中华影像医学?儿科卷(第2版)
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第四节 遗传性脑白质病

一、肾上腺脑白质营养不良
【概述】
肾上腺脑白质营养不良(adrenoleukodystrophy,ALD)为一组较少见的遗传代谢疾病,病变以累及中枢神经系统和肾上腺为主要特征,分为新生儿肾上腺脑白质营养不良、X-连锁肾上腺脑白质营养不良和肾上腺脊髓神经根病。X-连锁肾上腺脑白质营养不良目前认为是由于溶酶体过氧化物酶的缺乏,导致极长链脂肪酸在细胞内异常堆积,特别是在脑白质和肾上腺皮质内沉积,使该部位组织破坏,从而产生特征性的脑白质和肾上腺皮质损害的临床症状,确切机制目前尚不清楚。
病理上可见脑皮质厚度正常或稍薄;脑白质内出现对称性髓鞘脱失改变,可有显著胶质增生。病变常侵犯胼胝体,主要在压部,一般不会侵犯皮质下弓形纤维,小脑、脑干也可有髓鞘脱失,内囊、外囊、锥体束等可有连续性髓鞘脱失改变,有时病变还侵及豆状核、丘脑、脑干等灰质区域。额叶的髓鞘脱失发生晚。
【临床特点】
X-连锁肾上腺脑白质营养不良常见于男性,早期临床表现为学习困难、注意力不集中、视力下降、平衡障碍和轻微的智力落后。还会出现肌张力减低、癫痫、视力障碍和吞咽困难。
【影像检查技术与优选】
CT能够显示典型病变的特征性表现,有助于发现脑部的一些异常钙化,但是MRI在检查脑部微小异常时敏感性较CT高,能对本病作出全面的评价。MRS可以为一些疾病提供诊断信息,有利于家族性病例早期诊断及治疗。
【影像学表现】
1.CT
典型表现为双侧脑室三角区周围白质片状对称性低密度区,呈蝶翼状,可累及胼胝体压部。病变区的境界清晰,无占位表现,随病程进展病变区域可逐渐扩大,病灶区域可见钙化。晚期病例可出现脑萎缩。
2.MRI
顶枕部白质病变由内向外分为三个区,即中央区、中间区及外周区。中央区为完全性脱髓鞘的白质纤维和少量星形细胞,无炎症反应,T 1WI呈更低信号,T 2WI呈更高信号区,增强扫描无强化;中间区为白质脱髓鞘和炎症反应最活跃的区域,T 1WI呈稍低信号,T 2WI呈高信号,增强扫描呈环状强化;外周区为急性脱髓鞘区,无炎症反应,T 1WI信号改变不明显,T 2WI呈高信号,增强扫描不强化。
3.受累部位有几种常见类型
图1-4-18 肾上腺脑白质营养不良的MRI表现
a、b.T 2WI示双侧侧脑室三角区周围白质对称性分布不规则高信号,病灶边界清晰,无占位效应;c.T 1WI上述病灶呈不均匀低信号;d.T 2 FLAIR示双侧侧脑室三角区周围白质对称性分布高信号,病变呈蝴蝶形
顶枕叶、胼胝体压部深部白质受累,约占66%,主要见于儿童脑型(图1-4-18);额叶、胼胝体膝部,约占15%,主要见于成人型;额叶或皮质脊髓束受累;原发小脑白质受累;顶枕叶和额叶同时受累。另外,病变可以累及视通路和听觉通路。ALD最典型的MRI为双枕叶对称蝶翼状病灶,累及顶叶、颞叶及胼胝体压部,使病变双侧相连(图1-4-19a~d),脑干皮质脊髓束均对称受累(图1-4-19g、h)。MRI增强检查可见双枕叶病变周边及脑干病变强化。
【诊断要点】
本病的诊断依赖于红细胞培养中超长链脂肪酸(very long chain fatty acid,VLCFA)明显增高,基因检测 ABCD1确诊。但是典型的临床表现结合CT或MRI可提示本病。
【鉴别诊断】
本病应与播散性坏死性脑白质病和亚历山大病鉴别。播散性坏死性脑白质病也表现为局限性对称性髓鞘破坏,但低密度病变始于侧脑室前角周围白质,并由前向后蔓延,两者影像学表现有所不同。亚历山大病起病早,均在1岁以内,病程短,患者多死于婴儿期或儿童期。影像学表现结合临床和实验室检查可鉴别。
二、异染性脑白质营养不良
【概述】
异染性脑白质营养不良(metachromatic leukodystrophy,MLD)是由于硫酸酯酶-A缺乏和硫酸酯酶-A的辅酶活性降低引起的弥漫性脱髓鞘病变。
【临床特点】
图1-4-19 肾上腺脑白质营养不良的MRI表现
a~d.双侧丘脑、内囊后支、侧脑室三角区周围白质对称性分布T 1WI低信号、T 2WI高信号,T 2 FLAIR为高信号,双侧侧脑室三角区周围白质可见对称DWI高信号;e~h.T 2WI示中脑、双侧小脑半球高信号,DWI未见高信号
按照症状出现的时间,分为婴儿型、少年型和成人型。婴儿型患者早期临床表现为步态异常和斜视,随年龄增长而出现语言障碍、痉挛以及智力落后,患者通常在4岁以内死亡。少年型比较少见,在5~7岁出现神经系统症状,病情进展缓慢,通常表现为学习落后。成人型少见,临床表现为精神症状以及进展性皮质脊髓束、皮质延髓束和锥体外系症状。
