第七节 胼胝体发育异常

【概述】

胼胝体发育异常(dysplasia ofcorpus callosum)是胎儿中枢神经系统常见的先天性发育畸形之一,发病率在活产儿中为1/5 000~1/4 000,目前关于胼胝体发育异常的分类较为混乱,通常根据胼胝体发育异常停滞时期不同将其分为胼胝体发育不全(agenesis of corpus callosum,ACC)和胼胝体发育不良(hypoplasia of corpus callosum,HPCC),根据胼胝体缺失程度不同又将胼胝体发育不全分为完全型胼胝体缺失(complete agenesis of corpus callosum,CACC)和部分型胼胝体缺失(partical agenesis of corpus callosum,PACC);另外,根据有无合并其他结构异常或遗传学异常将胼胝体发育异常分为单纯型胼胝体缺失(isolated agenesis of corpus callosum)和复杂型胼胝体缺失(complex agenesis of corpus callosum),此种分型与胎儿预后关系密切。

【病理与临床】

胼胝体(corpus callosum)位于大脑半球纵裂的底部,是连接两个大脑半球间的最大连合纤维,在整合身体两侧运动和感觉信息,以及协调复杂行为中发挥着关键作用。胼胝体呈弧形结构,由前向后分为膝部、嘴部、干部(又称体部)、压部(图2-7-1),前方弯曲部为膝部,膝向下向后弯曲变薄为嘴部,体积较小,中间为干部,后端为压部,影像学研究中,体部与压部交界处可以较薄,又被称为峡部。胼胝体的神经纤维放射状进入每侧大脑半球,其中膝部的纤维弯曲向前,联系两侧额叶,称为小钳(forceps minor,又称额钳),胼胝体压部的纤维弯曲向后进入枕叶,称为大钳(forceps major,又称枕钳)(图2-7-2)。胼胝体的发育是一个动态、复杂的过程,其形成开始于孕8 周,直至18~20周形成普遍所见形态,孕20 周后继续变长、变宽、变厚,直至胎儿出生,出生时,所有胼胝体轴索均已存在,至出生后2 岁,胼胝体继续生长、发育和成熟,主要表现为髓鞘的形成。

现阶段关于胼胝体的发育有两种学说:①“单向发育”学说,1967 年Bull 提出胼胝体首先形成嘴部,然后向后上方发育形成膝部、体部,最后形成压部,即遵循从前向后的规律,随后又有学者提出胼胝体膝部最先形成,然后向后上发育形成体部和压部,最后向前形成嘴部;②“双向发育”学说,认为最先形成胼胝体体前部,分别向两端发育为膝部、嘴部、体后部和压部。因此PACC 常发生于压部及体后部。

其发生病因尚不明确,目前认为,大多数由遗传因素导致,较少是由产前感染、毒素物质等所引起的,此外,由于孕妇年龄增大导致的染色体异常与胼胝体发育异常相关,≥40 岁孕妇的胎儿发生胼胝体发育异常的风险是< 40 岁者的6 倍。

根据胼胝体发育停滞时期不同将胼胝体发育异常分为三型:

1.完全型胼胝体缺失(CACC)

图2-7-1 颅脑正中矢状面胼胝体解剖图

(引自:郭光文,王序.人体解剖彩色图谱[M].3 版.北京:人民卫生出版社,2018:160.)

由胼胝体形成早期发育停滞造成,表现为胼胝体完全缺失。胼胝体位于大脑半球间大脑纵裂底部,胼胝体上方为胼胝体沟、扣带回,下方构成侧脑室和透明隔腔的顶部,胼胝体对上述结构起到支撑和牵拉内聚的作用,因此胼胝体缺失后,会出现上述结构形态或位置的变化。如透明隔腔消失;双侧侧脑室扩张,具体表现为侧脑室前角变窄、向外侧移位,体部间距增宽、相互平行,三角区和枕角扩张;第三脑室扩张,有时可呈囊状,第三脑室上移,有时可占据胼胝体位置;大脑半球间距增宽;晚孕期可见扣带沟及扣带回移位变形,脑沟、脑回呈放射状排列。

图2-7-2 颅脑横切面胼胝体解剖图

上面观显示大钳(枕钳)、小钳(额钳)。

(引自:郭光文,王序.人体解剖彩色图谱[M].3 版.北京:人民卫生出版社,2018:162.)

