临床及磁共振成像对光滑脑的诊断价值

临床及磁共振成像对光滑脑的诊断价值

光滑脑是由遗传异常引起的。在脑发育过程中，神经从产生层的基质移动到大脑表面，导致大脑结构形状的严重畸形，包括癫痫、精神障碍、运动障碍和其他神经系统异常表现为一侧。作为一种严重的大脑皮层发育畸形,其发病率大约在1:13000-20000,严重影响儿童的身心发展,预后大多较差。本研究对11例光滑脑患儿的临床表现、实验室检查、神经行为发育检测及头颅核磁共振检查结果进行分析总结,归纳各型光滑脑的临床特点及头颅MRI表现,希望为本病临床诊断提供科学依据。1对象和方法1.1平均年龄2005年7月-2009年7月在暨南大学附属第一医院儿科门诊就诊的光滑脑患儿11例。11例患儿中男6例、女5例。初诊时年龄为6个月~1岁8个月,平均年龄11个月。其中孤立性光滑脑(isolatediissencephalysequence,ILS)4例,Miller-Dieker综合征(Miller-DiekerSyndrome,MDS)3例,鹅卵石样脑光滑脑(cobblestonelissencephaly,CBSL)3例,光滑脑伴小脑发育不全(Lissencephalywithcerebellarhypoplasia,LCH)1例。1.2方法1.2.1历史遗迹收集1.2.2感染筛查筛查所有患儿均进行血、尿常规检查、肝功能、肾功能、心肌酶谱、血脂、血氨、血乳酸、弓形虫、风疹、巨细胞、单纯疱疹病毒等感染筛查。所有病例行血尿氨基酸分析及尿有机酸气相色谱-质谱分析。1.2.3辅助检查1.2.4智力测试1.2.5扫描参数及激励次数采用1.5TGESignaHD超导MR成像仪,线圈为头颈联合线圈。常规MRI成像序列包括T1FLAIR、T2WI、FLAIR及DWI序列,各序列均为横轴位扫描,扫描参数如下:T1FLAIR,TR1800ms,TE24ms,矩阵320×256,激励次数(NEX)为2;T2WI,TR4500ms,TE102ms,矩阵384×256,NEX为2;FLAIR,TR8600ms,TE123ms,矩阵256×192,NEX为2;DWI,TR8000ms,TE122ms,矩阵128×128,NEX为1;视野(FOV)均为240×240mm,层厚/层距均为6/2mm。2结果2.1历史知识2.1.1妊娠史正常妊娠6例(54.5%),异常妊娠5例(45.5%)。异常情况包括妊娠期有先兆流产(早产)3例,孕期感冒史2例。2.1.2出生史2.1.3家庭盗窃2.2mds和cbl管道癫痫患儿临床资料11例光滑脑患儿中均有小头畸形及不同程度的精神发育迟滞、运动功能障碍,其中有癫痫4例,肌张力异常10例(增高6例,低下4例),3例MDS患儿具有面部畸形(包括高额、小下颌、低耳位、鼻梁塌、眼距宽、前额后倾、双颞凹陷、凸出的上唇等),2例CBSL双胞胎姐妹患儿具有眼发育异及肌营养不良(表1)。2.3肝功能异常其中3例鹅卵石样光滑脑(CBSL)患儿均有心肌酶谱的异常,两例CBSL患儿有肝功能异常。11例光滑脑患儿均进行尿气相色谱质谱(GC-MS)及血串联质谱(MS-MS)的遗传代谢病筛查,结果均正常(表2)。2.4干听力诱发电位11例光滑脑中,6例患儿存在异常的脑电图。7例患儿脑干听觉诱发电位提示存在不同程度的听力损害。4例患儿视觉诱发电位潜伏期延长。2例鹅卵石样光滑脑患儿存在眼科异常包括斜视、虹膜发育不全、玻璃体浑浊、小眼球改变(表3)。2.5智力低下发育商11例光滑脑患儿均有不同程度的智力低下,重度智力低下(发育商20~35分)9例,中度智力低下(发育商35~55分)1例,轻度智力低下(55~70分)1例(表4)。2.6脑图mri孤立性光滑脑(ILS)及Miller-Dieker综合征(MDS)患者MRI表现相似,大脑半球表面光滑,脑沟缺如,多同时伴有巨脑回,大脑侧裂增宽,脑皮质增厚,脑白质变薄,T2W上脑表面有一薄层高信号灰质,其与深部增厚灰间有一白质带(称细胞稀疏区)分开,脑室及蛛网膜下腔扩大,部分病例伴胼胝体发育不全,矢状位观察胼胝体变少或部分缺如。Miller-Dieker综合征(MDS)患者光滑脑畸形的程度相对更为严重(图1A-C)。鹅卵石样光滑脑(CBSL)患者MRI表现为大脑皮层增厚并且极度紊乱,鹅卵石样外观,白质异常、脑室扩大(图1D、E)。光滑脑伴小脑发育不全(LCH),MRI表现巨脑回畸形伴小脑半球体积缩小,海马发育不良(图1F-I)。3胞层结构变化光滑脑是由神经元移行异常所造成的异质性明显的脑发育畸形。