边缘系统是一个整合皮层、皮下和间脑结构的复杂神经网络,对记忆、学习、情绪和行为至关重要。它包括关键的解剖组成部分,如扣带回、海马旁回、内嗅皮质、海马、杏仁核、隔核、丘脑、下丘脑和乳头体。此外,还有连合纤维,如穹窿、扣带束、终纹和钩束。边缘系统经常涉及一系列神经系统疾病,包括癫痫、脑炎、神经退行性疾病和精神状况。
在影像学上,边缘系统结构有其特点:海马在MRI T1加权像上呈分层结构(由内至外为海马槽、齿状核、海马实质);杏仁核位于颞极前内侧,信号均匀;扣带回包绕胼胝体。正常海马在FLAIR序列上应呈均匀等信号,无局灶性高信号,且左右基本对称(差异通常小于10%-15%)。理解这些正常解剖和影像表现是识别病变的基础。
边缘系统病变的临床表现常具有一些共同特征:记忆障碍(特别是近事记忆缺失)、情感行为异常(焦虑、抑郁、激越、精神病样症状)、自主神经功能障碍以及癫痫发作(尤其是颞叶癫痫)。不同病因导致的症状组合可能有所不同,但这些共同点提醒放射科医师当患者出现这些症状时,需特别关注边缘系统结构的影像学改变。
影像学表现(Imaging Findings)
遗传因素(Genetic Causes):
先天性畸形(Congenital Malformations):海马旋转不良(单侧或双侧)、穹窿发育不全。相关发现包括皮质发育不良。
胼胝体发育不良(ACC)影像表现:正中矢状位T1WI示胼胝体缺如或变薄,侧脑室呈’蝙蝠翼’征,第三脑室抬高。 伴随征象:海马旋转不良(冠状位T2WI示海马’倒转’消失)。
神经发育障碍(Neurodevelopmental Disorders):
LIS1基因突变:皮质变薄或发育不良。
DCX基因突变:脑回平滑。
感染因素(Infectious Causes):
病毒感染(Viral Infections):
单纯疱疹病毒脑炎(Herpes Simplex Virus Encephalitis, HSV):在内侧颞叶的T2/FLAIR上呈现高信号。DWI弥散受限(细胞毒性水肿)。SWI示点状微出血(30%病例)。
西尼罗病毒(West Nile Virus)。T2WI示丘脑、黑质对称性高信号(’双靶’征),可累及脊髓前角。夏秋季流行,伴高热、弛缓性瘫痪。
慢性感染(Chronic Infections):
结核病(Tuberculosis):在基底神经节出现结节状增强和干酪样坏死。
神经梅毒(Neurosyphilis):出现萎缩性改变,在边缘系统和基底区域出现高信号。
其他(Others):惠普尔病(Whipple’s disease)、HIV原发感染、登革热(Dengue)。
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感染类型 |
典型受累部位 |
影像特点 |
重要鉴别点 |
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单纯疱疹病毒性脑炎 |
颞叶内侧、岛叶、扣带回 |
双侧不对称T2高信号,DWI受限,可出血 |
急性发热,癫痫,精神行为异常 |
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虫媒病毒感染 |
基底节、丘脑、边缘系统 |
双侧对称性T2高信号 |
季节性流行,意识障碍 |
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细菌性脓肿 |
颞叶皮层或白质 |
环形强化,壁光滑,DWI中心受限 |
发热,全身感染症象 |
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真菌感染 |
颞叶、鼻窦相邻区域 |
出血性梗死,骨质破坏,不均匀强化 |
免疫抑制宿主,鼻窦炎病史 |
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神经梅毒 |
海马、额叶皮层 |
非特异性萎缩和信号异常 |
阿罗瞳孔,精神症状,血清学阳性 |
创伤因素(Traumatic Causes):
弥漫性轴索损伤(Diffuse Axonal Injury, DAI):在SWI上出现微出血;在海马和穹窿出现局灶性T2高信号。
