脑部血管周围间隙扩大及其相关疾病研究进展

张晓玲，李咏梅

重庆医科大学附属第一医院放射科，重庆 400016

脑部血管周围间隙由德国病理学家Rudolf Virchow及法国生物学及组织学家Charles Philippe Robin最早描述，后来命名为Virchow-Robin Spaces(VRS)。在一些情况下，VRS会扩大，一般在MRI检查或尸检时发现。尽管目前关于VRS的研究已经取得了很大进步，但与颅内其他影像特征相比，VRS易被忽略。MRI的 优点在于能够无创显示这一解剖结构，并且随着MRI的发展和人们对VRS在神经系统疾病中作用的认识，VRS逐渐成为研究的焦点。本文综述VRS的病理机制、影像表现及其与部分神经系统疾病关系的研究进展。

1 VRS的解剖学基础、生理功能及影像病理基础

1.1 VRS的解剖学基础及分类

VRS的解剖学基础尚未阐明，但目前普遍接受的观点是：VRS是软脑膜细胞与脑内血管间围成的将脑实质与脑血管分开的一个潜在性腔隙。大脑皮层和基底节区动脉周围有两层软脑膜细胞，将VRS与蛛网膜下腔隔开，使得VRS与蛛网膜下腔间接相通，而基底节区静脉周围只有一层软脑膜细胞[1-2]，此处的VRS与蛛网膜下腔直接相通。He等[3]通过向小鼠蛛网膜下腔注入荧光标记物使VRS染色表明VRS与蛛网膜下腔之间互相沟通。Marin等[4]的研究证明，大脑白质与灰质之间的组织液流通是通过VRS实现的。Suzan等[5]报道了双侧基底节区蛛网膜下腔出血患者在VRS中也能观察到血液信号，说明蛛网膜下腔与VRS间存在间接的沟通。

按照发生部位，可将VRS分为3型：Ⅰ型，随着豆纹动脉走行经前穿质进入基底节，称基底节型，此型最常见；Ⅱ型，随着髓质动脉走行进入大脑半球白质并延续至皮层下白质，称大脑半球型，显著的大脑半球型VRS与年龄相关，是反映脑老化的标志，Gunther等[6]报道了1例典型的大脑半球型VRS；Ⅲ型，随着大脑后动脉的穿通支走行进入中脑，称中脑型。在中脑下部，脑桥中脑交界处的VRS沿着丘脑动脉和副丘脑动脉的穿通支走行。也有报道单发扩大的VRS主要累及单侧的大脑半球白质[7]。按照形态，可将VRS分为4型：(1)单发囊型，呈孤立类圆形囊状；(2)局部簇集型，呈多发条状、线状；(3)单侧为主的密集囊型；(4)蜘蛛网型。以前两种类型居多。

1.2 VRS的生理功能及影像病理基础

(1)VRS可参与脑内局部免疫调节。Rob等[8]的研究提示，脑小血管疾病中，炎症反应使血脑屏障通透性增加，内皮细胞黏附因子和单核巨噬细胞活化，蝶呤、血清可溶性细胞粘附分子－1及可溶性血管粘附分子－1积聚于VRS中，参与局部免疫调节。(2)VRS可作为反映脑内小血管疾病炎症反应严重程度的标志。(3)VRS在脑内代谢、淋巴引流、物质清除及物质转运中发挥作用。汪明欢等[9]运用双光子成像技术显示，VRS在脑内淋巴液引流中发挥作用。有研究发现β-淀粉样蛋白可沉积于VRS中，提示VRS可能在脑内大分子蛋白物质清除中发挥重要的作用[10]。Reiter 等[11]的研究认为脑内松果体产生的褪黑素通过VRS由蛛网膜下腔进入脑实质，说明VRS亦在脑内小分子物质转运中发挥作用。(4)VRS还可作为判断疾病预后的标志[12]。Shyamal等[13]研究了主要位于基底节区豆纹动脉、皮层下髓质动脉以及黑质区域的VRS，发现其可以诱导神经突触改变，从而降低左旋多巴治疗帕金森病的有效性，这表明VRS可间接影响帕金森病的治疗效果及预后。(5)VRS还可能与老年人群的认知功能改变相关，MacLullich等[14]分析基底节、半卵圆中心及海马区域的VRS与认知功能的相关性，结果显示该区域扩大的VRS与老年男性的认知功能减退相关。此外，VRS还可能是疾病扩散及肿瘤转移的通路。Maria等[15]建立的恒河猴多发性硬化(multiple sclerosis，MS)模型证明MS的白质损害可通过VRS向外蔓延。Marcelo等[16]报道了1例24岁男性患者的隐球菌脑膜炎，感染可沿着VRS扩散，最终在侧脑室旁白质、基底节、乳头体、中脑及脑干、齿状核形成泡沫样VRS，通过观察VRS可以达到对该病的影像学诊断。

