腔隙性脑梗死(lacunar infarction,LI)是常见的缺血性脑血管病,其发病机制除与血流动力学、微栓子有关外,也与高血压导致的小动脉玻璃样变、纤维素样坏死等有密切关系。目前,脑小动脉病变的监测手段有限。但是随着脉搏波传导速度(pulse wave velocity,PWV)检测技术在心血管领域的广泛应用,在方法学原理层面使脑小动脉弹性观察成为可能。本研究采用TCD同步检测脑动脉和脑静脉的脉搏波,比较LI患者和对照组间CAV-PWT的差异,探讨该检测法对脑小动脉病变的诊断价值。
1.1 研究对象 采用病例对照研究方法。选择2011年1月至2011年6月在广州医学院第二附属医院住院的LI患者,及同期同院的保健科体检人员。具体入选标准:①年龄大于40周岁,有脑血管病危险因素;②LI组均参照中华医学会第四次全国脑血管病会议修订的诊断要点[1],均经临床和头颅MRI确诊(有LI的临床症状,或影像学可见皮质下直径小于15 mm的边界清楚的缺血性病灶);③颈内动脉系统病变的患者;④对照组行头颅MRI检查正常。排除标准:①存在大面积的脑梗死、脑栓塞;②排除主要的颅外或颅内大动脉的狭窄;③伴严重的心、肝、肾疾病;④无颞窗或双颞窗不佳。本研究经广州医学院伦理委员会批准,研究对象知情同意后进行。
1.2 临床资料 收集两组的基本人口学信息资料,既往病史以及高血压、糖尿病、高脂血症等脑血管病危险因素。危险因素定义参考相关文献[2]。常规实验室检查包括血常规,血脂,血糖等。并同时收集两组的头围、身高、体重并计算体重指数。
1.3 仪器与方法 使用德力凯8100TCD仪,两个2MHz的颅内探头。检查过程均在上午进行。受检者休息10 min,采用双颞窗同步监测,均采集右侧的 BVR[3]及 TICA,在右侧颞窗大约 55~ 70 mm 的深度检测BVR,在左侧颞窗大约83~84 mm的深度检测右侧TICA,当两支血管的血流信号均稳定,包络线完整清楚时记录并测定两支血管的脉搏波,再计算右侧TICA与BVR间的CAV-PWT。每次测量均有两名有经验的医师在场,采用双盲法共同认定图像满意者进行数据测量。
1.4 测量指标 CAV-PWT测定:分别测定同一心动周期的右侧TICA和右侧BVR脉搏波的起跳点时间,计算两者的时间差作为CAV-PWT。
1.5 统计学方法 采用SPSS 19.0进行统计分析。计量资料均进行正态性检验,对于符合正态分布或近似正态分布的计量资料采用(x±s)差表示,两组均数之间差别的比较用t检验;不符合正态分布的计量资料采用中位数和四分位数间距表示,差异比较采用秩和检验。计数资料采用χ2检验。多变量间的相关性采用多元回归分析或Logistic回归分析。检验水准α=0.05。
2.1 一般情况 见表1。
2.2 CAV-PWT 病例组的 CAV-PWT 为(73.53 ±15.81)ms,比正常对照组(106.02±28.06)ms 明显缩短,P<0.05,具有统计学差异。
2.3 CAV-PWT 与人口学资料、相关危险因素的相关性分析 分别以CAV-PWT为因变量,年龄、性别、体重指数、头围、血糖、血脂、血压为自变量,进行多元回归分析,发现CAV-PWT与体重指数、年龄呈负相关(偏相关系数分别为-0.697与-0.3258,P<0.05),(F =22.358,P<0.001)。见表2。
表1 研究对象的一般情况
表2 CAV-PWT与人口学资料、相关危险因素的相关性分析
表3 腔隙性脑梗死与人口学资料、相关危险因素的Logistic回归分析
2.4 腔隙性脑梗塞与人口学资料、相关危险因素的Logistic回归分析 采用成组Logistic回归分析探讨腔隙性脑梗死发生的有关危险因素,进行病例-对照研究。分别以性别、体重指数、头围、年龄、CAV-PWT、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、糖尿病、高血压为自变量,以腔隙性脑梗塞为因变量,对本组资料进行Logistic回归分析,发现年龄 X3、CAV-PWT X4、高血压 X9是腔隙性脑梗塞较敏感的危险因素,P<0.05,其回归方程logit P =-8.034+5.066X3+3.775X4+4.865X9(χ2=20.181,P<0.01),如表 3 所示。