【影像检查技术与优选】
CT可以显示病变的程度和范围,而MRI敏感性较CT高,可以对疾病累及的范围及脑损伤的程度做出全面的评价。
【影像学表现】
1.CT
表现为进行性脑萎缩和大脑白质中心弥漫性低密度影,增强后无强化。
2.MRI
表现为大脑深部白质区对称性T 1WI低信号、T 2WI高信号,疾病后期会蔓延到周围白质(图1-4-20a~c)。疾病首先累及侧脑室后角和三角区周围白质,也可以见到早期小脑白质受累。晚期累及皮层下白质、小脑白质,并出现萎缩。半卵圆中心出现“虎纹”或“豹斑”征。“虎纹”或“豹斑”征是指病变区内受累和未受累的髓鞘交错呈条纹状,从侧脑室表面到外周(图1-4-20a~c)。一半以上的患儿会累及胼胝体(膝部和压部)和内囊后肢(图1-4-20d~f),部分累及脑干锥体束。
图1-4-20 异染性脑白质营养不良的MRI表现
男,2岁。a~c.双侧大脑半球白质可见弥漫大片状T 1WI低信号、T 2WI高信号,呈“虎纹样”改变,DWI可见散在斑点状高信号;d~f.双侧大脑半球白质及胼胝体可见大片T 1WI低信号、T 2WI高信号,胼胝体病变呈DWI高信号
【诊断要点】
异染性脑白质营养不良的影像学表现有特异性,侧脑室周围白质受累为主,“虎纹”或“豹斑”征,累及胼胝体,高度提示本病,单纯影像学检查仅能显示病变累及范围和疾病损伤的程度,确诊主要依靠实验室检查。
【鉴别诊断】
本病应与球形细胞脑白质营养不良鉴别,球形细胞脑白质营养不良起病急,患者多于1岁以内死亡,病变早期可见基底节区、丘脑、放射冠、内囊后肢、大脑皮质、脑干及小脑齿状核斑片状或点状病灶,两者早期影像学表现有所不同。病变晚期影像学表现相似,可通过实验室检查鉴别。
三、白质消融性白质脑病
【概述】
白质消融性白质脑病(leukoencephalopathy with vanishing white matter,VWM)又称儿童共济失调伴中枢神经系统髓鞘化不良(childhood ataxia with central nervous system hypomyelination,CACH),是儿童时期较为常见的遗传性脑白质病之一,为常染色体隐性遗传。儿童发病为主,但各年龄段均可发病;白种人发病率高于非白种人。本病1993年首次报道,2002年发现致病基因 EIF 2B1- 5,可导致真核细胞蛋白质翻译启动异常。国内在2006年由北京大学第一医院报道首例确诊病例。
【临床特点】
临床表现差异大,按起病年龄可以分为先天型、婴儿型、早期儿童型、青少年型、成年型。发病年龄同病情程度呈负相关。早期儿童型多见,患儿在儿童早期发育正常,之后出现反复的进行性共济失调和痉挛性瘫痪。van der Knaap等提出了VWM的临床诊断标准:早期精神运动发育基本正常或轻度落后;儿童期出现进行性神经系统功能倒退,发热或轻微头部外伤均可引起病情加重;神经系统症状主要包括小脑共济失调及肢体痉挛。
【影像检查技术与优选】
从临床诊断标准可以看出,MRI平扫对诊断具有重要意义。
【影像学表现】
MRI以弥漫对称性脑白质病变伴囊性变为特点。
大脑半球脑白质病变以中央白质为主,而皮层下白质、胼胝体外层、内囊和前联合相对不受累。早期可表现为扩散受限,DWI呈高信号,之后可以出现白质疏松、白质囊性变。囊变位于侧脑室周围和放射冠,信号接近于脑脊液信号,T 2 FLAIR呈低信号,DWI为低信号,囊变灶多呈“融化样”,同周围白质分界不清为其特点(图1-4-21a~g)。
小脑白质及脑桥中央被盖束也可以出现异常信号(图1-4-21h)。小脑可以萎缩。灰质不受累,少数患者丘脑和苍白球可出现一过性改变。
儿童型影像表现典型。成人型通常无明显囊变,脑萎缩。新生儿型以白质水肿为主要表现,尚未发生白质疏松和囊变。
MRS代谢物显著减低,可出现Lac和Glu的升高。
图1-4-21 白质消融性白质脑病的MRI表现
男,18个月,临床诊断白质消融性白质脑病。a~d.双侧大脑半球白质弥漫对称性T 1WI低信号、T 2WI高信号,T 2 FLAIR为低信号,DWI为低信号(提示囊变),双侧外囊、内囊后肢、胼胝体可见受累,胼胝体膝部及压部可见DWI高信号;e、f.双侧侧脑室旁白质弥漫对称性T 1WI低信号、T 2WI高信号;g.双侧半卵圆中心白质弥漫性T 2WI高信号;h.脑干、双侧小脑半球白质T 2WI高信号
【诊断要点】
