臨床及磁共振成像對光滑腦的診斷價值

臨床及磁共振成像對光滑腦的診斷價值

光滑腦是由遺傳異常引起的。在腦發(fā)育過程中，神經(jīng)從產(chǎn)生層的基質(zhì)移動到大腦表面，導(dǎo)致大腦結(jié)構(gòu)形狀的嚴重畸形，包括癲癇、精神障礙、運動障礙和其他神經(jīng)系統(tǒng)異常表現(xiàn)為一側(cè)。作為一種嚴重的大腦皮層發(fā)育畸形,其發(fā)病率大約在1:13000-20000,嚴重影響兒童的身心發(fā)展,預(yù)后大多較差。本研究對11例光滑腦患兒的臨床表現(xiàn)、實驗室檢查、神經(jīng)行為發(fā)育檢測及頭顱核磁共振檢查結(jié)果進行分析總結(jié),歸納各型光滑腦的臨床特點及頭顱MRI表現(xiàn),希望為本病臨床診斷提供科學依據(jù)。1對象和方法1.1平均年齡2005年7月-2009年7月在暨南大學附屬第一醫(yī)院兒科門診就診的光滑腦患兒11例。11例患兒中男6例、女5例。初診時年齡為6個月~1歲8個月,平均年齡11個月。其中孤立性光滑腦(isolatediissencephalysequence,ILS)4例,Miller-Dieker綜合征(Miller-DiekerSyndrome,MDS)3例,鵝卵石樣腦光滑腦(cobblestonelissencephaly,CBSL)3例,光滑腦伴小腦發(fā)育不全(Lissencephalywithcerebellarhypoplasia,LCH)1例。1.2方法1.2.1歷史遺跡收集1.2.2感染篩查篩查所有患兒均進行血、尿常規(guī)檢查、肝功能、腎功能、心肌酶譜、血脂、血氨、血乳酸、弓形蟲、風疹、巨細胞、單純皰疹病毒等感染篩查。所有病例行血尿氨基酸分析及尿有機酸氣相色譜-質(zhì)譜分析。1.2.3輔助檢查1.2.4智力測試1.2.5掃描參數(shù)及激勵次數(shù)采用1.5TGESignaHD超導(dǎo)MR成像儀,線圈為頭頸聯(lián)合線圈。常規(guī)MRI成像序列包括T1FLAIR、T2WI、FLAIR及DWI序列,各序列均為橫軸位掃描,掃描參數(shù)如下:T1FLAIR,TR1800ms,TE24ms,矩陣320×256,激勵次數(shù)(NEX)為2;T2WI,TR4500ms,TE102ms,矩陣384×256,NEX為2;FLAIR,TR8600ms,TE123ms,矩陣256×192,NEX為2;DWI,TR8000ms,TE122ms,矩陣128×128,NEX為1;視野(FOV)均為240×240mm,層厚/層距均為6/2mm。2結(jié)果2.1歷史知識2.1.1妊娠史正常妊娠6例(54.5%),異常妊娠5例(45.5%)。異常情況包括妊娠期有先兆流產(chǎn)(早產(chǎn))3例,孕期感冒史2例。2.1.2出生史2.1.3家庭盜竊2.2mds和cbl管道癲癇患兒臨床資料11例光滑腦患兒中均有小頭畸形及不同程度的精神發(fā)育遲滯、運動功能障礙,其中有癲癇4例,肌張力異常10例(增高6例,低下4例),3例MDS患兒具有面部畸形(包括高額、小下頜、低耳位、鼻梁塌、眼距寬、前額后傾、雙顳凹陷、凸出的上唇等),2例CBSL雙胞胎姐妹患兒具有眼發(fā)育異及肌營養(yǎng)不良(表1)。2.3肝功能異常其中3例鵝卵石樣光滑腦(CBSL)患兒均有心肌酶譜的異常,兩例CBSL患兒有肝功能異常。11例光滑腦患兒均進行尿氣相色譜質(zhì)譜(GC-MS)及血串聯(lián)質(zhì)譜(MS-MS)的遺傳代謝病篩查,結(jié)果均正常(表2)。