脑白质病变的常规影像

在过去的几十年里，借助脑影像学检查，人们发现小血管病(SVD)相关的脑损害相当广泛和多样化。虽然已明确腔隙性梗死，特别是脑深部出血与小血管病相关，接受脑白质弥漫性损害是脑微血管病的标志之一仍然经历了一些时间。一定程度上，这有点奇怪，因为关于动脉硬化造成的弥漫性脑损害的研究可追溯到至少Otto Binswanger和Alois Alzheimer所在的19世纪末。他们描述了一种病理学发现，并称为“动脉硬化性脑变性”,即“肉眼能看到皮质和髓质(白质),特别是脑干(基底核)和内囊区的临近血管区的多处脑区染色变为浅灰色到赤褐色，呈轻度凹陷。他们同时提出，同皮质一样，在髓质局灶性改变的中心位置也发现了高度动脉硬化改变的血管。60多年之后的1962年，Jerzy Olszewski重新定义了皮层下动脉硬化脑病或Binswanger病的病理改变：动脉硬化性改变主要影响至皮质下灰质和白质的穿支血管，造成多发小范围缺血伴有弥漫性脱髓鞘，而弓状纤维并不受累。当首次通过CT扫描发现患有神经精神缺损症状的患者有腔隙性梗死的脑深部白质病变，与Binswanger描述一致时，这一理论又引起了重视。随着高分辨扫描技术的进步，发现越来越多的人有某种程度的脑白质病变。Vladimir C.Hachinski认为这不能证明Binswanger病的流行，而是影像学检查更敏锐的结果。同样，由于MRI技术的引进，导致对白质改变的敏感性进一步增加，越来越多的老年人特别是那些有血管病危险因素的老人被发现存在局灶白质异常信号，甚至成为常见的影像学表现。因此，人们用了几年时间进一步明确白质病变(WML)不断出现的形式以及临床的重要性。同时证实广泛的WML是小血管病相关的脑损害的标志，并指出不是所有的偶然发现的WML都是SVD。小血管病相关的WML与其他脑白质病变是不同的，鉴别诊断意义重大，特别是与多发性硬化(MS)鉴别。因此，我们将阐述SVD相关的脑白质病变CT和MRI的特点，利用常规脑成像手段测量WML以评估其严重程度。用增强MRI评估WML区域内的结构异常以及普通序列上看起来似乎正常的脑白质.

CT特征

由于X线的衰减，SVD相关的WML在CT上变得明显，呈现或多或少的低密度影，仍高于脑脊液密度，这提示白质病变区域有组织破坏。病变区域的特征性病理改变主要是髓鞘的脱失,有人称白质更广泛的破坏为“不完全的梗死”。为了描述这种组织的疏松特征，产生了术语“脑白质疏松(leukoaraiosis)”,它来源于希腊语，其中“leuko-”代表“白色”,“araios”代表疏松。目前建议把CT上可见的WML用于MRI相对应的术语描述，即描述性的术语“白质低衰减”或“白质低密度”。

SVD相关的WML对称分布在脑各处，好发于脑室旁及深部白质，这些病灶常不明确，特征性的不累及皮层下U形纤维(图1)。因此，WML可以区别于梗死，基于这些特点，已有报道针对存在白质疏松和梗死与否达成了基本至实质性的共识。(表1),鉴别诊断中的其他问题很少见。在白质疏松病变内的小的急性梗死灶不能通过CT或常规MRI序列除外，但可以通过MRI的DWI来确定(图2),而一些更分散的白质病变在CT上可能不明显(图3)。然而，当在评估神经或神经精神异常的患者中偶然发现WML时，SVD相关的WML和白质疏松引起人们对微血管病和致病因素的关注，并且当发现腔隙性梗死或脑微出血时，SVD相关WML和白质疏松提供了微血管病相关病理改变的证据。

图1 CT显示包括侧脑室旁广泛的白质区有弥漫性中至重度低密度影，弓状纤维不受累。右侧壳核可见一个小的陈旧腔隙性梗死(箭头所指)

表1  用于区分梗死和脑白质疏松的CT标准

梗死	脑白质疏松
边界清楚	边界不清、斑片状、弥漫样
楔形	仅累及白质，未累及皮层
常扩展至皮层	侧脑室和局部脑沟不受累
符合特定血管分布
可累及内囊、基底核或丘脑
同侧侧脑室或脑沟扩大