本病临床、病理、分子、影像特点均较为独特。儿童早期精神运动发育正常或轻度落后,之后出现神经系统功能倒退,小脑共济失调及肢体痉挛;MRI表现为弥漫性对称性大脑白质受累,白质异常在T 1WI、T 2WI及T 2 FLAIR上逐渐演变为脑脊液相同的信号,要考虑本病,基因可确诊。
【鉴别诊断】
临床和影像需同急性播散性脑脊髓炎、线粒体脑病及MLD、伴皮质下囊肿的巨脑性脑白质病(megalencephalic leukoencephalopathy with subcortical cysts,MLC)等脑白质病鉴别。急性播散性脑脊髓炎同样可以由发热起病,但颅内病灶为不对称性分布、多灶性,灰白质同时受累,而VWM则融合片状、对称分布、累及白质、灰质不受累。线粒体脑病白质病变范围没有VWM广泛,且囊变边界清晰。MLD同样为中央白质对称性高信号,但无囊变。MLC患儿存在巨头,囊肿多位于颞极和额顶叶交界部的皮层下白质。
四、佩-梅病
【概述】
佩-梅病(Pelizaeus-Merzbacher disease,PMD)是一种少见的脑白质营养不良性疾病,特征性病理改变为神经髓鞘不能正常形成,而非其他遗传性脑白质营养不良的脱髓鞘改变。
【临床特点】
PMD可分为经典型和先天性,两者临床表现和解剖异常相似,但发病年龄和致病基因不同。
经典型为X-连锁隐性遗传性,致病基因 PLP1位于Xq22.2,常见于婴儿期,髓鞘可以部分形成;患者早期出现眼球震颤,随后出现不自主运动和痉挛。病变过程进展缓慢,易误诊为脑瘫,通常在青少年晚期和成人早期死亡。
先天性为常染色体或X-连锁隐性遗传,是由于蛋白脂质蛋白(PLP)和其异构产物(DM20)的基因编码异常造成,于出生后或婴儿期发病,髓鞘受到的影响较经典型更严重。除了眼球震颤和锥体外系运动功能亢奋外,患者还可出现痉挛、视神经萎缩。病变进展迅速,常于儿童期死亡。
【影像检查技术与优选】
CT能够显示白质异常,但是没有特异性,MRI较CT敏感性高,MRI波谱有助于疾病的诊断。
【影像学表现】
1.CT
表现为白质区低密度影,进行性白质萎缩。
2.MRI
表现为弥漫性脑白质髓鞘化落后甚至未髓鞘化,造成灰白质信号对比逆转,似新生儿样(图1-4-22)。在髓鞘化落后的半卵圆中心高信号白质内,可以存在髓鞘化相对正常的髓鞘岛,表现为斑片状相对低信号区,形成“豹斑”样改变,即“豹斑征”。随着病情进展,可以出现大脑半球萎缩、胼胝体变细。MRS显示病变晚期NAA下降,胆碱升高,部分文献报道早期NAA轻度升高。
图1-4-22 佩-梅病的MRI表现
男,9个月。a、b.全脑白质呈弥漫性T 1WI低信号、T 2WI高信号,脑白质髓鞘化程度明显落后;c、d.T 2 FLAIR、DWI未见明显异常信号;e、f.双侧小脑半球白质呈T 1WI低信号、T 2WI高信号,但脑桥中央白质呈T 1WI高信号、T 2WI低信号
【诊断要点】
本病为一种少见的遗传病,患者通常有家族史,结合实验室检查,特别是染色体检查可确诊本病,MRI上有助于评价疾病的累及范围及髓鞘缺失的程度。
【鉴别诊断】
影像学表现为髓鞘化低下,需与佩梅样病(Pelizaeus-Merzbacher-like disease,PMLD)鉴别,PMD 为X-连锁遗传,发生于男性,而PMLD为常染色体隐性遗传,可发生于男性或女性;MRI上,PMD脑桥在T 2WI为低信号,而PMLD脑桥为高信号有助于鉴别。
五、亚历山大病
【概述】
亚历山大病(Alexander disease,AxD),又称纤维蛋白样脑白质营养不良(fibrinoid leukodystrophy),病因不明。
【临床特点】
本病常于1岁以内发病,有时甚至在生后几周内发病,通常在婴幼儿期死亡。最常见的临床表现是头大、进行性精神运动发育迟滞。
【影像检查技术与优选】
CT能够显示病变累及的范围,而MRI检查较CT敏感,有助于疾病的诊断。
【影像学表现】
1.CT
表现为额叶白质区低密度影,逐渐向后延伸至顶叶和内囊,同时累及基底节结构(尾状核头及壳核),疾病早期可见侧脑室旁带状高密度影,增强后可见强化。常可见透明隔间腔。
2.MRI
表现为额叶白质内T 1WI低信号,T 2WI高信号影,逐渐向后延伸至顶叶白质、内囊和外囊。早期病变累及白质,后期大脑受累区域会发生囊变。同时累及基底节结构(尾状核头及壳核),疾病早期可见侧脑室旁带状异常信号影,呈T 1WI稍高信号,T 2WI稍低信号,DWI稍高信号,增强后可见强化(图1-4-23)。
