病例资料
患者 29 岁男性，因「反复发作性意识丧失 2 月余，视物模糊 1 个月，发作性头痛、左侧视野缺损 5 天」入院。
患者于 2 个月前突发意识丧失，双眼上翻，伴左侧肢体强直，共发作 3 次（每次持续 1～2 min），病程中有双眼视物模糊，双耳听力下降伴有耳鸣，就诊于当地医院给予静脉「丙戊酸钠、地西泮、咪达唑仑」等药物治疗后未再发作。
9 天前活动后出现双小腿酸胀感，休息后缓解。5 天前出现右眼眶疼痛，呈波动性疼痛，同时伴有左侧视野缺损，头痛每次持续约 1 分钟，左侧偏盲症状持续，偶有双侧脚趾痉挛，本次为进一步诊治入院。既往史无特殊。
神经系统查体：神清语利，高级智能正常，双眼视力粗测正常，左侧视野缺损，眼球各方向运动正常，无复视，无眼球震颤，瞳孔等大等圆 D = 3 mm，双侧面纹对称，伸舌居中，四肢肌力、肌张力及共济运动正常，深浅感觉正常，腱反射对称活跃，双侧 Babinski 征（-）。
辅助检查
影像学检查（本次入院后 1 周）：
图 1. 头颅 MRI 平扫（本次入院后 1 周）
图源：作者提供
A. 轴位 T2WI 示右侧枕叶皮层肿胀，呈稍高信号；B. 轴位 T1WI 上病变呈稍低信号；C. DWI 右侧枕叶病灶呈明显高信号（皮层为主）；D. ADC 图病灶大部分呈稍高信号，内部可见局部呈低信号；
E. T2 液体衰减反转恢复（T2 FLAIR）示右侧枕叶皮质明显肿胀，皮层下白质有受累，呈稍高信号；F 和 G 分别为磁敏感加权成像（SWI）的幅值图和最小密度投影（MIP）图，未见明显异常低信号；H. T1WI 增强扫描病变未见强化。
进一步行脑血管成像检查：
图 2. 磁共振血管成像（MRA）未见明显异常
图源：作者提供
肌电图：可疑肌源性损害。
根据临床表现及上述影像学图像，脑梗死能否排除？还需要考虑哪些疾病？
患者临床表现为卒中样癫痫发作，影像学上可见类似卒中样病灶，病灶位于皮层，伴有耳鸣、发作性头痛、肌肉可疑病变等多系统损害表现，高度怀疑线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作（MELAS）。
于是进一步完善脑功能 MRI 检查。
图 3. 动脉自旋标记（ASL）灌注成像（不需要注射对比剂），相比对侧脑组织，右侧枕叶病变呈明显高灌注（以皮层为主）
图源：作者提供
图 4. 磁共振波谱成像（MRS）: 感兴趣区容积（VOI）置于右侧枕叶，在 3.5 ppm 处 TE = 35 mms 时，表现为正置乳酸双峰，TE = 144 mms 时，表现为倒置的乳酸双峰。
图源：作者提供
完善乳酸运动试验（+），脑脊液化验：乳酸 3.8 mmol/L（正常值：0.7～2.1 mmol/L）。
肌肉活检（左肱二头肌肌肉）：MGT 可见破碎红细胞，SDH 染色可见大量肌纤维琥珀酸脱氢酶活性增强。结合临床考虑线粒体脑肌病（MELAS 型）。
知识延伸
1. 线粒体脑肌病：
是一类由于线粒体基因或细胞核基因出现缺失或突变，引起线粒体的结构和功能异常，从而导致能量代谢障碍的多个系统性疾病，主要是代谢旺盛的神经系统、肌肉组织，亦可导致心、肝、肾、内分泌等多系统损害。
2. 线粒体脑肌病的主要临床分型
线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作（MELAS）（最常见，绝大多数为此类型）
肌阵挛性癫痫伴肌肉破碎红纤维综合征（MERRF）
Kearns-Sayre 综合征（KSS）
亚急性坏死性脑脊髓病（Leigh 病）
线粒体神经胃肠型脑肌病（MNGIE）
3. 线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作（MELAS）：
多青少年发病，也可见于成年人
与 mtDNA 突变有关（以 A3243 G 点突变为主）
常见临床表现：卒中样发作，偏瘫及偏盲，癫痫，身材矮小（类似侏儒），乳酸中毒，疲劳不耐受等
血乳酸/丙酮酸最小运动量实验筛查：运动 10 分钟后血乳酸/丙酮酸不能恢复正常
确诊依据：肌肉活检，线粒体 DNA 分析
4. MELAS 影像学表现
