苯丙酮尿症（phenylketonuria，PKU）指血苯丙氨酸浓度≥1 200μmol/L（或20mg/dl）的一种较为常见的氨基酸代谢病，是一种先天性常染色体隐性遗传病，男女发病率无明显差异。我国PKU的发病率约为1/11 000。由于先天性苯丙氨酸羟化酶的缺失或功能低下致苯丙氨酸不能代谢为酪氨酸，过多的苯丙氨酸积聚于体内，导致血液及脑内苯丙氨酸升高；同时旁路代谢途径增强，产生异常代谢产物如苯丙酮酸、苯乙酸和苯乙酸谷酰胺等，这些代谢产物对于脑发育有影响。另一方面，酪氨酸的减少影响了脑内神经递质（如多巴胺、5-羟色胺）的合成，也会影响脑功能发育，随之出现一系列的神经系统症状。

临床上典型PKU最多见的症状为智力障碍、癫痫发作、行为异常、湿疹、皮肤及毛发色浅，患者尿液及汗液有鼠臭味或霉味等特征。其中智力发育低下尤为明显，大约90%以上的患儿有中度至重度智力低下，语言障碍最为突出。有些病例亦可出现锥体及锥体外系的改变，如震颤、腱反射亢进、运动过多或过少。

头MRI平扫优于CT。

MRI检查脑白质信号异常为PKU最常见的表现，主要分布于侧脑室后角，病变范围可向前延伸顺次累及双侧侧脑室体旁及侧脑室前角旁白质，范围大小同患者病情严重程度相关（图1-4-1a）。DWI可呈高信号（图1-4-1b）。胼胝体、小脑等也可受累。可伴脑萎缩、髓鞘化落后。部分病例可以有皮层发育畸形及胼胝体发育不良。

典型的神经系统症状、皮肤毛发色浅、鼠尿味等临床特征及血苯丙氨酸浓度升高可诊断本病。MRI双侧脑室后角周围白质异常信号支持本病诊断。

需要与侧脑室后角周围白质异常信号的常见儿童疾病鉴别：

典型表现为T ₂WI上双侧侧脑室后角及侧脑室体旁白质内斑片状的异常高信号伴双侧侧脑室的扩大，以及侧脑室周围白质减少，尤其在侧脑室三角区、侧脑室体旁和半卵圆中心；外侧裂和周围脑沟明显加深增宽，脑灰质逼近侧脑室等，结合患儿窒息缺氧史，可以与PKU相鉴别。

双侧顶枕区白质的异常信号，通过受累的胼胝体压部相连，形成蝴蝶征，这在PKU患者MRI表现中未见。

以深部白质低髓鞘化为主要表现，可见“虎纹”或“豹斑”征，结合临床表现及相关检查易于与PKU相鉴别。

戊二酸血症Ⅰ型（glutaric acidemia type Ⅰ）为常染色体隐性遗传病，由于戊二酰辅酶A脱氢酶基因缺陷，导致戊二酸和3-羟基戊二酸堆积产生神经毒性。

本病临床症状个体差异很大，可表现为巨头，可因发热、手术等诱发急性脑病危象，表现为肌张力低下、舞蹈症、惊厥，造成永久的运动和精神障碍。

MRI平扫为首选检查方法。

MRI检查以纹状体改变、硬膜下积液、外侧裂增宽为特征。

急性期弥散受限，提示为细胞毒水肿。慢性期，可以因神经元丢失和星形胶质细胞增生导致尾状核和壳核萎缩，T ₂WI高信号可以持续存在（图1-4-2a～c）。齿状核及其他深方灰质核团受累有散发报道。纹状体异常可以单独出现，也可以伴随大脑半球脑白质的T ₂WI高信号。脑白质异常常发生在额叶和枕叶的脑室周围和半卵圆中心，弓形纤维和胼胝体通常不受累。

随着疾病的进展，脑萎缩、脑室扩张、基底节萎缩变明显（图1-4-2a～c），也有治疗后脑萎缩好转的报道。

出现于额顶或额颞部（图1-4-2d），额顶可以硬膜下出血，部分患者可以仅表现为脑脊液间隙增宽，部分患者影像学可为阴性。

尿有机酸分析可诊断，确诊需基因和酶活性分析。急性脑病危象的婴儿，影像学以纹状体改变、硬膜下积液、外侧裂增宽为特征，提示本病。

壳核和尾状核异常信号，需同Leigh病鉴别。外侧裂增宽，提示为戊二酸血症Ⅰ型。

尿素循环是肝细胞中存在的一个专门合成尿素的循环过程，是人体清除氨的主要途径。全过程有N-乙酰谷氨酸合成酶（N-acetylglutamate synthetase，NAGS）、氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（carbamoyl phosphate synthetase 1，CPS1）、鸟氨酸氨基甲酰转移酶（ornithine carbamyl transferase，OTC）、精氨酸代琥珀酸合成酶（argininosuccinate synthetase，ASS）、精氨酸代琥珀酸裂解酶（argininosuccinate lyase，ASL）和精氨酸酶（arginase，ARG）共6个酶参与。以上6种酶中任何一种出现结构或功能缺陷，都会影响尿素合成，导致尿素循环障碍，其中鸟氨酸氨基甲酰转移酶缺陷（ornithine transcarbamylase deficiency，OTCD）最常见，为X连锁显性遗传疾病，致病基因位于Xp21.1，男性病情较女性重。尿素循环障碍发生后，导致氨在肝和神经系统内聚集，引起一系列临床症状。

