脑动脉狭窄的分布及影像学评估研究进展

周全，佟旭，王海英，李欣，曹亦宾

颅内外大动脉粥样硬化性狭窄是引起缺血性卒中的重要原因之一，不同种族间发生大动脉粥样硬化性狭窄的血管分布不同，亚洲人、非洲人、西班牙人的狭窄多发于颅内动脉，而美国等西方国家则多发于颈部血管[1-2]。大动脉粥样硬化性狭窄病变部位不同，所致的缺血性卒中的病理生理机制亦不完全相同，因此了解我国卒中患者的颅内外大动脉粥样硬化性狭窄的分布及影像评估，将有助于为患者制订个体化的治疗方案和预防举措，从而降低卒中的发生率和致残率。

1 颅内外大动脉粥样硬化性狭窄的分布

1.1 年龄、性别因素 年龄是影响颅内外大动脉粥样硬化性狭窄分布的因素之一[3]。我国人群中分年龄段统计数字显示：45～54岁、55～64岁、65～74岁的颈动脉粥样硬化的患病率分别为：18.5%、33.3%、48.5%[4]，60岁以上的人群年龄每增加1岁，动脉粥样硬化性狭窄的风险增加1.8%[5]。同时，脑动脉粥样硬化性狭窄的分布存在年龄特征，国内一项分析年龄与颅内外动脉粥样硬化性狭窄关系的研究[6]，回顾性分析3708例经数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）检查的缺血性卒中患者，各年龄组血管狭窄情况比较显示：与≤40岁相比，41～64岁、65～79岁、≥80岁单纯颅内动脉狭窄比例明显降低，单纯颅外动脉狭窄及颅内外动脉联合狭窄比例明显升高（P＜0.01），与41～64岁相比较，65～79岁、≥80岁单纯颅内动脉狭窄比例明显降低，而单纯颅外动脉狭窄与颅内外联合狭窄两者的比例明显升高（P＜0.01）。但2014年的中国症状性颅内大动脉狭窄闭塞性病变发生率及预后的中国人群颅内动脉粥样硬化研究（Chinese Intracranial Atherosclerosis，CICAS）[7]是国内首次大型前瞻性多中心的队列研究，连续入组年龄在18～80岁的缺血性卒中患者2864例，以磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）显示颅内动脉粥样硬化（intracranial atherosclerosis，ICAS）狭窄程度＞50%为标准，进行分组发现ICAS患者伴随高龄的临床特点。既往认为青年患者发生动脉粥样硬化概率小，但随着医疗技术水平进步，发现早发性动脉粥样硬化狭窄为青年卒中的主要病因[8]。国外研究[9]发现＜45岁的卒中患者颅内动脉粥样硬化性狭窄所占比例较高，病变部位主要在颈内动脉颅内段。一项旨在探究青年动脉粥样硬化性颅内外血管狭窄分布特征的研究，纳入18～44岁的缺血性卒中患者41例，并采用MRA或计算机断层扫描血管成像（computed tomography angiography，CTA）对血管病变定量测量，记录颅内外血管狭窄的发生情况，并比较其分布情况，结果发现，青年动脉粥样硬化性狭窄颅内段明显高于颅外段（75.61% vs 14.63%）[10]，与曹裕民等的研究报道一致[6]。

性别与颅内外动脉粥样硬化狭窄的关系仍存在争议。Pu等在一项利用CICAS研究数据探讨关于中国症状性脑动脉粥样硬化狭窄地理和性别分布差异的研究中，通过比较不同性别间经颈部血管超声或MRA证实的颅内外动脉粥样硬化中度以上狭窄病变的分布发现[11]：男性较女性在颅外动脉粥样硬化狭窄中发生率高（15.90% vs 10.0%，P＜0.001），而在女性患者中ICAS发生率高于男性（43.96%vs 34.14%）。但是研究发现在无症状性颅内动脉粥样硬化性狭窄中男性的发生率更高[12]。性别不同导致脑动脉粥样硬化狭窄分布不同，可能与衡量血管病变程度的敏感度及脑动脉病变出现症状与否有关。曹裕民等回顾性分析3708例病例资料，其中经DSA证实的症状性颅内外动脉粥样硬化狭窄者2232例，其中男性颅内外动脉狭窄的发生比例明显高于女性（68.8%vs 31.2%，P＜0.01），进一步相关性统计分析显示，男性单纯颅内动脉狭窄发生率是女性的1.93倍[6]［95%可信区间（confidence interval，CI）1.533～2.436，P＝0.000］。性别差异所致颅内外动脉粥样硬化性狭窄发病率不同，目前其具体机制研究尚不明确。

