第二节 神经系统疾病常用辅助检查的临床意义
一、脑脊液检查
见表1-2-1。
脑脊液的各种特殊检查,目的是要确定中枢神经系统炎症感染的性质及发现肿瘤细胞,检查方法较多,但阳性率很低,故目前颅内感染性疾病的确诊还是很困难的。
1.细胞学检查
根据脑脊液中各种炎性细胞数的改变,有助于对炎症性质的判断(见上述细胞数项);脑脊液细胞涂片检查可发现炎性细胞(如结核分枝杆菌、真菌、细菌等)及肿瘤细胞,确诊炎症性质及脑膜癌病等;脑脊液培养也可确诊炎症性质。
2.用酶联免疫吸附试验(ELISA)检查病毒抗体
阳性者有助于对病毒感染种类的判断,但确诊价值较小,可综合分析。
3.墨汁染色阳性有助于新型隐球菌感染诊断,特异性高,但敏感性低;新型隐球菌免疫学检查其抗体和抗原,抗体检测用间接酶联免疫吸附法,乳胶凝集试验可检测隐球菌荚膜多糖抗原。
4.脑脊液涂片抗酸染色阳性可用于结核感染诊断,但敏感性也差;结核分枝杆菌培养发现结核分枝杆菌是诊断结核感染的“金标准”,但阳性率也低且周期长;聚合酶链反应(PCR)可提高结核分枝杆菌阳性检出率。
5.脑脊液囊尾蚴(囊虫)及血吸虫特异性抗体检测,对脑囊尾蚴病及血吸虫病有重要价值。
6.脑脊液寡克隆区带测定及CSF-IgG指数、24小时IgG合成率测定,可用于诊断中枢神经系统免疫性疾病。
二、神经影像学检查的选择和应用
影像学在神经系统疾病的诊断中占有至关重要的作用,随着新的技术及设备的不断出现,迫切需要了解各种影像学方法的优缺点,以便于临床选择应用。
普通X线检查及近几年出现的计算机X线摄影术(computed radiography,CR)、数字X线摄影(digital radiography,DR)对神经系统疾病的诊断价值有限,在怀疑颅骨、脊柱骨质结构疾病时,如外伤所致的骨折、骨肿瘤或神经系统肿瘤侵及骨质时有一定意义,但目前也逐渐被CT或MRI替代。
血管造影是将有机碘造影剂(泛影葡胺等)注入动脉或静脉中,使血管显影的一种检查方法。主要适应证是:①脑和脊髓等的动脉瘤、动静脉畸形、动脉或静脉血栓形成、血管与肿瘤间的关系研究等;②用于血管内病变介入治疗,如动脉或静脉内血栓的溶栓治疗;血管狭窄的支架治疗;畸形血管或动脉瘤的栓塞治疗等。禁忌证:碘过敏者;有严重出血倾向或出血性疾病,严重高血压及动脉硬化者;严重心、肝、肾功能不全者;危重患者。优点:能明确显示动、静脉病变及侧支循环情况。缺点:有创伤;有放射性辐射;价格贵、操作较复杂,应该在磁共振血管成像或CT血管成像不能肯定诊断时选择。临床应用主要有:
经肱动脉或股动脉插管,将造影剂注入颈总动脉或椎动脉,在动脉期、毛细血管期、静脉期分别摄片,以显示颅内动脉、毛细血管或静脉病变。
插管后,将造影剂注入肋间动脉,显示脊髓血管病变。
是目前最常用的血管造影法,是血管成像的“金标准”。它能将颅骨及软组织影减去,清楚的仅显示血管影。
电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)在颅脑疾病的诊断中已基本普遍,对各种颅脑疾病,如脑血管疾病、先天畸形、颅脑肿瘤、炎症、外伤及变性疾病均有很高的诊断价值,可作为神经系统疾病形态学检查的首选方法。优点:经济、速度快、安全;缺点:有射线辐射危害,对妊娠妇女及儿童权衡利弊使用;颅后窝伪影较重,小脑及脑干病变显示受限;对脊髓疾病价值有限。CT主要检查方法及适应证如下:
