| 儿童病毒性脑炎的MRI表现与病原学检测对照分析 |
2. 广东省广州开发区医院影像科,广东 广州 510730
儿童病毒性脑炎临床表现不典型,具有较高的致残率、病死率,部分具有传染性,需早期发现隔离治疗。脑脊液病毒核酸检测是病毒性脑炎早期快速诊断的金标准[1],但结果常滞后于治疗策略的确定。MRI检查是病毒性脑炎的首选检查方式[2],当前的研究多关注于功能影像技术优势及鉴别诊断,缺乏影像特征与病原的对照分析。现总结分析42例确诊的病毒性脑炎患儿的MRI资料与病原学检测结果,以期通过影像学表现预测病原学感染类型,评估病情及预后,并指导诊疗方案的制订。
1 资料与方法 1.1 一般资料收集中山市博爱医院2016年1月至2019年10月经临床及影像确诊的病毒性脑炎患儿42例,其中男29例,女13例;年龄12~99个月,平均(48±3)个月。临床表现:发热、精神萎靡、呕吐、嗜睡、惊跳、肌震颤、共济失调、颈抵抗、流涎、口角抽动、强直抽搐。合并肺炎15例,腹泻18例。
1.2 仪器与方法 1.2.1 MRI检查42例均行MRI平扫、增强扫描及DWI检查。患儿口服10%水合氯醛镇静,剂量0.5 mL/kg体质量,待其入睡后扫描。扫描序列及参数:横断面T1WI TR 7 500 ms,TE 61 ms;T2 FLAIR TR 9 000 ms,TE 112 ms;矢状面及横断面T2WI TR 4 200 ms,TE 126 ms;横断面DWI扫描TR 3 200 ms,TE 72 ms,b=0和1 000 s/mm2;层厚5 mm,层距0.5 mm,视野20 cm×20 cm。5例行MRS检查,2例重症患儿加行MRA及ASL序列。本研究通过医院伦理委员会审核,患儿监护人均签署知情同意书。
1.2.2 实验室检查采集自发病7 d内的鼻咽拭子及粪便进行病毒检测,其中8例脑脊液样本送检广州医学检验中心,采用实时荧光定量(PCR)法对病毒核酸进行检测。血液或脑脊液抗体测定包括支原体抗体、抗N-甲基-D-天冬氨酸受体脑炎(NMDAR)抗体IgG、EBVCA(衣壳抗原)-IgM、乙型脑炎IgM抗体。
1.3 图像分析由2名经验丰富的医师采用单盲法进行独立观察,分析病灶部位、各序列的信号特点,两者意见不同时经讨论达成一致。
2 结果 2.1 影像表现及其与病原学检测结果对照42例中,手足口病脑炎12例,单纯疱疹病毒脑炎10例,支原体脑炎1例,EB病毒脑炎4例,流行性乙型脑炎4例,流感病毒脑炎8例,抗NMDAR脑炎3例。42例均表现为T1WI呈稍低信号,T2WI呈高信号,DWI呈高信号,ADC图呈低信号,增强扫描未见明显强化,其中4例脑膜强化,5例MRS可见乳酸峰升高,2例ASL序列病变区域脑组织呈低灌注。20例双侧病变:某个脑叶出现异常信号伴双侧基底节和/或丘脑信号异常,其中13例病变对称,2例合并脊髓炎。6例表现为胼胝体压部孤立病变,其中2例伴双侧白质脱髓鞘病变。6例脑干脑炎,其中4例合并颈髓受累。8例双侧脑白质多发脱髓鞘表现,呈散在斑片状,部分呈大片样,T1WI呈等信号,T2WI呈高信号,DWI等信号,ADC图未见明显异常信号。2例头颅MRI表现正常。
病原学感染类型与影像学表现:①手足口病脑炎12例,均检测出肠道病毒(EV),血清S100B蛋白及神经元特异性烯醇化酶(NSE)水平升高,部分支原体抗体阳性;影像表现:6例延髓或颈髓、脑桥、脑干背侧及小脑齿状核异常信号(图 1),其余头颅MRI未见明显异常。②单纯疱疹病毒脑炎10例,脑脊液检测出现单纯疱疹病毒(HSV);影像表现:4例累及双侧颞叶,6例单侧颞叶病变合并单侧双侧基底节、丘脑病变(图 2)。③支原体脑炎1例,检测出呼吸道合胞病毒(RSV)阳性合并支原体抗体阳性,影像表现:脑干、双侧丘脑、侧脑室后角片状异常信号(图 3)。