原發(fā)性三叉神經(jīng)痛：三叉神經(jīng)微觀結(jié)構(gòu)與神經(jīng)腦橋夾角的相關(guān)性

龐惠澤， 范國光

原發(fā)性三叉神經(jīng)痛(primary trigeminal neuralgia，PTN)是三叉神經(jīng)感覺支分布區(qū)域內(nèi)劇烈短暫的發(fā)作性疼痛，常單側(cè)發(fā)病[1]。神經(jīng)血管壓迫(neurovascular compression，NVC)是原發(fā)性三叉神經(jīng)痛的主要病因。三維穩(wěn)態(tài)采集快速成像(three dimensional-fast imaging employing steady state acquisition，3D-FIESTA)序列不僅可以確定責(zé)任血管，還可進(jìn)行形態(tài)學(xué)測量[2-5]，許多研究發(fā)現(xiàn)PTN患者同時(shí)存在三叉神經(jīng)長度較短、橋小腦角池面積減少和神經(jīng)-腦橋夾角過小等形態(tài)學(xué)改變[6-8]。隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，利用擴(kuò)散張量成像(DTI)技術(shù)觀察三叉神經(jīng)微觀結(jié)構(gòu)的變化逐漸成為研究熱點(diǎn)，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)PTN的病因是血管壓迫導(dǎo)致的神經(jīng)脫髓鞘改變[9-12]。然而，目前尚未有研究對神經(jīng)-腦橋夾角與神經(jīng)微觀結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行相關(guān)性分析。本文通過分析神經(jīng)-腦橋夾角與FA和ADC值以及臨床變量與影像學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系，旨在為術(shù)前PTN的影像診斷評估提供客觀依據(jù)。

材料與方法

1.臨床資料

選取2016年10月-2018年2月在本院經(jīng)臨床診斷為TN的患者25例，其中男13例、女12例；年齡42～75歲，平均(59.00±8.47)歲；病程1～5年，平均(3.40±1.63)年。均為單側(cè)TN，左側(cè)16例，右側(cè)9例。術(shù)前采用視覺模擬量表(visual analogue scale,VAS)對PTN患者進(jìn)行評分，患者組VAS評分為6.40±1.35。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合國際頭痛協(xié)會制定的TN診斷標(biāo)準(zhǔn)[13]，MRI檢查后接受了微血管減壓手術(shù)(microvascular decompression，MVD)，術(shù)中證實(shí)存在不同程度的NVC。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有其它顱腦疾病、既往有顱腦手術(shù)病史、繼發(fā)性三叉神經(jīng)痛以及其它可能影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病。

此外，同期納入年齡、性別相匹配的25例健康志愿者，男12例，女13例，年齡40～70歲，平均(55.20±10.20)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：既往無神經(jīng)系統(tǒng)疾病及TN等相關(guān)癥狀，體內(nèi)無金屬異物。

實(shí)驗(yàn)前向所有研究對象告知實(shí)驗(yàn)?zāi)康募胺椒?，并簽署知情同意書?/p>

2.MRI檢查方法

使用GE Signa 3.0T磁共振掃描儀和8通道頭顱正交線圈，掃描平面平行于三叉神經(jīng)腦池段，掃描范圍包含整個(gè)橋腦。神經(jīng)形態(tài)像采用三維穩(wěn)態(tài)采集快速成像(3D-FIESTA)序列，掃描參數(shù)：TR 5.1 ms，TE 1.9 ms，視野20 cm×17 cm，翻轉(zhuǎn)角60°，矩陣320×288，層厚1.0 mm。微觀結(jié)構(gòu)像采用DTI序列，掃描參數(shù)：TR 7100 ms，TE 94 ms，視野20 cm×20 cm，矩陣160×160，層厚2.0 mm，b=1000 s/mm2，梯度場方向30個(gè)。

3.圖像分析

將3D-FIESTA圖像傳輸至AW4.6工作站后處理系統(tǒng)，采用多曲面重組等后處理方法來評估橋小腦角區(qū)的解剖結(jié)構(gòu)。分別在冠狀面、橫軸面和矢狀面圖像上觀察三叉神經(jīng)與血管的關(guān)系，在放大圖像上進(jìn)行形態(tài)學(xué)參數(shù)的測量。由兩位高年資影像科醫(yī)師采用雙盲法對圖像進(jìn)行后處理及分析，每一項(xiàng)參數(shù)均由兩位觀察者分別重復(fù)測量3次，取平均值。測量方法：選取橫軸面圖像上三叉神經(jīng)顯示最佳層面測量神經(jīng)-腦橋夾角，即三叉神經(jīng)內(nèi)側(cè)緣與腦橋前緣切線之間的夾角；測量腦池段三叉神經(jīng)的長度，即三叉神經(jīng)根進(jìn)入?yún)^(qū)(root entry zone，REZ)至出腦池段的長度；測量橋小腦角池的橫截面積，前緣為前正中線，后緣為小腦，包含了三叉神經(jīng)REZ段(圖1)。