儿童早期发病最为常见，部分酶缺陷患者可以儿童晚期或成人发病。呕吐、食欲减低、拒食、厌食蛋白为最常见的表现。高氨血症首次发作通常在1个月到2岁之间。神经系统常见症状为意识障碍、精神异常、运动功能异常。消化系统症状表现为呕吐、喂养困难、恶心、腹泻、便秘。严重患者生后24～48小时就可以暴发高氨血症，表现为嗜睡、低体温、喂养困难、呕吐等。迟发型常为部分酶缺陷患者（部分OTC缺陷患者，如女性携带者），主要表现为慢性呕吐、发育迟缓、睡眠障碍、惊厥、精神异常等。在摄入过量蛋白或感染应激时血氨升高而出现症状。血、尿代谢物可帮助诊断。

头MRI较CT有优势。

影像表现同临床症状严重程度和高氨血症病程相关。

在新生儿患者，表现为严重的脑肿胀，在CT上呈大脑弥漫性低密度，脑皮质和白质对比消失。

显示弥漫性脑水肿，可累及基底神经节，在尾状核、壳核和/或苍白球上呈T ₂WI高信号，苍白球T ₁WI上呈高信号，但较少累及壳核；MRS显示谷氨酰胺水平增高，存活患者表现为弥漫性脑萎缩。

急性期为脑水肿，可以皮质为主，DWI高信号，侧脑室可变窄。慢性期，因持续性高氨血症可导致皮质萎缩、异常信号，白质软化和囊变、低髓鞘化。较轻的患者脑白质病变在治疗后可以恢复。OTCD患者MRS表现为Gln升高，mI下降（图1-4-3）。

实验室检查证实为高氨血症，血尿代谢检查可区分尿素循环障碍的亚型。

婴儿型持续性高氨血症表现同缺血缺血性脑损伤（hypoxic-ischemic injury，HII）和肝性脑病相似，需结合实验室检查进行鉴别。

甲基丙二酸血症（methylmalonic acidemia，MMA）为常染色体隐性遗传性有机酸血症，存活婴儿中发病率1/250 000～1/48 000。甲基丙二酰辅酶A变位酶缺陷或辅酶腺苷维生素B ₁₂代谢障碍均可以引起甲基丙二酸血症，引起神经、肝脏、肾脏等多系统损伤。至今已发现了7种亚型，其中CblC亚型是常见的一种。神经系统损伤以脑损伤最为显著，病理改变主要包括大脑和小脑的弥漫萎缩，反应性神经胶质增生，髓鞘化延迟，基底节特别是苍白球异常。近期病灶主要是出血和坏死。

新生儿期常以非特异性症状起病，临床诊断较为困难。主要表现为喂养困难、呕吐、惊厥、意识障碍等。可两系或三系减低。如新生儿期没有发现，可出现代谢性酸中毒，常在发热等诱因后出现。临床分为单纯型和合并型。

头MRI平扫为首选检查。其中DWI对早期检出脑白质及基底节病变有帮助，建议作为常规序列。

在新生儿患者中，MRI表现为不明显或非特异性，在未髓鞘化的白质可能会看到轻微的水肿胀，T ₂WI为高信号，这与血管性水肿有关；急性期过后，出现大脑萎缩。脑萎缩是最常见征象，大脑和小脑均萎缩（图1-4-4）。额、颞叶明显，脑外间隙增宽，后期演变为弥漫性脑萎缩。

幕上脑白质肿胀是另一重要征象（图1-4-5）。以额、枕叶为主，皮层下分布或侧脑室周围分布。原因可能是髓鞘化延迟/异常，也可能是血管性损伤。DWI可以为高信号。胼胝体萎缩。

基底节的主要受累部位为苍白球，可以出现出血及坏死（图1-4-4a）。但此征象出现概率并不高。CT可以看到出血或钙化。少数病例可以出现颅内脑实质出血或硬膜下出血。疾病早期，DWI对于检出脑白质与基底节病变有帮助。

可显示血管僵直、分支减少。

单纯型MMA更倾向累及苍白球。合并型则更常出现胼胝体变细、白质异常信号，脑桥短小等表现。

影像学表现不具特异性。脑萎缩，皮层下和侧脑室旁脑白质异常，胼胝体萎缩，MRA血管僵直、分支减少，苍白球受累，需要考虑到本病可能。新生儿期通过串联质谱分析方法可以诊断。