④8例检测出流感病毒(甲型或乙型),影像表现:2例重症甲型流感,1例弥漫脑肿胀(图 4),1例左侧大脑半球及右侧额叶脑水肿信号;4例表现为胼胝体压部孤立病变,2例合并双侧白质脱髓鞘病变(图 5a,5b)。⑤4例EB病毒阳性患儿脑脊液中EBV-DNA载量增高,4例流行性乙型脑炎脑脊液乙脑IgM抗体阳性,部分患儿合并甲型流感病毒(Flu A)阳性。影像表现:6例累及基底节或双侧丘脑、双侧白质;2例累及中脑、脑干及脊髓,MRS可见升高的乳酸峰,MRA示左侧大脑中动脉分支减少,ASL序列相应区域脑组织呈低灌注(图 6a~6f)。⑥3例血清抗NMDAR抗体阳性,发病前期均有疱疹病毒及支原体感染史;影像表现:额叶、枕叶皮质或皮质下白质片状异常信号,伴丘脑病变,治疗后复发,小脑桥臂出现异常信号。
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| 图 1 女,13岁,手足口病脑炎,第四脑室周围、脑干后方FLAIR序列呈高信号 |
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| 图 2 男,8岁,疱疹病毒性脑炎,FLAIR序列示左颞顶叶及丘脑高信号 |
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| 图 3 男,4岁,支原体脑炎,脑干及双侧丘脑、侧脑室后方白质FLAIR序列呈高信号 |
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| 图 4 女,4岁,甲型流感、坏死性脑炎,弥漫脑水肿 |
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| 图 5 男,1岁2个月,病毒性脑炎,白质呈对称性异常信号(图5a),1个月后复查病灶明显吸收(图5b) |
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| 图 6 男,2岁1个月,EB病毒脑炎,双侧丘脑、基底节及白质病变,T2WI(图6a,6b)示脊髓呈高信号,DWI(图6c)高信号,MRA(图6d)示左侧大脑中动脉分支减少,MRS(图6e)见乳酸峰,NAA峰见下降,治疗2个月后(图6f)灰质病灶消失,残余多处白质病灶 |
2.2 实验室检查
血乳酸增高32例,脑脊液乳酸脱氢酶(LDH)升高35例。12例血清标本检测到支原体抗体阳性。
3 讨论脑脊液病毒抗体(IgG或IgM)检测既往被认为是病毒性脑炎理想的早期诊断方法;但病毒性脑炎特异性IgG出现时间较晚时,早期诊断意义不大;出现较早,特异性较高,但易出现假阴性。本研究发现,部分类型病毒性脑炎MRI有一定特征:①手足口病脑炎因其特异的皮疹及临床表现较易诊断,MRI平扫结合DWI可显示延髓或颈髓、脑桥、脑干背侧及小脑齿状核异常信号,部分轻症及早期患者MRI表现可正常,既往文献[3]已有描述。②单纯疱疹病毒脑炎影像受累部位也具有特征性,Ⅰ型单纯疱疹病毒脑炎(HSVⅠ)多见,侵犯基底核、丘脑、脑干主要表现为基底核突显征。而HSVⅡ型沿中颅凹脑膜上三叉神经分支向额、颞叶边缘结构播散,以侵及颞叶、额叶底部、岛叶皮层及扣带回为特征,侵犯大脑额、颞叶皮质区主要表现为刀切征,易引起脑组织出血及脑膜强化对诊断有提示作用[4-5],本组脑膜强化4例未发现病灶出血。③本研究发现,除单纯疱疹病毒脑炎外,EB病毒脑炎、流行性乙型脑炎也出现深部灰质核团异常信号,与文献[6-7]报道相似,较难进行病因学鉴别,当双侧丘脑、基底节对称性肿胀、信号异常时,较易误诊为遗传代谢脑病;结合临床及脑脊液检测可增加更多诊断信息。