3D-TOF MRA对大脑中动脉闭塞后侧枝循环及其与脑梗死相关性的研究

北京大学深圳医院医学影像科(广东 深圳 518036）

向先俊 邹立秋 刘鹏程江锦赵 冯 飞 言伟强

大脑中动脉（MCA）闭塞是缺血性脑血管病的常见病因之一。按牛津郡社区卒中研究分型，大脑前循环梗死（ACI）占全部脑梗死患者的51%，其主要原因是大脑中动脉闭塞，大脑中动脉闭塞的发病率明显高于大脑前、后动脉闭塞[1,2]。MCA位于Willis环之外，因此MCA闭塞后不能通过Willis环建立有效侧枝循环，缺血性脑病发生机率较高。但很多临床及影像资料表明，MCA闭塞后临床表现有很大差异性，脑梗死面积大小也变化很大。这是因为大脑中动脉闭塞后，可以通过软脑膜血管吻合（LMA）与同侧大脑前动脉（ACA）、大脑后动脉（PCA）之间建立侧枝循环，部分代偿脑缺血区的血液供应。因此，当MCA闭塞发生后，快速、准确评估LMA的侧枝循环代偿状况，对临床积极抑或保守治疗，预后好坏，都具有重要的指导意义。DSA是评价脑动脉侧枝代偿的金标准，但它属损伤性检查，费时，术后神经系统并发症为1-2%，容易造成继发性梗塞[3]，因此不适合临床广泛应用。3D-TOF MRA显示脑动脉简便、实用，血管显示较清晰，评价脑动脉狭窄或闭塞的准确率较高（与DSA对照3D-TOF MRA的准确率达87%[4]），因而成为临床广泛应用于脑动脉的一种检查方法。观察MCA闭塞病例的3DTOF MRA，常能发现病变同侧的ACA、PCA出现偏利现象（与对侧相比，血管增粗、分支增多、末稍延长）。有研究发现[5]，这种同侧PCA的偏利现象代表有效LMA侧枝代偿的形成。以往文献对ACA偏利现象的报导较少，对如何利用3D-TOF MRA简单量化这种来自PCA、ACA的LMA侧枝代偿，及其所评估的这种代偿状况与脑梗死相关性的研究也不多见。本研究旨在观察分析3D-TOF MRA在评价大脑中动脉闭塞后缺血区来自PCA、ACA的LMA侧枝循环方面的作用，并研究3DTOF MRA所评估的LMA代偿状况与脑梗死大小之间的相关性，以期对临床诊治及预后此类疾病提供帮助。

资料和方法

1.1 资料 收集我科2008年6月至2010年8月期间经3D-TOF MRA诊断的MCA闭塞患者34例，其中男25例（73.5%），女9例(26.5%)，年龄45-76（平均，61.3岁）。所有患者均为首次急性发病，临床表现为头晕、头痛或不同程度的神经症状，如对侧躯体乏力、感觉障碍、偏瘫，对侧偏盲等，还有失语、失读、失写等言语障碍。全部病例经MRA检查诊断为MCA—M1段闭塞。所有脑梗死均由T1WI、T2WI诊断。MRI检查时间为出现临床症状后的6至48小时部病例均行T1WI、T2WI平扫、3D-TOF MRA检查。

另随机选取了同时期我科行3D-TOF MRA检查的36例无MCA狭窄或闭塞的健康组作为对照组，其中男26例（63.2%），女10例（36.8%），年龄43-72岁（平均，59岁）。

病例组与对照组之间性别构成、年龄大致相似。

表1 病例组及对照组中PCA偏利现象出现频率

表2 病例组及对照组中ACA偏利现象出现频率

表3 不同大小梗死灶组患者PCA代偿平均得分比较

表4、不同大小梗死灶组患者ACA代偿平均得分比较

1.2 方法

1.2.1 技术标准 应用德国Siemens 1.5T超导MR机，行SE序列横断面T1WI，T2WI和冠状面T2WI扫描。T1WI TR=525ms，TE=l5ms；T2WI TR=4000ms，TE=96ms。横断面层厚5mm，冠状面层厚5m。3D-TOF MRA，动脉期扫描选择TR=36ms，TE=l0ms，偏转角25°，层厚lmm，92-l04层，然后进行MIP后处理。

1.2.2 病例组与对照组 观察并记录病例组MCA闭塞患者同侧PCA、ACA偏利现象的出现频率，及对照组PCA、ACA偏利现象的出现频率，对两组偏利现象的出现频率进行比较分析。

1.2.3 分组 记录病例组MRI检查结果，测量脑梗死灶大小，按大小[（长径+短径）/2]将梗死灶分为：小梗死（<3.0cm），包括无梗死灶、腔隙性脑梗死；中等梗死（3.0-5.0cm）；大梗死（>5.0cm）。

