非狭窄性基底动脉斑块分布与脑桥梗死相关性研究

林惠花，杨本强，段阳

脑桥是脑干中最容易发生梗死的部位，脑桥梗死(pontine infarction，PI)的临床表现及转归差异较大[1-3]，这可能与梗死部位、梗死类型及基底动脉(basilar artery，BA)病变相关。BA粥样硬化是脑桥梗死的重要原因之一，BA及脑桥穿支动脉是脑干的主要供血动脉，脑桥穿支动脉起源于BA主干，开口于背侧壁及双侧壁[4]，BA粥样斑块突出到穿支动脉开口处，部分或完全堵塞管腔可能导致不同类型及不同位置的PI[5]。目前的研究多集中于中重度BA狭窄性斑块，很少涉及非狭窄性BA斑块的相关性研究。高分辨磁共振成像(high resolution magnetic resonance imaging，HRMRI)可以清晰地显示BA管壁及斑块结构与分布，对早期动脉粥样硬化具有较高的分辨率[6-7]。本研究拟基于HR-MRI图像，分析非狭窄性BA粥样斑块分布与PI类型及位置的相关性。

1 材料与方法

1.1 一般资料

1.1.1 病例选择

连续收集2015年10月至2018年6月我院神经内科收治的经临床及影像检查证实为急性孤立性脑桥梗死患者的临床及影像资料。基于三维时间飞跃法磁共振成像(three dimensions time of flight magnetic resonance angiography，3D TOF MRA)的原始及重建图像上分析动脉是否存在狭窄[8]。血管可分为3种情况：(1)正常：血管规则无狭窄；(2)不规则：BA管腔无狭窄，但管壁边缘不整，管壁不完全平行；(3)狭窄：即管腔狭窄程度≥30%。纳入标准：(1)入院后24 h内行MR检查，包括扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)、3D TOF MRA及HR-MRI检查；(2)首次卒中，经DWI检查证实脑桥部位存在急性梗死，且不合并前循环及后循环其他部位梗死；(3)3D TOF MRA检查显示BA规则无狭窄；(4)一个或多个动脉粥样硬化危险因素，包括高血压、高脂血症、糖尿病、冠心病、吸烟；(5)图像质量好，便于分析。排除标准：(1) BA动脉炎、夹层；(2)可能的心源性栓子来源(房颤、急性心梗、室壁瘤等)；(3)MRA检查显示共存的椎动脉或颈内动脉狭窄(狭窄≥30%)。所有入组病例均由一名中枢神经放射科主治医师进行选择，由一名主任医师对筛选结果进行复核。入组病例均无病理结果。

共97例新发孤立性脑桥梗死患者纳入研究。其中男71例，女26例，年龄34～86岁，平均(61±10)岁。

1.1.2 临床资料

收集所有入组患者入院时的卒中危险因素：高血压、高血脂(总胆固醇＞5.7 mmol/L或总甘油三酯＞1.71 mmol/L)、糖尿病、冠心病、吸烟、高同型半胱氨酸(＞20.0 μmol/L)。同时收集患者的入院时美国国立卫生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale，NIHSS)评分及出院改良Rankin量表(modified Rankin Scale，mRS)评分。

1.2 方法

GE Discover 750 3.0 T (通用电器公司，美国)，配套头部8通道专用线圈(通用电器公司，美国)。所有患者入院24 h内行MR扫描，包括常规MRI平扫(T1WI、T2WI)、DWI、3D TOF MRA、HR-MRI [高分辨率自旋回波(fast spin echo，FSE) T2加权像(T2WI)及T1加权像(T1WI)]。其相关参数如下：(1) DWI：TR/TE 3400/102 ms，FOV 240 mm×240 mm，矩阵160×160，层厚6 mm，b值=0、1000 s/mm2；(2)3D TOF MRA序列：TR/TE 22/2.4 ms，FOV 240 mm×240 mm，矩阵256×256，层厚1.2 mm；(3) HR-MRI：T2序列，TR/TE 3400/52 ms，FOV 130 mm×130 mm，矩阵 160×160，层厚1.5 mm；T1序列，TR/TE 560/15 ms，FOV 130 mm×130 mm，矩阵 160×160，层厚0.8 mm。