①可作为各种神经系统疾病的首选检查方法,无明确禁忌证,为显示较小的病灶可采用薄层扫描;②对显示颅脑外伤、钙化灶、颅骨病变有特异价值;③对疑为脑出血者,应首选CT检查,能判断是否为出血、血肿大小[出血量计算方法:出血量(ml)=前后径(cm)×左右径(cm)×上下径(cm)/2]、部位、占位效应及是否合并脑室、蛛网膜下腔及脑干等出血;④CT介入:在CT引导下可帮助脑穿刺活检定位、血肿穿刺抽吸治疗定位、肿瘤适形放疗模拟定位。
经周围静脉注入有机碘造影剂后进行颅脑CT扫描。此法可使病灶增强显影,借助病灶增强程度、形态及血-脑屏障破坏情况,判断病灶性质。在CT平扫已发现病灶但难以定性或临床高度怀疑有问题而平扫阴性时可选择。
经周围静脉快速注入有机碘造影剂后进行颅脑CT扫描,然后通过三维后处理软件重建血管的立体图像。怀疑神经系统血管性疾病时可选用,对动脉瘤、动静脉畸形、动脉硬化等疾病都有很好的诊断价值。对动脉壁的钙化斑块显示较好。
是利用动态增强CT和图像处理技术来反映组织血管和血流灌注状况,提供组织器官血流动力学方面信息的功能性成像方法。常规轴位扫描后,选定灌注的靶层面,经肘静脉利用高压注射器以4~4.5ml/s注入碘对比剂,同时对选定层面进行连续动态扫描,追踪和分析对比剂首次通过受检组织的密度变化,获得反映血流灌注的动态图像。
灌注参数:①脑血容量(cerebral blood volume,CBV):选定感兴趣区域的脑血液容积总量,单位为ml/100g。②脑血流量(cerebral blood flow,CBF):为单位时间内流经感兴趣区域的血液容量,反映组织的毛细血管流量,单位为ml/(100g·min)。正常值一般大于50~60ml/(100g·min)。③平均通过时间(mean transit time,MTT):一般指血液自动脉端流至静脉端的循环时间。MTT=CBV/CBF,以“s”为单位。④达峰时间(time to peak,TTP):为对比剂首次通过脑组织感兴趣区,从开始出现强化至强化到峰值的时间,以“s”为单位。
主要应用于急性缺血性脑血管病:CTP可在急性脑缺血形态学改变之前即能发现脑缺血部位、范围和程度。研究表明,TTP最为敏感,延长为异常,表明血流速度减慢;CBF降低,表明脑缺血,有高度特异性;MTT对区分正常脑组织和缺血脑组织非常敏感;CBV是反映可恢复脑组织代偿机制的指标,对治疗时间窗的确定有帮助。
在脑缺血的不同阶段,血液供应可有以下几种情况:①无灌注或灌注不足区:MTT延长,CBV减少,CBF明显减少;②侧支循环建立:MTT延长,CBV增加或正常;③血流再灌注:MTT缩短或正常,CBV增加,CBF轻度增加或正常;④过度灌注:CBV、CBF显著增加;⑤CBF轻度下降、CBV正常、TTP明显延迟的组织为缺血半暗带,CBF下降伴CBV下降、TTP无延迟的组织为梗死区。
另外在颅内肿瘤诊断方面,通过血流动力学和血-脑屏障通透性变化,推测肿瘤良、恶性及星形细胞瘤的级别,肿瘤的恶性程度高,其通透性也高。
磁共振成像与前述的X线检查及CT检查原理均不同,是利用原子核在磁场内发生共振产生的信号经图像重建的一种成像技术,具有任意平面成像、多参数成像、软组织分辨率高、无骨伪影的特点,可清楚显示脊髓、脑干和颅后窝病变,是神经系统疾病主要检查方法。其主要检查技术及适应证如下。