1.2.4 3D-TOF MRA显示的PCA和ACA偏利现象的评价

1.2.4.1 PCA偏利现像的评价来自PCA的LMA侧枝代偿在3D-TOF MRA上表现为病变同侧PCA的偏利现象，即同侧PCA主干增粗，分支增多，末稍延长（如颞下动脉、距状沟动脉及顶枕动脉增粗、延长），这是一个间接征象。利用Zeal and Rhoton’s法对大脑后动脉进行分段，颞下前、中、后动脉为P3段，距状沟动脉和顶枕动脉为P4段。据此对MCA闭塞同侧PCA和对侧PCA进行比较并评分：3分，表示同侧PCA与对侧相比P3和P4两个末稍段均增粗、延长；2分，表示同侧PCA与对侧相比P3或P4一个末稍段增粗、延长；1分，表示同侧PCA末稍段与对侧相当；0分，表示同侧PCA末稍段比对侧少或细小。

1.2.4.2 ACA偏利现象的评价ACA偏利现象以下—上观（F—H）MRA所显示的ACA为评分对像，在下—上观MRA上，MCA闭塞同侧ACA的偏利现象主要表现为主干增粗，额底、额前内侧动脉等分支增粗、延长。ACA偏利现象评分标准：3分，表示MCA闭塞同侧ACA对侧有两个分支增粗、延长现象；2分，表示同侧ACA有一个分支增粗、延长；1分，表示同侧ACA与对侧ACA基本相似；0分，表示对侧ACA分支较同侧增粗、延长。

图1 T2WI示脑部正常。图2 3D-TOF MRA示左侧MCA-M1段闭塞。左侧额底、额前内侧动脉明显增粗、延长(粗箭)，颞下后动脉(短细箭)和距状沟动脉、顶—枕动脉(长细箭)增粗、延长。图3 T2WI示左侧豆状核腔隙灶。图4 3D-TOF MRA示右侧额底、额前内侧动脉增粗、延长(粗箭)，颞下后动脉(短细箭)和距状沟动脉(长细箭)增粗、延长。图5 T2WI示左侧额、顶叶腔隙性脑梗塞。图6 3D-TOF MRA示左侧ACA缺如。左侧PCA主干明显增粗，分支增多、增粗。图7 T2WI示左侧额、顶叶中等面积脑梗死。图8 3D-TOF MRA示双ACA、PCA主干及分支大致相似。

2.5 统计学分析 采用SPSS10.0软件进行处理。病例组与对照组间PCA、ACA偏利现象出现频率差异用χ2检验。不同梗死灶大小组间评分数比较采用方差分析，两两比较用q检验。

结 果

病例组共34例，3D-TOF MRA示所有患者MCA-M1段均出现闭塞。其中，大面积梗死12例（35.3%），中等面积梗死9例（26.5%），小面积梗死13例（39.2%）。梗死灶在MRI上均表现为较长T1、长T2信号区。小面积梗死组13例中有两例无梗死灶。病例组中患者病变同侧PCA、ACA偏利现象出现频率见表3、4。这些偏利现象表现为同侧PCA、ACA主干、分支较对侧增粗，分支增多、延长，如PCA表现为主干增粗，两个终末支（距状沟动脉和顶枕动脉）增粗、延长，及颞下支增粗、延长；ACA表现为主干增粗，额底、额前内侧动脉增粗、延长。各个不同大小脑梗死组的PCA、ACA偏利现象评分均符合正态分布。

对照组中，所有3D-TOF MRA均表现正常，未出现MCA狭窄或闭塞，无脑梗死发生，PCA、ACA偏利现象出现频率详见表1、2。

2.1 34病例组中，PCA出现偏利现象有24例（评分≥2，70.6%），ACA出现偏利现象有14例（评分≥2，41.2%）。36例对照组，PCA出现偏利现象有2例（评分≥2），ACA出现偏利现象有5例（评分≥2）。两组之间PCA、ACA偏利现象出现频率均有统计学差异（P<0.1）。（表1、2）

2.2 不同大小脑梗死组PCA偏利现象评分比较 小梗死组患者PCA偏利现象评分高于中等（P<0.05）、大梗死组（P<0.01）PCA代偿评分，中等梗死组患者PCA评分高于大梗死组PCA评分（P<0.01）。（表3）

2.3 不同大小梗死组ACA偏利现象评分比较 小梗死组患者ACA偏利现象评分高于中等（P<0.05）、大梗死组（P<0.01）ACA代偿评分，中等梗死组患者ACA评分高于大梗死组ACA评分（P<0.01）。（表4）

讨 论

3.1 MCA与PCA、ACA之间LMA侧枝循环的血管解剖 LMA是指联系2个供应不同区域的主要脑血管之间的软脑膜细小血管，是不同区域血管间的端—端吻合。这些血管广泛分布在脑表面的软脑膜上，直径从200u到600u不等。

ACA与MCA之间的吻合包括：①ACA边缘支的额后内支在中央前沟与MCA的中央前支、ACA的中央旁支在中央沟与MCA的中央支、ACA的楔前支在中央后沟与MCA的顶前支之间存在端一端吻合。②ACA边缘支的额内前、中间支在额上沟与MCA的眶额上支、ACA的楔前支在顶内沟与MCA的顶后支之间存在枝状吻合。③ACA的眼眶支与MCA眼眶嘴支、ACA的额极支与MCA眶额支之间存在横向或间接吻合。