2001年,verder Knapp等提出了MRI的诊断标准:①广泛脑白质异常,包括肿胀、信号改变、白质萎缩及囊性变,以额叶为著;②脑室周围存在T 1高信号、T 2低信号带;③基底节及丘脑异常,包括信号增高、肿胀、萎缩、T 2WI信号改变;④脑干异常,以中脑和延髓为著;⑤增强扫描存在以下部位强化,室管膜、脑室周围环、额叶白质、视交叉、穹窿、基底节、丘脑、齿状核和脑干。5条满足4条即可诊断本病。2011年Yoshida提出了基于综合征和MRI受累部位的新分类,分为脑型、延髓型、中间型。
【诊断要点】
本病通过临床表现和影像学表现相结合诊断。
图1-4-23 亚历山大病的MRI表现
男,8岁,抽搐。a~d.双侧尾状核头、壳核前部、额叶白质、侧脑室后角旁可见对称片状T 1WI低、T 2WI高信号,T 2 FLAIR为高信号,DWI未见异常高信号;e、f.双侧侧脑室旁、半卵圆中心白质可见片状对称T 2WI高信号
【鉴别诊断】
本病需要其他脑白质病如ALD及Canavan病鉴别。额叶受累为主的ALD累及胼胝体压部,不累及基底节,且增强扫描有白质病变边缘强化及脑干锥体束强化有利鉴别。而Canavan病累及全脑白质,而不是以额叶为主,累及苍白球和丘脑有利鉴别。
六、伴皮质下囊肿的巨脑性脑白质病
【概述】
伴皮质下囊肿的巨脑性脑白质病(megalencephalic leukoencephalopathy with subcortical cysts,MLC)是婴儿期发病的遗传性脑白质病。1995年Van der Knaap等首先报道该病,故又称为Van der Knaap病。该病致病基因为 MLC1GlialCAM基因。
【临床特点】
MLC的临床表型同基因型有着高度的相关性。 MLC1MLC2A突变型临床表现为经典型,经典型于婴儿期发病,1岁之内出现巨脑,头围增大;运动功能缓慢恶化,可以出现构音障碍,部分患儿可出现锥体外系症状。认知功能障碍发生晚、进展慢。 MLC2B突变型临床表现为缓解型,患儿1岁之内临床表现同经典型,1岁之后症状逐渐改善,有些患儿临床症状甚至可以消失。
【影像检查技术与优选】
MRI平扫、MRS有特征性表现。
【影像学表现】
1.CT
脑白质弥漫低密度,颞极区白质囊肿。
2.MRI
表现为弥漫性脑白质病,伴有颞极和/或前额部皮质下囊肿。MRI显示脑白质弥漫肿胀,伴异常信号,脑室及蛛网膜下隙受压(图1-4-24a、b)。由于含水量极高,T 2 FLAIR序列部分脑白质信号可以低于皮层信号,DWI显示为高信号。皮质下囊肿总是出现在颞叶前部(图1-4-24c),也可见于额顶区。胼胝体及内囊通常不受累,皮层及深部灰质不受累(图1-4-24a、b)。对比增强在疾病的任何时期均不强化。
缓解型患者,早期MRI异常表现较经典型表现轻,典型表现为颞叶前部囊肿,但并不一定存在;首诊时MRI异常表现随访时可以显著改善甚至恢复正常。小脑白质正常。
经典型MRS显示单位体积所有物质含量减低,提示含水量增加。较重患者甚至无法检出代谢产物。
本病临床及影像学表现同基因型均有显著相关性,但 MLC1和隐性 GlialCAM基因突变从临床表现和MRI表现上均无法区分。
【诊断要点】
1岁之内头围增大,临床表现较轻,MRI表现为弥漫性脑白质病伴颞极皮质下囊肿,提示本病诊断,确诊需要基因检测。
图1-4-24 伴皮质下囊肿的巨脑性脑白质病的MRI表现
女,3岁,巨脑、癫痫,诊断为MLC。a.双侧大脑半球脑白质弥漫的T 2WI高信号,枕叶受累相对轻,中央白质相对不受累(内囊前肢、胼胝体);b、c.T 2WI脑干亦见对称性受累,双侧颞极可见皮质下囊肿,T 2 FLAIR呈边界清楚的低信号
【鉴别诊断】
巨脑伴弥漫性脑白质异常的疾病,除了MLC,还有亚历山大病、Canavan病、L-2-羟基戊二酸尿症(L-2-HGA)、GM1和GM2神经节苷脂贮积症等。应结合临床、MRI表现及实验室检查进行鉴别。其中,Canavan病可出现苍白球和丘脑受累,无皮层下囊肿,MRS显示高大NAA峰。亚历山大病早期以额叶为主,累及基底节;L-2-羟基戊二酸尿症(L-2-HGA)仅皮层下白质累及,可累及基底节及小脑齿状核;GM1和GM2神经节苷脂贮积症表现为脑白质髓鞘化迟缓,丘脑钙化。
七、Aicardi-Goutières综合征
【概述】
Aicardi-Goutières综合征(Aicardi-Goutières syndrome,AGS),由Jean Aicardi和Françoise Goutières两人在1984年首次提出,是一组罕见的遗传性疾病,以神经系统和皮肤受累为主。目前有7种基因型, TREX1RNASEH2BRNASEH2CRNASEH2ASAMHD1ADAR1IFIH1,分别对应AGS1~7型,具有遗传和临床异质性。
