原发性三叉神经痛的MRI研究进展*

侯前梅 吴 艳 宋 丽 彭 舒

（1川北医学院神经疾病研究所，南充 637000；2川北医学院附属医院神经内科，南充 637000；3川北医学院附属医院口腔科，南充 637000）

原发性三叉神经痛的MRI研究进展*

侯前梅1,2吴 艳3△宋 丽1,2彭 舒1,2

（1川北医学院神经疾病研究所，南充 637000；2川北医学院附属医院神经内科，南充 637000；3川北医学院附属医院口腔科，南充 637000）

原发性三叉神经痛 (primary trigeminal neuralgia, PTN)，是一种临床常见的颅神经疾病，其特点为三叉神经分布区内反复发作的短暂性剧痛。迄今其病因及发病机制并不完全清楚。PTN 的结构性MRI 能显示三叉神经微观改变及其与周围成分的结构关系，可助于探索病因、辅助诊断、指导治疗；其功能性MRI能反映相应脑区功能与代谢变化，可为探索 PTN 的病因及发病机制等提供重要信息。本文就 PTN 的脑影像学研究及其进展进行综述。

三叉神经痛； 磁共振成像； 病因； 诊断； 治疗

三叉神经痛 (trigeminal neuralgia, TN) 系一种临床常见的颅神经疾病，人群患病率为182人/10万，以中老年人多见，近年来患病率不断攀升，且有年轻化趋势，严重影响病人的生活质量，增加其医疗负担[1]。其主要特点为三叉神经相应面部支配区短暂性反复发作的电击感、撕裂感、刀割感、针刺感剧痛，口周多有“扳机点”，发作严重时可出现痛性抽搐。据病因可将其分为原发性和继发性两大类。原发性三叉神经痛 (primary trigeminal neuralgia,PTN)，目前病因及发病机制尚不完全明了，多认为病变在三叉神经半月节及其感觉神经根内，可能与血管、骨质等因素对神经的机械性压迫牵拉以及营养代谢障碍相关[2]，但迄今尚无统一定论。目前治疗方式主要为药物治疗、微血管减压、射频热凝及半月节球囊压迫等，然而总体疗效尚不令人满意[3]。诸多研究表明，MRI 在 PTN 准确诊断、病因探寻及精准治疗方面的关键作用越发凸显，然而结果存在较大差异。基于此，为深入探寻 PTN 的病因和发病机制，进一步满足术前影像诊断及评估、临床精准治疗的需要，本文就 PTN 的结构和功能 MRI 研究及其进展进行综述，以便参考。

一、PTN 的病因及发病机制

PTN的病因尚不完全清楚，目前研究表明，该病是由多因素共同致病。经典血管压迫学说认为，PTN是由异常血管袢压迫三叉神经根进出区(root entry or exit zone, REZ) 所致[4]，REZ 段是指两种髓鞘过渡移行部，此区无施万细胞包裹，对搏动性、跨过性血管压尤为敏感，压迫使神经纤维相互挤压导致髓鞘脱失，当触觉与痛觉的轴突接触后即可发生TN，此可解释为何轻触面部扳机点即可诱发疼痛[5]。生化免疫学说认为，神经系统中P物质 (substance P, SP)、降钙素基因相关肽 (calcitonin gene-related peptide, CGRP) 等可能与 PTN 发病相关[6]。遗传学说认为，遗传因素可能是部分PTN 病人的病因[7]。此外，有学者提出精神因素在 PTN 发病中也起重要作用。

