冯结映,黄飚,黄少飞,胡海菁
低颅压综合征(intracranial hypotension)是由于各种原因导致脑脊液容量减少及压力降低的一种神经综合征。其特征性临床症状为直立性头痛,常伴有恶心、呕吐、眩晕、颈痛、惧光、视野缺失、听力障碍和感觉异常等,严重者可表现为脑神经麻痹或者昏迷[1]。由于低颅压综合征患者并非均出现典型的临床症状,容易在临床上常被误诊为偏头痛和脑膜炎等,而导致对患者的治疗被延误[2]。低颅压综合征的主要MRI表现有硬脑膜增厚强化、脑下垂、硬膜下积液和静脉窦扩张等[3-4],但这些征象并非低颅压综合征所特有且对这些征象的评估有一定主观性,与影像科医师的经验密切相关。因此需要一个更为客观的指标来提示脑脊液压力及容量的降低。大脑脚脚间角(interpeduncular angle,IPA)与脚间池局部脑脊液容量相关,当后者减少时可使得IPA减小。因此,我们尝试对临床诊断的低颅压综合征患者的IPA进行测量并与正常对照组进行比较,旨在探讨其在诊断低颅压综合征中的临床价值。
1.临床资料
回顾性分析2010年1月-2020年12月经临床诊断为低颅压综合征的43例患者的临床和影像资料,其中32例患者的资料来自于广东省医学科学院/广东省人民医院,11例来自于佛山市南海区人民医院。
所有患者符合国际头痛学会提出的低颅压性头痛的诊断标准:①头痛与体位改变相关;②脑脊液压力降低(小于60 mmH2O)和/或影像学检查显示有脑脊液漏;③头痛与脑脊液压力降低或脑脊液漏相关;④患者的临床表现无法用ICHD-Ⅲ中的其它诊断解释。排除标准为有颅内肿瘤、脑积水、脑膜炎、外伤性硬膜下积液或积血、先天性小脑扁桃体疝以及颅内高压等。另选取同时期年龄、性别相匹配的43例健康志愿者作为对照组。
本研究为回顾性研究,经本院伦理委员会审核批准。
2.检查方法
使用GE Signa Excite-II HD 3.0T磁共振成像系统和8通道标准头线圈。所有研究对象行头颅MRI平扫或增强扫描(包括矢状面、冠状面和横轴面),扫描序列和参数如下。横轴面FLAIR序列T1WI:TR 2700 ms,TE 24 ms,TI 860 ms,矩阵320×256;横轴面FSE T2WI:TR 5100 ms,TE 130 ms,矩阵512×288;横轴面T2-FLAIR:TR 9600 ms,TE 110 ms,TI 2400 ms,矩阵288×224;所有横轴面序列:视野24 cm×24 cm,扫描层厚5.0 mm,层间距1.0 mm;矢状面FSE T2WI:TR 5160 ms,TE 96 ms,矩阵456×512,扫描层厚5.0 mm,层间距1.0 mm。增强检查采用Gd-DTPA经肘前静脉注射,剂量0.1 mmol/kg,注射流率1.0 mL/s。
3.图像分析
由两位具有10年或以上神经影像诊断经验的医师在不了解实验对象临床资料的前提下独立分析图像,评价以下5个征象:①硬膜下积液(图1a);②静脉窦扩张,表现为静脉窦腔饱满扩大、静脉窦外缘往外凸(图1b);③脑下垂,表现为正中矢状面图像上脚间池缩小或消失、桥脑前缘扁平(图1c),伴有或不伴有小脑扁桃体下疝;④硬脑膜增厚及/或强化(图1d);⑤脑脊液漏,?。两位医师意见不同时经讨论达成一致意见。由两位医师分别在经过乳头体层面的横轴面T2WI上测量两组受试者的大脑脚脚间角,其定义为双侧大脑脚的前内侧缘之间的角度(图2),取两位医师测量数据的平均值作为最终结果。
4.统计分析
