线粒体脑肌病的CT及MRI表现
M M I BIMONTHLY Vol 20No. 1Feb 2011—49—
线粒体脑肌病的CT 及MRI 表现
常
1，222
荣，马晓文，李海燕，张
明
1
【摘要】目的:分析线粒体脑肌病的脑部CT 及MRI 表现，以提高对该病影像特点的认识，为诊断及鉴别诊断提供依据。材料与方法:回顾性分析8例线粒体脑肌病患者的临床表现、实验室检查及影像检查，总结病变特点。结果:8例CT 及MRI 检查均显示异常，其中7例为多发性。病变在CT 上呈片状略低密度，MR 呈长T 1、长T 2信号，以一侧或两侧颞顶枕叶皮层和皮层下白质最常受累，MRA 血管无狭窄。结论:MR 对病变的显示优于CT ，能够呈现该病的特点，对疾病的诊断具有重要的价值。
关键词:脑疾病
线粒体脑肌病
磁共振成像
线粒体脑肌病(Mitochondrial Encephalopathy ，ME ) 是一组少见的线粒体结构或功能异常所致的以脑和肌肉为主的多系统疾病
［1］
典型的破碎红纤维(ragged red fibers ，RRF ) 。2. 2
CT 及MRI 表现8例，CT 及MRI 检查均显示异常。7例呈多发性，其中2例病灶较对称，5例呈非对称性; 1例病变仅累及单侧大脑半球顶枕叶。8例均累及皮层及皮层下区，3例累及深部白质，5例深部白质未见受累。病变在CT 上呈片状略低密度(图1) 。MR T 1加权像显示病变区脑组织肿胀，以累及大脑皮层下白质为主，呈低信号(图2) ; MR T 2加权像及FlAIR 上病灶呈高信号(图3－5) ; 增强扫描病变未见明显强化(图6，7) 。4例行MRA 检查的患者均未见脑动脉的异常改变(图8) 。讨论
1发病机制
线粒体是人体细胞最重要的的细胞器，其基本功能是氧化可利用的底物，通过呼吸链电子传递合成ATP ，因此是人体所有细胞的主要能量来源。由于线粒体DNA (mtDNA ) 突变，氧化磷酸化代谢脱偶联，导致呼吸链破坏
［2］
。病变以侵犯中枢神
经系统和骨骼肌为主，临床及影像学表现多样，易与其他病变相混淆，误诊率较高。本文对8例线粒体脑肌病患者的临床、实验室检查及CT 和MRI 表现进行回顾性分析，以提高对该病的认识。11. 1
材料与方法一般资料
ME 患者8例，其中男6例，女2例。年龄11至43岁，平均31岁。所有患者均行肌肉活检手术，经病理确诊。标本取自肱二头肌、三角肌或股四头肌外侧头，冰冻切片做苏木素－伊红染色(HE ) 及改良Gomori 三色(MGT ) 染色，光镜下观察。1. 2
临床表现
临床症状主要表现为头痛(7例) 、癫痫(3例) 、肢体乏力(4例) 、恶心呕吐(4例) 、脑卒中样发作(5例) 。查体表现为视力障碍(6例) 肌力下降(7例) 、中枢性面瘫(2例) 、发热(2例) 、眼球震颤(1例) 。患者病程2月至1年。1. 3
CT 及MRI 检查
8例患者均采用常规CT 平扫，层厚10mm 。MR 采用常规T 1WI 、T 2WI 、T 2FLAIR 及增强扫描，层厚5mm ，4例患者行MRA 检查。22. 1
结果
肌肉活检病理表现8例光镜下MGT 染色可见
，细胞内整个能量代谢过程
发生紊乱，临床上即可出现多种综合征。脑和肌肉组织中线粒体含量最丰富，代谢最旺盛，线粒体功能异常首先使骨骼肌和脑组织受累，因此称为线粒体肌病或线粒体脑肌病。因精子本身不携带线粒体基因，故多数ME 为母系遗传。
1西安交通大学第一附属医院影像中心(陕西西安710061) ; 2西安市红十字会医院影像科(710054)
—50—2临床和病理
ME 多在20岁左右起病，也有儿童及中年起病者。其临床表现多样，根据患者的临床症状可分为乳酸中毒和卒中样发作型(mitochondrial encephalo-myopathy ，lactic acidosis ，and strokelike episode ，MELAS ) 、与破裂红纤维有关的肌阵挛癫痫型(my-oclonus epilepsy associated with ragged red fiber ，MER-RF ) 、Kearns Sayre 综合症(Kearns Sayre syndrome ，KSS ) 、Leigh 病(subacute necrotizing encephalomyopa-