PTN的发病机制迄今仍在探讨之中。目前 PTN发病机制的研究主要集中在周围机制和中枢机制两方面。周围机制认为：PTN主要发病机制及病理改变是神经脱髓鞘，可由神经受压导致。这种局部脱髓鞘产生异位电活动，轻微疼痛通过相邻轴索纤维间产生的短路进入中枢总和，从而致疼痛发作[8]。微血管压迫是目前公认的 PTN 最主要的病因，三叉神经微血管减压术已经成为治疗 PTN 的主要和首要外科方法，且安全有效[9]。此外，骨性压迫等其他原因也可能与 PTN 发病相关[10]。中枢机制认为：PTN为一种感觉性癫痫发作，异常放电部位可能在三叉神经脊束核或脑干。Torusseau 首先提出 PTN是一种以疼痛为表现的癫痫：疼痛发作时可记录到痫性波，且抗癫痫治疗有效。另外，Nguyen等[11]对 TN 病人行大脑运动皮质电刺激治疗，可使病人疼痛缓解40%～100%，说明大脑皮层对此也有重要作用。Fromm等[12]相关动物研究也指出，PTN的病理机制为三叉神经脊束核内的痫样放电。但该机制无法解释绝大多数病人单侧发病、疼痛长期局限于某一二支范围内无发展及脑干病变不产生 PTN等现象。

二、神经病理

PTN主要病理变化为三叉神经出脑干段神经纤维脱髓鞘。病理活检见神经节细胞消失、炎细胞浸润，神经鞘膜增厚、髓鞘瓦解，轴索节段性变形、蜕变。电镜尚见郎飞结临近轴索内有大量线粒体集聚[13]。

三、PTN的磁共振成像研究

目前，PTN的MRI研究方法包括脑结构和脑功能影像学。结构影像学方法包括高分辨磁共振成像(high-resolution magnetic resonance imaging,HR-MRI)、基于体素的形态学分析(voxel-based morphometry, VBM)、扩散张量成像 (diffusion tensor imaging, DTI)等，其中常用的 HR-MRI 有磁共振体层血管成像(MR tomographic angiography, MRTA)、三维稳态构成干扰序列 (3D-constructive interference in steady state, 3D-CISS) (Siemens)、三维循环相位稳态采集快速成像序列(three dimensional fast imaging employing steady state acquisition, 3D-FIESTA)(GE)和梯度回波序列(balanced fast fi eld echo, B-FFE)(Philips)等；功能影像学方法包括磁共振波谱 （MR spectroscopy, MRS）和功能磁共振成像(functional MRI, fMRI)等。其中，fMRI基于血氧水平依赖 (blood oxygen level-dependent, BOLD) 效应原理，反映脑区神经元活动所引起的局部血流及代谢变化，不仅可用于研究静息态脑功能活动模式，也可与特定任务相结合获取任务态脑功能成像数据。

1. PTN的结构磁共振成像研究

（1）MRTA

MRTA 融合三维时间飞跃（3D time-of- fl ight,3D-TOF）序列与多平面重组技术，获取覆盖三叉神经脑池段的立体影像，是目前评价神经血管压迫最重要的术前检查方法[14]，其敏感度为90%～92.4%，特异度为65.4%～100%[15]。对于少数因细小动脉或静脉压迫、颞骨岩部突起和微小胆脂瘤等所致的 PTN，MRTA 将无法显示压迫征象。此外，研究发现 MRTA 可预测微血管减压术的疗效，相较 MRTA 阴性病人，MRTA 阳性病人术后疗效更显著[14]。因此，MRTA 能为 PTN 病因诊断、发病机制探寻和临床治疗提供客观的依据。

（2）3D-FIESTA

3D-FIESTA 空间分辨率极高，对比度佳，脑脊液搏动和磁敏感伪影较少。相较 3D-TOF 序列，其对 PTN血管神经压迫征象的显示更为清晰，灵敏度为97.2%，特异性为100%[16]。然而 3D-FIESTA也有其局限性，如软组织间、软组织与骨结构间对比度均差，对周围脑脊液少的神经显示较差，以及卷折伪影难以消除影响图像分辨率等，由此实际扫描范围会扩大[17]。而若联合应用 3D-TOF 序列和3D-FIESTA 序列以及类似的快速稳态平衡梯度回波(balance-fast fi eld echo, B-FFE) 序列，可对局部细节相互补充印证，将有助于准确判断三叉神经与周围血管的关系、指导术前诊断和治疗。