【临床特点】
患儿可以出现神经系统、皮肤、血液系统等多种表现,按起病年龄分为新生儿型和晚发型。新生儿型多与 TREX1基因缺陷相关,多于生后4个月内发病,主要表现为易激惹、喂养困难、惊厥、肝脾肿大、血小板减少等,容易同感染混淆。晚发型同 RNASEH2B基因缺陷有一定相关性,多于生后4~12个月发病,常以严重的脑病起病,呈亚急性病程,发热、易怒、功能丧失、头围成长缓慢。病程持续数月,之后无明显进展。冻疮样皮损、脑脊液淋巴细胞增多、IFN-α水平增高对AGS诊断均有重要意义。
【影像检查技术与优选】
CT可以检出钙化,仅MRI检查容易忽略钙化,造成误诊。
【影像学表现】
神经影像学主要表现为脑白质病、钙化、脑萎缩。
1.钙化
主要累及基底节和深部脑白质(图1-4-25a~c),病程1个月之后钙化才会变显著,颅内钙化不是诊断AGS的先决条件。MRI常规序列不易发现颅内钙化,建议怀疑本病时增加GRE序列或SWI序列帮助检出钙化。当临床和MRI提示AGS,但MRI未检出钙化时,需要行CT检查。
2.脑白质病
脑白质异常可为弥漫性,或前部重于后部(图1-4-25d),少见脑室周围为主,伴侧脑室枕角和额角扩大。白质稀疏常出现在额极和颞极,伴随水肿。额颞叶深部白质可以存在囊肿,边界清晰。
3.脑萎缩
大部分患者早期出现萎缩。大脑萎缩以白质减少为主,皮质相对不受累,基底节萎缩可以伴双侧纹状体坏死。脑干亦显著萎缩,小脑同样可以出现萎缩。
4.其他表现
脑血管病变(动脉狭窄及动脉瘤)可见于 SAMHD1基因型患者。1/3患者存在髓鞘化延迟,主要出现在生后1年内,随访患儿髓鞘化进步。
图1-4-25 Aicardi-Goutières综合征的CT及MRI表现
男,6岁,基因确诊AGS。a、b.头颅CT显示双侧基底节区、丘脑、后头部深部白质对称性钙化,双侧额极白质可见对称性低密度灶;c.T 2WI显示双侧基底节信号高-低混杂,丘脑腹外侧信号稍低,对钙化显示不及CT;d.T 2WI示双侧额极皮层下白质对称性显著高信号
影像表型同基因型存在一定关联:额颞叶白质疏松、囊变、严重钙化与 TREX1显著相关,髓鞘化延迟与 RNASEH2B相关,脑血管病变与 SAMHD1相关。
【诊断要点】
神经系统异常、冻疮样皮损、血浆和脑脊液IFN-α水平增高的临床表现,以及颅内钙化、脑白质病、脑萎缩的典型影像表现可以帮助诊断AGS。基因检测阳性。
【鉴别诊断】
AGS表现为早发颅内钙化、脑萎缩、白质异常伴囊肿,需要鉴别先天性TORCH感染和一系列遗传性脑白质病。先天性TORCH感染的钙化常为“带状”,并可见多微小脑回等脑回异常。MLC存在颞极囊肿,患儿头大,无皮损,无颅内钙化。线粒体病可出现颅内钙化及脑白质病变,生长发育多正常,可伴有Lac升高。
八、先天性肌营养不良
【概述】
先天性肌营养不良(congenital muscular dystrophy,CMD)是指出生时或出生后数月内出现的原发性、进行性肌肉病,肌肉病理以肌营养不良为特征性改变。不同亚型临床表现差异较大。
【临床特点】
CMD可以分为laminin-α2阴性和阳性两类。laminin-α2阴性患儿多在出生时或出生后6个月内发病,表现为肌力、肌张力低下,关节挛缩,面肌和呼吸肌受累,无眼部症状,无或轻度神经精神发育迟滞。laminin-α2阳性又分为α-DG病和非α-DG病,α-DG病包括福山型、肌-眼-脑病(muscle-eye-brain disease,MEB)、Walker-Warburg综合征(Walker-Warburg syndrome,WWS)等亚型,各亚型致病基因不同。Walker-Warburg综合征较重,生后即可出现面肌和四肢肌张力低下,神经系统症状突出,伴有多种眼部症状,患儿伴“鹅卵石样”无脑回畸形、小脑脑干发育不良、广泛白质异常;肌-眼-脑病伴严重近视、视网膜变性、巨脑回、多小脑回、脑积水、中线结构异常。福山型日本人最常见,以肌肉受累症状突出,伴广泛先天性神经系统畸形,眼部症状。
【影像检查技术与优选】
MRI能更好地观察白质异常及神经元移行异常。
【影像学表现】
神经元过度移行,形成“鹅卵石样”无脑回畸形,MRI表现为大脑皮层增厚呈结节样,灰白质交界不规则,灰质岛不规则伸入皮层下白质,皮层下白质髓鞘化延迟(图1-4-26a~d)。3种CMD亚型严重程度不同,影像学表现也不尽相同。
WWS较重,皮质表现典型,伴脑积水、胼胝体发育不良和重度髓鞘化延迟,可以伴脑干Z形扭曲,偶见枕叶脑膨出。
