【综述】中枢性尿崩症的病因和影像表现（一）：原理概念篇
中枢性或神经性尿崩症(central diabetes insipidus，CDI)是由于合成或分泌的抗利尿激素(antidiuretic hormone ，ADH)，也称为精氨酸加压素肽(AVP)，不足所造成。临床上以多饮（polydipsia ）和低比重尿(< 250 mOsm/L)性多尿（polyuria）(尿量> 30 mL/kg/天)为特征。原因在于下丘脑渗透压感受器（hypothalamic osmoreceptors）、下丘脑视上核或室旁核（supraoptic or paraventricular nuclei of the hypothalamus）,、下丘脑正中隆起（median eminence of the hypothalamus）、神经垂体的漏斗部（infundibulum）或垂体后叶等一个或多个部位受损的结果。需要一个聚焦关注垂体腺或蝶鞍的MRI方案为基准。
《Neuroradiology》杂志2018 年10月刊载[60(10):995-1012]爱尔兰都柏林的Adams NC, Farrell TP, O'Shea A 等撰写的综述《中枢性尿崩症的神经影像：时间、形式和表现。Neuroimaging of central diabetes insipidus-when, how and findings.》 （doi: 10.1007/s00234-018-2072-7 ）
该综述阐述与中枢性尿崩症（CDI）的几种神经影像学的相关因素及其成因。最常见的中枢性尿崩症原因是下丘脑-垂体轴的良性或恶性肿瘤(25%)，手术(20%)，头部外伤(16%)或家族性原因(10%)。有多达30%的病例中没有发现病因。下丘脑-神经垂体轴的解剖学和生理学知识是评估中枢性尿崩症患者的关键。通过MRI建立中枢性尿崩症的病因学，结合临床和生化评估有助于恰当地进行针对性治疗。图片综述的目的是说明神经影像学上中枢性尿崩症的各种不同原因，突出最佳的MRI方案，并修订解释这些研究所需的详细的神经解剖学和神经生理学知识。
要点
·中枢性或神经性尿崩症(CDI)是发生在包括下丘脑渗透压感受器、下丘脑视上核或室旁核、下丘脑正中隆起、垂体漏斗部或垂体后叶在内的一个或多个部位受损，导致抗利尿激素(ADH)合成或分泌不足所造成。
·对未明确病因得所有患者有必要聚焦关注其垂体腺和蝶鞍的磁共振检查方案。
·MRI常见原因包括:神经外科手术、头部外伤、颅咽管瘤、生殖细胞瘤、朗格汉斯细胞组织细胞增生症（langerhans cell histiocytosis）和先天性结构异常。
·50岁以上患者有急性起病的中枢性尿崩症，应该考虑须除外垂体转移瘤，并应包括胸部放射影像学在内的适当检查。
·这篇综述演示了几个与中枢性尿崩症相关的神经影像学及其病因。
·12.2%的儿科患者和30%的成人患者的中枢性尿崩症的病因无法确定，需要进行生化及放射影像学评估。
·在特发性中枢性尿崩症诊断出来之前，当最初的影像显示正常时，应进行定期影像随访。目前的文献建议应至少在3年内每隔6个月或一段时间进行MRI随访。需要更大样本的研究来向基于循证证据的中枢性尿崩症的随访指南提供资料信息。
·图片综述的目的是为了举例说明中枢性尿崩症的神经影像学上各种不同的原因，突出最佳的MRI方案，并对详细解释这些研究的神经解剖学和神经生理学知识进行修订。
介绍