2.4干聽力誘發(fā)電位11例光滑腦中,6例患兒存在異常的腦電圖。7例患兒腦干聽覺誘發(fā)電位提示存在不同程度的聽力損害。4例患兒視覺誘發(fā)電位潛伏期延長。2例鵝卵石樣光滑腦患兒存在眼科異常包括斜視、虹膜發(fā)育不全、玻璃體渾濁、小眼球改變(表3)。2.5智力低下發(fā)育商11例光滑腦患兒均有不同程度的智力低下,重度智力低下(發(fā)育商20~35分)9例,中度智力低下(發(fā)育商35~55分)1例,輕度智力低下(55~70分)1例(表4)。2.6腦圖mri孤立性光滑腦(ILS)及Miller-Dieker綜合征(MDS)患者MRI表現(xiàn)相似,大腦半球表面光滑,腦溝缺如,多同時伴有巨腦回,大腦側(cè)裂增寬,腦皮質(zhì)增厚,腦白質(zhì)變薄,T2W上腦表面有一薄層高信號灰質(zhì),其與深部增厚灰間有一白質(zhì)帶(稱細胞稀疏區(qū))分開,腦室及蛛網(wǎng)膜下腔擴大,部分病例伴胼胝體發(fā)育不全,矢狀位觀察胼胝體變少或部分缺如。Miller-Dieker綜合征(MDS)患者光滑腦畸形的程度相對更為嚴重(圖1A-C)。鵝卵石樣光滑腦(CBSL)患者MRI表現(xiàn)為大腦皮層增厚并且極度紊亂,鵝卵石樣外觀,白質(zhì)異常、腦室擴大(圖1D、E)。光滑腦伴小腦發(fā)育不全(LCH),MRI表現(xiàn)巨腦回畸形伴小腦半球體積縮小,海馬發(fā)育不良(圖1F-I)。3胞層結(jié)構(gòu)變化光滑腦是由神經(jīng)元移行異常所造成的異質(zhì)性明顯的腦發(fā)育畸形。從無腦回畸形到巨腦回畸形均屬于不同程度的光滑腦,根據(jù)無腦回、巨腦回的相對數(shù)量多少及是否有灰質(zhì)異位可把光滑腦分為6級。根據(jù)病因及相關(guān)畸形特點將光滑腦分為五大類型:經(jīng)典型光滑腦(以前稱I型光滑腦,包括孤立性光滑腦和Miler-Dieker綜合征)、鵝卵石樣光滑腦(以前稱II型光滑腦,包括肌-眼-腦病、福山型先天性肌營養(yǎng)不良、Walker-Warburg綜合癥)、伴有胼胝體發(fā)育不全的X-連鎖光滑腦、光滑腦伴小腦發(fā)育不全、腦小無腦回畸形。既往研究發(fā)現(xiàn)光滑腦移障礙發(fā)生于在10~14周,本研究光滑腦患兒中45.5%存在異常的妊娠史包括先兆流產(chǎn)保胎史及感冒史。提示胚胎發(fā)育過程中可能存在異常。既往研究亦發(fā)現(xiàn),感染、中毒、接觸放射線等損害可能在胚胎早期影響神經(jīng)細胞移行造成光滑腦畸形。近來研究發(fā)現(xiàn)特定的遺傳基因突變是重要原因。經(jīng)典光滑腦(以前稱I型光滑腦)MRI表現(xiàn)為大腦半球表面光滑,腦溝缺如,多同時伴有巨腦回,大腦側(cè)裂增寬,腦皮質(zhì)增厚,腦白質(zhì)變薄,腦室及蛛網(wǎng)膜下腔擴大。顯微鏡下觀察皮層只有4層結(jié)構(gòu),即分子層,外細胞層,細胞疏松層和內(nèi)細胞層,而正常皮質(zhì)有6層結(jié)構(gòu)。包括ILS、Miller-Dieker綜合征兩種亞型。孤立性光滑腦常為無腦回—巨腦回畸形混合存在,畸形程度相對較低,多為2~4級,臨床上早期常表現(xiàn)為肌張力低下,后逐漸發(fā)展為肢體痙攣、癲癇、精神發(fā)育遲滯。癲癇常出現(xiàn)在6~12月內(nèi),多以嬰兒痙攣或Lennox-Gastaut綜合征形式出現(xiàn),并伴有異常腦電圖,之后發(fā)展成不典型的復(fù)雜癲癇。多不伴有或伴有輕微的面部畸形。該病與LIS1,DCX,TUBA1A基因的突變或缺失有關(guān)。