图2 CT(A)和MRI(B)显示广泛的WML。只有弥散加权MRI(C)可见右侧半卵圆中心一小的急性梗死。ADC(D)显示弥散受限，证实为急性缺血(宽箭头)。E、F显示T1矢状位可见几乎全部白质略低信号，弓状纤维不受累。

图3不同程度的深部WML(从左到右CT/MRI的T₂加权相/MRI的FLAIR相)。MRI可见点状(第一排)及早期融合的WML(中间一排),CT不能清楚地显示，除非在陈旧腔隙旁的半卵圆中心内明显更广泛的组织破坏区域可在CT显示(中图的箭头所示)。下方一排所示融合成片的WML(亦可见侧脑室旁腔隙）。

MRI特征

WML在MRI的T₂加权相上表现为高信号，最初被一些人认为是不明确的亮物质(UBOS),目前更普遍的把假定的血管源性WML称为白质高信号(WMHs),但T₂上的白质高信号和许多类型的组织损伤都有关，因此不足以作为特异性确诊依据。因此，用MRI诊断SVD相关的WML除了结合信号特点，还应注意病灶分布范围。正如已有的CT上的定义，与直接的梗死或其他脑实质的完全损害不同，WML只有微小的组织损伤。这就意味着WML在各序列都有明显区别于脑脊液的信号(图4)。在质子DWI(理想的显示CSF的低信号)上表现为高信号，在抑制CSF信号的T₂加权序列呈高信号，如FLAIR序列。T₁加权相上，SVD相关的WML可无异常或弱的信号，但应用T₁加权，如反转序列可能看到异常。这使SVD相关的WML明显区分于多发性硬化导致的更广泛的白质破坏，后者常在T₁WI呈黑色，边界清楚的病灶，称之为黑洞。SVD和MS相关WML的不同的信号特征代表不同的脱髓鞘程度，可以通过磁化传递成像进行量化来证实，SVD相关的WML首先出现在深部白质和侧脑室旁，皮层下弓状纤维不受累。利用病变概率图也证实了这种分布形式(图5)。WML的大小不同，深部白质病变从点片状到大的融合病灶(图3)。病灶的边界大都不清，不规则。

图4不同MRI序列显示的融合成片的WML。(A)质子加权相；(B)T₂加权相；(C)液体衰减反转恢复序列(FLAIR);(D)T₁加权(需要注意几乎所有的WML在这个T,加权相上表现为明显的稍低信号的病变，这与其他的T,加权扫描，比如图3所示的不同，但信号明显高于脑脊液信号)

图5 WML的病变概率图显示点状和早期融合至已经融合WML的分布模式非常相似，更易累及深部和侧脑室周国的白质。

与侧脑室直接相邻的高信号的形状部分也不同于深部白质，沿着侧脑室走行(图6)。通常在侧脑室旁形成相当清晰的边界。如，这些高信号的横轴厚度从笔尖样到几毫米的光滑的晕线。侧脑室旁WML更进一步的特征和更局灶的类型是侧脑室角呈帽状包绕的高信号。最终不规则高信号可从侧脑室边延伸入深部白质，使脑室旁和深部白质病灶间的界限模糊。侧脑室旁的高信号和深部白质WML是否有同样的病因及临床表现仍有争议，目前还不清楚。引申出的问题是侧脑室旁及深部WML是否应分别评估。目前尚无一致结论。

图6 FLAIR显示不同类型的脑室旁WML。(A)前角的帽状高信号；(B)侧脑室旁带状高信号；(C)侧脑室旁局灶或不规则的病变延伸到深部白质

组织病理学资料提示，侧脑室旁和深部WML至少部分地潜在形态学底物是有区别的。已证实，沿着侧脑室的平滑的高信号可能是经室管膜的脑脊液流动的增加,间质液的聚集，可能是形成“帽”的原因，而更广泛的深部WML可能与缺血损害有关。最近的多数关于非痴呆社区人群的不同类型侧脑室旁WML的大的队列研究也支持这一结论，即所有的侧脑室旁的高信号都是真正的异常病变。脑室旁薄层的白质高信号的患者比厚层的高信号边以及脑室旁高信号延伸并与深部WML融合的患者可能更多的合并有高血压、高脂血症，有卒中的影像学证据。这也在某种程度上验证了神经病理学发现。这个工作也证实了在深部及侧脑室旁白质的程度之间相当密切的关联，然而，这实际上不一定排除表现为相同征象的不同的病理机制。