中枢性或神经性尿崩症(CDI)是由于抗利尿激素(ADH)，又称精氨酸加压素肽(arginine vasopressin peptide，AVP)，的合成或分泌缺乏所造成。临床以多饮和低比重尿(< 250 mOsm/L)性多尿(尿量> 30 mL/kg/天)为特征。病人如果不显著增加液体摄入量，就有可能出现严重脱水和高钠血症。临床鉴别诊断包括精神性烦渴（psychogenic polydipsia），会以继发于过量液体摄入的多尿症和糖尿病（diabetes mellitus）为特点。尿崩症是一种罕见的疾病。合并中枢性和肾性尿崩症的发生率估计为二万五千分之一。一项针对1250例中枢性尿崩的患者的大型流行病学研究显示每年的发病率为10万分之3 - 4例新发的中枢性尿崩症病例，儿童和老年人的患病率更高。
中枢性尿崩症(CDI)是由包括下丘脑渗透压感受器、下丘脑视上核或室旁核、下丘脑正中隆起、垂体漏斗部或垂体后叶在内的一个或多个部位受损的结果。下丘脑正中隆起以下的病变，包括垂体后叶病变极少会引起永久性的中枢性尿崩症。因为抗利尿激素（ADH）产生于下丘脑，通过正中隆起处的门静脉毛细血管循环分泌。临床严重程度取决于神经元的破坏程度。典型的情况下，80-90%的下丘脑大细胞神经元（magnocellular neurons）在症状出现前已被损伤。
生化评估最初针对血清电解质，包括血钠，尿液的和血浆的渗透压，24小时尿液收集，葡萄糖和抗利尿激素（ADH）水平。对于诊断不明确的病例，在存在高钠血症以及难以检测的ADH水平的基础上，可以考虑行静水试验(water deprivation test)以确认尿崩症的诊断。可以通过去氨加压素刺激试验（desmopressin stimulation test）区分中枢性尿崩症(血管加压素缺乏vasopressin deficient)或肾源性的尿崩症(抗血管加压素asopressin resistant)。这些是专门的内分泌学测试，应该在有经验的内分泌学医生的监督下进行。
药物治疗需要仔细处理液体平衡，并以合成的抗利尿激素(去氨加压素desmopressin)的形式补充抗利尿激素，通常采用经鼻腔给药的方式。钠失衡会使治疗复杂化。关于临床特征的资料相当有限，以及成人诊断为中枢性尿崩症的过程相当长。治疗往往相当缓慢，因为很少见到会中枢性尿崩症恢复，大多数患者在治疗下病情稳定。
下丘脑-神经垂体轴病变占中枢性尿崩症的25%。神经影像可以识别其中大部分。其中包括颅咽管瘤，Rathke裂囊肿以及生殖细胞瘤等肿瘤；以及如结核和细菌性脑膜炎等感染性疾病；肉芽肿性疾病，包括朗格汉斯细胞组织细胞增生症（Langerhans cell histiocytosis）；结节病(sarcoidosis)和肉芽肿伴多血管炎（granulomatosis with polyangiitis），(以前称作韦格纳肉芽肿Wegener’s granulomatosis)；低氧缺血性脑病（hypoxic ischaemic encephalopathy）；以及血管畸形，包括动静脉血管畸形；出血；席汗综合征（Sheehan syndrome）；和镰状细胞疾病（sickle cell disease）。研究26例患者的MRI结合其临床病史，几乎所有患者都能够建立起基本的病原学。其他引起中枢性尿崩症的原因包括神经外科术后医源性的(20%)，头部外伤(16%)，遗传的/家庭的(1%)。颅脑放射治疗后和癌症靶向免疫治疗后罕见发生中枢性尿崩症。
在30-50%的病例中，从生化检测或神经影像学中发现其他来源的病因。专门聚焦关注垂体腺的MRI检查，结合临床和生化评估，有助于进行有针对性的治疗。
结合图例的综述，目的是为了说明引起中枢性尿崩症的原因在神经影像学上的表现的广泛性，突出最佳MRI检查方案及修订需要用来解释这些研究的详细的神经解剖和神经生理学知识。
下丘脑-神经垂体轴的神经解剖学和神经生理学