2.部分型胼胝体缺失(PACC)

胼胝体形成稍晚期发育停滞造成,表现为胼胝体部分缺失,缺失部位可为压部、体后部、嘴部。压部缺失或压部及体后部缺失较常见。透明隔腔可正常、变小或消失,或形态失常,侧脑室可轻度扩张,也可正常,晚孕期可见胼胝体缺失处上方扣带沟及扣带回移位变形,脑沟、脑回呈放射状排列。

3.胼胝体发育不良(HPCC)

胼胝体大体形态形成后发育停滞造成,胼胝体各部均存在,仅表现为胼胝体形态失常、不饱满及厚度变薄、厚薄不均。

【超声表现】

1.探头选择

常规选用二维凸阵探头经腹部检查;对于胎位为头位者或头位并胎头位置较低时可选用二维腔内探头经阴道检查,对于孕妇腹壁较薄、胎儿位置佳者还可选用线阵探头,均可获得较高的分辨率。另外,三维容积探头通过重建技术能够显示胎儿颅脑正中矢状切面,对正常胼胝体的显示和胼胝体发育异常的诊断具有一定优势。

2.观察切面

对胼胝体可采用不同切面进行观察,如正中矢状切面、横切面、冠状切面。

(1)正中矢状切面:

可显示完整胼胝体(图2-7-3),呈弧形薄带状低回声,其下方为透明隔腔、第三脑室、丘脑,上方为胼胝体沟、扣带回,前方为扣带回,后方为大脑大静脉,彩色多普勒可显示紧邻胼胝体上方并与之平行的胼周动脉(图2-7-4)。该切面是观察胼胝体的最佳切面,二维超声可直接获得该切面,但要求以胎儿前囟、后囟或颅缝为声窗,对胎位要求较高,切面较难获得。

图2-7-3 超声正中矢状切面显示胼胝体(箭头)

图2-7-4 超声正中矢状切面彩色多普勒显示胼周动脉(箭头)

(2)横切面:

最易获得的切面,观察切面包括常规颅脑横切面及特殊横切面。

1)常规颅脑横切面:主要观察切面有侧脑室水平横切面、丘脑水平横切面、小脑水平横切面,常规横切面仅能够显示胼胝体膝部(图2-7-5),不能完全满足对胼胝体显示的需求,对胼胝体发育异常的诊断主要通过对其间接征象,即胼胝体周围毗邻结构异常的观察,如透明隔腔、双侧侧脑室、丘脑、第三脑室、大脑镰等。

图2-7-5 丘脑水平横切面

显示胼胝体膝部(箭头),位于透明隔前方。

2)特殊横切面:有学者研究发现,通过一些特殊横切面可分别完成对胼胝体各部位的显示,主要观察切面有胼胝体最大前后径横切面、胼胝体膝部和压部观测切面、胼胝体体部观测切面。①胼胝体最大前后径横切面:在丘脑水平横切面基础上,以探头中点为轴心,探头的标记侧往胎儿尾侧旋转探头30°~60°可显示胼胝体膝部及压部,该切面为胼胝体最大前后径切面,可测量胼胝体最长前后径;该切面还可显示的结构为透明隔腔、双侧对称“蚕豆状”丘脑、大脑外侧裂、胼胝体膝部前方及压部后方的大脑镰、双侧侧脑室前角及后角。②胼胝体膝部和压部观测切面:在胼胝体最大前后径切面基础上向颅顶方向平移,至丘脑完全消失,透明隔腔与其后方韦氏腔(Vergae 腔)相连形成长方形无回声区,可显示胼胝体膝部和压部;该切面可测量胼胝体膝部左右径、前后径、前角、后角,以及胼胝体压部左右径、前后径、前角、后角,还可显示的结构为透明隔腔、韦氏腔、双侧侧脑室前角及体部、胼胝体膝部前方及压部后方的大脑镰。③胼胝体体部观测切面:在胼胝体膝部和压部观测切面基础上向颅顶方向平移,至透明隔腔与其后方韦氏腔刚好消失,可显示胼胝体体部;该切面可测量胼胝体体部前后径、左右径,还可显示的结构为双侧侧脑室前角及体部、胼胝体体部前后方的大脑镰。