创伤后脑病(Post-Traumatic Encephalopathy):在边缘结构出现T1低信号和体积损失,皮质变薄。
炎症/自身免疫因素(Inflammatory/Autoimmune Causes):
神经炎症综合征(Neuroinflammatory Syndromes):
抗NMDA受体脑炎(Anti-NMDA receptor encephalitis):边缘T2高信号,有皮质/皮质下受累。伴软脑膜强化。
抗LGI1脑炎:基底节T1WI高信号(富锰沉积),伴面臂肌张力障碍性癫痫(FBDS)。
多发性硬化症(Multiple Sclerosis):在脑室周围和近皮质区域出现T2病变,不累及基底神经节。Dawson手指征(室管膜下静脉周围脱髓鞘),可累及穹隆。
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疾病名称 |
主要受累区域 |
典型影像表现 |
关键临床特征 |
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Leigh病 |
基底节、脑干、丘脑、海马 |
双侧对称性T2高信号,DWI受限,MRS乳酸峰 |
婴幼儿期发病,呼吸障碍,肌张力低下 |
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MELAS |
颞顶叶皮质、后扣带回 |
卒中样发作,不完全沿血管分布,T2高信号 |
头痛,癫痫,卒中样发作,高乳酸血症 |
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肾上腺脑白质营养不良 |
枕叶白质、胼胝体压部 |
双侧对称性蝶形白质病变,边缘强化 |
男性儿童,肾上腺功能不全,进行性盲聋 |
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神经元蜡样脂褐质沉积症 |
全脑、海马、视网膜 |
弥漫性脑萎缩,海马T2高信号,视网膜萎缩 |
儿童期发病,进行性认知衰退、视力丧失、癫痫 |
代谢因素(Metabolic etiologies):
低血糖(Hypoglycemia):在海马出现受限扩散。
威尔逊病(Wilson’s Disease):在基底神经节和丘脑出现T2高信号。
生物素酶缺乏(Biotinidase deficiency):可导致边缘系统和基底神经节受累。
烟酸(维生素B1)缺乏:导致韦尼克脑病(Wernicke’s encephalopathy),影响乳头体、丘脑和海马。
枫糖尿症(Maple Syrup Urine Disease, MSUD):累及灰质结构,包括丘脑和边缘系统。
苯丙酮尿症(Phenylketonuria, PKU):主要影响皮质和基底神经节,但有罕见的边缘系统受累报道。
谷氨酸酸尿症I型(Glutaric Aciduria Type I):累及基底神经节,可扩展至边缘结构。
甲基丙二酸血症和丙酸血症(Methylmalonic and Propionic Acidemia):导致深灰质受累,可能影响边缘系统。T2WI示苍白球、海马’雪花样’高信号,MRS示琥珀酸峰(2.4ppm)。急性期:DWI示细胞毒性水肿。
法布里病(Fabry Disease):可累及白质和边缘结构,导致认知障碍。
脑白质营养不良和克拉贝病(Metachromatic Leukodystrophy & Krabbe Disease):导致脱髓鞘,可能扩展至海马和边缘回路。
线粒体脑病(Mitochondrial Encephalopathies,如MELAS、Leigh、POLG相关疾病):频繁累及边缘系统、基底神经节和脑干。MELAS急性期脑肿胀水肿,DWI高信号。慢性期T2WI示颞叶、顶枕叶皮层’层状坏死’(皮质层状高信号),MRS示乳酸峰(1.3ppm)。Leigh综合征T2WI示壳核、导水管周围对称性高信号(’双壳’征)。
高氨血症(Urea Cycle Disorders):导致弥漫性脑功能障碍,包括边缘系统受累,皮层缎带征。
中毒性脑病(Toxic Encephalopathies):