病变的分布特点：病灶具有非对称行、多灶性、游走性，不符合血管走形分布等特点；以双侧顶叶和枕叶最常见，额叶及颞叶也可受累，病变主要累及大脑皮层，白质也可受累，部分病变可累及双侧基底节核团、小脑等。
常规 MRI 表现：急性期呈稍长 T1、稍长 T2 信号，T2WI 上皮层增厚（皮层明亮征），部分可出现短 T1 脑回样高信号（提示皮层层状坏死）；病变反复发作可出现新旧病变交替表现，增强扫描多数病例无强化，部分可出现轻微细线样脑回强化。
弥散加权成像（DWI）及表观弥散系数（ADC）：在急性期 DWI 表现为皮层明显高信号（类似脑卒中样表现），但不符合脑血管分布区域。
ADC 值随不同时期交替变化，在急性期 ADC 表现为正常或稍高信号（病理基础为血管源性水肿），随着时间进展 ADC 可出现降低（病理基础为细胞毒性水肿），之后出现皮层萎缩及软化灶，ADC 值可再次升高。
脑血管成像（MRA）：常表现为正常，或轻度远端小血管扩张、增多。
波谱成像（MRS）：由于线粒体功能障碍，使得能量代谢异常，从而出现无氧酵解并产生乳酸；乳酸峰（Lac 峰）在 MRS 上不同 TE 时间表现不同（TE = 35 mms 为正置的双峰，在 TE = 144 mms 表现为倒置双峰）。
对于怀疑 MELAS 的患者，我们可以将感兴趣区容积（VOI）置于病变区域，相对正常脑组织区以及脑脊液区，以检测是否存在乳酸峰。
灌注成像（PWI）：在疾病的早期可表现为高灌注（以皮层为主），高灌注可持续 3 h～8 个月，借此可与急性期脑梗死鉴别；慢性期病变表现为等及稍低灌注。
高灌注的原因可能为：
（1）急性期线粒体功能障碍使得乳酸堆积，从而导致血管扩张，血流量增加；血管的自我调节机制也可引起血流量增加；
（2）慢性期能量供应不足，细胞受损，出现皮层萎缩及软化，病变周围胶质增生及小血管增多，从而表现为脑血流量正常或降低。
图 5. MELAS（上排）和急性脑梗死（下排）影像学比较（早期）
图源：作者提供
两者在 T2WI、DWI 和 ADC 上表现类似，MELAS 表现为明显高灌注（皮层为主），急性脑梗死表现为明显低灌注，灌注成像对于鉴别两者具有重要意义。
现将 MELAS 与脑梗死的影像学主要鉴别要点总结如下：
总结：MELAS 的影像学表现有一定的特征性，常规 MRI 检查中主要通过观察病变累及区域（以皮层为主）、累及范围（不沿动脉血管供血区分布）以及病变的时间分布（新旧病灶交替）进行鉴别。
一些脑功能成像技术（尤其是灌注成像及波谱成像）对于 MELAS 的诊断及鉴别诊断具有重要的临床应用价值。
审稿专家：温州医科大学附属第一医院神经内科主任医师 陈为安
策划 | 时间胶囊
投稿 | zhangjing3@dxy.cn
题图 | 站酷海洛
参考文献：
[1]. 许洋, 陈为军, 娄昕, 线粒体脑肌病伴高乳酸血症和脑卒中样发作综合征的 MRI 表现与研究进展, 中国医学影像学杂志, 2015,(2): 148-151.[2]. Li, R, et al, Differential diagnosis of mitochondrial encephalopathy with lactic acidosis and stroke-like episodes (MELAS) and ischemic stroke using 3 D pseudocontinuous arterial spin labeling. Journal of Magnetic Resonance Imaging, 2017. 45(1): 199-206.[3]. T. Tsujikawa, M. Yoneda, Y. Shimizu, H. Uematsu, M. Toyooka, M. Ikawa, T. Kudo, et al. Pathophysiologic evaluation of MELAS strokes by serially quantified MRS and CASL perfusion images [J], Brain & development, 2010, 32(2) 143-149. doi: 10.1016/j.braindev.2008.12.003.