一般包括T1WI、T2WI、T2flair像,可用于脱髓鞘疾病、代谢性疾病、先天性畸形、急性脑梗死、脑肿瘤、脊髓疾病等检查,可首选或在CT检查后不能明确诊断时选用。必要时可静脉注射造影剂进行增强扫描,更进一步对病变进行定性诊断。但扫描时间较长,对危重患者、有心脏起搏器或金属植入物等禁忌检查。
包括脑动脉成像(MRA)和脑静脉窦成像(MRV),是利用磁共振成像平面血液产生“流空效应”的一种磁共振成像技术,不需造影剂即可清晰显示脑动脉和静脉窦,常规作为脑血管性疾病,如动脉瘤、动静脉畸形、静脉窦血栓、血管变异、动脉硬化等诊断的初选或确诊。与CTA、DSA相比,MRA检查简单、安全,不需造影剂,无辐射危害,可多次复查使用。缺点是信号变化复杂,易产生伪影,尤其颈部动脉血管,因受吞咽、血管搏动等影响,更易产生伪影;颈总动脉及椎动脉起始部常显示不清;有夸大效应(如仅有70%的狭窄,在MRA上可表现为完全狭窄)。
经周围静脉快速注入含钆造影剂后进行颅脑MRA扫描,然后将原始图像传输到工作站通过三维后处理软件,重建出血管的立体图像。与MRA成像比较,可克服以上缺点,但需要造影剂,价格较贵,有过敏反应的可能。
是利用不同方向的水分子弥散运动速度和范围来诊断疾病。临床主要用于:①缺血性疾病:是诊断早期脑梗死最理想的方法,可以发现和诊断超急性期脑梗死的改变,通常认为在缺血十几分钟后细胞内水肿出现,T1WI、T2WI尚无异常改变时,DWI即可显示高信号,表面弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值降低,图像呈低信号。②鉴别脑内囊性占位病变:表皮样囊肿DWI表现为高信号,ADC值类似于脑组织;蛛网膜囊肿DWI为低信号,ADC值升高。脑脓肿腔内的DWI图像呈高信号,ADC值降低;胶质瘤及转移瘤坏死无效腔内DWI图像呈低信号,ADC值升高。③DWI与MRI灌注成像(perfusion weighted image,PWI)联合应用,可界定缺血半暗带,PWI低灌注区反映脑组织缺血区,DWI异常区反映脑组织坏死区,两者比较的不匹配区即为脑缺血半暗带区,是溶栓治疗及脑保护治疗时间窗存在的客观依据。
磁共振灌注成像分造影剂首过灌注法和自选质子灌注等方法,前者类似于CT灌注,后者不需造影剂,属半定量方法。参数包括局部脑血容积(rCBV)、局部脑血流量(rCBF)和平均通过时间(MTT)等。弥补常规MRI、MRA不能显示的血流动力学和脑血管功能状态的不足,和DWI结合可用于缺血半暗带的诊断。
是一种无创性检测活体组织器官能量代谢、生化改变和特定化合物定量分析的技术,是一种分子影像检查方法。常测定的脑内代谢物:①N-乙酰天门冬氨酸(N-acetyl-aspartate,NAA):位于2.0ppm处,是神经元的标志物,NAA减低,反映神经元生存能力减弱、神经元功能降低或神经元丢失。②胆碱(choline,Cho):位于3.2ppm,是细胞膜磷脂代谢的成分之一,Cho升高,代表局部代谢活跃。脑肿瘤时,Cho常明显升高。③肌酸(creatine,Cr):位于3.03ppm,在脑内含量较稳定,常用作参照物,如CHO/Cr,NAA/Cr。④乳酸(lactate,Lac):位于1.32ppm,无氧酵解的终产物,脑缺氧、线粒体脑病、脑肿瘤等均可见Lac峰。⑤脂质(lipids,Lid):位于0.8~1.5ppm处,脑肿瘤时可升高,可反映坏死的存在。⑥谷氨酸盐和谷氨酰胺(Glu and Gln):位于2.1~2.5ppm,在肝性脑病和脑缺氧状态下可升高。⑦肌醇(myoinositol,MI):位于3.56ppm,是神经胶质细胞的标志性代谢物质。⑧丙氨酸(alanine,Ala):位于1.3~1.4ppm,在某些脑膜瘤中可升高。临床常应用于:脑内病变的鉴别诊断、恶性肿瘤的分级、放疗后肿瘤复发与瘢痕形成的鉴别;也有应用于颞叶癫痫病灶的定侧定位等。实际应用中应与常规磁共振相结合。