(3)冠状切面:

观察切面主要为常规颅脑冠状切面(图2-7-6)。主要观察切面有侧脑室前角冠状面、侧脑室体部冠状面、小脑冠状面。

图2-7-6 丘脑水平冠状切面

显示胼胝体压部(箭头),位于透明隔上方。

3.胼胝体发育异常

声像图表现不同类型的胼胝体发育异常声像图表现不同。

(1)完全型胼胝体缺失

1)直接征象:各切面中均未显示胼胝体低回声。

2)间接征象:完全型胼胝体缺失后会造成毗邻结构形态或位置的异常(图2-7-7),如透明隔腔消失,发生率为100%;双侧侧脑室扩张,前角变窄、向外侧移位呈“牛角状”,体部间距增宽、相互平行,三角区和枕角扩张,侧脑室呈“泪滴状”,发生率为90%~100%;第三脑室上移、位于两侧侧脑室之间,有文献报道其发生率为51.4%;大脑半球间距增宽,大脑镰和大脑半球内侧缘形成三线征,有文献报道其发生率为60%;另外,还可出现第三脑室扩张,有时可扩张呈囊状,易被误认为透明隔腔或蛛网膜囊肿;晚孕期正中矢状面显示扣带沟及扣带回消失,脑沟、脑回呈放射状排列。

图2-7-7 完全型胼胝体缺失

A.经丘脑水平冠状面未见透明隔腔,第三脑室扩张、双侧侧脑室扩张;B.经侧脑室前角冠状面未见胼胝体及透明隔腔;C.侧脑室扩张呈“泪滴状”;D.大脑纵裂池蛛网膜囊肿。

3)彩色多普勒血流成像(color Doppler flow imaging,CDFI):胼周动脉消失,发生率为100%,胼周动脉为大脑前动脉较大分支之一,正常胎儿胼周动脉紧邻胼胝体上方并与之平行,由前向后走行,完全型胼胝体缺失时正中矢状面显示胼周动脉消失,大脑前动脉向上呈放射状走行,分布到大脑各区域(图2-7-8)。

(2)部分型胼胝体缺失

1)直接征象:胼胝体压部缺失,而嘴部、膝部及体部正常;或压部及体后部消失,而嘴部、膝部及体前部正常,可通过相应切面显示(图2-7-9、图2-7-10)。

图2-7-8 完全型胼胝体缺失正中矢状面

胼周动脉消失,大脑前动脉(箭头)向上呈放射状走行。

2)间接征象:介于正常和完全型胼胝体缺失之间,与胼胝体缺失程度有关,缺失程度较轻者除胼胝体部分缺失外可无其他异常征象,缺失程度较重者可出现与完全型胼胝体缺失相似的间接征象。透明隔腔多数显示,可正常或变小;双侧侧脑室可正常或轻至中度扩张;第三脑室位置可正常或上移;大脑半球间距增宽,大脑镰和大脑半球内侧缘形成三线征;晚孕期可见胼胝体缺如处上方扣带沟及扣带回消失,脑沟、脑回呈放射状排列。

图2-7-9 部分型胼胝体缺失

A.正中矢状面显示胼胝体膝部(箭头)可显示,体部及压部未见显示;B.经丘脑水平冠状面可见透明隔腔及前方的胼胝体膝部(箭头);C.侧脑室扩张呈“泪滴状”;D.胼周动脉变短、走行僵硬。CVI:中间帆腔。