2 VRS的影像表现特征及鉴别诊断

2.1 VRS的影像表现特征

MRI是检测VRS的主要手段，其检出与磁场强度、空间分辨率、扫描序列、序列参数及后处理等密切相关。目前常用序列为：T1WI、T2WI、T2WI-FLAIR、DWI及3D-T1WI序列，也可通过对比增强显示，在扩大的间隙内看到细小血管。VRS只有扩大到一定程度(＞0.66 mm)才能显示，目前最有效的分辨VRS的序列是T2WI，因为在该序列上VRS表现为高信号。FLAIR序列可以抑制 脑脊液信号，因此，常用来鉴别直径大于2 mm的低信号病灶，但对于直径＜2 mm或狭长的病灶则作用不大。3D-T1WI序列是薄层扫描，可以三维多方位重建，显示更多更小的VRS。有学者认为，T1WI在鉴别VRS时亦不可或缺，Groeschel等[17]的研究表明冠状位T1WI对VRS显示更佳。刘新峰等[18]的研究表明，由于磁化传递成像对微小病理变化具有更高的敏感性，因此，它可作为检测脑内较小VRS的一种方式，为部分神经系统疾病的早期诊断提供帮助。VRS信号强度与脑脊液相似，但稍低于脑脊液，DWI上呈低信号，ADC图上为高信号，其走行与穿通动脉一致，呈圆形、卵圆形、线状、短线状或管状(由于部位和切面不同)。半卵圆中心、皮层下白质及深部白质区域VRS多为线形，颞叶及岛叶白质内呈短线状。VRS通常双侧对称，边界光滑清楚，无占位效应，无强化。在进行MRI检查时，通常认为体素越小，越利于VRS的检出，随着MRI检查设备的发展，高场强MRI(如3.0 T或7.0 T)更加提高了VRS的检出率。目前关于判断VRS扩大的标准仍存在争议，普遍接受的直径是＜3 mm，也有研究者将5 mm作为分界点，直径＞15 mm的VRS，通常称为瘤样VRS[19]。关于VRS的分级还没有统一的标准，需要进一步研究。由于各研究中关于VRS的大小、名称、形态、信号、部位以及发生率的报道不一致，影响了VRS的定义及鉴别，也降低了重复研究的可能性。因此，亟需一个统一的标准去规范VRS的研究，同时结合多种MRI扫描序列、图像后处理技术、三维多平面重建、影像表现特征去进一步研究VRS。

2.2 VRS的鉴别诊断

2.2.1 腔隙性脑梗死(lacunarinfarction，LI)

尽管根据MRI表现很难将VRS与无症状性腔梗灶鉴别开来，但是结合病灶分布、大小及形状仍可鉴别。LI早期MRI表现为T2WI-FLAIR高信号，病程超过1个月者T2WI-FLAIR病灶中心信号减低，而病灶周围由于反应性胶质增生仍呈高信号，这可用于鉴别LI和VRS。有时也可根据病灶的大小来鉴别，通常认为直径大于5 mm的病灶为腔梗灶，小于3 mm的病灶为VRS，但是病灶大小不能单独作为鉴别二者的标准，还需结合其他影像表现[20]。对直径＞5 mm难以鉴别的病灶可以进行3D-T1WI序列扫描，通过多平面重建鉴别。在脑白质疏松症晚期，VRS沿着脑白质损害区域分布，影像表现类似于腔梗灶，难以鉴别[21]。很少有研究根据病灶是否对称来鉴别二者，可以在以后的研究中加入。

2.2.2 囊性脑肿瘤

较大的VRS能引起占位效应，极易误诊为囊性脑肿瘤。有研究[22]发现帕金森病患者额顶叶及枕叶皮层下白质、侧脑室周围白质发现多发囊性扩大的VRS，引起占位效应，与颅内囊性脑肿瘤鉴别困难，需结合病理结果鉴别。囊性脑肿瘤常含有实性成分，在T2WI-FLAIR 序列呈高或等信号，而VRS通常与脑脊液信号一致。结合病灶的大小、形状、部位等，使用3D-T1WI序列对病灶进行三维重建，也有利于鉴别。

2.2.3 神经上皮囊肿

大脑半球脑实质内非肿瘤性囊肿性病变，罕见，主要见于大脑半球脑白质，T1WI及DWI信号稍高于脑脊液，由于囊肿周围可有胶样变，在DWI或T2WI-FLAIR周围可见薄的高信号带，另外VRS多双侧对称，以此可与VRS鉴别。