1.3 图像分析

1.3.1 PI不同位置

脑桥梗死按垂直位置分为上、中、下3部分[9]：(1)上部：形状相对较圆、有小圆型导水管；(2)中部：具有方形的第四脑室、小脑中脚，三叉神经由沟内穿出；(3)下部：与中部形状相似，面神经及听神经由沟内穿出。若相邻两个部位均受累，则取主要受累的部位。如图1A～1C。

1.3.2 PI不同类型

(1)旁正中型脑桥梗死(paramedian pontine infarction，PPI)：以中线为基底的单侧脑桥梗死灶达到脑桥腹侧表面；(2)深部脑桥腔隙性梗死(deep pontine lacunar infarction，DPLI)：梗死灶直径＜1.5 cm，病灶未及腹侧面；(3)脑桥外侧梗死(lateral pontine infarction，LPI)：单侧脑桥梗死位于脑桥外侧缘。如图1D～1F。

1.3.3 基于HR-MRI图像的BA责任斑块位置

责任斑块的定义为在PI相同层面或相邻的上下层面可见BA斑块。以90°角将BA管腔横断面分为背侧壁、腹侧壁、左侧壁、右侧壁4个象限，若斑块同时分布于两个以上部位，以斑块占管壁多的部分确定斑块分布位置，如图2A。因HR-MRI T2WI FSE序列轴位层厚为1.5 mm，因此，斑块长度=责任斑块所在层面×层厚(1.5 mm)。

1.4 统计学方法

采用SPSS 17.0进行统计分析。计数资料以频数表示，计量资料中符合正态分布的采用均数±标准差(±s)表示，不符合正态分布的以四分位间距[M(Q1-Q3)]表示。PI不同类型(PPI、DPLI、LPI)及PI不同位置(上部、中部、下部)的连续性变量比较采用单因素方差分析，分类变量比较采用χ2检验。P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 PI不同类型的组间比较

PPI组、DPLI组及LPI组临床及影像资料对比分析详见表1。PPI 66例(68.0%)，DPLI 22例(22.7%)、LPI 9例(9.3%)。PPI组、DPLI组及LPI组的年龄、性别、脑卒中危险因素、斑块长度差异无统计学意义(P＞0.05)。PPI组、DPLI组及LPI组的入院NIHSS评分、出院mRS评分差异具有统计学意义(P＜0.05)，PPI组的NIHSS评分、出院mRS评分中位数均高于DPLI组及LPI组(3 VS 1 VS 2；2 VS 1 VS 1)。无斑块、背侧壁、侧壁斑块在PI不同类型(PPI、DPLI、LPI)的组间差异具有统计学意义(P＜0.05)。相较于PPI组及LPI组，DPLI组大多无BA斑块(13.6% VS 22.2% VS 50.0%)，见图2B、2C。相较于DPLI组及LPI组，BA背侧壁斑块更多见于PPI组(18.2% VS 0.0% VS 56.1%)，见图2D、2E。相较于PPI组及DPLI组，侧壁斑块更多见于LPI组(27.3% VS 27.3 %VS 77.8%)，见图2F、2G。

2.2 PI不同垂直位置的组间比较

PI上部、中部、下部的临床及影像资料对比分析详见表2。上部PI 7例(7.2%)、中部PI 58例(59.8%)、下部PI 32例(30.0%)。性别、卒中危险因素、入院NIHSS评分、出院mRS评分在PI不同位置的组间差异无统计学意义(P＞0.05)。年龄、斑块长度、无斑块、背侧壁斑块在PI不同位置(上、中、下部)的组间差异具有统计学意义(P＜0.05)。上部PI组较中部、下部PI组斑块分布率低(71.4% VS 15.5% VS 25.0%)。背侧壁斑块基本分布于中下部PI组。

表2 脑桥梗死不同垂直位置相关因素的组间比较Tab. 2 Comparison of variables by different vertical location of pontine infarction

3 讨论

本研究结果显示，BA斑块分布与PI不同类型(PPI、DPLI、LPI)及PI不同位置(上部、中部、下部)相关。DPLI和上部PI患者BA斑块发生率相对较低，BA侧壁斑块在LPI中更为常见，BA背侧壁斑块更常见于PPI及中下部PI。PI的BA斑块发生率约为77%，高于既往研究结果[10-11]，这可能是由于研究对象及检查方法的差异，本研究采用3.0 T磁共振扫描，对斑块分辨率及检出率高于1.5 T磁共振。

