不同类型内分水岭脑梗死患者的头颈CTA特征观察

刘家敏，　丁长青，　程言博



不同类型内分水岭脑梗死患者的头颈CTA特征观察

刘家敏1，丁长青2，程言博3

目的探讨不同类型内分水岭脑梗死(IWI)与颅内外动脉狭窄及Willis环特征的关系。方法收集2014年1月～2016年5月丰县人民医院65例行头颈部CT血管成像(CTA)及头部磁共振弥散加权成像(DWI)的IWI患者，依据DWI的形态学特征分为部分型内分水岭脑梗死(P-IWI)组29例(44.6%)和融合型内分水岭脑梗死(C-IWI)组36例(55.4%)，分析两组颅内外动脉狭窄及Willis环的特征。结果(1) CTA显示65例患者中颈内动脉(ICA)或(和)大脑中动脉(MCA)狭窄≥50%的共有49例，占75.4%(49/65)；MCA、ICA及串联病变发生率P- IWI组分别为71.4%(20/29)、17.2%(5/29)、10.3% (3/29)；C- IWI组分别为80.6%(28/36)、58.3%(21/36)、44.4%(16/36)。(2) Willis环依据形态特征不完整者(缺如、发育不良)P-IWI组占55.2%(16/29)，C- IWI组占52.8% (19/36)。结论不同类型IWI均与MCA狭窄密切相关，C- IWI是ICA串联狭窄发生的有效预测因子；颅内外血管狭窄的基础上，IWI与Willis环的不完整密切相关，两组间Willis环形态特征无显著差异。

内分水岭脑梗死；CT血管成像；动脉狭窄；Willis环

内分水岭脑梗死(internal watershed infarction，IWI是分水岭脑梗死(cerebral watershed infarction，CWI)的一种类型，约占CWI的60%[1]。依据病灶的形态又分为部分型内分水岭梗死(partial internal watershed infarction，P-IWI)、和融合型内分水岭梗死(confluent internal watershed infarction，C-IWI)[2]。其发病机制学说众多，随着神经影像学的发展，目前多认为IWI与颅内外动脉狭窄及Willis环有相关性[3]。本文利用头颈CT血管成像(computed tomography angiography，CTA)就两种类型IWI的颈内动脉(internal carotid artery，ICA)、大脑中动脉(middle cerebral artery，MCA)狭窄及Willis环形态特征进行对比分析，探讨其病理生理机制。现报道如下。

1　资料与方法

1.1一般资料收集我院神经内科2014年1月～2016年5月住院的急性脑梗死患者。入组标准：(1)患者均符合“2010中国急性缺血性脑卒中诊治指南”急性脑梗死诊断标准[4]；(2)发病7 d内行头部磁共振弥散成像(diffusion-weighted imaging DWI)检查符合IWI的诊断标准[1]；(3)存在梗死灶明确相关的临床症状和体征；(4)7 d内均行头颈部CTA检查。排除标准：(1)头部MRI未见新发梗死灶；(2)CTA存在严重伪影或血管显示欠佳，影响观察分析；(3)全身低灌注史(如休克、心脏手术、失血等)、心源性栓塞(如心房颤动史)及临床资料不完全者；(4)白质疏松、腔隙性脑梗死及深穿支脑梗死。

1.2方法分组：共入选65例IWI患者，男36例，女29例，年龄为40～73岁。根据DWI检查结果，依据神经影像学模板[1]，将65例患者分为P-IWI组(24例)和C-IWI组(31例)；C-IWI表现为在半卵圆中心或放射冠沿侧脑室外侧走行的融合成片状梗死灶(见图1)，而P-IWI表现为半卵圆中心或放射冠的小块不连续病灶(见图2)，多发性P-IWI可表现为串珠样(见图3)。两组患者的性别、年龄等一般资料差异无统计学意义，具有可比性。

图1C-IWI型图2P-IWI型图3P-IWI型，串珠样病灶

脑血管检查：我院头颈联合CTA检查均采用CT数字减影血管成像 (volume CT digital subtraction angiography，VCTDSA)扫描模式和临床扫描方案。采用峰值试验法扫描，扫面范围从主动脉弓至颅顶，螺距：0.53。采用北美症状性颈动脉内膜切除研究的标准(NASCET)[5]评估病灶同侧ICA、MCA的狭窄程度，本研究中血管狭窄≥50%为病变血管；依据Willis环构成血管缺如或(和)发育不良分为Willis环完整和不完整两种类型。观察P-IWI组、C-IWI组间病灶同侧ICA、MCA狭窄情况及Willis环形态特征。由我院神经内科及影像科各2名高年资医师独立对入选病例的影像结果进行阅读，如果最终意见有分歧，则讨论得出结果。

1.3统计学分析采用SPSS22.0统计学软件包进行统计分析，计数资料以绝对数和百分比表示，组较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2　结　果

