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脑遗传性疾病影像学诊断综述

时间:2010-01-12 19:01:48  来源:  作者:

     
      脑遗传性疾病少见,已知明确属于该范畴疾病是脑组织发育畸形,主要为结节性硬化和神经纤维瘤病。
    一、结节性硬化
    结节性硬化(Tuberous Sclerosis,TS)、又称Bourneville氏综合征,是由胚胎各胚层的分化发生紊乱所致。
    (一)病因、病理和发病机理
    约20%~50%的患者的病因是常染色体显性遗传伴不完全外显,其余患者可能与基因突变有关。本病少见,发病率约为每30000个活产儿中有1例。
    大脑皮层和室管膜下白色结节为本病的特征性病理改变。结节由神经胶质细胞和各种奇特的异常神经细胞组成,后者具有明显的囊泡状细胞核,部分细胞有多核。大体观察:受累的大脑脑回发亮、坚硬,呈白色。镜下观:大脑皮层结节周围的神经元缩小、变形,排列紊乱。结节中髓鞘溶解或紊乱,可见致密类纤维性神经胶质增生。室管膜下结节最常见于侧脑室体部和枕角,其次为第III、第IV脑室,结节病灶常发生钙化。室管膜下结节向脑室内突出。脑室周围结节可转变成室管膜下巨细胞星形细胞瘤(Subependymal giant-cell astrocytoma,SGCA),发生率约1.7%~10%,此肿瘤多围绕室间孔生长,生长缓慢,常有钙化,属良性肿瘤。

       结节性硬化可并发脑白质异常,主要表现为脑白质内有异位、簇状的类神经元巨细胞及肥大多核星形细胞,呈放射状分布,好发于额叶,内部可出现髓鞘化缺失和分化良好的类纤维神经胶质增生。

    结节性硬化还可有不同程度的脑萎缩、或发育不良的改变。室间孔阻塞时,可见一侧或双侧脑室扩大积水。
    结节性硬化病灶还可累及心、肾、肺和皮质腺等,大多数为错构瘤,病灶内可见异常增生性巨细胞,可伴发心脏横纹肌瘤、多囊肾、肺纤维化、视网膜胚胎瘤等疾病,可并发生钙化和骨化。

     (二)临床表现
    结节性硬化的临床表现主要为皮脂腺瘤、智力迟钝和癫痫三联症,还可见全身各器官并发肿瘤。皮质腺瘤是一种斑痣,常呈肉红色或白色丘疹结节,多在4岁以后出现,随年龄增长逐渐增多,至青春期最明显,以鼻旁、面颊和颔部最多,左右对称,呈蝴蝶状。患者智力低下的程度因人而异。癫痫一般在生后4个月~6个月出现,常呈屈曲性痉挛发作,逐渐加重,演变成局限性发作或大发作,抗癫痫药物难以控制。患者视网膜、皮肤、肺、肾、骨和心脏均可出现肿瘤,部分患者出现多种内分泌异常。

    (三)影像学诊断
    1.传统X线气脑造影诊断
    传统X线气脑造影可见脑室壁的结节呈点燃后淌下的蜡烛滴样外观。
    2.CT诊断
    CT平扫显示脑皮层结节大小不等,多为两侧对称分布的低密度,增强扫描不强化,而室管膜下结节易发生钙化。室管膜下巨细胞型星形细胞瘤一般为等密度,内部可见低密度坏死囊变部分、及高密度钙化灶,增强后呈中等度强化。

    3.MRI诊断
    皮层结节在T1加权像上多呈等信号,少数为低信号,在T2加权像上为高信号,一般不强化。病变区脑皮层扩大,脑回增宽。室管膜下结节以T1加权像显示较好,其钙化部分呈低信号,非钙化部分呈中等信号;T2加权像除钙化部分为低信号外,均呈高信号,结节的非钙化部分可强化。MRI能显示脑白质内的异位细胞簇,表现为T2加权像脑白质内有异常高信号,或脑白质有特征性、放射状排列的高信号带。室管膜下巨细胞型星形细胞瘤除钙化部分为低信号外,在T1加权像上呈等信号或低信号,T2加权像呈明显高信号,同时能显示肿瘤周围水肿。

    (四)影像学鉴别诊断
    结节性硬化主要应与由甲状旁腺机能减退、脑囊虫病、Fahr‘s病、弓形体病等其它原因引起的多发性室管膜下钙化相鉴别,CT的鉴别诊断效果更佳。

    (五)影像学检查的优缺点比较和优选检查路线
    CT和MRI均为确诊结节性硬化的有效方法,能显示本病颅内的基本病变,包括皮层和室管膜下结节、室管膜下巨细胞型星形细胞瘤、脑白质内异位细胞簇等。MRI在检出CT呈等密度的较小结节方面优于CT。但是MRI对钙化远不如CT敏感,其鉴别诊断的能力不如CT。所以,CT是本病的首选影像学检查方法。