一氧化碳中毒(Carbon monoxide poisoning):在豆状核和海马出现扩散受限。T2WI示苍白球对称性’猫眼’征(出血性坏死),SWI示微出血。迟发性脑病:3周后MRI示海马、半卵圆中心脱髓鞘。
韦尼克脑病(Wernicke’s encephalopathy):在乳头体和丘脑出现T2高信号。
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中毒类型 ![]() |
主要受累区域 |
影像表现 |
关键鉴别特征 |
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一氧化碳中毒 |
苍白球、海马、白质 |
急性期DWI受限,慢性期萎缩 |
有一氧化碳暴露史,苍白球对称性病变 |
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甲醇中毒 |
壳核、视神经、白质 |
出血性坏死,T2高信号 |
视力障碍,酸中毒,饮酒史 |
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化疗神经毒性 |
海马、白质、小脑 |
T2高信号,可有强化 |
化疗药物使用史,急性认知障碍 |
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酒精相关性 |
乳头体、丘脑、中脑 |
乳头体T2高信号,增强可强化 |
维生素B1缺乏史,眼肌麻痹、共济失调 |
肿瘤(Tumors):
边缘系统可受原发性和继发性脑肿瘤影响。边缘胶质瘤,特别是低级别胶质瘤和胶质母细胞瘤,可能累及海马、扣带回和杏仁核,导致癫痫发作和认知功能障碍。原发性中枢神经系统淋巴瘤常累及深灰质,包括丘脑和边缘结构,通常在DWI上呈现均匀增强和受限扩散。来自肺、乳腺和黑色素瘤的转移瘤也可累及边缘系统,表现为多灶性或孤立性病变,增强程度不一。副肿瘤性边缘脑炎,与抗Hu、Ma2和抗NMDA受体抗体相关,可能模仿边缘肿瘤,但通常呈现双侧T2/FLAIR高信号,无占位效应。
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疾病类别 |
分布特点 |
信号特征 |
强化特点 |
伴发改变 |
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病毒感染 |
双侧不对称 |
T2/FLAIR高,DWI受限 |
脑回样或脑膜强化 |
急性发热,癫痫 |
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自身免疫性 |
双侧对称或不对称 |
T2/FLAIR高,DWI多变 |
通常无或轻度强化 |
精神行为异常 |
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代谢性 |
双侧对称 |
T2/FLAIR高,DWI急性期受限 |
通常无强化 |
其他代谢异常 |
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肿瘤性 |
单侧或不对称 |
T2等高信号,占位效应 |
无或明显强化 |
水肿,其他部位转移 |
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创伤性 |
与创伤机制相关 |
SWI低信号,DWI受限 |
急性期无强化 |
其他创伤证据 |
图1:边缘系统的解剖结构。
图2: 大脑T2序列。海马在冠状面上显示最佳,垂直于海马体的长轴(黄线)。
图3:边缘系统的解剖。T2像显示颞叶(圆形)、海马(箭头)、乳头体(三角形)、丘脑(星形)和穹窿(弧形)。
图4: 14岁慢性头痛和疲劳,患有遗传性线粒体疾病(ND-5基因突变),表现为色素性视网膜炎、眼肌麻痹和听力丧失。脑部MRI: T2 (a和b)和FLAIR序列(c和d)显示T2/FLAIR高信号,涉及丘脑前外侧核(箭头)、丘脑底核,并向下延伸至中脑(星形)。此外,双侧额叶、顶叶和枕叶(三角形)的皮质下白质中有T2/FLAIR高信号区。这些发现与Leigh综合征一致。