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thy ) 、Alpers 病(家族性原发性进行性灰质萎缩症) 、Menke's 病(卷毛型灰质营养不良) 等多种类型［3－5］。主要临床表现包括:抽搐、卒中样发作、智力下降、视觉障碍、肌肉萎缩、肢体无力、运动耐力减低; 神经系统损伤主要表现为:眼外肌瘫痪、卒中、抽搐、视神经病、共济失调、痴呆等; 骨骼肌损害以运动不耐受为主要特征。其他还有:心肌病、糖尿病、耳聋、乳酸酸中毒，以及精神性肌病等
。
图1头颅CT 平扫显示左侧枕叶局部片状低密度影。片状低信号，以累及皮层下白质为主。高信号，以累及皮层下白质为主。
图2同图1病例MRI T 1加权像显示两侧颞枕叶局部脑组织肿胀呈
图4同图1病例邻
图7同图1病
图5同图1病例MRI T 2加权FLAIR 显示两侧颞枕呈片状
图3同图1病例MRI T 2加权像两侧颞枕叶病变呈片状高信号。
近层面，MRI T 2加权像两侧颞枕局部脑组织肿胀呈片状高信号。例，MRI T 1加权增强扫描两侧颞枕叶病变未见强化。
图6同图1病例，MRI ，T 1加权增强扫描，两侧颞枕叶病变未见强化。
图8MRA 显示颅内动脉血管未见明显狭窄。
ME 的病理改变主要在脑组织及肌肉组织。脑组织可出现海绵状变性、神经元变性或消失、星形胶质细胞增生以及继发性脱髓鞘和铁质沉积
［6］
维(Ragged red fiber ，RRF ) ，堆积在横纹肌肌膜下和肌纤维间。有些组织病理学改变具有特征性，如见到晶格状结构形态异常的线粒体包涵体，更具有诊断意义
［8］
。这
些组织病理学改变是非特异性的，因为不同类型间还存在一定的差异。肌肉组织电子显微镜检查可见肌膜下和肌原纤维间大量异常线粒体堆积，形态大小不一，线粒体嵴变平或延长并旋绕成同心圆状，线粒体内出现嗜锇小体及类结晶样包涵体
［7］
。
本组患者临床表现也呈多样性，以神经系统损伤表现为主。本组8例患者均行肌肉活检，光镜下MGT 染色均可见典型的破碎红纤维，属于MERRF 型。
; 常规
恒冷冷冻切片Gomory Trichrom 染色可见破碎的红纤
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及脑室扩大，基底节见钙化低信号。MERRF 见广泛的脑沟及脑室扩大，苍白球钙化、萎缩，岛叶下白质、尾状核T 2WI 延长，小海马形成。KSS 可见广泛的脑沟及脑室扩大，白质弥散的信号异常，皮层下白质、大脑深部白质、苍白球、丘脑及黑质T 2WI 延长，基底节钙化。Leigh＇s表现为纹状体、丘脑、黑质、橄榄下核、导水管周围灰质及大脑、脑干核脊髓灰质T 1WI 、T 2WI 延长，脱髓鞘。Alpers 在大脑皮层灰质神经出现进行性变性、脱失、使皮层变薄，呈层状，或呈囊状萎缩，主要见于颞叶后部、枕叶及额叶。Menke＇s在早期灰质呈短T 1信号，全部脑结构快速变性，深部萎缩，硬膜下血肿形成
［12］
影像学检查CT 检查
线粒体脑病病灶在CT 上呈低密度，边界欠清，
CT 值为20－30HU ，部分基底节可见钙化。CT 虽能显示ME 病变部位及范围，但难以做出定性诊断，缺乏特异性。本组8例患者CT 检查脑内均可见片状略低密度灶，其中7例多发，2例分布较对称，5例呈非对称性分布; 1例单发，累及大脑半球顶枕叶。病变均累及皮层及皮层下区，深部白质未见受累。3. 2
MRI 检查
线粒体脑病临床表现复杂多样，常常造成误诊。故ME 诊断及鉴别诊断需密切结合临床表现、影像学特征、实验室检查及肌肉活检。MRI 的应用对诊断提供一定的帮助，特别是MRI FLAIR 序列和DWI 易于显示早期血管源性脑水肿，MRS 、DWI 、FLAIR 和MRA 等检查有助于认识线粒体脑病的病理生理改变
［9］
。
本组病例MR 平扫T 1WI 显示病变区脑组织肿胀，以累及大脑皮层及皮层下白质为主，呈低信号强度，T 2WI 呈高信号，FLAIR 上病灶显示更清晰。增强扫描8例患者病变区均未见明显强化。3. 2. 2
其它MR 检查