使用SPSS 21.0软件进行统计学分析,测量数据以平均数±标准差表示,均进行正态性分布检验。对两位观察者测量的各项数据进行重复性检验,其中大脑脚脚间角测量数据的一致性检验采用组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC),对典型MRI征象的判别一致性使用kappa检验。Kappa≥0.7代表一致性较高,0.7>Kappa≥0.4代表一致性中等,Kappa<0.4代表一致性较低。两组大脑脚脚间角的比较采用两独立样本t检验,并采用ROC(receiver operating characteristic)曲线分析其诊断效能,计算大脑脚脚间角的阈值。使用Spearman相关分析检验大脑脚脚间角与各征象之间是否存在相关性。由于大脑脚脚间角与脑脊液压力不服从正态分布,因此检验两者是否存在相关性用Spearman相关分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
1.基本临床信息
43例低颅压综合征患者中男13例,女30例,年龄(46.3±2.2)岁;主要症状为头痛,其中11例(25.58%)表现为体位相关性头痛,病程为数天至数月,伴随症状有颈强直、颈痛、恶心、呕吐和眩晕等。所有患者的脑脊液压力均小于60 mmH2O,平均(32.30±3.12)mmH2O。对照组中男14例,女29例,年龄(51.0±2.4)岁。低颅压综合征组和对照组之间性别构成和年龄的差异均无统计学意义(χ2=0.054,P=0.82;t=-1.403,P=0.16)。
2.大脑脚脚间角的测量及ROC曲线分析
低颅压综合征组大脑脚脚间角为47.41°±2.30°(95%CI:42.77°~52.06°),对照组为67.16°±1.40°(95%CI:64.34°~69.99°),两组间差异有统计学意义(t=-7.33,P<0.01),患者组的大脑脚脚间角显著低于正常对照组(图3~5)。
图3 女,27岁,健康志愿者。横轴面T2WI示大脑脚脚间角为75°。 图4 低颅压综合征患者,女,29岁,头晕、头痛1个月,脑脊液压力为40mmH2O,横轴面T2WI示大脑脚脚间角(38°)缩小。 图5 低颅压综合征患者,男,55岁,脑脊液穿刺时无脑脊液流出。横轴面T2WI示大脑脚脚间角(为0°)明显缩小。
两位医师测量所有实验对象的大脑脚脚间角的一致性较高(ICC=0.95)。
绘制大脑脚脚间角诊断低颅压综合征的ROC曲线(图6),当大脑脚脚间角阈值为53.98°时(即大脑脚脚间角<53.98°判断为低颅压综合征),曲线下面积(Az)最大,为0.897(P<0.001),Az标准误为0.04,95%CI为0.82~0.97,诊断敏感度为74.40%,特异度为97.70%,约登指数值为1.72,误诊率与漏诊率之和(0.28)最小。
图6 大脑脚脚间角诊断低颅压综合征的ROC曲线,曲线下面积为0.897。
3.影像征象及相关性分析
两位医师对低颅压综合征患者典型MRI征象的一致性分析结果及各征象的出现率见表1。43例低颅压综合征患者中14例(32.6%)可见双侧硬膜下积液,其中2例有硬膜下出血;18例(41.9%)可见脑下垂征象;12例(27.9%)可见静脉窦外凸;8例(?%)患者显示脑脊液漏。;43例中31例行头颅MRI增强扫描,其中26例(83.9%)出现硬脑膜增厚、强化。
表1 低颅压综合征患者典型MRI征象的出现率及kappa值
大脑脚脚间角的大小与脑下垂征象之间负相关关系(r=-0.44,P<0.001);大脑脚脚间角与脑脊液压力呈正相关r=0.42,P=0.005)。对照组中未发现硬膜下积液、脑下垂、静脉窦外凸、脑膜增厚强化及脑脊液漏等征象。