MEB为弥漫性皮层增厚、脑沟减少变浅,额叶最明显;另可见中脑水管狭窄,伴脑积水、小脑蚓发育不良、小脑无-多小脑回、片状白质异常信号和胼胝体发育不良。
福山型,“鹅卵石样”无脑回畸形多见于颞-枕叶,皮层增厚,外表面光滑,内表面不规则;白质异常被认为是髓鞘化延迟所致,多位于侧脑室旁,髓鞘化过程不同于正常进程,而是由皮层下白质向中心进展,随着年龄增长,白质异常减轻。另见额叶多小脑回、小脑发育不良和微囊(图1-4-26e、f)。
图1-4-26 先天性肌营养不良的MRI表现
男,2岁,CMD患儿。a~d.双侧额叶脑回增大,额、枕叶白质可见大片T 1WI低信号、T 2WI高信号,T 2 FLAIR为高信号,DWI为低信号;e.双侧小脑半球白质可见片状T 2WI高信号,并可见多发多囊状高信号;f.矢状位T 1WI示脑干及小脑细小
【诊断要点】
诊断应结合患者肌肉、眼部等症状,最终由基因检测确诊。
【鉴别诊断】
需同神经元移行异常疾病进行鉴别。各亚型表现亦有相似之处,影像可以初步鉴别,特别是小脑发育不良伴微囊,有利于本病的诊断,确诊需基因检测。
九、Canavan病
【概述】
Canavan病(Canavan disease,CD)又称海绵状脑白质营养不良(spongiform leukodystrophy)或van Bogaert-Bertrand病,是一种罕见的常染色体隐性遗传脑白质病,以脑白质海绵样变性为病理特征。本病多见于男性,德裔犹太人发病较其他种族多。致病基因为天冬氨酸酰基转移酶( ASPA)基因,定位于17pter-p13。正常情况下,NAA在脑组织中合成,由天冬氨酸酰基转移酶水解; ASPA基因突变导致该酶功能缺陷,不能正常水解NAA,NAA在脑组织中异常堆积,并进入脑脊液、血液,由尿排出。因此患者脑脊液、血液、尿中NAA均升高,从而影响中枢神经系统和骨骼肌,产生临床症状。
【临床特点】
临床表型与基因型相关性较强。依据发病时间可分为新生儿型、婴儿型、少年型。新生儿/婴儿型(重型)生后不久即出现肌张力低下、巨脑和竖头困难三联征,随着年龄增长,发育落后愈发明显。患儿运动发育落后,不能独坐、站立、行走、说话,之后肌张力低下转变为痉挛,并出现视神经萎缩、喂养困难。少年型(轻型)患者发育迟缓可能是唯一的表现。
【影像检查技术与优选】
MRI平扫及MRS为首选检查方法。
【影像学表现】
MRI
新生儿/婴儿型(重型)表现为弥漫对称性脑白质和基底节T 1WI低信号、T 2WI高信号(图1-4-27a~c)。早期累及皮层下脑白质,即弓形纤维受累,可表现为白质肿胀,继而向大脑半球深部白质扩展。枕叶病变常较颞叶、额叶重。由于髓鞘丢失不涉及胼胝体及内囊,在幕上白质广泛受累时,胼胝体和内囊区一般不受累为特征性表现。基底节可早期受累,苍白球几乎均受累,而壳核不受累,丘脑受累较常见。小脑及脑干较少受累,小脑齿状核可以受累。增强检查无异常强化。DWI可为高信号,ADC值可减低(图1-4-27d、e)。随着病变的进展,可出现弥漫性脑白质和大脑皮层萎缩。MRS显示NAA显著升高具有重要的诊断价值,伴Cho和Cr下降,常出现异常Lac峰(图1-4-27f)。
少年型(轻型)脑白质受累无弥漫性表现,病变可局限在皮层下白质和/或基底节,甚至MRI可正常。基底节信号增高,使其影像表现同线粒体疾病相似。
图1-4-27 Canavan病的MRI表现
女,23个月,巨头。a~c.T 2WI示双侧弥漫对称性皮层下白质高信号,枕叶较前部重,中央白质及胼胝体、内囊后肢未见受累。苍白球、丘脑、内囊前肢、外囊、脑干、桥臂、小脑齿状核可见受累。壳核未见受累;d、e.上述病变DWI信号增高,ADC值减低;f.MRS(TE = 144)示NAA显著升高
【诊断要点】
3~5个月龄出现肌张力低下、巨脑、竖头困难三联征,影像学检查为脑白质病,需考虑新生儿/婴儿型(重型)Canavan病,诊断依赖尿NAA浓度测量,分子基因检测可以用于确诊。青少年型(轻型)Canavan病影像表现同线粒体病相似,对诊断帮助不大;尿NAA为轻度升高,诊断需依赖 ASPA基因检测。
【鉴别诊断】
本病影像表现为巨脑加脑白质营养不良,需同亚历山大病(AxD)和MLC等相鉴别。①AxD:主要依据白质病变分布和扩展范围不同,CD主要为皮层下白质向中心扩展,增强无强化;而AxD为额叶分布,由前向后扩展,存在特殊部位的异常强化;②MLC:CD通常生后1年内发病,而MLC常于生后第2年发病;CD苍白球受累而壳核正常,而MLC无此表现;且CD不存在颞或额顶皮层下囊肿。另外,皮层下白质早期受累有利于与Krabbe病和异染性脑白质营养不良的鉴别。MRS表现为NAA明显增高为Canavan病特有,是本病同其他脑白质病鉴别的重要影像特征。