有Miller-Dieker綜合征是一種以嚴重光滑腦和嚴重頭面部畸形為突出臨床表現(xiàn)的畸形綜合征。其光滑腦畸形程度更為嚴重,多為1-2級,即無腦回畸形,且其特征性頭面部畸形亦多而嚴重,如小頭畸形、額頭高而方、額紋垂直,雙顳部凹陷,低位后旋耳、臉中部平坦、小鼻且鼻孔上翻、小下頜等,臨床表現(xiàn)亦較ILS更為嚴重,有些患兒還伴有心臟及腎臟畸形,隱睪,臍疝及手指彎曲變形。近年來研究發(fā)現(xiàn)該病與p13.3染色體上的LIS1和YHAWAE基因的聯(lián)合缺失有關(guān)。本研究收集到4例ILS及3例Miller-Dieker綜合征。在7例患兒中均有中、重度精神發(fā)育遲滯及運動障礙,并伴有小頭畸形,85%患兒伴有聽力障礙,43%患兒伴有癲癇。3例Miller-Dieker患兒均伴有典型的頭面部畸形,且磁共振表現(xiàn)光滑腦畸形程度普遍比ILS要嚴重。但由于條件所限未做基因分析,診斷僅為臨床診斷。鵝卵石樣光滑腦(以前稱為II型光滑腦)為一種復(fù)雜的腦畸形,MRI表現(xiàn)為大腦皮層增厚并且極度紊亂,鵝卵石樣外觀,白質(zhì)異常、腦室擴大、腦干及小腦萎縮及小腦多小腦回等。目前認為是神經(jīng)元移行過度所致,因軟膜神經(jīng)膠質(zhì)界膜的破裂導(dǎo)致細胞移行超過正常位置而進入軟腦膜,在腦表面形成一層與軟腦膜混合的神經(jīng)元層。組織學上可見皮質(zhì)由兩層結(jié)構(gòu)組成:外面一層由紊亂的神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)、膠原束和血管組成;內(nèi)層由殘留的皮層板含紊亂的神經(jīng)元組成。包括三種亞型Walker-Warburg綜合征、肌-眼-腦病和福山型先天性肌營養(yǎng)不良,均為常染色體隱性遺傳。本研究有2例肌-眼-腦病,其臨床表現(xiàn)嚴重而復(fù)雜,主要累及肌肉、眼和腦:肌肉受累主要是先天性肌營養(yǎng)不良,運動發(fā)育落后,生化肌酸激酶明顯升高;眼球受累可表現(xiàn)為嚴重的先天性青光眼,斜視,眼球發(fā)育不良,虹膜發(fā)育不全等;腦部受累表現(xiàn)為重度智力低下,癲癇發(fā)作,異常的腦電圖等。該病發(fā)病機理尚不完全清楚。有研究表明位于1p32-34的基因POMGNT1突變與本病發(fā)生發(fā)展有關(guān)。另外1例患兒影像學有鵝卵石樣光滑腦的改變,肌酸激酶升高,但無肌營養(yǎng)不良及眼睛異常,且因為資料不完善,暫時未能分類。光滑腦伴小腦發(fā)育不全是近年來才發(fā)現(xiàn)的一種不同于經(jīng)典型及鵝卵石樣光滑腦的新類型光滑腦,特征性為小腦發(fā)育不良,從小腦蚓部發(fā)育不全到整個小腦發(fā)育不全并同時伴有經(jīng)典型或鵝卵石樣光滑腦畸形,并伴有海馬發(fā)育不良。臨床上表現(xiàn)為運動、語言、認知發(fā)育落后,并常伴有嚴重的共濟失調(diào),早期一般不伴有癲癇發(fā)作。研究表明與7q22染色體上的RELN基因突變有關(guān)。本研究有1例LCH患兒,MRI表現(xiàn)為雙側(cè)額葉巨腦回畸形伴小腦半球體積縮小,海馬發(fā)育不良;臨床上存在小頭畸形,輕度的運動及智力障礙,及共濟失調(diào)表現(xiàn)。綜上所述,光滑腦臨床及MRI表現(xiàn)具有一定的特征性。結(jié)合病史、臨床表現(xiàn)、實驗室檢查及MRI特點可以對光滑腦進行臨床診斷及分型判斷。如條件允許能完善基因分析,診斷的準確性將更高。包括