PCA与MCA之间吻合包括：①MCA的颞支与PCA的颞支、MCA的角回支或颞后支在顶枕沟上部或顶内沟下部与PCA的顶枕动脉之间存在端—端吻脉。②大脑中动脉颞后支与大脑后动脉距状沟动脉吻合[6,7]。

3.2 MCA闭塞后侧枝循环的病理生理 当MCA闭塞后，由于病变血管远侧区域的血流灌注减少，颅内动脉立即启动自身调节功能进行代偿，建立侧枝循环部分代偿缺血区的血液供应。这些侧枝循环包括来自PCA、ACA的LMA，颅内、外动脉吻合（如脑膜中动脉、眼动脉）等。其中LMA是主要的侧枝代偿方式，这种侧枝循环建立迅速，MCA闭塞发生后可立即形成有效侧枝血供，尽管LMA这种血管吻合得到最大程度开放需要数天至数周的时间[8]。除了代偿时间外，影响LMA开放的其它因素包括血压、动脉粥样硬化、血管扩张因素、血管通透因子等[9]，本组病例中从MRA上观察到影响因素主要是动脉粥样硬化引起的血管狭窄或闭塞。

3.3 3D-TOF MRA对LMA侧枝代偿的评价 LMA这种血管吻合非常细小，3D-TOF MRA无法对其进行直接观察、评价。但当MCA闭塞后，通过3D-TOF MRA常能观察到病变同侧的PCA、ACA主干增粗、分支增多、增粗、延长，即同侧PCA、ACA偏利现象。本组病例中观察到PCA偏利现象包括主干增粗，三个主要分支，即颞下动脉、距状沟动脉、顶—枕动脉增粗、延长。ACA的偏利现象在3D-TOF MRA（F—H）上表现为主干增粗，主要分支额底、额前动脉增粗、延长。

Akihiro Uemura[5]等利用3DTOF MRA和DSA对25例单侧MCA—M1段闭塞病例组和56例正常对照组PCA进行比较研究，证实这种PCA的偏利现象代表从PCA到MCA供血区的LMA侧枝循环的形成。本研究34例病例组中，PCA出现偏利现象的有24例（70.6%），而36例对照组中仅出现2例，两者之间有统计学差异（P<0.01）（表1），表明3D-TOF MRA能较准确地对MCA闭塞后来自PCA的LMA侧枝循环进行间接评价。

以往研究中，关于MCA闭塞后来自ACA的LMA侧枝代偿报导较少，有报导指MCA闭塞后少数病例可见同侧ACA血管增粗，但两侧血管分支无明显差异[2]。本组研究中，以下—上观（F—H）MRA为观察对象，发现不少病例可观察到病变同侧ACA主干增粗，额底、额前动脉等分支增粗、延长，出现这种偏利现象的有14例（41.2%），出现频率低于PCA，但与对照组相比仍有统计学差异（P<0.01）（表2），说明3D-TOF MRA也能较好地间接评价这种来自ACA的LMA侧枝循环。这在相关文献中尚无提及。

3.4 3D-TOF MRA对PCA、ACA偏利现象的评分与脑梗塞面积之间的关系 相关文献中关于利用3D-TOF MRA对MCA闭塞患者来自PCA、ACA的LMA侧枝循环代偿状况进行简单量化评估并将其与脑梗死大小进行相关性研究的报导少见。本研究中，将3D-TOF MRA所显示的病变同侧PCA、ACA进行评分，同时将MRI（T1WI、T2WI）所显示脑梗死按面积大小分为三组（大、中等、小），对三个不同大小脑梗死组相应PCA、ACA偏利现象评分进行组间比较分析，结果显示大梗死、中等梗死、小梗死三个组中PCA、ACA的偏利现象评分依次增高，且组间比较均具体统计学差异（表3、4），这说明可以利用3D-TOF MRA对来自PCA、ACA的LMA侧枝代偿状况进行简单量化，而且这种量化评分与脑梗死面积之间有密切的相关性，评分越高，脑梗死灶面积越小，反之则脑梗死越严重。因此，MCA闭塞后早期迅速利用3D-TOF MRA对来自PCA、ACA的LMA侧枝循环状况进行简单的量化评估，对临床治疗、预后有重要的参考价值。另外，在MCA闭塞的病例中，有两例脑部MRI显示无脑梗死发生，而3D-TOF MRA则显示病变同侧PCA、ACA有明显的偏利现象，这也反映了LMA的代偿作用非常重要。

大脑中动脉闭塞后，3D-TOF MRA可以通过观察病变同侧PCA、ACA的偏利现象间接评价来自PCA、ACA的LMA侧枝循环状况。3D-TOF MRA所评估的LMA代偿状况与脑梗死面积有明确相关性。发病早期进行3DTOF MRA检查对临床诊治及预后大脑中动脉闭塞患者有重要的参考价值和指导意义。

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