DTI圖像傳至AW4.4工作站，采用functool后處理軟件進(jìn)行分析。采用勾畫感興趣區(qū)(regions of interest，ROI)的方法測量三叉神經(jīng)的FA和ADC值，ROI的選取應(yīng)盡量避開三叉神經(jīng)周圍的腦脊液，ROI面積盡量保持一致，大小為(20±7.5) mm2。將三叉神經(jīng)自腦干發(fā)出處至出Meckel腔處的全長分為三等分，在連續(xù)層面上進(jìn)行分段測量，取多層面測量的平均值作為最終測量結(jié)果，重復(fù)測量3次取平均值。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS 23.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。神經(jīng)-腦橋夾角、FA及ADC值在各組間的比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA)中的post hoc檢驗(yàn)。神經(jīng)長度及橋小腦角池的橫截面積在三組間的比較采用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)。不同責(zé)任血管類型之間神經(jīng)-腦橋夾角的比較采用獨(dú)立樣本U檢驗(yàn)。對神經(jīng)-腦橋夾角與FA和ADC值、以及神經(jīng)-腦橋夾角、FA和ADC值與VAS評分和病程的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析法。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 PTN患者橫軸面FIESTA圖像。a)測量三叉神經(jīng)-腦橋夾角；b)測量三叉神經(jīng)腦池段長度；c)測量橋小腦角池的橫截面積。

結(jié) 果

1.形態(tài)學(xué)參數(shù)的比較

患側(cè)三叉神經(jīng)與腦橋的夾角為(39.11±5.76)°，顯著小于健側(cè)的(49.00±7.59)°及對照組的(45.20±5.76)°(圖2)，三組間此夾角的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=15.26，P<0.001)?；紓?cè)三叉神經(jīng)腦池段的長度為(7.94±2.40) mm、橋小腦角池的橫截面積為(180.24±77.92) mm2，略小于健側(cè)的長度(8.33±2.42) mm及橫截面積(193.88±64.76) mm2，但這2個(gè)指標(biāo)在患者與健側(cè)間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2分別為0.75和0.01，P>0.05)。

2.責(zé)任血管類型與神經(jīng)-腦橋夾角的關(guān)系

手術(shù)后證實(shí)其中16例患者的責(zé)任血管為小腦上動脈(superior cerebellar artery,SCA)，在9例非小腦上動脈的責(zé)任血管中，4例為小腦前下動脈，1例為小腦后下動脈，3例為椎動脈，1例為小腦前下動脈合并小腦后下動脈。當(dāng)責(zé)任血管為SCA時(shí)，患側(cè)的神經(jīng)-腦橋夾角為(36.69±4.90)°，小于非SCA組的(43.42±4.65)°，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(U=156.5，P=0.002)。

3.FA及ADC值的比較

PTN組中，患側(cè)的FA值(0.34±0.04)明顯小于健側(cè)(0.39±0.06)及對照組(0.39±0.02)，三組間FA值的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=9.78，P<0.001)；患側(cè)的ADC值[(1.94±0.18)×10-9mm2/s]明顯大于健側(cè)[(1.71±0.25)×10-9mm2/s]及對照組[(1.66±0.17)×10-9mm2/s ]，三組間ADC值的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=13.53，P<0.001)。

4.相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果顯示(圖5～6)，神經(jīng)-腦橋夾角與FA值呈正相關(guān)(r=0.56，P=0.000)，與ADC值呈負(fù)相關(guān)(r=-0.62，P=0.000)；VAS評分與FA值間呈負(fù)相關(guān)(r=-0.53，P=0.007)，而患側(cè)神經(jīng)-腦橋夾角、ADC值與VAS評分及三者與病程之間均無顯著相關(guān)性(P>0.05)。

討 論

TN是一種由多種機(jī)制導(dǎo)致的疼痛綜合癥。迂曲走行的血管接觸或壓迫三叉神經(jīng)被認(rèn)為是一種原發(fā)因素[14-15]。隨著微創(chuàng)手術(shù)的發(fā)展，MVD已成為TN的主要治療方法，同時(shí)也支持了NVC學(xué)說。目前，尚未有研究對PTN患者形態(tài)學(xué)參數(shù)與DTI參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，以探究神經(jīng)腦橋-夾角與神經(jīng)微觀結(jié)構(gòu)之間可能存在的關(guān)系。本研究中的相關(guān)性分析結(jié)果顯示，三叉神經(jīng)-腦橋夾角與三叉神經(jīng)的FA值呈顯著正相關(guān)，與ADC呈顯著負(fù)相關(guān)。