是在弥散成像的基础上,在6个以上的方向上施加弥散敏感梯度而获得的图像,可以对水分子的运动进行更精确的描述。主要参数:①平均弥散率,主要反映弥散运动的快慢而忽略弥散各向异性,用平均弥散系数(average diffusion coefficient,DCavg)来表示;②各向异性分数(fractional anisotropy,FA);相对各向异性(relative anisotropy,RA)、容积比(volume rate,VR)。应用于脑内白质束成像,如皮质脊髓束、视辐射等。
是反映组织磁化属性的新的对比度增强技术,提供了T1、T2、质子密度以及弥散程度之外的另一种对比度。SWI图像可以更好地显示静脉血管、出血以及铁沉积。可用于脑外伤、血管畸形、肿瘤血供分析、老年痴呆等诊断及研究中;能显示微出血。
狭义的定义是指利用血氧水平依赖性功能磁共振成像(BOLD-fMRI)法,来反映脑功能状态的MRI技术,常用来研究脑内各功能区的位置,模拟手术,避免损伤重要功能区等。
1.颅内任何病变均可做CT平扫或MRI检查;必要时均可作增强;为进一步了解病变性质或做鉴别诊断,可做波谱检查。但疑为出血性疾病,应首选CT检查,疑为缺血性疾病可首选MRI。
2.对颅内超早期或早期缺血性病变,应加做DWI、ADC。
3.对早期缺血性病变,欲做溶栓治疗者,为了解是否存在半暗带,可做DWI、PWI。
4.对于蛛网膜下腔出血者或欲了解是否有动脉瘤、血管畸形、动脉硬化性狭窄、静脉窦血栓形成等,可先做MRA或CTA,从安全考虑,MRA最安全,CTA次之,因要注射含碘造影剂;从显示清晰程度考虑,CTA比MRA好。
5.在高度怀疑血管性病变但上述检查又未显示或不能清楚显示时,或有做血管内治疗时,应做DSA检查,它能清楚显示血管病变,但有创性。
6.为研究脑血流动力学及血管功能状况,可做CT或MRI灌注成像,以CT灌注成像最佳。
7.为了解在高血压、白质脑病、淀粉样血管病等情况下脑微出血情况,可做SWI。
8.在运动神经元病、多发性硬化等疾病时,为了解神经传导束受损或变性情况,可做DTI。
三、脑电图
脑电图检查包括常规脑电图、动态脑电图监测、视频脑电图监测。脑电图属于脑功能检查,常用于癫痫分类、中毒、代谢等脑病、各种脑炎等中枢性脑功能损害的诊断。
脑电图的波形很不规则,根据其频率、振幅和生理特征分为下列4种基本波形:①α波:频率每秒8~13Hz,振幅20~100μV,正常安静、清醒、闭目时出现;②β波:频率每秒14~30Hz,振幅5~20μV,一般认为β波是大脑皮质兴奋的表现;③θ波:频率每秒4~7Hz,振幅100~150μV,在困倦、缺氧时出现;④δ波:频率每秒0.5~3Hz,振幅20~200μV,成人睡眠时可出现δ波。
①棘波、尖波、棘-慢综合波、尖-慢综合波、多棘-慢综合波:多见于癫痫,亦可见于肿瘤、外伤、炎症及变性疾病等。②三相波:最常见于Creutzfeldt-Jakob病、代谢性脑病等。③θ波及δ波分布异常,幅度增加,尤其呈阵发性或者成串性发放时也为异常。④任何波形的爆发性出现均为异常,譬如单纯包涵体脑炎等。