CDFI:胼周动脉短小,在胼胝体缺如处胼周动脉消失(图2-7-9D)。

(3)胼胝体发育不良:

胼胝体各部均存在,仅表现为形态不饱满及厚度的变薄,产前胼胝体发育不良发生率低,多数为个案报道,产后患者可无明显症状,多因其他疾病进行检查偶然被发现,因此,产前、产后均对其认识不足;目前有学者对胼胝体大小的正常值进行了研究,但关于不同孕周正常胼胝体各部位的径线无统一的切面、测量方法和参考值,并且胼胝体发育不良胼胝体周围毗邻结构大多无明显异常改变,即很少出现间接征象,因此产前超声对其诊断较为困难。

【三维超声】

三维超声通常以胎儿颅脑横切面为初始切面,获得容积数据后通过不同成像技术如断层超声显像技术、三维自由解剖成像技术、容积对比成像技术,重建胎儿颅脑各切面观察胼胝体,目前三维超声多数通过重建胎儿颅脑正中矢状切面显示正常胼胝体和对胼胝体发育异常进行诊断,达到与二维正中矢状切面相似的效果,另外,还可通过图像中A 平面(横切面)和B 平面(冠状面)对胼胝体周围结构进行观察。三维超声优点在于不受胎儿体位影响,切面容易获得,其不足在于三维图像分辨率不够,不能清晰显示胼胝体轮廓,胼胝体与周围相邻组织如透明隔腔无法完全区分,尤其对部分型胼胝体缺失和胼胝体发育不良诊断效能不佳。

【相关异常】

1.复杂型胼胝体发育不良

在胼胝体发育不全中约占68%,合并异常包括其他颅内、外结构异常及遗传学异常,产前影像学发现合并颅内异常者的比例为46%~70%,合并颅外异常的比例则差异较大。常见的颅内异常有脑中线脂肪瘤、脑沟回发育异常、小脑蚓部发育不良、蛛网膜囊肿等,颅外结构异常有颅面部发育异常、心脏结构异常、消化道结构异常、骨骼及生殖道异常、脐膨出、单脐动脉、胎儿生长受限等;遗传学异常如基因综合征(Aicardi 综合征、Andermann 综合征、Acrocallosal 综合征、胼胝体-生殖器发育不良等)、先天性代谢紊乱(Ⅱ型戊二酸尿症、新生儿肾上腺脑白质发育不良、非酮症高甘氨酸血症、丙酮酸脱氢酶缺乏等)、染色体异常(如18-三体、8-三体或13-三体)等。

图2-7-10 部分型胼胝体缺失

A.正中矢状面显示胼胝体压部未见显示,膝部及体部(箭头)可显示;B.经丘脑水平冠状面可见透明隔腔及其上方的胼胝体体部(箭头);C.侧脑室(测量光标)未见扩张;D.胼周动脉走行大致正常。R:右侧。

2.胼胝体发育异常

常伴发脑中线脂肪瘤,发生率约为3%,颅内脂肪瘤是因早孕期原始脑膜吸收不全而分化为脂肪瘤,文献报道胼胝体区的脂肪瘤导致胼胝体背侧原始脑膜溶解、吸收并分化为脂肪组织,从而影响胼胝体的发育。超声表现为晚孕期发现的脑中线胼胝体区均质高回声团(图2-7-11),边界清晰,形态不规则,常呈条索状、半月形或椭圆形,可向侧脑室延伸,无占位效应,能量多普勒中病变内部可见点状血流信号。