（3）3D-CISS

3D-CISS 序列图像分辨率和对比度高，能有效消除流动干扰伪影，利用流动补偿技术使脑脊液呈高信号，因此该序列可同时显示细小动脉和静脉，并能准确判定 PTN 病人血管与神经的距离，但动静脉仍难区别，而其增强扫描能清楚显示细小动脉及静脉。鉴于 3D-TOF 对责任动脉具显示优势，而对责任静脉显示的局限性，运用 3D-CISS 序列及其增强序列则可弥补静脉性压迫显示的不足，三者相结合能更好地明确血管性质，有助于提高 PTN 的病因诊断[18]。

（4）VBM

VBM 法可定量检测脑组织的细微结构改变。研究指出，PTN 病人脑灰质结构发生改变。Gustin等[19]研究发现 PTN 病人灰质体积明显减少的脑区包括岛叶前部、壳核、伏隔核及初级躯体感觉皮层，这表明PTN 与大脑皮层异常可能相关。Obermann等[20]研究发现 PTN 病人灰质体积显著减少的脑区有额叶、躯体感觉皮层、岛叶、丘脑、前扣带和小脑，并且部分脑区灰质体积与疾病病程关联密切，这可能与脑皮层可塑性改变相关。Parise等[21]也发现 PTN 病人楔叶、梭状回等灰质结构发生改变。学者们认为，PTN 病人脑灰质体积发生改变，这些差异脑区在疼痛形成及慢性疼痛维持中可能有重要作用。因而，探索 PTN 的中枢机制或将有助于寻找到新的治疗靶点。

（5）DTI

DTI可据水分子运动观察和追踪脑白质纤维束的结构信息，在脑解剖及纤维连接、脑发育及认知等领域中应用广泛。在其几个主要参数中，各向异性分数 (Fractional anisotropy, FA) 值、表观扩散系数 (Apparent diffusion coef fi cient, ADC) 值较敏感，是判断脑白质纤维结构信息的可靠指标。 PTN 早期DTI 研究发现，伴血管神经压迫现象的病人病灶侧FA 值下降，血管减压术后该值可逆转[22]，国内研究结果与此一致[23～25]。但也有研究表明 PTN 病人DTI 相关参数无差异[26,27]。结果差异可能与病人个体差异、发病时间和治疗方法不同及磁共振等设备自身问题等相关。研究还发现，PTN 病人经血管减压1周后病灶侧 FA 值呈轻度升高，6月后双侧 FA值趋于一致。目前，关于 PTN 病人是否存在脑内白质微结构异常尚存在争议[28]。

2. PTN的功能磁共振成像研究

（1）MRS

MRS 分析可在疾病早期检测到相关脑区生化与代谢的改变，是一种评价脑功能代谢情况的敏感方法。其中N-乙酰天门冬氨酸 (NAA)、肌酸 (Cr)、胆碱化合物 (Cho)、肌醇 (mI)、谷氨酸 (Glu)、谷氨酰胺(Gln)、谷氨酸/谷氨酰胺复合物 (Glx) 为常用的代谢产物。Gutzeit等[29]在诱导 TN 的实验中发现，疼痛刺激下岛叶Glu、Gln 及 Glx 含量明显增加；mI 和 Cr 含量明显减少；岛叶前后部 Cr 含量有较大差异；这些指标变化具偏侧化改变特征。岛叶皮层是中枢痛觉通路中的高代谢区，在诱导性 TN 中岛叶不同区域代谢物含量存在差异，这反映了岛叶各区细胞结构可能发生了改变。