④NMDAR脑炎的明确诊断多滞后于诊疗策略,临床表现不典型,脑内病变范围较广,易反复发病,治疗效果不佳,前期有疱疹病毒及支原体感染病史[8-9]。NMDAR脑炎的病灶复发特征还需与线粒体脑肌病(MELAS综合征)进行鉴别,后者病灶肿胀明显,T1WI呈低信号,T2WI呈高信号,急性期DWI呈等或高信号,ADC图呈低或高信号,增强扫描脑回样强化或不强化,呈多变性、游走性,病灶区域MRA未见异常,局部ASL序列呈高灌注[10]。⑤本组支原体抗体阳性病毒性脑炎患儿中检测到呼吸道合胞病毒,可能近期发生过支原体肺炎,或致病因素本身以支原体感染为主,而支原体脑炎目前尚无统一的诊断标准,MRI也有和文献[11]所述相似的特点,但例数较少,需积累更多病例。上述多种病毒脑炎的发病机制与免疫损伤相关[1, 12],治疗策略除抗病毒治疗外,还需实施免疫抑制。早期应用糖皮质激素、丙种球蛋白、免疫抑制剂对改善患儿预后起关键作用[13]。
本研究发现,发生临床多脏器受累、造成严重脑功能障碍及死亡的病毒性脑炎,主要有EB病毒脑炎、流行性乙型脑炎、甲型流感病毒脑炎、重症手足口病的脑干脑炎。部分病例不易与坏死性脑炎和急性播散性脑脊髓炎鉴别:①坏死性脑炎目前发病机制尚不清楚,前驱症状不典型,可见于流感病毒、EB病毒和疱疹病毒等感染,最常见的生化改变为肝酶和LDH升高,大部分患者有低蛋白血症,脑脊液检查见蛋白水平升高和白细胞减少,但应排外中毒性脑病及遗传代谢病[14]。②急性播散性脑脊髓炎多出现于疫苗接种及前驱感染后,MRI示大范围的灰白质受累、脊髓水肿,有脊髓、周围神经受损的症状,糖皮质激素治疗效果多较好[15]。而本组出现轻微胼胝体压部异常信号者经复查信号均恢复正常,未出现软化灶,脑白质脱髓鞘病灶也逐渐吸收减少。部分学者[16]将上述征象称为儿童轻微脑炎/脑病伴可逆性胼胝体压部病变(MERS),可能与胼胝体压部髓鞘组织含水量高于周围,对水、钠调节功能有限,引起暂时性的髓鞘间隙或髓鞘内水肿有关。本组部分患儿有腹泻症状,可能与上述机制相关。也有学者[17]认为,抽搐引起暂时性钠-钾泵功能异常、能量代谢障碍,以及抗利尿激素异常分泌也是重要的发病机制。更多研究[18-19]发现,脑白质脱髓鞘可在多种疾病中出现。因此,应将其视为继发性改变,而不是与轻度脑炎/脑病相关的特殊特征。
随着功能影像技术在儿童中枢疾病中的应用,人们对病毒性脑炎的病理生理状态及发病机制有了更多了解。研究[20-22]表明,DWI、MRS、ASL能早于平扫显示脑损害病变,在早期诊断及评估严重程度方面有重要作用,但结论也存在争议。文献[21, 23]报道ASL病灶既可呈高灌注,也可呈低灌注,还可预测儿童脑炎不良结局和癫痫发作,出现局灶性高灌注者发生癫痫的风险高于灌注正常者,且全脑灌注减低者比灌注正常者预后差。本组病灶低灌注与MRA相应区域血管分支减少相对应,考虑与检查时机密切相关。脑炎的疾病发展过程中也会出现脑梗死、中枢神经系统血管炎,其中病毒性脑炎与支原体肺炎感染常相伴发生,且烟雾病、静脉窦血栓、MELAS综合征、低级别胶质瘤较难通过常规MRI与病毒性脑炎鉴别。因此,通过MRS、MRA、ASL、DWI增加多重诊断信息与上述疾病进行鉴别,准确评估颅内病理生理状态,对临床诊疗方案有指导意义。
综上所述,儿童病毒性脑炎易出现高乳酸血症,影像鉴别诊断应重视应用MRI各种功能成像技术,双侧对称性病变需与遗传代谢脑病鉴别。部分类型病毒性脑炎根据其影像特征,能够对病原诊断、诊疗方案制订及预后评估给予指导。
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