    二、神经纤维瘤病
    神经纤维瘤病(neurofibromatosis)可分为两种基本临床类型,I型又称Von Recklinghausen病,占绝大多数(约为II型的10倍),主要表现为皮肤色素斑和皮肤及周围神经瘤,II型仅累及中枢神经系统。

    (一)病因、病理和临床表现
    本病属于常染色体显性遗传疾病,约半数有家族史,发病率约为活产儿的1/3,000。本病是神经外胚层异常,主要累及中枢神经系统和皮肤组织。双侧听神经瘤是本病的特征颅内病变,三叉神经、第III和第XII对颅神经亦可受累。肿瘤基本由神经鞘膜细胞组成,细胞核似栅栏状,为其主要病理特点。小儿患者约10%并发视神经胶质瘤,而视神经胶质瘤的小儿患者约25%伴发神经纤维瘤病。本病伴发大脑及小脑胶质瘤者较少,主要见于基底节和丘脑。本病还常伴有颅内生长缓慢的多发脑膜瘤,椎管内神经纤维瘤多位于脊神经根和马尾,瘤体大部分位于椎管内,少数跨于椎管内外呈哑铃状。本病也可伴有中胚层的过度增生和肿瘤,累及骨、软骨和肾脏等其它器官。

    本病的高发年龄为30岁。多数婴儿或小儿患者仅有皮肤异常,除视神经胶质瘤外,很少有神经系统肿瘤。皮肤咖啡牛奶斑是神经纤维瘤病的重要体征,

    皮肤的神经纤维瘤形成皮下结节。约30%~40%的患者有耳鸣、耳聋、头晕、双目失明、突眼、视力下降、神经根痛、感觉异常、肢体或肌群无力等神经系统症状,部分患者有精神运动发育落后,智力下降和惊厥。若本病累及其它器官,则可产生相应的临床症状。

    (三)影像学诊断

 
 1.CT诊断
    CT平扫显示神经纤维瘤呈多发,瘤体表现为等密度或低密度病灶,若肿瘤出血,则内部混杂高密度灶,囊变区内出血者,可见血液沉积在坏死囊液的下部,与囊液形成高-低密度分层的现象。肿瘤一般无钙化。瘤体形态大多为圆形和椭圆形,少数形态不规则。通常肿瘤的边缘欠清楚,若肿瘤发生较大囊变,则境界较清晰。由于颅底骨伪影的干扰,CT平扫显示肿瘤与正常脑组织的密度差较小,常导致肿瘤的漏诊。此时,应十分注意有无第IV脑室的移位或变形,以及邻近脑池(例如:桥小脑脚池、环池、桥前池等)有无闭塞、增宽等改变。

    CT增强扫描肿瘤实质部分明显不均匀强化,而囊变区不强化。部分病例肿瘤周围见低密度水肿带。采用高分辨薄层扫描,CT骨窗观察,可显示听神经瘤的内听道漏斗状扩大,管壁骨质吸收模糊,甚至有骨质破坏。肿瘤体积较大时,邻近脑组织结构可受肿瘤压迫、发生移位和变形,临近脑池变形,或被肿瘤填塞。当第IV脑室或中脑导水管受压时,可导致幕上脑室积水。

    2.MRI诊断
    神经纤维瘤在T1加权像上呈低信号或等信号,T2加权像上呈高信号。瘤体若为实质性,则其信号均匀,若肿瘤内部发生囊变,囊变区信号特点与囊肿信号相仿,T1加权像呈均匀低信号,T2加权像为高信号。瘤体内合并出血,出血灶无论T1加权像、还是T2加权像均呈高信号。Gd-DTPA增强扫描示瘤体实质部分显著强化,囊变区无强化。

    神经纤维瘤病可累及两侧及多组颅神经,常并发脑膜瘤,有相应的影像学表现。
    (四)影像学优选检查路线
    CT为本病的首选影像学检查方法,有条件时再选择MRI扫描。
    除上述两种疾病外,还有部分脑内疾病有遗传因素,下面分别加以介绍。
    三、脑憩室性畸形
    原始前脑在胎儿发育4周~8周经分裂与憩室化而形成端脑和间脑,并分化出脑室系统,在此期间的发育障碍会引起复杂的颅脑与面部畸形,称前脑病。过去对这些类畸形一般都称为无嗅脑畸形(arrhinencephaly),但后来学者们改称为全前脑畸形(Holoprosencephaly),或称前脑无裂畸形(prosencephaly),以更确切地表示此类畸形的特点。

    (一)病因、病理和临床表现
    脑憩室性畸形的病因不明,部分病例为常染色体显性或隐性遗传,有家族史,患者的染色体通常正常,偶尔可见13~15三染色体者。本病主要分以下类型:

    1.无脑叶型(Alobar holoprosencephaly),常伴有常染色体异常,表现为前脑未分开或分裂甚小,中线结构(大脑纵裂、大脑镰、胼胝体和矢状窦等)缺如,仅见单脑室代表未分开的侧脑室与第III脑室,周围脑组织数量少,为本病最严重的类型,几乎都合并中线颅面畸形,病儿在出生1年内死亡。

    2半脑叶型(Senmilobar holoprosencephaly):脑中央仍为单脑室,但已初步形成侧脑室的侧角和后角、有第III脑室,后大脑纵裂及大脑镰部分形成,但透明隔缺如,视泡、嗅囊与嗅球缺如或发育不全。面部畸形不太严重,仅有腭裂等。病儿精神呆滞,比无脑叶型临床表现轻。

    3.脑叶型(Lobar holoprosencephaly):前脑几乎完成分裂过程,但前部半球间裂较浅。侧脑室扩张,第III室发育完好,并分开丘脑。透明隔缺如,但大脑镰和胼胝体至少部分形成。视泡和嗅球可能发育不全。病人可活至成年期,但智力迟钝。

    4.视隔发育不全(Septooptic dysplasia):是脑叶型前脑畸形的轻型,又称DeMorsier氏综合征。表现为透明隔缺如,第III脑室视交叉隐窝扩大,视神经和视交叉发育不良。可见垂体漏斗变薄或缺如(2/3的患者有下丘脑垂体功能障碍),脑裂畸形占50%。

    本病多于宫内流产或出生后不久死亡,脑叶型和视隔发育不全者可活至成年。大多数患儿有肌张力减低,呼吸暂停发作和/或惊厥;还可有各种神经精神症状。视隔发育不全者有癫痫发作、视盲、尿崩症等表现,女性为男性3倍。

    (三)影像学诊断
    1.头颅X线平片诊断: 头颅X线平片可显示鼻中隔缺损,筛骨异常或距离过近。
    2.X线脑血管造影诊断:

    X线脑血管造影显示脑憩室性畸形的动脉血供可表现为:(1) 单支动脉干型,仅见一条大脑前动脉和一条大脑中动脉;
    (2) 未分化动脉干型,由一条弯曲的主干供应全脑,而椎基底动脉系统一般正常。
    3.CT和MRI诊断
    (1)无脑叶型:CT和MRI能准确显示单一脑室、背侧方的囊腔及胼胝体不发育。MRI冠状断像显示单脑室更清楚,矢状断像可很好地显示背侧方的囊腔及胼胝体发育不全。大脑半球纵裂及大脑镰完全缺如,单侧无脑叶的脑实质常呈盾形,鞍上单脑室呈马靴形,胼胝体及第III室缺如。MRA可显示上矢状窦、下矢状窦、直窦和窦汇缺如,常伴大脑内静脉缺如,单大脑前动脉、伴大脑中动脉发育不良。

    (2)半脑叶型:CT和MRI可见大脑后部半球间裂,大脑镰及有关硬膜已部分形成,中央为单脑室,侧脑室的额角、颞角、枕角部分可辨认,胼胝体未发育或仅具雏形,第III脑室初步形成。MRA显示脑深静脉发育尚可,仍有变异。

    (3)脑叶型:CT和MRI显示近乎完整的大脑镰与大脑半球间裂,侧脑室体部狭窄,枕角与颞角发育完好,两侧额角融合呈方形,伴透明隔缺如。MRI冠状断像显示得更清楚,第III室形成,分隔两侧丘脑,大脑半球间裂以下的额叶仍有部分左右融合,灰白质直接相连,胼胝体部分或大部分形成。

    (4)视-隔发育不良:视-隔发育不良的CT和MRI表现为:透明隔缺如,侧脑室及第III脑室扩大,两侧侧脑室额角呈方形,尖端向下;第III脑室视交叉隐窝扩大,视神经和视交叉小,视交叉位置异常,呈垂直位。以MRI矢状断和冠状断像显示最清楚。
(四)影像学检查路线
    普通X线头颅平片可作为本畸形的筛选检查方法,但通常以CT为首选,MRI的诊断为确定诊断方法,X线脑血管造影已基本不用。
    四、神经元移行畸形
    神经元移行畸形为大脑皮层表面神经元移行障碍,使神经元在白质中异常积聚,称为异位(Heterotopia),并导致无脑回畸形。完全性脑回缺如者,大脑表面平滑,称平滑脑或无脑回畸形(Lissencephaly,Agyria);而不完全性脑回缺如:仅表现为脑回数目减少,但是体积增大,称巨脑回畸形(pachygyria)。其中部分无脑回畸形有常染色体隐性遗传的特征。