磁共振波谱(MR spectroscopy ，MRS ) 能无创性的检测脑内代谢物的浓度。ME 的1H －MRS 研究显示，谱线出现乳酸(Lac ) 双峰。Lac 是葡萄糖无氧酵解的终产物，在正常脑组织中无法检查到。ME 时由于线粒体代谢缺陷，使病变区无氧代谢增加引起乳酸增多。Lac 双峰可作为线粒体脑肌病的一个特征性表现，并可用于评价患者脑缺氧的程度
［13－14］
。
MRI 平扫及增强扫描
3. 2. 1
线粒体脑肌病的磁共振表现多样，可表现为脑内皮质及深部灰质同时受累，也可表现为灰质或单纯白质受累。一般灰质核团神经细胞的代谢活动较白质神经纤维要强，所以灰质易于受累，深部灰质病变的形态及信号缺乏特异性，部分呈对称性或不对称性长T 1长T 2异常信号灶，伴有轻度脑萎缩，散在分布，不符合血管分布，与正常脑组织界限不清，有分层改变，仔细观察呈水印样，可能与层状坏死有关显
［9］
［10］
。
MR 弥散加权成像(diffusion weighted MRI ，DWI ) 显示ME 发病期病变处ADC 值显著升高，表明存在血管源性水肿。磁共振血管成像(magnetic resonance angiography ，MRA ) 显示病灶分布区的小血管增多，增粗，血运加快，而无明显血管狭窄的征象。主要是因为在急性期乳酸增多导致血管舒张，病变区呈现高灌注和血管源性水肿。本组中有4例行MRA 检查，均未见明显颅内动脉狭窄。44. 1
诊断与鉴别诊断
脑梗塞MELAS 型线粒体脑肌病可急性发病，
。病变早期多侵犯较新的周围白质，如
皮质下和三角区后部白质，而深部白质受累不明
。增强扫描ME 可无强化或轻度脑回样强化，提示血脑屏障无破坏或局部血脑屏障轻度破坏。FLAIR 序列可抑制自由水，改善CSF 临近部位和易受CSF 影响部位(脑白质及脑室旁深部白质) 与周围组织的对比度，对于显示微小病变以及隐匿病灶效果较好，敏感性优于T 2WI 和增强的T 1WI
［11］
。
MR 检查还有助于诊断ME 的各种临床分型。MELAS 可见大脑半球后部中风样损伤，多灶性囊性脑软化，一侧或双侧颞叶、顶叶、枕叶皮质及皮层下白质层状坏死，MRI 呈长T 1、长T 2信号，脑沟
出现偏瘫、偏盲等，类似于卒中发作，但病灶不符合血管分布特点，对40岁以下而无血管病、病变累及双侧、主要在颞顶枕叶者要想到MELAS 型线粒体
—52—脑肌病可能性
［15］
2011年2月第20卷第1期《现代医用影像学》
。脑梗塞患者年龄普遍较大，出现
23456
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异常信号区域与脑血管分布区域一致，急性期MRA 检查可显示大动脉闭塞，DWI 呈细胞毒性水肿改变。4. 2
中枢性感染MELAS 型线粒体脑肌病可表现为头痛、抽搐、智能下降等，部分病人无明显肌无力，若合并发热，更易误诊为HSVE (单纯疱疹病毒性脑炎) 。中枢性感染病前多有感染史，脑脊液检查白细胞升高，并可见到红细胞; 影像改变多累及额叶底面、颞叶内侧面、边缘系统，常呈不规则异常信号改变，增强MRI 可见异常强化。而MELAS 以颞、顶、枕叶受累为主，脑脊液无明显异常，发热为发病的诱发因素。4. 3
脑白质变性由溶酶体或过氧化氢异常所导致的其他白质病变多侵犯较旧的中央白质。而线粒体脑肌病早期多侵犯较新的周围白质，如皮质下和三角区后部白质。4. 4
原发性癫痫ME 在成人中以MELAS 型和MER-RF 型较多见，且在临床上都以癫痫样发作为主; 原发性癫痫表现为颞叶内侧海马和杏仁核异常信号，与线粒体脑肌病的病变部位不同
［16］
。
线粒体脑疾病的诊断与鉴别诊断还应注意结合临床表现或其它检查。(1) 肢近端极度不能耐受疲劳，身体矮小，神经性耳聋，并具有各亚型的临床特征; (2) 血乳酸、丙酮酸增高; (3) 肌活检可见RRF 纤维，电镜下线粒体异常; (4) 线粒体呼吸链酶异常; (5) mtDNA 的病理性改变。
总之，ME 的临床表现多样，易与其他系统病变有类似的表现，在临床上难免会发生误诊。影像检查技术的发展有助于提高该病的诊断准确率。MR 检查能够很好的显示病变及其特点，对该病的诊断和鉴别诊断具有重要价值。5
1
参考文献:
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