LI是指发生在大脑半球深部白质和或脑干的缺血性脑梗死。早在1843年Durand Farde就提出了该类型梗死,其后Marie Ferrend、Fisher和Cotoalt等学者都对其病因、病理与临床表现做了大量深入的研究[4]。尽管近来有学者认为LI的发病机制与血流动力学异常和微栓子有密切关系[5],但多数学者还是认为高血压导致的微血管病变是本病的主要原因。文献报道47%~90%的LI伴发高血压微小动脉玻璃样变性[6],即小动脉硬化,主要的病变血管的直径多为100~200 μm的小动脉。但目前的影像学检查不能能好地反映脑小动脉硬化或管腔狭窄等血管病理基础。但小动脉由于自身的结构、功能和分布特点,在危险因素存在时,弹性减退出现的时间较早,是血管病变的最早期表现[7]。检测小动脉弹性可筛选出无症状的亚临床血管病变,为早期积极干预提供客观依据并可用于评价干预效果。
动脉弹性又称顺应性,它取决于动脉腔径大小和管壁硬度或可扩张性,是动脉血管壁的内在弹性特征。当患者出现动脉硬化或管腔的狭窄甚至闭塞,均可出现动脉弹性的改变。目前评价动脉弹性的方法很多,其中PWV是目前比较公认的准确方法。脉搏波是由左室射血并沿动脉树以一定的速度而产生,主要受动脉壁的弹性和几何特征以及血液密度的影响,可敏感地反映动脉弹性。但由于检测动脉两测量点间的距离比较困难,除非有创性检测,单纯体表检测误差较多,现在的研究越来越倾向于用脉搏波传导时间(pulse wave time,PWT)来代替 PWV,去间接反映波速的传导。近年来有作者用无创的多普勒组织显像(doppler tissue imaging,DTI)技 术 测 量 主 动 脉 ,PWT(所测量的为主动脉根部至膈下2 cm腹主动脉段)评价动脉弹性,结果表明动脉硬化越严重传递时间越短,与脉搏波速测定的理论一致[8],也进一步证实脉搏波传导时间检测的实用性。故本研究通过TCD仪检测同侧TICA与BVR间的PWT,即CAV-PWT去反映颅内小动脉的动脉硬化情况。但CAV-PWT是脉搏波的传导时间,除能正确反映动脉壁的弹性、顺应性外,两测量点间的距离,即脉搏波传导的距离对其数值也具有较大影响。为此,本研究中特地观察了头围对CAV-PWT的影响,因为理论上头围越大,脑体积越大,从TICA到BVR间小动脉的长度可能越长。结果发现,不但两组患者间头围无明显差异,而且CAV-PWT与头围无明显相关性,说明从TICA到BVR间小动脉长度的差异对CAV-PWT数值无明显影响。
既往的PWV与PWT的研究多集中于颅外大动脉,对于脑动静脉之间的小动脉、毛细血管段的微小动脉病变,在国内尚未见报道。所以,我们的研究检测的CAV-PWT法是国内首创,而且结果表明病例组的CAV-PWT比正常对照组明显缩短。本研究结果与很多文献报道的脑卒中[9]患者的PWV明显增高意义相同,说明LI组存在脑小动脉和毛细血管的硬化性改变。现在也有研究直接通过超声增强剂[10-11],进行脑动静脉循环时间测定,结果发现CADASIL、血管性痴呆、阿尔茨海默病、脑卒中患者均较正常对照组明显延长。因为脑动静循环的大部分时间就是通过脑小动脉和毛细血管的时间,其数值的延长也可间接反映小动脉和毛细血管的硬化、甚至闭塞性改变。本研究发现的CAV-PWT的缩短与脑动静脉循环时间的测定的意义是相同的,均提示患者存在脑小动脉病变。但与单纯脑循环时间的检测相比,PWV与CAV-PWT的准确性更高,误差更少,因为它们是血管壁弹性、顺影响的直接反映。而且用TCD进行CAV-PWT的检测,方法简单,可重复性强,减少了用超声增强剂的高风险性,便于临床对相关病人的大量筛选。
众所周知,高龄、高血压是心脑血管病的主要危险因素,既是小动脉硬化的主要原因,也是动脉粥样硬化的主要促进因素。本研究采用成组Logistic回归分析探讨LI发生的有关危险因素,发现年龄、CAV-PWT、高血压均是腔隙性脑梗塞较敏感的危险因素。同时,CAV-PWT与人口学资料进行多元相关性分析也发现,CAV-PWT与年龄、体重指数存在明显的负相关,因此,可以说明LI患者的CAV-PWT缩短,是脑小动脉硬化的表型形式之一,是对小动脉硬化是LI主要发病原因的又一支持。
大量的研究显示,LI可能是血管性痴呆和认知能力下降的重要危险因素[12-13]。所以,对于 LI患者,早期控制血糖、血压、血脂、体重,可以减缓小动脉硬化的进展。常规用TCD进行CAV-PWT的检测,可以早期发现脑小动脉硬化,并对无症状的LI患者进行早期干预治疗,具有非常重要的临床意义。但由于用TCD进行颅内小动脉的CAV-PWT检测尚处于起步阶段,还没有建立起正常的参考数据,也没有进行其他方法的同步验证,还有待我们的进一步完善,方便以后临床对相关病人的大量筛选。