三叉神經(jīng)起源于橋腦前外側(cè)，走行于橋前池蛛網(wǎng)膜下腔中，三叉神經(jīng)自腦橋發(fā)出后向前下外走行，于小腦幕游離緣下方進(jìn)入Meckel腔，形成三叉神經(jīng)節(jié)。有學(xué)者通過神經(jīng)電生理發(fā)現(xiàn)三叉神經(jīng)痛患者患側(cè)神經(jīng)根內(nèi)呈現(xiàn)一種趨勢，即內(nèi)側(cè)神經(jīng)纖維集中分布，外側(cè)雖可見神經(jīng)纖維，但電生理上無電流傳導(dǎo)[16]。同時(shí)，Rhoton等[17]發(fā)現(xiàn)三叉腦干角的差異會影響神經(jīng)根內(nèi)神經(jīng)纖維分支的空間排布，他們認(rèn)為三叉神經(jīng)根纖維分布的差異及分支定位可能與三叉腦干角有關(guān)，然而他們并未說明三叉腦干角與TN之間的具體關(guān)系。進(jìn)而有學(xué)者發(fā)現(xiàn)PTN患者患側(cè)神經(jīng)腦橋夾角明顯減小，推測神經(jīng)腦橋夾角會增加血管神經(jīng)接觸的概率，進(jìn)而導(dǎo)致了TN癥狀的產(chǎn)生[6]。

PTN患者責(zé)任血管多為動脈，而SCA是三叉神經(jīng)進(jìn)入腦橋處時(shí)關(guān)系最密切的血管。SCA從基底動脈發(fā)出后，常會形成凸起的血管袢，接觸甚至壓迫神經(jīng)根的內(nèi)上方及背側(cè)。此外，Sindou等[18]發(fā)現(xiàn)多數(shù)TN患者的NVC發(fā)生在神經(jīng)根的內(nèi)上方，這種分布也解釋了TN的主要責(zé)任血管多為SCA這一現(xiàn)象。當(dāng)神經(jīng)-腦橋夾角過小時(shí)，神經(jīng)根內(nèi)側(cè)與小腦上動脈血管袢之間的關(guān)系更密切，而神經(jīng)內(nèi)側(cè)有功能的神經(jīng)纖維集中分布，聯(lián)合“短路學(xué)說”[19-20]，有功能的神經(jīng)纖維之間發(fā)生“傳導(dǎo)短路”，從而反復(fù)發(fā)生“扳機(jī)點(diǎn)”樣疼痛癥狀，這也解釋了我們的發(fā)現(xiàn)，即PTN組患側(cè)神經(jīng)-腦橋夾角明顯減小。然而，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)TN患者雙側(cè)神經(jīng)-腦橋夾角的差異并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[21]，造成這種差異的原因可能是納入研究的患者責(zé)任血管構(gòu)成比的差異，當(dāng)責(zé)任血管中SCA比例較大時(shí)，神經(jīng)-腦橋夾角對NVC的影響較大，則雙側(cè)神經(jīng)-腦橋夾角的差異更傾向于具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 同時(shí)，相關(guān)性分析結(jié)果顯示神經(jīng)-腦橋夾角越小，神經(jīng)根的微觀結(jié)構(gòu)變化越顯著，結(jié)構(gòu)動力學(xué)因素的改變繼發(fā)了神經(jīng)微觀結(jié)構(gòu)的異構(gòu)，神經(jīng)微觀結(jié)構(gòu)的異構(gòu)誘發(fā)了神經(jīng)病理改變，進(jìn)而產(chǎn)生了臨床癥狀。

圖2 PTN組FA值與三叉神經(jīng)-腦橋夾角的相關(guān)性分析散點(diǎn)圖，顯示兩者呈正相關(guān)。 圖3 PTN組ADC值與神經(jīng)-腦橋夾角的相關(guān)性分析散點(diǎn)圖，顯示兩者呈負(fù)相關(guān)。

圖4 患者，男，57歲，左側(cè)頜面部疼痛兩年余。a)3D-FIESTA圖像，顯示三叉神經(jīng)腦池段可見血管繞行(箭)；b)FA偽彩圖顯示雙側(cè)三叉神經(jīng)；c)擴(kuò)散張量纖維束成像圖示左側(cè)三叉神經(jīng)纖維束較明顯右側(cè)細(xì)且稀疏。 圖5 患者，男，59歲，左側(cè)頜面部疼痛一年余。a)3D-FIESTA圖像，顯示左側(cè)神經(jīng)根出腦橋處有血管跨行(箭)；b)FA圖顯示雙側(cè)三叉神經(jīng)；c)擴(kuò)散張量纖維束成像圖示左側(cè)三叉神經(jīng)纖維束較右側(cè)細(xì)且稀疏。