苍白球受累时，MMA需要鉴别核黄疸、一氧化碳中毒等。

丙酸血症（propionic acidemia）为常染色体隐性遗传病。本病为丙酰辅酶A羧化酶（propionyl coenzyme A carboxylase，PCC）缺陷所致丙酸代谢通路异常，导致体内丙酸及其代谢产物前体异常堆积，造成神经系统及其他器官损害。

丙酸血症分为新生儿型和迟发型。新生儿型常见，生后几天出现喂养困难等症状，之后发生进行性脑病，如不能及时诊断和治疗会发生昏睡、惊厥、昏迷、死亡，常伴代谢性酸中毒。迟发型常无症状，在发热、手术、禁食等应激时出现代谢性危象，甚至多器官衰竭，包括呕吐、蛋白质不耐受、肌张力低下、发育落后或倒退、运动障碍、心肌病。另有患者表现为孤立性心肌病。随着时间推移，新生儿和迟发型均表现为生长障碍、智力障碍、惊厥、基底节病变、胰腺炎、心肌病等。

头MRI平扫及MRS为首选检查方法。

新生儿出现丙酸血症和严重脑病时，出现类似于枫糖尿症的MRI改变，已髓鞘化白质结构（脑桥背部、中脑、小脑、内囊后肢、苍白球、丘脑和放射冠中心部）会出现信号异常和肿胀，弥漫性轻度脑白质信号异常可以看到：①较大患儿出现丙酸血症和急性失代偿，MRI可显示基底节区、黑质、齿状核的信号异常和肿胀。大脑、小脑皮质和皮质下白质也可表现为异常信号和轻度肿胀；②在慢性期，MRI表现包括脑萎缩、不同程度髓鞘发育迟缓，尾状核、苍白球、壳核和小脑齿状核异常信号，基底节病变倾向于出现在壳核和尾状核（图1-4-6）。

NAA和MI减低，乳酸增高，Glu增高。

PCC缺陷、尿有机酸分析、血有机酸分析。确诊依据基因和酶活性分析。MRI表现为髓鞘化延迟、白质改变、基底节异常、小脑出血、脑萎缩。

需同其他代谢性疾病鉴别。

枫糖尿症（maple syrup urine disease，MSUD）属常染色体隐性遗传病。由于患儿体内支链酮酸脱羧酶的先天性缺陷，支链氨基酸（缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸）转氨基后形成的支链酮酸不能脱羧而滞留体内，随尿排出，产生特殊的气味。蓄积体内的支链氨基酸及其酮酸衍生物对脑组织产生毒性作用，抑制髓鞘生成，干扰脑内蛋白合成，抑制神经递质功能，使发育中的脑组织受到严重损害。本病主要病理改变为髓鞘形成不良，脑发育不良，胶质细胞增生，脑白质内囊性变。

临床一般分为经典型、间歇型、轻型、维生素B ₁有效型。经典型，生后1周出现临床症状，表现为呕吐、肌张力减低、角弓反张和癫痫。如果疾病没有被发现和进行治疗，患儿将表现为颅内压增高、昏迷，甚至于几周内死亡。轻型通常见于年长儿，表现为昏睡、易怒、恶心、呕吐，最终导致目光呆滞和昏迷。

CT能够显示病变区域的异常表现，但是MRI较CT敏感性高，MRS能够显示特征性波峰，有助于疾病的诊断。DWI是新生儿MSUD脑病最佳的检出方法。

出现临床症状后，颅内超声表现为脑室周围白质、基底节和丘脑区回声增强。

表现为大脑深部白质、脑干背侧、大脑脚和内囊后肢水肿，呈低密度影（图1-4-7）。

新生儿MSUD脑病主要表现为白质显著水肿，以髓鞘化白质水肿为主，呈弥漫或局灶性，特别是小脑深部白质、脑干背侧、大脑脚、内囊后肢、旁运动区白质出现明显水肿。苍白球（偶尔）异常，DWI呈显著高信号，ADC较正常下降20%～30%（图1-4-8）。未及时治疗的病例会出现广泛髓鞘形成不良与脑白质稀疏，皮质萎缩。严重者可出现双侧基底节区对称性变性、坏死及囊变。本病轻型，在婴儿晚期或幼儿早期发病，主要表现为髓鞘缺乏造成的脑干背侧、大脑白质、内囊损伤，合并丘脑、苍白球及中脑异常。MRS表现为在0.9ppm处出现一个明显的波峰，可能与支链氨基酸如亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸异常氧化脱羧累积的支链氨基酸中的甲基有关。

本病的临床诊断标准为特殊尿味及汗味，三氯化铁试验呈绿色，血氨基酸分析亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸增高。智力低下、脑瘫及汗、尿液的特殊气味，结合实验室检查，特别是血、尿氨基酸分析具有诊断意义。虽然影像学检查的敏感性较高，但缺乏特异性，故结合临床表现和实验室检查诊断本病并不困难。

本病患儿常出现神经系统症状，应注意与其他中枢神经系统疾病相鉴别。患儿尿及汗液有特殊气味，结合相关实验室检查有助鉴别。