2.1ICA、MCA病变血管(血管狭窄≥50%)的情况各组患者ICA、MCA病变情况见表1所示，65例患者中有ICA或(和) MCA病变血管的共有49例，占75.4%(49/65)；MCA、ICA及串联病变者P- IWI组分别为71.4%(20/29)、17.2%(5/29)、10.3% (3/29)；C- IWI组分别为80.6%(28/36)、58.3%(21/36)、44.4% (16/36)。经统计分析，虽然两组间MCA病变率无明显差异(P值>0.05)，但是其在IWI中发生率明显升高；与P-IWI 组相比，C-IWI组患者病灶侧ICA狭窄、串联狭窄发生率较高，差异有统计学意义(P值<0.05)。

2.2Willis环构型各组患者Willis环相关动脉异常情况见表2，各组Willis环形态特征见表3，Willis环不完整者(缺如、发育不良)65例患者中有35例，占53.8%(35/65)；P-IWI组55.2%(16/29)，C- IWI组52.8% (19/36)，经统计分析，各组患者主要构型无明显差异(P值>0.05)。将PCoA明显增粗，直径大于PCA-P1直径的定义为胚胎型大脑后动脉(fetal type of the Posterior cerebral artery，FTP)。

表1　两组MCA、ICA及串联病变情况[例(%)]

与P-IWI组相比较，▲P值>0.05；*P值<0.05；△P值<0.05

表2　两组Willis环相关动脉异常情况[例(%)]

与P-IWI组相比较，*P值>0.05

C-IWI与P-IWI组相比较，*P值>0.05

3　讨　论

内分水岭脑梗死(IWI)为累及大脑前、中、后三条大动脉深穿支及皮质侧支动脉供血区的交界处的脑梗死，位于侧脑室旁或者略高于侧脑室水平白质内，既往主要是病理解剖诊断[1]，现在是基于神经影像特征的形态学诊断。其病因及发病机制一直存在争论，发生的危险因素有糖尿病、低灌注及低血压[6]。传统认为体循环低血压、低血容量、颈动脉狭窄或闭塞、微栓塞、血液流变学异常及后交通动脉的解剖变异是其主要病因；近年有颈动脉支架置入术后多节段性脑血管痉挛致IWI的报道[7]。董美学等研究认为与非分水岭脑梗死相比，胚胎型大脑后动脉与分水岭脑梗死有着独特关系[8]。目前多倾向于不同发病机制共同发挥作用，脑低灌注与微栓塞共同作用而发生的，且与颅内、外大动脉狭窄或闭塞密切相关[9]。本研究65例IWI患者中，ICA或(和) MCA病变血管的共有49例，占75.4%(49/65)，其中MCA病变率P-IWI组71.4% (20/29)，C-IWI组80.6 (28/36)；ICA病变率P-IWI组17.3% (5/29)，C-IWI组58.3% (21/36)。虽然两组间MCA病变率无明显差异(P值>0.05)，但是其高发生率提示MCA病变引起的血流动力学异常在IWI的发病机制中有重要作用，IWI与MCA狭窄或闭塞密切相关。Kim等[10]在探讨颅内外血管狭窄与皮质下型分水岭脑梗死的关系的研究中发现中重度的大脑中动脉狭窄是皮质下型分水岭脑梗死独立的预测因素，对皮质下型分水岭梗死的影响相对于颈内动脉狭窄要更大；国内一组研究认为[11]，不同类型内分水岭梗死颈内动脉串联狭窄发生率不同，伴有同侧皮质分水岭梗死的内分水岭梗死患者，常伴有颈内动脉串联性病变。本研究显示C-IWI组病灶侧ICA、ICA串联狭窄发生率较P-IWI组高，两组相比较差异有统计学意义(P<0.05)，提示ICA、ICA串联狭窄更多见于C-IWI型，可能是在MCA狭窄的基础上ICA狭窄和ICA串联狭窄引起的血流动力学障碍所致。因皮质支是最远端的分支，其灌注压最低，而深穿支无旁支，在皮质支和深穿支间吻合网少，因此该区域对缺血更敏感，串联狭窄时，串联狭窄血管远端的血流灌注更易减少，半卵圆中心对血流动力学障碍更为敏感，易受影响，严重灌注不足会导致半卵圆中心梗死，形成C-IWI，与Mangla等[12]研究相一致。故C- IWI是ICA串联狭窄发生的有效预测因子。本研究中，各组的MCA的病变率均明显高于同组的ICA病变率，与部分国外研究不相一致[13]，这可能是由于东西方人的差异所致，亚洲人以颅内动脉狭窄为主，而西方以颅外动脉狭窄为主。

IWI的出现提示颈内动脉侧支循环不良，有进一步进行临床干预的必要[14]。相比于其他类型分水岭梗死，梗死部位累及内分水岭的患者较易发生进展性神经功能恶化[15]。对于重度大脑中动脉狭窄所致的IWI患者，脑血管储备功能的下降可能预示着其易于进展和临床转归不良[16，17]。IWI累及半卵圆中心和放射冠，虽然可能有着共同的病因和机制，但研究表明其临床和影像学特征是不同的：卒中量表(NIHSS)评分放射冠梗死组高于半卵圆中心梗死组(P=0.009)，早期临床恶化、MCA狭窄与放射冠梗死灶形状独立相关，P-IWI及颈内动脉狭窄与半卵圆病灶形态独立相关[18]。对于IWI复发的研究认为，不稳定斑块、脑血管重度狭窄、降压治疗是IWI早期复发的独立危险因素[19]。