十、球形细胞脑白质营养不良
【概述】
球形细胞脑白质营养不良(globoid cell leukodystrophy),又称克拉伯病(Krabbe disease),是一种罕见的常染色体隐性遗传病,是β-半乳糖苷酶缺陷所致的溶酶体病。主要病理改变为脑室旁和半卵圆中心脑白质脱髓鞘。镜下可见病灶区白质内血管周围簇状分布的异常巨细胞,胞质丰富,内含大量的半乳糖脑苷脂。
【临床特点】
常于3~6个月急性起病,临床表现为焦躁、易激惹、间断发热、喂养困难、肌张力增高和发育延迟,病情进展可表现为视神经萎缩和听觉过敏,患者常于1年内死亡。
【影像检查技术与优选】
MRI为首选检查方法。
【影像学表现】
1.CT
病变早期,在发现脑白质密度减低之前,或发现脑白质密度减低的同时,可见基底节区、丘脑、放射冠、内囊后肢、大脑皮质、脑干及小脑齿状核斑片状或点状高密度影,脑室及脑沟形态可正常。中、晚期表现为弥漫性脑白质密度减低区,脑室、脑沟、脑池明显增宽(图1-4-28)。
图1-4-28 球形细胞脑白质营养不良的CT表现
a~d.CT平扫示双侧大脑半球皮层下区及侧脑室旁白质区广泛对称性低密度病变,边界清晰,脑室呈不规则扩张
2.MRI
表现为脑白质多发受累,中枢神经系统和周围神经均可受累。影像学表现同年龄存在相关性。早发型患儿早期即出现小脑白质、深部灰质核团(齿状核、基底节、丘脑)、锥体束(皮质脊髓束)受累,晚期可出现脑萎缩、胼胝体受累(体后部、膝)、幕上顶枕叶白质受累。晚发型患者以锥体束受累最为明显,其次为胼胝体、顶枕叶白质病变,无小脑及深部核团受累(图1-4-29),晚发型约20%合并周围神经病变。
【诊断要点】
MRI虽具有较高的敏感性,但特异性不高,本病主要依靠白细胞或成纤维细胞酶学检查,再结合影像学改变,可确诊本病。单纯影像学检查仅对病变累及范围及损伤程度进行评价,缺乏特异性,实验室检查是主要诊断依据。
【鉴别诊断】
需要与MLD及GM1神经节苷脂贮积症鉴别,MLD侧脑室旁白质病变广泛,有“虎纹征”或“豹斑征”,不累及基底节有利于鉴别。GM1神经节苷脂贮积症也有丘脑钙化及白质病变,但白质病变为髓鞘化迟缓,眼底有樱桃红斑有利于鉴别。
十一、科凯恩综合征
【概述】
科凯恩综合征(Cockayne syndrome,CS)又称侏儒-视网膜萎缩-耳聋综合征,或小头、纹状体小脑钙化和白质营养不良综合征,为常染色体隐性遗传病,主要致病基因为 ERCC6ERCC8。于1936年由Cockayne首次报道。以小头、身材矮小、早老面容、耳聋、光敏性皮炎,视网膜变性等为特征。
图1-4-29 球形细胞脑白质营养不良的MRI表现
男,8岁,抽搐。a~d.双侧脑室后旁白质、双侧内囊后肢可见对称片状T 1WI低信号、T 2WI高信号,T 2 FLAIR为高信号,双侧内囊后肢可见小片DWI高信号;e.脑干皮质脊髓束可见T 2WI高信号;f.双侧放射冠、胼胝体可见对称片状T 2 FLAIR高信号
【临床特点】
CS分为CSⅠ、CSⅡ、CSⅢ、XP-CS四个亚型。CSⅠ型为经典型,最常见,表现为出生时正常,生后2年内出现生长、发育落后,表现为小头、早老面容、身材矮小。多系统受累,神经系统表现包括智力障碍、共济失调、痉挛、反射异常、步态异常等;皮肤表现为光敏性皮炎等;眼部表现为视网膜变性等;口腔牙齿发育不全等;感音神经性耳聋等。CSⅡ型较重,出生即发病,7岁左右死亡;CSⅢ型较轻;XP-CS兼具着色性干皮病(xeroderma pigmentosum,XP)和CS的症状,但无骨骼肌受累以及中枢神经系统脱髓鞘和钙化。
【影像检查技术与优选】
临床怀疑CS时,CT可检出钙化,MRI平扫可以评价白质髓鞘化和萎缩情况。
【影像学表现】
影像学以颅内钙化、随时间进展的脑萎缩、脑白质髓鞘化低下为特点。
1.颅内钙化
表现为双侧对称性程度不一的钙化,以壳核及脑沟深部的弥漫性皮层钙化最为常见(图1-4-30a、b),也可以发生齿状核、尾状核、苍白球钙化,少见丘脑和白质钙化。壳核钙化可单独发生,也可伴随其他部位的钙化。
2.脑白质异常
幕上白质髓鞘化低下,可以累及胼胝体和内、外囊(图1-4-30c),可以出现类似PMD和MLD的“虎纹征”和“豹斑征”。钙化可以导致纹状体T 1WI高信号,SWI可以帮助检出钙化。
3.脑萎缩
幕上脑萎缩与逐渐进展的白质减少相关,继发脑室增宽,早期即可出现。脑干和小脑通常存在中-重度脑萎缩(图1-4-30d),导致大枕大池。萎缩程度可逐渐加重。