[1]全国第四届脑血管病学术会议.各类脑血管疾病诊断要点(1995)[J].中华医神经科杂志,1996,29(6):379.
[2]Liu ZZ,Lv H,Gao F,et al.Polymorphism in the humam C-reactive protein(CRP)gene,serum concentrations of CRP,and the difference between intracranial and extractanial atherosclerosis[J].Clinica Chimica Acta,2008,389(1-2):40-44.
[3]Schreiber SJ,Stolz E,Valdueza JM.Transcranial ultrasography of cerebral veins and sinuses[J].Eur J Ultrasound,2002,16(1-2):59-72.
[4]Sullivan CE.Reversal of obstructive sleep opnea by continuouspositive airway pressure applied through the nares [J].Lancet,1981,1:862-865.
[5]Ralf WB,Claude S,Maria M,et al.Ischemic Lacunar Stroke in Patients With and Without Potential Mechanism Other Than Small-Artery Disease[J].Stroke,2003,34:653.
[6]Sullivan CE,Issa FG,Berthon-Jones M,et al.Reversal of obstructive sleep opnea by continuouspositive airway pressure applied through the nares[J].Lancet,1981,1(8225):862-865.
[7]Grey E,Bratteli C,Glasser SP,et al.Reduced small artery but not large artery elasticity is an independent risk marker for cardiovascular events[J].Am J Hypertens,2003,16(4):265-269.
[8]杨鹏麟.动脉弹性检测方法研究[J].心脑血管病防治,2007,7(1):7-9.
[9]Nakano T,Ohkuma H,Suzuki S.Assissment of vascular injury in patients with stroke by measurements of pulse wave velocity[J].J Stroke Cerebrovascular Dis,2004,13(2):74-80.
[10]Puls I,Hauck K,Demuth K,et al.Diagnostic impact of cerrbral transit time in the identification of microangiopathy in dementia: a transcranial ultrasound srudy[J].Stroke,1999,30(11):2291-2295.
[11]Linbetrau M,Herzog J,Kloss CU,et al.Prolonged cerebral transit time in CADASIL: a transcranial ultrasound study[J].Stroke,2002,33(2):509-512.
[12]柳华,邱亚,艾清龙,等.缺血性脑卒中后非痴呆认知功能障碍的危险因素[J].中国神经精神疾病杂志,2009,35(11):659-662.
[13]季芳,刘承延,石华英,等.多发腔隙性脑梗死与轻度认知功能障碍的关系[J].中国神经精神疾病杂志,2010,36(3):165-167.