上述对SVD相关WML的认识有助于同其他的WML鉴别，特别是同多发性硬化鉴别,多发性硬化病灶边界更清晰，呈圆形或卵圆形，常局限于侧脑室边或皮质下的白质，即发生于近皮质区，而SVD相关WML不会累及颞叶白质及小脑(MS常受累),MS病灶组织破坏明显，形成所谓黑洞。表2总结了SVD相关的WML与MS的病灶不同之处。

表2 SVD相关的脑WML与多发性硬化病灶影像学特征的对比

	SVD相关的WML	多发性硬化的病变
病灶形状	斑片状	卵圆形(圆形)
边界	不清	清晰
典型病灶	深部白质，不累及颞叶(除了CADASIL)及小脑	侧脑室旁、近皮质、幕下
病灶分布	对称	随机，不对称
组织破坏	没有明显/可见的组织损害	散在的多样的组织损害，常见“黑洞”
增强扫描	无	常见

SVD信号异常不仅出现在半球深部或脑室旁白质，也可出现在脑干。与幕上的WML相比，它们常定义不明确，多累及脑干的中心部位，与T₁相(图7)所见到的组织破坏无关，提示有严重的SVD。因此，通常与更广泛的深部及侧脑室旁WML有关，但也可独立存在。后者原因尚不明确。除上述的影像特点外，缺乏相关的特殊的神经系统或临床表现有助于其与其他脑干病变鉴别。

图7很可能与SVD相关的桥脑片状/不规则的高信号，CT上不显示

重要的是，基底核及丘脑可以见到类似于(或可能已经明确为)SVD相关的WML的局部高信号(图8)。与白质区内的病灶比较，这更难与真正的局部缺血损害区分，如梗死的残留。存在争议的是白质传导束也通过基底核，可有信号改变，从而验证了WML的术语。另一方面，某种程度上，这种信号异常主要累及灰质或除外白质传导束，常规的MRI检查不能确定，提示应该对深部灰质的高信号病变分开评估。或者可用统一的定义“皮层下高信号”同时涵盖WML和基底核及丘脑的高信号。

图8深部和侧脑室旁白质和基底核区(A)CT的低密度影和(B)MRI的FLAIR序列的高信号。(B)MRI也显示基底核区类似脑脊液信号影，可能是扩大的血管周围间隙和陈旧腔隙性梗死(箭头所示)

一些特殊的小血管异常和白质特征性分布有关，与常见的不同，比如CADASIL的WML)多出现在题极、外囊以及幕下(图9)。同样，其他遗传性SVD也可能有特殊的白质病变分布特点。

图9疑似CADSIL的WML分布模式，WML也累及颞极(白图所示)及外囊(箭头所示)

量化WML的负荷

为临床及研究目的，需要获得总的SVD相关的WML负荷的测量方法。肉眼及常规影像检查相对快捷简便。因此，已开发了几种评定量表，对WML进行分级，部分也旨在同时适用于CT/MRI。总体来说，这些量表显示出良好的评价一致性，并且与从完全定量得到的白质损伤体积充分相关。然而，很明显一些观察到的WML与临床表现和血管危险因素之间关系的差异至少部分归因于所采用的评分系统不同，而不是真正的区别的证据。这种以及非线性评分系统显然有利于真正的体积测量。然而，全定量技术还是有一些缺陷，包括老龄脑和WML本身的信号改变]。此外，在发生脑WML之前常有信号轻微的增加，证明其常隐性发展，同时容易使人难以区分异常和正常的WML。在多中心的研究中由于应用不同的MRI扫描，不能提供完全一致的序列而使得这些问题就显得尤为突出。令人欣慰的是，尽管研究者们应用不同的测量和评分方法，但是研究结果均显示出WML受累与临床表现具有相关性。对白质损害的测量方法的研究仍是我们面临的一个挑战。

结论

常规的脑影像学检查特别是MRI的应用能发现SVD相关的WML的白质损害病灶。CT上表现为难以定义的低密度，MRI的T₂相呈高信号。深部白质的WML从点状到融合成片的病变，纵向可平行于侧脑室边。虽然常规的MRI显示的WML的不同表现和程度对整体的白质病变的严重程度给出了良好的评价，但WML仅仅是非常规影像所示的SVD相关的白质损害的“冰山一角”。除了一般SVD相关的WML的特征性的影像表现，进一步的单个WML的病因及起源仍然不清楚。除用于鉴别诊断外，CT对于WML的科学性和临床评价并没有太大的应用价值。