侧(左0.60,右0.78)。
下图:左侧NAA值降低,NAA/Cho+Cr明显低于右侧(左0.50,右0.75)。

【磷原子核磁共振波谱(31P-MRS)】
与1H-MRS相比31P-MRS空间分辨率差,信号采集时间长,敏感性低,但31P-MRS仍具有重要的临床价值。磷代谢物包括三磷腺苷(ATP)、磷酸肌酸(PCr)、磷酸单酯(PME)、无机磷酸盐(Pi)等,主要参与细胞的能量代谢和与生物膜有关的磷脂代谢,因此31P-MRS被广泛应用在研究组织能量代谢和生化改变等方面。

在脑代谢活动过程中,ATP分解为ADP和Pi,PCr分解为Pi和Cr,其中Pi与ADP合成ATP供能。癫痈发作时需要大量的ATP供给能量。而ATP的供给又由PCr提供,因此癫痫灶中ATP和PCr减少,Pi和H+增加。31P-MRS对癫痫病灶的测定结果常表现为pH值升高、PME减少及PCr/Pi比值降低。有人认为PME减少反映了神经元缺失和胶质增生有关的磷脂代谢改变,而致病灶pH值增高可能是大脑对癫痫反复发作的一种保护性机制。

【弥散加权成像(DWI)】

弥散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)对癫痫发作间期的研究较多,由于神经元密集度减低、树突分支减少、细胞结构丢失等因素导致组织结构疏松、
细胞外间隙增宽,因此水分子扩散加快、ADC值升高。
1、ADC值升高:
2、细胞膜、轴突、髓鞘破坏;
3、细胞外间隙增宽;
4、海马体积减小,受周围脑脊液部分容积效应的影响增多。

【弥散张量成像】

弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)可测量水分子在三维空间的扩散方向和扩散程度,用于分析癫痫患者发育上和潜在致痫灶引起的白质束改变。
ADC值升高和FA值降低,

丘脑水平DTI变化


图1-3 男,13岁,病史10年,脑电图提示右侧额颞部异常放电。
图1.斜冠状位FLAIR序列显示右侧海马呈高信号(箭头);
图2,3,分别为双侧丘脑层面ADC图和FA图,在双侧丘脑选择对称ROI,多次测量求平均值 

图4-6 女,16岁,病史4年,脑电图提示右侧额颞部异常放电。
图4.斜冠状位FLAIR序列显示双侧海马信号未见明显异常;
图5,6.分别为双侧丘脑层面ADC图和FA图,在双侧丘脑选择对称ROI,多次测量求平均值

【鉴别诊断】

1、轻度认知功能损害、阿尔茨海默病早期:
①海马萎缩、NAA值下降;
②症状。

2、脑炎:
①脑实质肿胀;
②症状。


【小结】

海马硬化是癫痫发生的原因还是结果一直存在着争议;有作者认为,海马硬化可能是癫痫发作后缺氧引起的神经细胞变性、坏死、消失和胶质细胞增生的一种进行性的变性过程。海马与额叶、颞叶及边缘系统之间存在广泛的神经纤维联系;有时海马虽然并无明显变化,却见到杏仁核硬化(amygdaloid sclerosis);目前尚不十分清楚海马外的病灶在维持海马病变和诱发癫痫发作上的作用以及它们之间的关系。
海马硬化的MRI研究有很多未知的领域需要我们探讨,相信随着成像技术的进步和研究的深入,各种成像方法综合应用,可以进一步明确海马硬化的发病机理,对海马硬化进行早期诊断和准确定位,提高患者的生活质量。

【参考文献】
1、姜保东等. 海马硬化的MRI研究进展,医学影像学杂志,2008,18(9):1076-1079。
2、张晓楠等. 实用放射学杂志,2014,30(1):34-38。

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