3.1 不同类型及位置的脑桥梗死

BA主干及脑桥穿支动脉是脑干的主要供血动脉，而脑桥穿支动脉起源于BA主干，开口于背侧壁及双侧壁，脑桥穿支动脉数量平均分布于脑桥上、中、下3部分[4]。脑桥中部除了穿支动脉外无侧支血管，脑桥上部穿支动脉与小脑上动脉形成毛细血管网、脑桥下部穿支动脉与小脑前下动脉形成毛细血管网，因此脑桥上部及下部梗死发生率相对较低，而脑桥中部相对易发生梗死。以上这些从微血管解剖角度解释了在PI不同位置中，中部PI是最为常见的原因，与Kim等[12]研究结果一致。本研究显示，在PI不同类型中PPI最为常见，与既往研究结果一致[12-13]，由于脑桥旁中央动脉几乎呈直角从BA主干背侧壁发出，易于发生灌注不足，且在高血压、糖尿病等脑血管疾病危险因素的作用下易于形成硬化性斑块[14]。PPI患者短期预后相对较差(出院mRS评分相对较高)，可能与患者初始神经系统症状较重(入院NIHSS评分较高)及梗死体积较大相关。

3.2 非狭窄性BA斑块分布特征

既往研究结果显示[15]，BA严重狭窄导致的后循环缺血性卒中，其斑块更常见于腹侧壁，即穿支动脉开口对侧，而本研究结果显示不伴有BA狭窄的孤立性PI，斑块最常分布于背侧壁(42.3%)及侧壁(32.0%)。笔者认为造成这种差异的原因可能是：(1)研究对象差异导致研究结果的不一致；(2)血流动力学因素：BA在其走行过程中与周围结构的解剖关系而形成角度，BA位于脑干前部，椎动脉和大脑后动脉均位于脑干后部，BA自然沿其方向表现成角；优势椎动脉引起的不对称血流可能使BA发生侧向移位，因此BA可向前方及侧方弯曲成角。弯曲动脉小弯侧血流动力学发生改变形成振荡流，并对小弯侧壁施加低剪切力[16]，而早期动脉粥样斑块常在低剪切力处进展[17]。因此，笔者推测非狭窄性BA斑块分布可能是受低壁剪切力作用的结果。BA狭窄引起管腔狭窄，管腔越窄BA管壁承受的剪切力越大，高血流剪切力长期作用于管腔表面可能导致血管内皮细胞功能障碍和管腔表面变得脆弱，从而促进内膜破损处的血栓形成[18]。因此，笔者推测BA狭窄斑块形成可能是受高壁剪切力作用的结果。

3.3 非狭窄性BA斑块分布位置与孤立性脑桥梗死的关系

从血流动力学的角度来说，椎-基底动脉交界处因双侧椎动脉血流不对称而发生湍流，在BA远端血流恢复为层流[19]，这可能是上部PI患者BA斑块发生率相对较低的原因之一。大多数DPLI患者无BA斑块，该结果支持小血管透明质酸沉积症为其主要梗死机制[20]。PPI患者BA斑块主要分布在背侧壁，LPI患者BA斑块主要分布于侧壁，因为BA背侧壁及侧壁是脑桥穿支动脉起源开口处[4]，因此笔者认为载体动脉斑块突出到穿支动脉开口处，部分或完全阻塞管腔导致梗死是PPI、LPI的主要机制之一。

目前多项研究认为，通过移位或破裂斑块碎片阻塞穿支动脉开口是BA支架术后局部穿支动脉卒中的主要机制[21]，降低这种并发症风险的方法可以使用HRMRI对患者进行选择，对于邻近穿支动脉开口处存在斑块或斑块破裂者，积极的风险因素管理可能仍然比机械干预更有效[22-23]。

本研究存在不足之处，本研究为单中心回顾性分析，样本量相对较小，且未对斑块成分及斑块稳定性进行分析。

总之，非狭窄性BA斑块在特定位置影响PI的类型及位置。PPI及LPI病因可能是BA粥样斑块部分或完全堵塞穿支动脉开口造成的穿支动脉病变，DPLI病因可能是小血管脂质透明变性。可以利用HR-MRI对BA斑块分布知识对血管支架植入术进行术前风险评估，其对于临床介入手术具有重要的参考价值。

利益冲突：无。