下丘脑是一层从前连合到后连合延伸的灰质。在其上面方向，从视交叉到乳头体，被称为灰结节(也被称为正中隆起)。漏斗部从灰结节延伸到垂体后叶。下丘脑包含多个核团，调节着许多重要的身体功能。与中枢性尿崩症相关的两个核团是视上核和室旁核。这些核团位于视交叉上方的视束上方的区域。这两个核团中的细胞分泌抗利尿激素（ADH）、催产素和促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)。催产素和抗利尿激素从下丘脑沿漏斗部的视上核和室旁核的轴突运输到垂体后叶。在垂体后叶，分泌的激素储存于分泌颗粒中，当被增加的血浆渗透压刺激时(渗透压调节)或降低动脉血压(血压调节)时，这些颗粒被分泌到血液循环中。
垂体腺(垂体)由垂体前叶和垂体后叶组成，不同部位在解剖学和生理学上具有不同的胚胎起源。两个部分均起源于妊娠早期的外胚层。Rathke囊或垂体是起源于原始的口腔的垂体前叶的胚胎前体。在胎儿早期发育过程中，随着口腔退化而连接。垂体后叶来源于间脑的神经外胚层神经垂体的芽胚。这个芽胚形成正中隆起，漏斗部的茎部和神经垂体部。
垂体前叶又称腺垂体。腺垂体由垂体前叶的最大部分，即远侧部；和垂体结节部，包绕漏斗部和中间部的一圈组织，所组成。中间部位于垂体前叶和后叶之间，由整个腺体体积的5%。垂体前叶产生的激素包括生长激素(GH)，促肾上腺皮质激素(ACTH)，泌乳素(PRL)，促甲状腺激素(TSH)，黄体生成素(LH)，促卵泡激素(FSH)和促黑色素细胞刺激素(MSH)。促肾上腺皮质激素（ACTH）和促黑色素细胞刺激素(MSH)是一种更大的糖蛋白前体激素分子（glycoprotein prohormone molecule）的两个片段，这种分子被称为在垂体前叶合成的前阿黑皮素原（pro-opiomelanocortin）。
神经垂体由垂体神经部组成，其中包括大部分的垂体后叶，灰结节/正中隆起，即在结节部和漏斗部以上的神经垂体上部，连接垂体神经部和灰结节/正中隆起。垂体的垂体后叶占据着蝶鞍的中心部分，被垂体前叶所包围。由于下丘脑和垂体在生理上是连续的结构，它们通常被称为下丘脑-垂体轴(HPA)。
垂体腺位于蝶鞍，在基蝶骨（basisphenoid bone）的中部凹面。前面以鞍结节和蝶骨的前床突为边界，前下方为蝶窦，后方为鞍背和蝶骨的后床突。一对海绵窦是侧方的静脉结构，包含颈内动脉的海绵窦部分。鞍上池、鞍膈和下丘脑在其上方。鞍膈是一种覆盖蝶鞍的硬膜返折，有一个小的开口来穿过漏斗部。还有蝶鞍底部的硬脑膜。视交叉位于漏斗前的鞍上池中央。垂体前叶没有直接的血液供应，而是通过来自下丘脑的垂体-门静脉系统接受血供。垂体后叶的血供是经垂体动脉的上下动脉分支所供应的。
正常的磁共振MRI表现
正常垂体和鞍区MRI检查能让垂体腺的前叶和后叶、漏斗部、鞍旁结构包括海绵窦，蝶窦，鞍上池和视交叉等可视化。腺垂体的前叶在T1和T2加权成像为等信号。垂体后叶在T1为高信号，又称垂体后叶亮点（the posterior pituitary bright spot）。这被认为是由于存在含有催产素和加压素的神经分泌囊泡颗粒而显现。
垂体的大小是可变的，尤其是其高度。腺体的大小和形状在一生中都会发生变化。预期的高度包括婴儿的垂体高达6毫米，男性和绝经后女性垂体高达8毫米，女性育龄期垂体高达10毫米，怀孕后期、哺乳期或产后状态垂体高达12毫米。女性在经期和怀孕期间垂体上部边缘凸起属于正常。在新生儿,垂体腺体上部边缘凸起，T1信号比脑干高。从2个月到童年，垂体上缘平坦或轻度凹陷，信号强度与脑桥相似。在整个童年，显现出男女性别在各个方向上包括高度上都有2-6mm的些微增长。在青春期，垂体腺的大小和形状变化最大，女孩的垂体高达10毫米，男孩的高达7-8毫米。女孩可以有一个凸起的上缘。在怀孕期间，因生理上的原因，垂体增厚，体重增加30%-100%。在怀孕后期，通常高度达到10毫米，具有凸起的上缘。怀孕期间到产后第一周，垂体腺T1上呈高信号，类似新生儿期。