低颅压综合征分为原发性及继发性,既往有文献报道其发病率约为5/100,000,但随着影像检查技术的不断进步,有学者指出其发病率被显著低估[2,5]。既往文献亦报道,由于低颅压综合征患者脑脊液压力或容量降低,会出现不同程度的脑下移征象[6-7],但有些脑下移改变比较细微,仅通过典型的“脑下垂”等影像征象分析不容易发现[8],因此定量分析有利于低颅压综合征的诊断。本研究中发现,低颅压综合征患者的大脑脚脚间角较对照组明显减小,以大脑脚脚间角<53.98°作为判断低颅压综合征的诊断标准时,敏感度(74.40%)和特异度(97.70%)均较高;而且在横轴面T2WI上测量大脑脚脚间角,在临床工作中的可操作性强。
低颅压综合征的主要病理生理基础是脑脊液容量减少,导致脑脊液浮力减低和水的缓冲作用减低,直立位时脑组织向下移位、受压,称为脑下移。因脑内各脑池是相通的,当脑脊液减少及压力降低时,脚间池的容量降低,脑脊液对大脑脚的浮力减少,使得大脑脚受压[6],其前缘的脚间角就会缩小[9]。本研究结果表明,大脑脚脚间角减小与脑下垂征象呈负相关(P<0.01);其角度与脑脊液压力呈正相关,即脑脊液压力越低、脑脊液浮力的减低更为显著,因此大脑脚受压,使得其前缘角度缩小更为显著[10]。在本研究中,低颅压综合征组的大脑脚脚间角小于正常对照组,差异有统计学意义,与国外文献报道的结果基本一致[9]。曾有文献报道,脑下垂征象诊断低颅压综合征具有较高的特异度,但敏感度不高[11]。在本研究中仅有18例(41.9%)患者出现脑下垂征象,且两位观察者之间判别的一致性欠佳。根据本研究结果,当大脑脚脚间角诊断低颅压综合征的阈值取53.98°时(即大脑脚脚间角小于53.98°支持低颅压综合征的诊断),敏感度为74.40%,特异度为97.7%,显示这一指标的诊断效能明显优于脑下垂征象。
曾有文献报道在正中矢状面图像上测量中脑-桥脑角[12-13]或乳头体下缘与桥脑上缘的距离[6,7,12]有助于评判脑下垂征象,且它们诊断低颅压综合征亦具有较高的敏感度和特异度。这2个定量指标与大脑脚脚间角缩小的病理基础相似,均为脑脊液减少导致其缓冲作用降低、中脑受压向下移位,导致中脑-桥脑角缩小、乳头体下缘与桥脑上缘的距离减小[14]。这两个定量指标均需要在正中矢状面图像上进行测量,并且要额外添加辅助线。在横轴面T2WI上测量较正中矢状面图像上测量更利于在日常工作中广泛推行,因在横轴面图像上测量大脑脚脚间角不易受到扫描角度等扫描条件的影响,而且测量时只需要利用PACS自带的角度测量工具,简便易行,可操作性强;另一方面,在经乳头体层面的横轴位T2WI上测量大脑脚脚间角大小,测量的生理标志(大脑脚)为大家所熟知,大脑脚脚间角的两条边为大脑脚的前内侧缘,较为平直,不需要添加额外的辅助线,因此测量出来的角度较为准确。在本研究中,两位观察者测量大脑角前缘夹角的一致性较高(ICC=0.95),其一致性高于对其它征象的评估。因此,大脑脚脚间角的测量误差较小,受观察者主观因素的影响较少,不同观察者间具有很高的一致性。
本研究存在一定的不足:本研究为回顾性分析,未对患者进行跟踪随访,未能对比治疗前后患者典型MRI征象及大脑脚脚间角的变化。曾有文献报道治疗后低颅压综合征患者的典型MRI征象会消失或明显改善[11];中脑桥脑角和脑下垂的距离较治疗前分别增大和缩小[13],说明治疗后患者的MRI表现会发生改变,由于脑脊液压力逐渐恢复,脑脊液对脑组织的缓冲作用增大,脑下垂改善。因此,今后的研究重点则为低颅压患者治疗前后大脑脚脚间角的变化。
综上所述,低颅压综合征患者的大脑脚脚间角较对正常照组减小,在乳头体层面横轴面T2WI上测量大脑脚脚间角,在临床工作中的可操作性强,对于诊断低颅压综合征有较高的敏感和特异性,是诊断低颅压综合征的重要客观指标。