血管压迫性三叉神经痛的扩散张量成像研究

谷鹏 ，孙洪涛 ，袁飞 ，张泉 ，李建慧 ，袁滨 ，沈文

经典的三叉神经痛（trigeminal neuralgia，TN）是以间歇性电击样疼痛为特征的一类严重的慢性神经性面部疼痛疾病，诊断主要依靠确切的临床表现。虽然其病因和发病机制尚无定论［1］，但绝大多数原发性TN都是由于神经血管压迫（neurovascular compression，NVC）造成的［2］。在常规影像学检查中发现正常人群中也存在NVC，而没有任何症状［3］，与临床符合率存在着一定的差别，因此必须寻找更为简便和直观的检查方法。扩散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）由于检查技术的无创性以及其对微观结构改变的敏感性，被应用于TN的检查中。以往TN的DTI研究多采用各向异性分数（fractional anisotropy，FA）、平均扩散系数（mean diffusivity，MD）进行分析，本研究在此基础上增加对轴向扩散系数（axial diffusivity，AD）和径向扩散系数（radial diffusivity，RD）的测量，综合 NVC 的程度，探究TN的DTI多参数的影像学表现及临床应用。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集武警后勤学院附属医院2014年4月—2015年6月临床确诊并经手术证实的TN患者49例，其中男 15例，女 34例；年龄 35～88岁，平均（60.65±11.87）岁；所有患者均为单侧发病，其中右侧31例（63.27%），左侧18例（36.73%）。病程1～30年，其中单纯第Ⅰ支痛4例，单纯第Ⅱ支痛15例，第Ⅰ、Ⅱ支痛6例，第Ⅱ、Ⅲ支痛14例，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ支痛10例。所收录患者均符合国际头痛学会头痛分类委员会（IHS）国际头痛障碍分类第三版（ICHD-3）中TN的诊断标准［4］。排除三叉神经走行区占位（听神经瘤、脑膜瘤、表皮样囊肿、血管瘤等）、脑梗死及脑出血病史。

1.2 检查方法 使用Siemens Verio 3.0T超导磁共振仪，头颅12单元12通道并行采集矩阵线圈，应用三维时间飞跃法MR血管成像（three-dimensional time of flight magnetic resonance angiography，3D TOF MRA）序列、容积内插屏气脂肪抑制（volumetric interpolated breath-hold examination fatsuppress，T1_vibe_fs）序列、变角度激发高分辨率三维快速自旋回波各向同性（sampling perfection with applicationoptimized contrasts by using different flip angle evolutions，T2-space-iso）序列、DTI序列在桥小脑角区域进行容积扫描，均为横断面扫描。后处理工作界面中，对扫描的原始图像进行多平面重建（multi-planar reconstruction，MPR），做平行于脑干的冠状位像；对3D TOF MRA序列做最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）三维血管重建成像。扫描范围：上缘包括桥脑，下缘包括延髓小脑角区。（1）T1_vibe_fs扫描参数。重复时间/回波时间（repetition time/echo time，TR/TE）：20/3.69 ms，激发次数（Average）：1 次，翻转角：12°，矩阵：320×272，视野（field of view，FOV）：200 mm×200 mm，体素：0.7 mm×0.6 mm×0.6 mm，层厚：0.6 mm，扫描带宽：130 Hz/Px。（2）T2-space-iso序列扫描参数。TR/TE：1 000/132 ms，Average：2 次，矩阵：384×380，翻转角：120°，FOV：200 mm×200 mm，体素：0.5 mm×0.5 mm×0.5 mm，层厚：0.5 mm，扫描带宽：289 Hz/Px。（3）3D TOF MRA 扫描范围。上缘包括胼胝体压部，下缘包括硬腭；TR/TE：20/3.6 ms，Average：1 次，矩阵：320×304，翻转角：18°，FOV：220 mm×220 mm，体素：0.7 mm×0.7 mm×0.8 mm，层厚：0.8 mm，扫描带宽：186 Hz/Px。（4）DTI采用单次激发二维自旋回波EPI序列。TR/TE：5 000/95 ms，Average：3 次，矩阵：128×128，FOV：230 mm×230 mm，体素：1.8 mm×1.8 mm×2.0 mm，层厚：2 mm，方向（Direction）：30，激发因子（Factor）：128，扫描带宽：1 502 Hz/Px。