Willis环是脑血流最基础最重要的代偿方式，Willis环在ICA闭塞时，可以提供血流代偿[20]。然而时至今日，ICA极度狭窄或闭塞时，Willis环血流代偿对形成何种类型CWI的影响仍不十分清楚。本研究借助CTA分析IWI各组患者在Willis环上的差异性，结果显示各组患者在Willis 环相关动脉(ACA-A1、PCA-P1、ACoA、PCoA、FTP)形态变异上并未表现出统计学差异。为进一步明确各组Willis环是否在整体上存在差异，分析各组患者Willis环构型组成，仍旧未发现有统计学差异。上述结果表明IWI各组相比，Willis环并没有表现出独特的代偿作用，在IWI总体中，Willis环完整率较低，侧支循环异常似乎是引起IWI的另一个重要因素，在ICA和MCA狭窄的情况下，侧支循环缺乏或较差时有可能导致较大的局灶性梗死；在大血管闭塞存在的情况下，相对保存的侧支血流在P-IWI中起着重要的作用[21]。白玉海等[22]亦对颈内动脉粥样硬化斑块及脑组织低灌注相关指标与IWI的关系进行了观察研究，认为IWI与颈内动脉系统粥样硬化斑块及性质关系密切，与狭窄率呈正相关，并存的低灌注相关因素是诱发IWI的主要原因，但较少发生在侧支循环开放丰富的患者。因此在颅内外血管狭窄的基础上，IWI与Willis环的不完整密切相关，Willis环对血管狭窄引起的脑缺血代偿起着重要作用。

随着计算机成像技术的不断发展，CTA在脑血管病的诊断和治疗中正发挥着日益重要的作用，它是一种微创检查，采用多种血管重组技术，可以同时从整体上观察颅内外血管，对血流动力学依赖小，清晰、锐利的显示脑动脉，能清楚显示Willis 环血管异常情况及侧支循环的建立情况，在研究颅内外血管时的敏感性和特异性已得到广泛认可[23]。

综上所述，通过头颈部CTA观察，不同类型IWI均与颅内外血管狭窄有关，尤其是MCA狭窄最为密切相关，但是ICA串联狭窄在C-IWI更多见；不同类型IWI的Willis环形态特征虽无差异，但Willis环不完整与IWI发生有紧密联系，侧支循环异常似乎是引起IWI的另一个重要因素。因此临床工作中对IWI患者应积极行头颈部CTA检查，明确颅内外血管情况尤为重要。

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CTA features of head and neck in patients with different types of internal watershed infarction

LIUJiamin，DINGChangqing，CHENGYanbo.

(SchoolofGraduate，XuzhouMedicalCollege，Xuzhou221004，China)

ObjectiveTo investigate the relationship between different types of internal watershed infarction (IWI) and tandem stenoses of internal and external carotid as well as the characteristics of Willis circle. MethodsFrom January 2014 to May 2016，in the People’s Hospital of Feng-xianCounty，a total of 65 patients with IWI confirmed by CT angiography (CTA) and head magnetic resonance diffusion weighted imaging (DWI) were enrolled. According to the morphological characteristics of DWI，the 65 patients with IWI were divided into a partial internal watershed infarction (P-IWI) type group(n=29，44.6%) and a confluent internal watershed infarction(C-IWI) type group(n=36，55.4%). The relationship between the two types of IWI and tandem stenoses of internal and external carotid as well as the characteristics of Willis circle was analyzed. Results(1)CTA showed a stenosis (≥50%) of carotid artery (ICA) or (and) middle cerebral artery (MCA) in 49 patients(49/65，75.4%). The tandem lesions incidences of MCA and ICA in P- IWI group were 71.4%(20/29)，17.2%(5/29)，10.3%(3/29) respectively，and in C-IWI group were 80.6%(28/36)，58.3%(21/36)，44.4% (16 / 36) respectively. (2) P-IWI group accounted for 55.2% (16/29) and C- IWI group accounted for 52.8% (19/36) in the incidences of incomplete Willis ring (agenesis，dysplasia) based on morphological characteristics. ConclusionDifferent types of IWI are closely related with MCA stenosis，and C- IWI is an effective predictor of ICA stenosis. IWI is closely related to the incomplete circle of Willis based on intracranial and extracranial arterial. The morphological characteristics of Willis between the two groups has no significant differences.

Internal watershed infarction；CT angiography；Artery stenosis；Willis circle

1003-2754(2016)09-0825-04

2016-05-20；

2016-08-17

(1.徐州医科大学研究生院，江苏 徐州 221004；2.丰县人民医院影像科，江苏 徐州 221700；3.徐州医科大学附属医院神经内科，江苏 徐州 221002；刘家敏，研究生，工作单位丰县人民医院神经内科，江苏 徐州 221700；)

程言博，E-mail：2956780021@qq.com

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