国内 MRS 研究主要以 PTN 病人丘脑代谢变化为热点。研究者发现 PTN 病人丘脑代谢物含量异常、活动失衡[30]，且相关动物实验结果与此一致[31]。另有研究发现，丘脑后内侧区 NAA/Cr 值下降与疼痛强度相关，而丘脑板内区 Cho/Cr 值下降与代谢紊乱相关[32]。此外，Gu等[33]研究发现偏头痛病人与TN病人丘脑NAA/Cr存在显著差异，指出 MRS可有助于偏头痛和 TN 的鉴别。因此，MRS 可作为评估 PTN 病人脑功能代谢情况的有效手段。

（2）任务态fMRI

任务态 fMRI 主用于评估疼痛刺激或相关任务下相应脑区的神经活动。Borsook等[34]最先将任务态fMRI 应用于TN的研究中，其发现 TN 病人诱发性和自发性 TN 在初级躯体感觉皮层、岛叶、前扣带回和丘脑等脑区激活增强；自发痛时激活减少的脑区为后扣带回和杏仁核，激活增加的脑区为额区及基底节等。然而该研究的局限性在于样本量不足。Blatow等[35]研究发现 TN 病人在手指、嘴唇触觉刺激时感觉皮层激活强度减弱，丘脑激活并无改变，并提出感觉中枢对潜在痛觉可能存在适应性改变。Moisset等[36]研究表明，PTN病人中有触诱发痛的病人，与疼痛刺激明显相关的脑区为三叉神经脊束核、丘脑、感觉及运动皮层、前扣带回、岛叶、前额叶、壳核、海马及脑干等；无触诱发痛的病人除三叉神经脊束核、脑干及前扣带回无明显激活外，其余脑区激活一致。PTN 病人微血管减压术后再行诱发痛实验时，仅躯体感觉皮层可见激活。因而，PTN 病人痛觉过敏可能与前扣带回、脑干等结构相关。目前，任务态fMRI已应用到TN相关的诸多研究之中，其应用特定任务反映脑内神经活动变化，这对深入探索PTN的病因、辅助临床诊疗具有重要意义。

（3）静息态fMRI

静息态 fMRI 主要用于评估静息状态下的脑功能情况，对于无法执行复杂任务的被试则更具优势[37]，现已逐渐成为慢性疼痛研究领域的热点。Dou Z等[38]研究发现，TN病人感觉和情感相关脑区局部一致性(regional homogeneity, ReHo)值较射频热凝治疗前发生改变。沈连芳等[39]运用低频振荡振幅 (Amplitude of Low-Frequency Fluctuation,ALFF) 研究发现 PTN 病人双侧丘脑、中央后回、岛叶、杏仁核及小脑等脑区 ALFF 值增高，提示这些脑区可能与 PTN发生发展相关。何来昌等[40]研究发现，静息态下 PTN 病人疼痛矩阵已发生显著功能交互改变，并以岛叶和前扣带回为核心，该自发脑活动模式改变表明这类病人持续存在的内感受和伤害监测发生改变。尽管相关结构和功能MRI 研究已发现PTN病人存在脑改变，但仍有待进一步深入研究。因此，静息态 fMRI 或可辅助探索 PTN 发生的中枢机制，探寻具有临床转换潜力的新的生物标记物。

四、小结与展望

综上所述，脑结构性MRI有助于发现PTN的病因、辅助诊断和指导治疗，脑功能性 MRI可为探索PTN 的病因、发病机制等提供重要信息。通过头颅 MRI 技术的合理运用，将更好地指导PTN的科学研究及临床实践。相信随着MRI 技术的不断进步和研究的深入，PTN 的病因及发病机制将进一步明了，有望从中枢机制角度寻找到新的靶点，为其制定针对性的治疗策略提供循证依据，真正为这类病人早日摆脱疼痛折磨带来福音。

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10.3969/j.issn.1006-9852.2017.10.009

四川省教育厅科研项目（17zb0173）

△通讯作者 530742026@qq.com