    (一)病理和临床表现
    1.无脑回畸形者大脑皮层变厚、灰质增多而白质减少,大脑外观类似于3个月~4个月胎儿的大脑,脑干和胼胝体常发育不全,但是丘脑、基底节和小脑的外观形态正常。

    患者出生即有小头畸形和轻微面部异常。完全性无脑回畸形多伴有去大脑状态和惊厥,常在2岁前死亡。不完全性无脑回畸形的患儿在新生儿期仅有面部异常,至婴儿期才出现明显智力发育落后,可有惊厥,常伴有其它先天性异常,患者可长期存活。

     (二)影像学诊断
    CT和MRI均能显示大脑皮层表面光滑,脑沟缺如,仅存数个宽阔、平坦、粗大的脑回。脑灰质增厚,白质变薄,灰白质分界面异常平滑,无白质向灰质内突出。岛叶缺如,脑岛外露。脑室壁由于存在异常灰质,可呈结节样外观。无脑回畸形常伴有透明隔间腔,脑室扩大,蛛网膜下腔明显增宽等异常改变。大脑外侧裂明显增宽、变浅,致大脑呈“8”字形外观。

MRI的诊断效果优于CT,可根据具体情况加以选用。
    五、脑大小先天性发育畸形
    (一)脑小畸形(microencephaly)又称小头畸形(microcephaly),指患儿头围比同年龄同性别正常小儿的平均值低3个标准差以上,发病率约为2.5人/10万。

    1. 病因病理和临床表现
    本病是神经原增殖异常的遗传缺陷,一般为常染色体隐性遗传,但也有伴性遗传的报道,妊娠早期环境因素所致脑损伤亦为病因之一。患儿脑仅为正常儿童脑重量的1/4~1/3,成年患者的脑重量小于900克。患者的皮层体积减小,大脑半球变小,额回小且融合,枕叶不能遮盖小脑,岛盖发育不全而致脑岛裸露。脑沟回结构简单,并可伴有脑回肥厚,多微脑回等异常改变。但是大脑灰质和白质的体积比例尚属正常,脑白质、基底神经节和小脑受累较轻。

    新生期患儿前额狭小而后倾,颅顶尖,颅枕部扁平,与发育完整的面骨形成显著比例失调;鼻梁低,耳朵大,85%额部发际后掠,头顶部无旋发;可有运动性共济失调伴轻度痉挛,锥体束征阳性,婴儿早期精神运动发育明显落后,常伴惊厥,中、重度智能低下,情绪多不稳定,口齿不清;部分患儿肌张力增高,手足多动。

    2. 影像学诊断
    CT和MRI检查可见患儿头颅小于正常。轻度脑小畸形影像学检查可无阳性发现,病变较严重时,CT和MRI可示颅腔缩小,以前额更显著,脑室系统扩大,脑池、脑沟增宽。脑皮质光滑,缺乏脑沟和脑回。本畸形可合并胼胝体发育不全、透明隔发育异常、脑穿通畸形等其它畸形。

    3. 影像学检查的优缺点比较和优选检查路线
    MRI显示脑容积缩小比CT更准确,分辨脑灰、白质、和显示脑室和蛛网膜下腔更佳,但是显示颅骨结构不如CT。CT可见颅板较厚、板障增宽、颅骨内板平坦光滑,有时可见前囟和骨缝提前闭合。临床还应以CT为本畸形的首选影像学检查方法,有条件时再选择MRI扫描。

    (二)巨脑畸形
    巨脑畸形(Megalencephaon)又称脑大畸形或巨头畸形(Macrocephaly),指任何原因引起的脑实质增大,包括脑体积过大和质量过重。

    1. 病因病理和临床表现
    巨脑畸形的病因尚不明确,但许多报告本病呈家族性发病,家系谱分析提示为常染色体显性遗传。主要病理表现为大脑皮质增厚及神经胶质细胞增生。

    本病新生儿表现为体重、身长和头围增大,可伴前额突出、腭嵴突起、眼距增宽、长头畸形、手足巨大和尖下颏等异常改变;婴儿期多数患儿出现轻度发育落后及精细动作控制功能的轻微障碍;儿童期常有癫痫和智能低下,头颅周径增大,外形似先天性脑积水的头颅,可有视力和听力障碍。

    2. 影像学诊断

    CT和MRI显示头颅较正常明显增大、颅腔扩大,前囟较大、闭合延迟,颅板较薄,大脑灰质和白质均增厚,脑室系统正常或轻度扩大。脑组织的密度和MRI信号强度大致正常,有时MRI显示因髓鞘发育不良脑白质呈弥漫性轻度信号增高。

    3. 影像学检查的优缺点比较和优选检查路线
    CT为本畸形的首选影像学检查方法,有条件时再选择MRI扫描。

                        文章来自:影像网

                                             

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