1.3 NVC的诊断标准及图像分析 由2名经验丰富的高年资医生共同读片，共同达成一致诊断。在MPR重建图像上测量TN患者双侧三叉神经横截面积（cross-sectional area，CSA）。根据血管与神经的相互关系［5］分为3组。接触（A组）：神经与邻近血管相互靠近，脑脊液间隙消失，神经未见明显移位。移位（B组）：神经与邻近血管之间相互接触，且神经受压移位。压迫、萎缩（C组）：与血管接触的神经局部有明显变形、萎缩、存在压迹。见图1。

全部数据在 SIEMENS（Syngo MultiModality Workplace）工作站内应用Neuro 3D软件进行后处理。图像选择感兴趣区（region of interes，ROI），ROI为矩形，放置在三叉神经根部，即入/出脑桥处（root entry/exit zone，REZ），测量 FA 值、MD值、AD值及RD值，在MPR重建图像上测量双侧三叉神经CSA。

1.4 统计学方法 采用GraphPad Prism 6进行统计学分析，对计量资料进行正态性分布及方差齐性检验，符合正态性分布数据用均数±标准差（xˉ±s）表示。对TN患者患侧与健侧的CSA、FA值、MD值、AD值及RD值进行配对t检验；采用单因素方差分析对不同严重程度TN组间患侧CSA、FA值、MD值、AD值及RD值进行比较，组间多重比较采用Bonferroni法，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三叉神经血管神经压迫情况 49例单侧TN患者中血管神经单纯接触的22例（A组），血管神经接触伴神经移位的11例（B组），神经受压变形、萎缩的16例（C组）。

2.2 TN患者三叉神经CSA及DTI参数比较 患侧三叉神经CSA、FA值明显低于健侧，患侧MD值及RD值明显高于健侧，且差异均有统计学意义（P＜0.05），患侧AD值与健侧比较差异无统计学意义。见表1。

2.3 不同严重程度TN患者组间神经CSA及DTI参数比较 各患者组的CSA、FA值、RD值之间的差异有统计学意义。其中A组的CSA和FA值高于C组，RD值低于C组；B组的FA值高于C组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

Fig.1 Imaging findings and measurement of DTI parameters in patients with trigeminal neuralgia图1 TN患者的影像学表现及DTI参数的测量

Tab.1 Comparison of cross-sectional areas and DTI parameters between bilateral trigeminal nerves表1 双侧三叉神经截面积及DTI参数的比较（n=49，±s）

Tab.1 Comparison of cross-sectional areas and DTI parameters between bilateral trigeminal nerves表1 双侧三叉神经截面积及DTI参数的比较（n=49，±s）

＊P＜0.05

Tab.2 Comparison of cross-sectional areas and DTI parameters of the affected trigeminal nerves between group A,group B and group C表2 A组、B组和C组患侧三叉神经CSA及DTI参数的比较（±s）

Tab.2 Comparison of cross-sectional areas and DTI parameters of the affected trigeminal nerves between group A,group B and group C表2 A组、B组和C组患侧三叉神经CSA及DTI参数的比较（±s）

＊P＜0.05；a与 A 组比较，b与 B 组比较，P＜0.05

3 讨论

TN是以三叉神经感觉分布区突发的、剧烈的、短暂的、反复性电击样或刺痛样疼痛为特征的一类临床疾病［6］。大多数原发性TN都是由于血管压迫三叉神经REZ段造成的［7］，这是由于该段是神经髓鞘由少突胶质细胞移行为施旺细胞的区域［7］，组织学上比较薄弱，容易造成神经的脱髓鞘，继而产生自发电位及异位电位［8］，最终引起疼痛症状。临床上通常采用高频热凝固术［9］、球囊成形术、经皮甘油神经射频术、微血管减压术（microvascular decompression，MVD）以及立体定向治疗术进行治疗。