1.3 颅内外动脉粥样硬化性狭窄分布情况 Xue等[13]通过MRA或DSA检查428例急性脑梗死患者颅内外动脉血管情况发现：单纯颅内动脉粥样硬化性狭窄患者占46.5%，单纯颅外病变占30.1%，颅内外联合病变占23.4%。近年来，国内脑动脉粥样硬化性狭窄的分布研究报道显示[14]：多发动脉狭窄及颅外动脉狭窄检出率不断增高。孙瑄等应用DSA检查分析近10年病例资料完整的1000例缺血性卒中患者的脑动脉粥样硬化性狭窄的分布情况，发现：2008-2010年间颅外动脉病变的检出率占全部狭窄的57.46%（2001-2004年为17.9%和2005-2007年为24.6%），颅内外动脉联合病变的检出率也达到了45.58%（之前分别为22.79%、31.62%）[15]，与宋桂芹报道的颅外动脉病变发生率54.7%高于颅内动脉病变发生率45.3%相一致[16]。同时，血管狭窄数量增加，在一定程度上影响卒中患者的新发血管事件和死亡风险。文献报道多部位狭窄、完全闭塞或合并颅内外狭窄患者发生不良预后可能是单一颅内或颅外狭窄的2倍[17]。因此全面系统客观评价颅内外动脉，对缺血性脑血管病患者重视筛查大血管，可能会进一步降低缺血性卒中事件的发生。

2 颅内外动脉狭窄的影像学评估手段

颅内外动脉粥样硬化性狭窄的影像学诊断手段主要有：MRA、高分辨率磁共振成像（high-resolution magnetic resonance imaging，HRMRI）、CTA和DSA。这些检查方法已广泛应用于临床，但各有优劣，优化上述影像学检查的选择，能及早明确颅内外大血管的病变，确定缺血性卒中的病理生理机制，因此尽早完善血管评估检查，准确定位责任血管，是制订个体化治疗决策的基础。

2.1 磁共振血管成像 MRA作为一种无创性检查血管的手段，在临床中广泛用于诊断颅内动脉粥样硬化性狭窄。高山等在颅内大动脉粥样硬化性狭窄检查方法的研究中显示[18]：MRA与DSA在对颅内大动脉粥样硬化性狭窄的诊断上，其总体符合率达83.5%。颅内动脉粥样硬化卒中结局和神经影像[19]（Stroke Outcomes and Neuroimaging of Intracranial Atherosclerosis，SONIA）研究分析了407例颅内大动脉粥样硬化性狭窄患者的MRA和DSA，认为与金标准DSA相比，MRA在诊断50%～99%的狭窄时的阳性预测值是59%（95%CI 54%～65%），阴性预测值是91%（95%CI 89%～93%）。由此，MRA可以在一定程度上客观准确评价颅内动脉粥样硬化性狭窄。但是，MRA对血管轻度狭窄存在夸大效应，在部分患者中应用存在局限性：对伴有幽闭恐惧症、体内有金属异物及病情危重者均为禁忌。

2.2 高分辨率磁共振技术 HRMRI是通过抑制血管管腔内血流信号，从而突出管壁形态的影像学技术，不仅能够精确测量血管的狭窄程度及重构模式，也可对斑块内成分（纤维帽、斑块内出血、脂质核心、钙化、斑块内新生血管等）进行定性分析[20]。Liu等[21]在一项比较HRMRI、CTA和DSA评估大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA）动脉粥样硬化性狭窄闭塞性病变（狭窄程度＞50%和闭塞）准确性的研究中，以DSA为金标准，HRMRI和CTA的敏感性和特异性分别为80%和53.6%，72.2%和72.7%，进一步采用Spearman相关分析发现HRMRI（R=0.68，P＜0.01）与DSA较CTA（R=0.45，P=0.02）存在较好一致性。因此，HRMRI因其高分辨率的独特优势，尤其是对斑块内成分的定性分析，较CTA能更好显示血管病变情况。Takaya等[22]应用HRMRI技术研究斑块内出血出现加速颈动脉粥样硬化斑块进展的研究，纳入14例斑块内出血病例为病例组与15例无斑块内出血且斑块大小相当的病例为对照组，随访18个月，观察两组斑块变化情况发现：病例组较对照组在管壁容积变化和富脂质核心体积变化方面差异具有显著性（6.8% vs 0.15%；P=0.009）、（28.4% vs 5.2%；P=0.001），可见HRMRI能准确定性斑块内成分的定量变化。目前，3.0T高场强磁共振技术（3.0 Tesla HR MRI）已成熟应用于国内大型医院的临床研究，其血管对比增强技术用来区分斑块内成分及是否存在斑块内出血变化，进而能够及时发现斑块稳定与否，从之前简单地评估血管狭窄程度逐步过渡到评价斑块的稳定性研究，为临床工作中适时选择血管内治疗提供可靠的理论依据，进而可以在一定程度上减少缺血性事件的发生。