Guclu等[22]測量橋小腦三角區(qū)的三叉神經(jīng)中樞部、移行部及周圍部的長度，發(fā)現(xiàn)三叉神經(jīng)的長度和體積與TPN的 PTN的發(fā)病率存在相關(guān)性。然而我們并未發(fā)現(xiàn)患側(cè)三叉神經(jīng)腦池段的長度存在明顯改變，這可能由于神經(jīng)走行迂曲時(shí)，在橫軸面圖像上測量神經(jīng)的長度不夠準(zhǔn)確。有些學(xué)者測量了TN患者橋小腦角池的橫截面積，發(fā)現(xiàn)患側(cè)橋小腦角池的面積明顯減小[7,23]。在我們的研究中患側(cè)橋小腦角池的橫截面積略小于健側(cè)及對照組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。筆者認(rèn)為其原因可能是由于本研究中樣本量較小且中老年人存在腦萎縮等改變使得橋小腦角池面積相對較大。磁共振DTI可以反映神經(jīng)纖維內(nèi)水分子的微觀運(yùn)動。Leal等[24]發(fā)現(xiàn)TN患者患側(cè)三叉神經(jīng)的FA值明顯減低，ADC值增加，并且減低的FA值和增加的ADC值呈負(fù)相關(guān)。我們的研究中也得出同樣的結(jié)果。FA值反映了腦白質(zhì)的完整性和方向性，PTN患者三叉神經(jīng)的FA值減低是由于血管壓迫而導(dǎo)致神經(jīng)纖維脫髓鞘或軸索脫失。而ADC值反映的是組織中水分子的擴(kuò)散情況，長期血管壓迫，導(dǎo)致神經(jīng)根慢性低灌注，細(xì)胞膜通透性增加，局部水分子擴(kuò)散運(yùn)動加快，使得ADC值增高。此外，本研究中發(fā)現(xiàn)三叉神經(jīng)的FA值與患者臨床癥狀VAS評分間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，這表明FA值可作為監(jiān)測PTN患者臨床癥狀嚴(yán)重程度的一項(xiàng)客觀指標(biāo)。

值得注意的是，我們發(fā)現(xiàn)有4例患者患側(cè)非受壓部位三叉神經(jīng)的FA值也低于健側(cè)，此4例患者NVC均發(fā)生在三叉神經(jīng)根進(jìn)入?yún)^(qū)(REZ)，其中3例患側(cè)神經(jīng)腦橋夾角小于健側(cè)，且其夾角小于患側(cè)的平均夾角值。三叉神經(jīng)纖維分為靠近腦干端的中樞段與遠(yuǎn)端的周圍段，神經(jīng)軸突外被中樞髓鞘與周圍髓鞘，兩種髓鞘的性質(zhì)及厚薄程度不同，中樞髓鞘對壓迫刺激較敏感，易發(fā)生變性，周圍髓鞘保護(hù)力較強(qiáng)，中樞段與周圍段連接處為移行區(qū)(transition zone，TZ)，兩種髓鞘類型均存在[25]。有實(shí)驗(yàn)證實(shí)與壓迫有關(guān)的解剖學(xué)上的變異所引起的自發(fā)性異常神經(jīng)沖動可傳至鄰近神經(jīng)纖維[26-27]，而這種神經(jīng)沖動可能也表現(xiàn)為神經(jīng)微觀的異構(gòu)。隨著年齡增加及壓迫時(shí)間的延長，脫髓鞘首先發(fā)生在中樞段，隨后可能會蔓延至相對薄弱的移行段，移行段逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹袠卸危車蝿t形成了新的移行段，逐步擴(kuò)散發(fā)展。神經(jīng)-腦橋夾角較小可能會使鄰近血管壓迫處的三叉神經(jīng)發(fā)生慢性輕度變性，隨著年齡的增加以及其它病理因素的產(chǎn)生，神經(jīng)變性范圍可能逐漸擴(kuò)大，最終導(dǎo)致TN癥狀的產(chǎn)生。通過對三叉神經(jīng)患者神經(jīng)根微觀結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步研究，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)可以利用多個(gè)擴(kuò)散參數(shù)來預(yù)測TN患者的術(shù)后恢復(fù)情況，進(jìn)而將神經(jīng)根局灶性脫髓鞘改變作為一種監(jiān)測預(yù)后的影像學(xué)標(biāo)志物[28]。

然而，上述結(jié)論尚需要進(jìn)一步的臨床大樣本研究，以及結(jié)合術(shù)前及術(shù)后的影像學(xué)變化，來進(jìn)一步解釋疾病的不同階段神經(jīng)髓鞘損傷的可逆程度，以期通過神經(jīng)-腦橋夾角、FA及ADC值等影像學(xué)參數(shù)來預(yù)測術(shù)后患者的恢復(fù)情況。