3 VRS扩大原因与相关临床表现

3.1 VRS扩大的原因

VRS扩大的原因尚未阐明，目前主要的观点是：(1)脑内血管炎症或其他原因引起血管壁通透性增高，使组织间液进入VRS引起扩大；(2)沿血管走行分布的VRS纤维化和闭塞，使组织间液积聚于VRS引起扩大；(3)脑实质萎缩产生所谓的“拉空效应”，使VRS相对扩大，这可能与老年人的VRS扩大有关；(4)可能与先天性血管发育异常、血管蜕变有关；(5)炎症反应时炎症细胞积聚于VRS，从而使其扩大；(6)血压急剧升高可能是导致基底节区VRS扩大的原因[23]，当血压突然升高，超出脑血管自动调节限度时，脑血管内液体通过血脑屏障漏出到VRS，从而引起VRS扩大，由于基底节区的微血管系统对血压变化的耐受力较弱，有研究者观察到高血压患者较健康对照组基底节区的VRS扩大更加明显[17]。此外，体内某些物质(如蝶呤、白细胞介素－6)含量变化也可能会引起VRS扩大。Rob等[24]的研究提示体内蝶呤水平升高可能是引起VRS扩大的独立相关因素。Claudia L等[25]的研究表明白细胞介素－6升高可使基底节区VRS扩大。Kenji等[26]报道了1 例17岁中脑外伤男性患者，手术14年后发现中脑瘤样VRS，表明手术创伤可能是引起VRS扩大的原因。总之，VRS扩大可能是多因素共同作用的结果，仍需深入研究。

3.2 与VRS相关的临床表现

虽然大多典型VRS无症状，但少数VRS可有多种非特异性临床表现，如头痛、眩晕、注意力或记忆力减退、视觉改变、眼球运动障碍、四肢无力以及共济失调等[27]。临床表现严重程度与VRS扩大程度及占位效应有关。通常，临床症状可以间接反映VRS的扩大部位。Paul等[28]总结了12例丘脑、中脑、皮层下白质区域扩大的VRS，占位效应使脑脊液循环受阻，引起梗阻性脑积水。Erhan等[29]对1例5岁男性儿童颅脑MRI检查发现，脑白质内多发囊性扩大的VRS，可能与儿童生长发育迟缓有关。Robert等[30]的研究显示左侧丘脑及脑干扩大的VRS可引起弥散张量的改变。Thomas等[31]报道了1例左侧额叶白质内瘤样VRS，引起头痛及左耳感染，3年及5年MR检查发现，大脑半球瘤样扩大的VRS有明显的自愈性及复发性。

4 VRS与神经系统疾病的相关性研究

4.1 多发性硬化(multiple sclerosis，MS)

尽管MS确切的发病机制还未阐明，但目前多认为，T淋巴细胞活化可能是始发因素，MS发病时大量T细胞活化积聚于VRS，使脑内出现更多扩大的VRS[32]。1H-MRS在MS的诊断中具有重要作用，可以特异性地反映临床治疗效果及判断预后[33]。Anat等[34]的研究表明首次发病3个月内的MS患者较健康对照组更易观察到VRS，砂粒样VRS可能特异性反映MS患者早期的炎症反应。Masoud等[35]通过对首次发病3个月内MS患者VRS的部位、大小及形态研究指出大脑半球VRS较健康对照组明显增多，且形态多为圆形，而健康对照组多为线形，说明通过观察VRS发生的部位及形态可以达到早期诊断MS的目的。Osama等[36]通过对80例首次发病的活动性MS患者VRS的发生部位分析，提示大脑半球白质区域的VRS虽然不是MS所特有，但是可作为诊断MS和判断预后的指标。综上可知，VRS在MS的发病机理、诊断及预后方面具有明显的相关性，需要进一步研究。

4.2 粘多糖症

粘多糖症是由于粘多糖积聚于VRS，可引起VRS扩大，在脑白质、胼胝体、基底节T1WI上可见筛网状的VRS。Fayeye等[37]报道，粘多糖病出现了大量扩大的VRS，部分甚至引起了阻塞性脑积水。说明粘多糖症与VRS扩大具有相关性，临床上可通过观察VRS的影像特征协助诊断粘多糖症。

4.3 伴皮质下梗死和白质脑病的大脑常染色体显性遗传性脑动脉病(cerebral autosoma ldominant arteriopathywith subcortical infarcts and leukoencephalopathy，CADASIL)

它是一种随着老龄化而进展的遗传性微血管病，可能会引起全脑VRS扩大，但在不同脑区扩大的程度不同。MingYao等[7]的研究表明颞叶及岛叶区域扩大的VRS是常见的MRI表现，与其它白质高信号疾病的发病机理相似，扩大的VRS可能与脑内小血管疾病的认知功能减退有关，在白质区域大 量扩大的VRS能提醒临床医师患者更易出现认知功能减退。Zhu等[38]的研究表明在基底节区，CADASIL患者出现扩大的VRS的可能性较健康老年患者高2.4倍。总之，扩大的VRS与CADASIL的发病机理及临床表现有着很大的相关性，需要进一步深入的研究。

4.4 帕金森病

帕金森病病灶主要位于基底节豆纹动脉和皮层下髓质动脉区域以及黑质区域[39]，Shyamal等[14]报道了1例44岁女性帕金森患者，扩大的VRS降低了患者对左旋多巴的反应性，从而影响了帕金森病患者的预后，说明脑内扩大的VRS与帕金森病患者的预后具有相关性，但目前文献中对此的研究报道较少，需要进一步大样本的临床观察及随访进行深入的研究。

5 展望

总之，VRS是存在于正常人体的特殊解剖结构，它的形成机制仍然不明。扩大的VRS通常与一些神经系统疾病的发病机理密切相关。但是，目前对于扩大的VRS与脑结构、功能改变的关系仍需要深入研究。

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