从无脑回畸形到巨脑回畸形均属于不同程度的光滑脑,根据无脑回、巨脑回的相对数量多少及是否有灰质异位可把光滑脑分为6级。根据病因及相关畸形特点将光滑脑分为五大类型:经典型光滑脑(以前称I型光滑脑,包括孤立性光滑脑和Miler-Dieker综合征)、鹅卵石样光滑脑(以前称II型光滑脑,包括肌-眼-脑病、福山型先天性肌营养不良、Walker-Warburg综合症)、伴有胼胝体发育不全的X-连锁光滑脑、光滑脑伴小脑发育不全、脑小无脑回畸形。既往研究发现光滑脑移障碍发生于在10~14周,本研究光滑脑患儿中45.5%存在异常的妊娠史包括先兆流产保胎史及感冒史。提示胚胎发育过程中可能存在异常。既往研究亦发现,感染、中毒、接触放射线等损害可能在胚胎早期影响神经细胞移行造成光滑脑畸形。近来研究发现特定的遗传基因突变是重要原因。经典光滑脑(以前称I型光滑脑)MRI表现为大脑半球表面光滑,脑沟缺如,多同时伴有巨脑回,大脑侧裂增宽,脑皮质增厚,脑白质变薄,脑室及蛛网膜下腔扩大。显微镜下观察皮层只有4层结构,即分子层,外细胞层,细胞疏松层和内细胞层,而正常皮质有6层结构。包括ILS、Miller-Dieker综合征两种亚型。孤立性光滑脑常为无脑回—巨脑回畸形混合存在,畸形程度相对较低,多为2~4级,临床上早期常表现为肌张力低下,后逐渐发展为肢体痉挛、癫痫、精神发育迟滞。癫痫常出现在6~12月内,多以婴儿痉挛或Lennox-Gastaut综合征形式出现,并伴有异常脑电图,之后发展成不典型的复杂癫痫。多不伴有或伴有轻微的面部畸形。该病与LIS1,DCX,TUBA1A基因的突变或缺失有关。有Miller-Dieker综合征是一种以严重光滑脑和严重头面部畸形为突出临床表现的畸形综合征。其光滑脑畸形程度更为严重,多为1-2级,即无脑回畸形,且其特征性头面部畸形亦多而严重,如小头畸形、额头高而方、额纹垂直,双颞部凹陷,低位后旋耳、脸中部平坦、小鼻且鼻孔上翻、小下颌等,临床表现亦较ILS更为严重,有些患儿还伴有心脏及肾脏畸形,隐睾,脐疝及手指弯曲变形。近年来研究发现该病与p13.3染色体上的LIS1和YHAWAE基因的联合缺失有关。本研究收集到4例ILS及3例Miller-Dieker综合征。在7例患儿中均有中、重度精神发育迟滞及运动障碍,并伴有小头畸形,85%患儿伴有听力障碍,43%患儿伴有癫痫。3例Miller-Dieker患儿均伴有典型的头面部畸形,且磁共振表现光滑脑畸形程度普遍比ILS要严重。但由于条件所限未做基因分析,诊断仅为临床诊断。鹅卵石样光滑脑(以前称为II型光滑脑)为一种复杂的脑畸形,MRI表现为大脑皮层增厚并且极度紊乱,鹅卵石样外观,白质异常、脑室扩大、脑干及小脑萎缩及小脑多小脑回等。目前认为是神经元移行过度所致,因软膜神经胶质界膜的破裂导致细胞移行超过正常位置而进入软脑膜,在脑表面形成一层与软脑膜混合的神经元层。组织学上可见皮质由两层结构组成:外面一层由紊乱的神经元、神经胶质、胶原束和血管组成;内层由残留的皮层板含紊乱的神经元组成。包括三种亚型Walker-Warburg综合征、肌-眼-脑病和福山型先天性肌营养不良,均为常染色体隐性遗传。本研究有2例肌-眼-脑病,其临床表现严重而复杂,主要累及肌肉、眼和脑:肌肉受累主要是先天性肌营养不良,运动发育落后,生化肌酸激酶明显升高;眼球受累可表现为严重的先天性青光眼,斜视,眼球发育不良,虹膜发育不全等;脑部受累表现为重度智力低下,癫痫发作,异常的脑电图等。该病发病机理尚不完全清楚。有研究表明位于1p32-34的基因POMGNT1突变与本病发生发展有关。另外1例患儿影像学有鹅卵石样光滑脑的改变,肌酸激酶升高,但无肌营养不良及眼睛异常,且因为资料不完善,暂时未能分类。光滑脑伴小脑发育不全是近年来才发现的一种不同于经典型及鹅卵石样光滑脑的新类型光滑脑,特征性为小脑发育不良,从小脑蚓部发育不全到整个小脑发育不全并同时伴有经典型或鹅卵石样光滑脑畸形,并伴有海马发育不良。临床上表现为运动、语言、认知发育落后,并常伴有严重的共济失调,早期一般不伴有癫痫发作。研究表明与7q22染色体上的RELN基因突变有关。本研究有1例LCH患儿,MRI表现为双侧额叶巨脑回畸形伴小脑半球体积缩小,海马发育不良;临床上存在小头畸形,轻度的运动及智力障碍,及共济失调表现。综上所述,光滑脑临床及MRI表现具有一定的特征性。结合病史、临床表现、实验室检查及MRI特点可以对光滑脑进行临床诊断及分型判断。如条件允许能完善基因分析,诊断的准确性将更高。包括