2.3 数字减影血管造影 DSA作为诊断脑血管病的金标准[23]，能准确评估病变血管的狭窄和

闭塞程度及各级分支、评价脑血管的侧支代偿情况和提供脑血管的动态血流动力学信息，为能否进行血管内治疗提供可靠的依据。但由于其造价高、放射性损伤大、易引发短暂性脑缺血发作、动脉夹层形成、出血、感染等并发症，因而限制了临床上大规模应用，一般不作为常规或首选检查。

2.4 计算机断层扫描血管造影 CTA是在螺旋计算机断层扫描的基础上，持续静脉注入造影剂，再进行薄层扫描和三维重建来显示血管的一种无创成像检查技术。CTA可从不同角度及各个方向显示颅内外动脉及脑血管的三维图像，还可通过显示增强血流及横断面原始图像评估血管狭窄程度及范围，准确率较高。CTA作为一种无创性血管造影检查技术，受到临床及患者的广泛认可与青睐。一项基于卒中影像技术与卒中结局项目（Screening Technology and Outcomes Project in Stroke，STOP Stroke）研究显示[24]：CTA是临床评估急性卒中患者血管情况的重要工具。在缺血性卒中人群中，与DSA金标准相比，CTA在诊断颅内动脉狭窄/闭塞的敏感性和特异性分别达到97.1%和99.5%，尤其是症状性颅内动脉粥样硬化性狭窄患者中（狭窄程度在70%～99%时），其敏感性、特异性、准确性分别达到了93%、100%、98%[25]。CTA在定量测定动脉狭窄上几乎可与DSA相媲美，而在侧支代偿能力及血流动力学方面也存在自身优势。Menonn等[26]在急性缺血性卒中患者中通过动态CTA来评估软脑膜侧支代偿情况的研究显示：全脑动态时间分辨CTA能显现软脑膜血管的供血区，并提供其他的血流动力学信息。随着CT扫描仪在全脑容积灌注检查技术的新发展，脑血管时间分辨四维CTA无创性技术能观察研究脑血流动力学相关情况[27]。Fr lich等[28]研究发现：与DSA金标准相比，4D-CTA预测闭塞血管溶栓后血管再通的敏感性为100%，特异性为97.9%，而单相CTA敏感性和特异性仅达40%和87.2%，表明4D-CTA的应用可以无创性区分闭塞后早期血管再通血流和侧支代偿血流情况。随着医学影像学技术进步，CTA由单纯的血管狭窄测定，逐步发展到评价侧支代偿及脑血流动力学等方面。但同时其存在局限性：如造影剂过敏、肾功能不全、放射线剂量损伤、对致密的广泛的管壁钙化可能会降低血管病变的准确度等。

尽早了解我国卒中患者脑动脉粥样硬化性狭窄的分布情况，以探究其病变部位所致其发病的病理生理机制，及早为患者制订个体化治疗方案和预防举措。影像学检查手段如MRA、CTA、DSA均是评价颅内外大血管病变的有效手段，均各有其优势与不足。优化血管评估检查，能进一步提高病变血管的检出率，从而对颅内外动脉病变的治疗提供一定的理论依据。

1 Frey JL, Jahnke HK, Bulfinch EW. Difference in stroke between White, Hispanic, and Native American patients:the Barrow Neurological Institute stroke database[J]. Stroke, 1998, 29:29-33.

2 Feigin VL, Lawes CM, Bennett DA, et al. Worldwide stroke incidence and early case fatality reported in 56 population based studies:a systematic review[J].Lancet Neurol, 2009, 8:355-369.

3 Turan TN, Makki AA, Tsappidi S, et al. Risk factors associated with severity and location of intracranial arterial stenosis[J]. Stroke, 2010, 41:1636-1640.

4 Yang EY, Chambless L, Sharrett AR, et al. Carotid arterial wall-characteristics are associated with incident ischemic stroke but not cornoary heart disease in the Atherosclerosis Risk in Communities(ARIC) Study[J]. Stroke, 2012, 43:103-108.

5 李兰晴, 钟维章, 陈渊, 等. 急性脑梗死患者脑动脉狭窄的分布及影响因素[J]. 实用医学杂志, 2012,28:1139-1141.

6 曹裕民, 张雄, 万鑫, 等. 性别与颅内动脉粥样硬化性狭窄关系的研究[J]. 中华老年心脑血管病杂志, 2014,16:62-65.

7 Wang Y, Zhao X, Liu L, et al. Prevalence and outcomes of symptomatic intracranial large artery stenoses and occlusions in China:the Chinese Intracranial Atherosclerosis (CICAS) Study[J]. Stroke,2014, 45:663-669.