图5: 53岁的患者因癫痫持续状态入院。脑部MRI: T2 (a)和T2-FLAIR (b)序列显示双侧颞叶斑片状皮质–皮质下信号异常,右侧更明显。以T2和FLAIR高信号为特征,证实疱疹性脑炎。
图6: 一名1岁的患者因发热伴癫痫发作而入院。脑MRI发现 🙁 a) T2在颞叶 (箭头) 和双丘脑区 (星形) 显示双侧T2高信号。(b,c) T2 FLAIR在颞叶 (箭头) 和丘脑区(星形) 显示双侧FLAIR高信号。(d) 轴位T2 *序列显示右侧颞叶出血征象。(e) 扩散加权成像 (DWI) 显示双颞叶(箭头) 和双丘脑 (星形) 高信号。(f,g) ADC证明在颞叶 (箭头) 和丘脑 (星形) 中的扩散限制。(h) T1增强显示不规则斑片状双侧颞叶增强 (箭头) 以及相应区域的软脑膜增强。病毒性脑炎诊断后来得到证实。
图7:患者44岁,无明显既往病史。他患有右侧跛行、右下肢感觉减退、双下肢深腱反射亢进(DTR) 、上肢深腱反射存在、膀胱括约肌功能障碍。怀疑是传染性脊膜脊髓神经根炎。脑部MRI:a) T2 FLAIR显示左侧丘脑结节(箭头)和左侧顶叶脑膜结节(星形),FLAIR高信号。c)增强后出现强化。b)软脑膜FLAIR高信号,d)(三角形)增强Flair软脑膜强化。符合脑膜炎表现。脊髓增强MRI序列(e,f)显示马尾神经根增强,提示脊髓软脊膜受累。
图8: 47岁女性患者出现昏迷和发热。轴向T2- FLAIR序列a)和b)显示双侧颞叶(箭头)和丘脑高信号(箭头),西尼罗病毒引起的脑炎。
图9: 8岁疱疹性脑炎后NMDA受体脑炎患者。轴位MRI序列:a) T2, b) FLAIR, c) T1, d)弥散,e) ADC, f)增强T1-MPR显示双侧颞顶白质T2/FLAIR高信号区,T1低信号区,弥散高信号区,ADC显像上弥散受限,主要在右侧(箭头)。
图10: 61岁男性患者出现意识模糊。T2序列:a)轴向和b)冠状显示双侧颞叶(箭头)和海马(箭头)高信号,提示自身免疫性边缘脑炎。
图11:患有癫痫发作和运动障碍的4岁患者。冠状T2 FLAIR序列显示右侧海马高信号(箭头),提示自身免疫性脑炎。进一步证实了抗NMDA受体脑炎。
图12: 3岁患者出现发热(38.5℃)、乏力、明显易激惹、精神运动性倒推、四肢锥体束综合征和斜颈。脑MRI序列:a) T2,b) FLAIR,显示皮质下白质T2/FLAIR高信号,表现为播散性、边界不清、不对称,并且部分融合。c)颈椎T2显示多节段信号异常(三角形)。后来证实急性播散性脑脊髓炎(ADEM)诊断。
图13: 13岁的患者,近亲结婚所生,有确诊的威尔逊氏病家族史,表现为青少年帕金森综合征和似笑非笑面容。脑MRI: a) T2序列,b) T2 FLAIR,c)扩散加权成像,d) ADC图显示双侧对称高信号,涉及壳核(星形)、尾状核头部(三角形)和丘脑(特别是外侧核)(箭头),扩散受限,无对比增强。MRI表现符合威尔逊氏病。
图14:一名61岁的患者,表现为步态障碍和四肢感觉异常。临床表现包括双侧小脑综合征,主要影响左侧,以及由维生素B1缺乏引起的周围神经病变(随后补充)。脑MRI:轴向FLAIR成像显示双丘脑后内侧区T2/FLAIR异常高信号。表现与韦尼克脑病一致。
图15: 22岁一氧化碳(CO)中毒患者,表现为嗜睡、横纹肌溶解、急性肾衰竭和筋膜室综合征,需要进行筋膜切开减压术治疗。脑MRI表现:a)、b)和c): T2显示双侧弥漫性白质高信号,呈点状和结节状(箭头)。双侧苍白球高信号(星形)和双侧颞叶皮质和皮质下高信号(三角形)。d), e), f): T2 FLAIR表现出对应的高信号。g),h) 和i): 扩散加权成像 (DWI)显示具有相应高信号, j),k)和l) ADC图扩散受限。表现符合亚急性CO中毒相关病变,并有可能继发于灌注不足的双侧急性缺血性损伤。
图16: 37岁患者,因头痛和短暂性癫痫发作入院。脑部MRI:(a) T2,(b) FLAIR,(c)扩散,(d) ADC,(e) T1平扫,(f)增强T1,显示右侧颞部颅内轴外膨胀性病变(箭头)。病灶呈椭圆形,轮廓规则,T2 FLAIR呈中等信号,周围水肿,扩散呈低信号,T1呈低信号,增强后呈强化。符合脑膜瘤诊断。
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