DTI可以反映人体组织内水分子运动扩散速度及优势方向，是一种无创的磁共振检查技术，并可以在活体状态下评估白质纤维束的走行、方向、髓鞘化等信息［10］。三叉神经周围支也是白质纤维束，故利用DTI一些特征性的参数有助于进一步对TN及TN相关性疾病进行鉴别［11］。FA值可以提供白质纤维束微结构改变的量化指标，MD、AD、RD值与神经轴突完整性、髓鞘化程度及神经水肿情况密切相关［12］，因此DTI技术对三叉神经可以进行系统和量化的评估［13］，进一步了解TN的病因及发病机制，有助于临床工作的开展。

本研究基于上述理论测量TN患者健侧及患侧三叉神经的各项参数值，用来反映该神经纤维的组织特征及微结构的改变，并且以健侧三叉神经各导出量作为对照，进行对比研究，结果发现患侧三叉神经的FA值明显低于健侧，而MD值明显高于健侧，与Neetu等［14］的研究结论一致。这种结果是由于NVC造成的长期慢性压迫使得三叉神经发生慢性缺血性改变，部分细胞及髓鞘破坏，细胞外水肿、纤维破坏数目减少，水分子扩散能力增加，导致MD值增大，而纤维完整性缺失使FA值减小。这就为TN外科手术治疗提供了比较可靠的影像学依据，从微观角度提示了NVC对周围神经的影响。刘永等［15］和孙晓辉等［16］学者在研究中还发现FA值与血管神经压迫程度相关，即压迫程度越大，FA值越小。本研究也发现三叉神经萎缩组（C组）的FA值显著低于单纯接触组（A组）和神经移位组（B组），而单纯接触组与神经移位组之间相似，这也说明NVC的程度对于FA值的影响有决定性作用。

通过测量双侧三叉神经的CSA发现，患侧三叉神经 CSA 小于健侧，这与 Leal等［17-18］及 Duan 等［19］报道一致。其机制可能是神经长期受血管压迫，导致神经纤维萎缩、变性及破坏，继而引起神经变细，本研究中还发现随着NVC程度的加重，CSA呈逐渐减小的趋势，异常神经电传导增加，临床症状逐渐加重。RD是DTI中一种特异性的参数，表示垂直于轴索方向白质水分子弥散的变化，代表轴索髓鞘的改变。此前有少量利用RD值对TN的轴索进行评估的报道，本研究在患侧与健侧之间，以及患侧不同组别之间进行RD值的相互比较，发现TN患侧的RD值明显高于健侧，这与Liu等［20］结论一致，在TN微结构改变上进一步证实，TN的产生机制并不是由于轴索的损伤及破坏，而是由于轴索髓鞘的变化。并且在进一步研究后发现，随着NVC程度的加重，RD值会逐渐增大，这也是一项重要发现，RD值与FA值的变化规律共同受NVC程度的影响，这就给研究提出了新的方向，可以通过长期随访TN患者术后的DTI参数值来判断临床治疗效果，建立影像学的生物标记［21］，并且可以进行影像学数据与临床症状的相关性分析，进一步指导临床选择合理和有效的治疗手段。AD是衡量平行于轴索方向白质水分子弥散的参数，反映轴索白质纤维束的改变，是评估轴索完整性重要的微结构指标，在本次研究以及以往的实践中，健侧及患侧、患侧组间比较并没有任何差异［22］，这也提示TN患者轴索并没有显著受损，不是致病的主要因素。

综上所述，MRI DTI序列对于揭示NVC造成的三叉神经微观结构改变有显著的价值，各个参数可以有效地区分健侧及患侧的差别，患侧三叉神经的各项DTI参数值与NVC的严重程度有一定相关性，这对TN患者进行术前治疗方案的选择和预后的评估有一定指导意义。

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