8 Lee TH, Hsu WC, Chen CJ, et al. Etiologic study of young ischemic stroke in Taiwan[J]. Stroke, 2002,33:1950-1955.

9 Siddiq F, Chaudhry SA, Vazquez G, et al. Intracranial stenosis in young patients:unique characteristics and risk factors[J]. Neuroepidemiology, 2012, 38:148-153.

10 陈波, 郑 , 郭舜源. 青年动脉粥样硬化性颅内外血管狭窄的特征及危险因素分析[J]. 中华全科医学, 2013,11:1851-1852.

11 Pu Y, Liu L, Wang Y, et al. Geographic and sex difference in the distribution of intracranial atherosclerosis in China[J]. Stroke, 2013, 44:2109-2114.

12 Huang HW, GuO MH, Lin RJ, et al. Prevalence and risk factors of middle cerebral artery stenosis in asymptomatic residents in Rongqi Country,Guangdong[J]. Cerebrovasc Dis, 2007, 24:111-115.13 Xue MZ, Li YJ, Gao XG, et al. Atherosclerotic stenosis of intracranial and extracranial cerebral arteries in patients with cerebral infarction and the correlative factors[J]. Zhong Hua Yi Xue Za Zhi, 2011,91:762-765.

14 Li D, Wang ML, Li SM, et al, Distribution and risk factors of steno-occlusive lesions in patients with ischemic cerebrovascular disease[J]. Zhonghua Yi Xue Za Zhi, 2008, 88:1158-1162.

15 孙瑄, 陶庆玲, 缪中荣, 等. 缺血性脑血管病患者颅内外动脉狭窄分布研究[J]. 临床神经外科杂志, 2012,9:340-342.

16 宋桂芹, 王拥军, 董可辉, 等. 缺血性脑血管病患者脑动脉狭窄的分布[J]. 中华老年心脑血管病杂志, 2008,10:680-683.

17 Lau AY, Wong KS, Lev M, et al. Burden of intracranial steno-occlusive lesions on initial computed tomography angiography predicts poor outcome in patients with acute stroke[J]. Stroke, 2013,44:1310-1316.

18 高山, 黄家星, 黄一宁, 等. 颅内大动脉狭窄的检查方法和流行病学调查[J]. 中国医学科学院学报, 2003,25:96-100.

19 Feldmann E, Wilterdink JL, Kosinski A, et al. The Stroke Outcomes and Neuroimaging of Intracranial Atherosclerosis (SONIA) trial[J]. Neurology, 2007,68:2099-2106.

20 Kim YS, Lim SH, Oh KW, et al. The advantage of high-resolution MRI in evaluating basilar plaques:A comparision study with MRA[J]. Atherosclerosis,2012, 224:411-416.

21 Liu Q, Huang J, Degnan AJ, et al. Comparison of high-resolution MRI with CT angiography and digital subtraction angiography for the evaluation of middle cerebral artery atherosclerotic steno-occlusive disease[J]. Int J Cardiovasc Imaging, 2013, 29:1491-1498.

22 Takaya N, Yuan C, Chu B, et al. Presence of intraplaque hemorrhage stimulates progression of carotid atherosclerotic plaques:a high-resolution magnetic resonance imaging study[J]. Circulation,2005, 111:2768-2765.

23 王金龙, 凌锋, 李慎茂, 等. DSA在急性缺血性脑血管病介入治疗中的应用[J].介入放射学杂志, 2008,17:80-84.

24 González RG, Lev MH, Goldmacher GV, et al. Improved outcome prediction using CT angiography in addition to standard ischemic stroke assessment:results from the STOP Stroke study[J].PLoS One, 2012, 7:1-6.

25 Nguyen-Huynh MN, Wintermark M, English J, et al. How accurate is CT angiography in evaluating intracranial atherosclerotic disease?[J]. Stroke, 2008,39:1184-1188.

26 Menonn BK, O'Brien B, Bivard A, et al. Assessment of leptomeningeal collaterals using dynamic CT angiography in patients with acute ischemic stroke[J].Cereb Blood Flow Metab, 2013, 33:365-371.

27 Fr☒lich AM, Psychogios MN, Klotz E, et al.Angiographic reconstructions from whole brain perfusion CT for the detection of large vessel occlusion in acute stroke[J]. Stroke, 2012, 43:97-102.28 Fr☒lich AM, Schrader D, Klotz E, et al. 4D CT angiography more closely defines intracranial thrombus burden than single phase CT angiography[J].AJNR Am J Neuroradiol, 2013, 34:1908-1913.

【点睛】

本文就脑动脉狭窄分布的影响因素及影像学评估手段的最新研究进展情况做了综述，从而为卒中的防治提供理论依据。