从青春期到中年，男女性别的垂体腺形态都趋于稳定。50岁之后，就会进展退化，30%的人群垂体后叶亮点不可见。空蝶鞍也常见于正常的衰老过程中。漏斗部的正常厚度小于2.6毫米。其通常位于中线。漏斗部应锥形地逐渐变细，平顺地从灰结节最大的部分到与垂体后叶交汇处最小的部分。在CT和MR上,整个垂体和漏斗部可见均匀增强。强化程度略低于海绵窦。(图1)。
图1.正常MRI解剖结构。矢状位T1加权对比增强前 (a),矢状位T1加权对比增强后 (b) ，冠状位T1加权对比增强后 (c)，冠状位T2加权(d)，和冠状位T2加权(e) MRI图像显示正常的解剖结构:1.垂体后叶亮点；2.蝶窦；3.漏斗部；4.垂体前叶;5.垂体后叶;6.海绵窦;7.视交叉; 8.颈内动脉;9.下丘脑。
磁共振成像方案
磁共振成像是评价下丘脑-垂体轴病理的一种可供选择的方法。在MRI扫描出现禁忌证或不可使用时，薄层的增强后的CT有时可以作为一种替代方法起到作用，能更准确地描绘骨性结构或对钙化进行评估。
MRI的聚焦关注的焦点是蝶鞍和鞍上池。这需要一个聚焦于此区域的小的视野。通常进行T2轴向全脑扫描(重复时间TR 6660:00, 回波时间TE100.00)。矢状位和冠状位薄层T1的增强前后扫描(TR 650.00, TE 6.70)。T2冠状位薄层扫描(TR 4000.00, TE 89.00)。可选的序列包括脂肪抑制（fat saturation），动态对比增强成像（dynamic contrast-enhanced imaging）和磁共振血管造影（MR angiography ）。脂肪抑制可以增强如垂体大腺瘤等肿瘤的可视效果。动态对比增强成像序列涉及以0.1 mL/kg静脉注射快速给予顺磁药物时，每10-12秒连续成像60 -90s MRA有助于诊断或发现邻近血管包括海绵窦颈动脉相关的问题。
中枢性尿崩症患者的MRI表现
与中枢性尿崩症相关的主要MRI表现，一般无关于病因学，包括正常的T1垂体后叶亮点(PPBS)缺失和漏斗部垂体柄状茎强化增粗增厚。最好评估垂体后叶亮点的是T1矢状位对比增强前序列。正常的垂体后叶亮点缺失与下丘脑垂体功能损失密切相关。中枢性尿崩症患者垂体后叶亮点缺失，但在精神性烦渴的患者中垂体后叶亮点持续存在。相反，垂体后叶亮点也可以在中枢性尿崩症患者中出现，可能反映的是疾病早期的影像成像。垂体后叶亮点缺失与年龄相关，高达20% - 30%的正常老年受试者出现垂体后叶亮点缺失。一小部分正常的年轻个体也会有垂体后叶亮点缺失，一些研究中报道已知其中7%有下丘脑垂体功能障碍。因此，在正确的临床条件下，垂体后叶亮点（PPBS）缺失支持诊断中枢性尿崩症，而非以此诊断中枢性尿崩症。
不考虑具体潜在原因，中枢性尿崩中常见漏斗部增厚。在一项Tien等对26名病人的研究中，患者垂体后叶亮点缺失，且大多数病人的垂体漏斗部有增厚。漏斗部扩大超过3毫米，被认为是不正常的，但不是特发性的中枢性尿崩症所特有的。
在12.2%的儿科病例中，中枢性尿崩症的潜在原因难以确立。在25% - 50%的成人患者中，难以确立原因。只有经过广泛的检查，才能得出结论，以排除特发性中枢性尿崩症的诊断。定期连续的磁共振成像也会难以显现原因。磁共振成像通常显示垂体后叶亮点缺失，显示不同程度的垂体漏斗部增厚。特发性中枢性尿崩症被认为是继发于自身免疫的过程(图2和3)。
图2.女性产后垂体矢状位对比增强后的图像显示垂体(a)和冠状位对比增强后的图像显示正常的垂体边缘凸起。
图3.鞍区矢状位T1对比增强后MRI(a)显示正常垂体后叶亮点缺失(白色箭头)，是中枢性尿崩症的特征性表现。