图2-7-11 部分型胼胝体缺失合并脑中线脂肪瘤

与图2-7-10 为同一患者。胼胝体嘴部、膝部前上方(胼胝体沟处)可见条索状高回声团(箭头)。

【注意事项】

1.正常胼胝体较薄,厚度仅为数毫米,且能够显示胼胝体全貌的最佳切面——正中矢状切面要求以胎儿囟门或颅缝为声窗,对胎儿位置有较大依赖性,并且对检查者经验和技术要求较高,切面较难直接获取,因此需通过横切面和冠状切面观察。目前多数人对能够显示完整胼胝体的特殊切面认识不足,而对常规横切面和冠状切面较为熟悉,这些切面只能显示部分胼胝体,无法直接对胼胝体进行完整的评估,当出现胼胝体发育异常的间接征象时,如透明隔腔缺失、侧脑室扩张等,才会怀疑胼胝体发育异常,进而通过各切面详细观察胼胝体,因此应重视对间接征象的观察。但有时间接征象并不会出现或者不典型,尤其是部分型胼胝体缺失和胼胝体发育不良者,因此仅根据间接征象并不能筛查出所有类型胼胝体发育异常。

2.胼胝体的发育是一个动态、复杂的过程,其大体形态成形于孕18~20 周,因此孕20 周前诊断胼胝体发育不全尤其是部分型胼胝体缺失需谨慎;有学者研究发现早孕期通过间脑结构异常(间脑-大脑镰比值异常)和胼周动脉异常(胼周动脉是否缺如、长度异常)可预测胼胝体发育异常。

3.MRI 是一种相对安全无辐射的影像学检查方法,在软组织成像方面具有明显优势,并且不受胎儿位置影响进行多方位成像,如矢状位、冠状位等,因此对于超声检查中因胎位不佳、羊水少、孕妇腹壁皮下组织厚等各种原因导致胼胝体显示不满意的患者,可结合胎儿头颅MRI 检查以提高诊断准确率,但MRI 也有其自身不足,如检查时间较长、过程中易受胎动影响,因此仅适合较大孕周胎儿,且检查成本较高。

【预后评估】

关于胼胝体发育异常预后随访研究较少,尚无统一结论,文献报道,胼胝体发育异常患儿出现精神、神经相关疾病的比例较正常胎儿高,另外,在神经发育延迟的人群中,胼胝体发育异常的患病率明显高于普通人群。

不同类型胼胝体发育异常预后存在较大差异,与是否合并其他结构异常或遗传学异常有关。单纯型胼胝体缺失预后相对较好,出生时表现正常,但随着年龄增长症状逐渐显现,多数(85%)可出现不同临床症状,主要有神经发育迟缓、癫痫,神经发育迟缓可表现为认知障碍、智力减退(但2/3 患儿的智力仍在正常范围内)、肌力减退、肌张力增高、共济失调等;另外,在辨认负面情绪或复杂的精神状态上可能存在缺陷,并且在理解他人思路时有可能存在困难。此外,完全型胼胝体缺失患者临床症状发生率略低于部分型胼胝体缺失,但差异不明显,即胼胝体缺失程度并不会直接影响患者结局;复杂型胼胝体缺失预后相对单纯型胼胝体缺失较差,出现宫内死亡数及出生后死亡数均高于单纯型胼胝体缺失,多数(82%)出生后即可出现神经发育迟缓、癫痫、脑瘫等;另外,复杂型胼胝体缺失的预后还取决于合并的异常类型。

目前,由于对胼胝体发育不良缺乏足够认识,多数孕妇在产前诊断为胼胝体发育异常后选择终止妊娠,引产率高达65%。应充分告知孕妇胼胝体发育异常可能存在的风险和预后具有不确定性,是否保留胎儿需综合胼胝体发育不良合并异常的情况及父母对胎儿的期望两方面考虑,因此发现胼胝体发育异常后要对胎儿进行详细的系统筛查,进一步排除有无其他结构异常及进行相关遗传学咨询,复杂型胼胝体缺失的预后相对较差,可能会给家庭造成一定的负担,须慎重选择;而单纯型胼胝体缺失的预后相对较好,但也可能出现神经系统症状,且不可预测,应结合父母风险承受能力和对其将来发展期望综合考虑。

(王睿丽)