正常以慢波为主,随年龄增长节律逐渐变快、慢波减少,α波逐渐增多,波幅逐渐降低,至14~18岁接近正常成人脑电图。
1.各种类型的癫痫
首先选用常规脑电图,动态脑电图监测、视频脑电图监测可使癫痫的诊断得以确诊,50%以上的患者在癫痫发作间期也能描记到癫痫样波形发放,并对于癫痫分型、药物选用以及用药疗效的判定具有重要价值。
2.各种类型的脑病
一氧化碳中毒性脑病、桥本脑病、肝性脑病的脑电图表现为θ波及δ波明显增加、波幅增高,多呈长程发放,结合临床有助于诊断。
3.各种类型的脑炎
包括病毒性脑炎、细菌性脑炎等具有较高的诊断价值,但不具有特异性。
4.对睡眠节律紊乱的分类具有重要价值。
四、肌电图和神经传导速度的临床应用
1.肌电图
通过放大器记录到肌肉的三种活动状态:静息状态、轻收缩状态、大力收缩状态下的各种电活动,主要用于区别肌肉为肌源性损害和神经源性损害(表1-2-2),因此可用于运动神经元病、周围神经病、肌肉炎症、先天性肌病、肌强直症、重症肌无力、肌无力综合征等疾病的诊断。
2.神经传导速度
主要用于评定周围神经的感觉与运动传导功能,如对外伤性周围神经损伤,神经传导速度可以评价损伤的程度、部位以及预后。对于周围神经损伤还可以区分周围神经为髓鞘性损害亦或轴索损害,前者以传导速度减慢为主,后者以诱发电位波形的波幅降低为主,或可兼而有之。
3.为确定神经损害部位,还可做F波:它主要反映运动神经近端功能,对神经根病变诊断有重要价值,可用于神经根型颈椎病及吉兰-巴雷综合征的诊断。H反射:它稳定地出现于正常成人骶1(S1)神经根所支配的肌肉,故H反射消失表明骶1神经根或其相关的反射弧损害,用于腰椎病、腰骶神经根病变诊断。
4.肌电图与神经传导速度联用可进一步协助确定前角细胞、神经根、周围神经及肌源性病变损害诊断。
5.重复神经电刺激与单纤维肌电图是检测神经肌肉接头功能,用于诊断神经肌肉接头病变。重复神经电刺激无论是低频(5Hz)或高频(10~50Hz)刺激,波幅均递减超过正常人的20%,为重频刺激阳性,见于重症肌无力患者;Lambert-Eaton综合征表现为低频刺激波幅递减,高频刺激波幅递增。
五、头颈部血管超声检查的临床应用价值
头颈部血管超声检查,对发现头颈部血管病变,尤其是缺血性脑血管疾病有重要价值。但值得注意的是:这种检查的特异性及敏感性较低,同时还受人为的(人为主观误差)及技术(如受颈椎引起的超声衰减影响,无法显示椎动脉全貌)影响,检测结果在诊断中仅能作为一种较粗略的临床筛选或诊断参考。
包括二维显像、彩色多普勒血流显像及多普勒血流动力学分析。通常可检测双侧颈总动脉(CCA)、颈内动脉(ICA)颅外段、颈外动脉(ECA)、椎动脉(VA)颅外段、锁骨下动脉、无名动脉等。临床主要用于:
表现为内膜不均匀增厚,斑块形成,血管狭窄或闭塞等。
锁骨下动脉或无名动脉起始部狭窄或闭塞,患侧椎动脉血流方向部分或完全逆转,患侧上肢血压低或无脉。
表现为动脉管腔粗细不均,内膜及中膜结构显示不清,管腔内血流充盈不均呈“串珠样”改变。
表现为血管壁内膜、中膜及外膜结构分界不清,内膜和中膜结构融合,外膜表面粗糙,管壁均匀性增厚,管腔向心性狭窄。
经颅多普勒超声(transcranial doppler,TCD)是利用颅骨薄弱部位为检查声窗,应用多普勒效应研究颅底动脉主干血流动力学变化的技术,它具有无创伤、快速、简便及重复性好,可早期发现及追踪观察颅内动脉病变及动脉血流动力学变化,临床应用颇广。主要用于:
1.协助诊断颅内动脉狭窄或闭塞及颈内动脉颅外段狭窄或闭塞。
2.协助诊断颅内动脉血管痉挛、动静脉畸形、动静脉漏及监测脑动脉中微栓子。
3.观察颅内动脉血流动力学变化,如在颅高压情况下,颅内血流量减少的改变,反过来可据颅内动脉血流变化,推测颅内压升高的程度;脑死亡时脑循环停止,为脑死亡提供辅助诊断依据。
六、放射性核素检查
放射性核素检查是应用放射性核素断层显像技术,反映脑功能及脑代谢的检查方法。
目前常用核医学显像剂99mTc-双半胱乙酯(99mTc-ECD)静脉注射,利用脑组织不同区域由于代谢不同,脑血流量分布不同,摄取及清除显像剂量也不同的特点,采集信息及重建图像,对图像进行客观定量分析,计算出脑血流量及局部脑血流量,并根据脑血流量变化,判断脑功能。常用于:①判断短暂性脑缺血发作(TIA)早期(无结构性变化)局部脑血流(rCBF)降低区;②癫痫术前病灶定位:发作期病灶区表现为rCBF增高;间歇期为rCBF降低;③痴呆患者脑血流量减少,阿尔茨海默病为对称性颞顶叶血流量减少;血管性痴呆为多发、散在脑血流减少;额颞叶痴呆为双侧额叶血流量减少;④锥体外系疾病,如帕金森病为纹状体血流量降低等;⑤另外在脑梗死、偏头痛、脑肿瘤等情况下也有血流量变化。
正电子发射断层扫描(positron emission tomography,PET)应用回旋或线型加速器产生正电子发射核素,经吸入或静脉注射进入脑组织,参与脑代谢并发出γ射线,由于脑代谢及功能不同,脑不同区域示踪剂浓度有异,经处理获取图像后,计算出脑血流、氧摄取、葡萄糖利用等,从而判断在脑未发生结构性变化前的脑代谢及脑功能。主要用于脑肿瘤分级、肿瘤组织与放射性坏死组织鉴别、癫痫灶定位、各种痴呆鉴别、帕金森及帕金森综合征鉴别等。①癫痫灶定位及痴呆诊断,与上基本相同;②帕金森病:联合应用多巴胺转运蛋白和多巴胺D2受体显像,能完整的评估帕金森病的黑质-纹状体通路变性程度,对帕金森病早期诊断、鉴别诊断及病情严重程度评估均有一定价值;③脑肿瘤:肿瘤放射后坏死区代谢减低,肿瘤复发区或残存区为高代谢,能明确区别;能敏感地发现早期肿瘤,判断肿瘤恶性程度等;④另外在脑功能研究如脑内受体、递质、生化改变及临床药理研究中也有很高的应用价值。
七、脑、神经和肌肉活组织检查
弄清病因、病理,以确定病理诊断,为制订治疗、预防措施提供依据;并为临床积累经验,推动医学发展。
可采用手术活检和立体定向穿刺活检,因受多种条件限制,目前开展有限。
是确诊周围神经病变的重要手段,多取腓肠神经;但对于纯运动神经病变或以运动神经损害为主的神经病变,腓肠神经活检不能或不能全面反映神经病理变化,还需做尺神经活检。
是确诊肌肉疾病、鉴别神经源性或肌源性损害的常用检查手段。原则上应取肌肉丰富、操作方便、损伤较轻的肌肉,如腓肠肌、肱二头肌等。
①活检结果受取材影响,取材部位不准,难获真实资料,故病理结果阴性,不能排除诊断;②一些中毒、代谢及遗传性周围神经病缺乏特异性病理改变;③肌肉活检取材切忌取肌力差、已有严重萎缩的肌肉,因这种肌肉肌纤维少或已被脂肪或结缔组织代替,难以获得真实病理;也不要选取针刺激过的部位,因可能伴有炎性细胞浸润导致误诊;④人为因素及方法学因素也影响病理结果。故病理检查也有一定的局限性,要结合家族史、临床表现及其他检查,综合分析作出诊断,避免误诊。最后要注意,活检是一种有创伤的检查方法,每一次检查都应权衡利弊,尽可能减少损害。