MRS表现为白质和灰质区NAA/Cr减低,白质Cho/Cr减低,灰质Cho/Cr正常或减低,Lac峰升高。
【诊断要点】
CSⅠ型临床诊断标准:
主要标准:①生后生长障碍(2岁时身高、体重均落后5个百分位);②进行性小头和神经功能异常,表现为发育迟缓,继而进行性行为和智力退化,脑MRI显示为脑白质病,部分存在颅内钙化。
次要标准:①光敏性皮炎,伴或不伴皮肤或毛发干燥;②脱髓鞘性周围神经病(肌电图诊断、神经传导检查、神经活检诊断);③色素性视网膜病和/或白内障;④感音神经性耳聋;⑤牙齿异常包括龋齿、牙釉质发育不全、牙齿数量大小形状异常等;⑥侏儒、恶病质体质,伴皮肤变薄、凹眼、驼背;⑦特征性影像学改变包括颅骨增厚、骨骺硬化、骨盆和脊柱异常。
年长儿满足2条主要标准的同时,满足3条次要标准;婴幼儿满足2条主要标准,尤其皮肤光敏性增加时,均应怀疑CSⅠ型。
图1-4-30 科凯恩综合征的CT及MRI表现
男,22个月,发育落后,日光性皮炎,特殊面容,诊断科凯恩综合征。a.CT平扫示大脑半球脑沟深方皮质对称性钙化;b.双侧壳核对称性钙化;c.T 2WI示双侧半卵圆中心高信号,符合髓鞘化低下;d.小脑及脑干萎缩
影像诊断以颅内钙化、幕上白质减少、脑白质髓鞘化低下随时间进展的脑干小脑萎缩为特征,结合患者典型临床表现,可协助诊断及鉴别诊断。
建立诊断需要进行基因检测。
【鉴别诊断】
影像学表现主要从颅内钙化和髓鞘化异常两方面进行鉴别。结合患儿典型临床表现,影像学诊断不难做出。
颅内钙化需同先天性TORCH感染、钙磷代谢性疾病鉴别。以巨细胞病毒感染为例,脑钙化分布为室管膜下脑室周围,常伴脑回异常。AGS的钙化分布在基底节、深部和脑室周围白质,为小的、斑片状钙化。
CS需与PMD等其他髓鞘化低下疾病鉴别。PMD早期MRI表现可以相似,但无颅内钙化。且大部分脑白质病不会伴有生长障碍。
十二、伴脑干与脊髓受累以及脑白质乳酸升高的脑白质病
【概述】
伴脑干与脊髓受累以及脑白质乳酸升高的脑白质病(leukoencephalopathy with brainstem and spinal cord involvement and lactate elevation,LBSL),为一种罕见的常染色体隐性遗传性脑白质病,临床表现及MRI表现不同于其他脑白质病,于2003年由van der Knaap首次报道该病,2007年确定致病基因为 DARS2基因,该基因编码线粒体门冬氨酸-tRNA合成酶,可以解释MRS持续存在的乳酸峰。
【临床特点】
本病临床表现具有特征性,不同于其他脑白质病,表现为儿童期或青春期(偶为成年期)起病,缓慢进展的小脑共济失调及肢体痉挛、脊髓后索功能障碍(位置觉和振动觉下降),神经功能障碍下肢重于上肢,可以出现构音障碍。少数可以出现癫痫、学习困难、认知衰退、意识减低、神经退化、微小头外伤后发热等。大多数患儿在青春期前后就需要依靠轮椅移动。
【影像检查技术与优选】
头MRI平扫、头MRS、脊髓MRI平扫。
【影像学表现】
MRI表现具有特征性,MRI诊断标准为异常信号(T 1WI低信号,T 2WI高信号,DWI高信号)出现在如下部位(图1-4-31):
主要标准:脑白质为不均匀斑点状或均匀融合异常信号,皮层下白质(弓形纤维)相对不受累;脊髓背索或皮质脊髓侧束;锥体束和/或延髓内侧丘系交叉。
图1-4-31 LBSL的MRI表现
女,16岁,诊断LBSL。a~d.T 2WI示双侧侧脑室周围白质(a图中白箭、b图中白箭)、胼胝体压部(b图中白色虚箭)、锥体束(b图中白色细箭、c图中白色细箭)、脑内三叉神经走行区(c图中白箭)、小脑上脚(d图中白色虚箭)、内侧丘系(c图中白色细虚箭、d图中白色细虚箭)、锥体(d图中白色细箭)、小脑下脚(d图中白色虚箭)、小脑白质(d图中白箭)对称性受累
支持标准:胼胝体压部、内囊后肢、小脑上脚、小脑下脚、三叉神经脑实质部分、间脑三叉神经束、延髓脊髓小脑前束、小脑白质。
MRI诊断的建立需符合所有主要标准和至少一条支持标准。
脑白质MRS可以出现乳酸升高,但不是所有患者都一定伴有乳酸升高。
【诊断要点】
本病临床表现及MRI表现均具特征性,先证者的诊断需基因检测确诊。
【鉴别诊断】
脊髓小脑共济失调起病,MRI脊髓背索、皮质脊髓侧束、脑白质信号异常,需考虑维生素B 12缺乏。但维生素B 12缺乏不出现脑干异常,脊髓以颈段脊髓受累为主,而LBSL为全脊髓受累。
MRS乳酸峰升高,伴脊髓小脑共济失调或脑白质异常信号,还需要考虑线粒体病,但LBSL对于脑干及脊髓的选择性受累的特点可以鉴别。
(朱 颖 肖江喜)