大脑中动脉高密度征在急性缺血性卒中的研究进展

邓榕，陈阳美

(重庆医科大学附属第二医院神经内科，重庆 400010)

0 引言

急性缺血性脑卒中的诊断，除了病史及快速仔细的神经系统体格检查外，头颅CT扫描是获取脑卒中早期影像资料的关键检查。缺血性脑卒中急性期头颅CT平扫能见到脑梗死早期征象，包括：大脑中动脉高密度征(hyperdense middle cerebral artery sign，HMCAS)、岛带征、豆状核模糊征、皮髓质分解不清、脑沟消失等。HMCAS是CT上最早出现，而且比较常见的急性大脑中动脉闭塞征象之一，它常常先于或者伴随其它征象出现。大脑中动脉高密度征是急性缺血性脑卒中患者在非增强CT(non-contrast computed tomography，NCCT)上大脑中动脉走形区上的高密度影，常常提示大脑中动脉闭塞，为临床接受的提示管腔存在血栓的超早期影像学特征。本文就大脑中动脉高密度征在急性缺血性卒中早期诊断及鉴别诊断、静脉溶栓治疗、机械取栓治疗中的应用做以下综述。

1 大脑中动脉高密度征及其形成原因

1.1 大脑中动脉高密度征

大脑中动脉高密度征是动脉高密度征(hyperdense artery sign，HAS)中最常见的一种，由Gacs等于1983年首先报道[1]。HMCAS目前公认是大脑中动脉M1段血栓所致，广义的HMCAS是指累及大脑中动脉的M1、M2、M3段乃至整个大脑中动脉的血栓。它提示急性血栓形成或者外源性栓子导致的大动中动脉闭塞，所以HMCAS对早期发现大脑中动脉闭塞有指导意义。但是因其受很多因素的影响可能导致误判，临床中需要加深认识，提高识别能力。

累及大脑中动脉M2、M3段闭塞的高密度征，被称之为外侧裂大脑中动脉点征。Barber[2]等研究认为大脑中动脉外侧裂点征是大脑中动脉分支远端栓塞的影像学标志，由于大脑中动脉M2、M3段走形和M1段方向不一致，CT平扫时扫描平面和M2、M3段血管相截，当管腔内存在血栓时，CT平面内就会出现高密度圆点，故称之为“外侧裂大脑中动脉点征”。大脑中动脉点征也能让临床医师快速确认大脑中动脉分布区缺血性事件，仍有重要的诊断和治疗提示意义。

大脑中动脉M2-M3段腔内血栓导致的高密度征，在CT矢状位重建上可获得大脑中动脉矢状位线征，Mannel[3]等通过对大脑中动脉点征患者进行多平面重建得到大脑中动脉矢状位线征，进一步对大脑中动脉点征进行深入分析。

1.2 大脑中动脉高密度征形成原因

1.2.1 动脉管腔内血栓

HMCAS常常提示急性血栓形成或者外源性栓子导致的大动中动脉闭塞，从而在CT扫描后管腔内的血栓在影像学上表现为高密度。不是所有动脉内血栓都形成HMCAS，目前研究HMCAS的形成与血栓成分存在明显相关。一项使用随机效应模型进行的荟萃分析显示在大动脉急性闭塞中[4]，富含红细胞血栓常见于伴有大动脉高密度征的患者。红细胞占主要成分的血栓更容易出现HMCAS，而纤维蛋白和血小板为主要成分的血栓不容易出现HMCAS。

1.2.2 管壁钙化

脑动脉钙化是高血压、高血脂、糖尿病等原因导致的动脉粥样硬化，或者血管损伤、衰老等原因导致的普遍存在的病理表现。脑动脉钙化在年老患者中常见。在CT的平扫中可以表现为脑动脉走形区的多为不均匀的、对称的高密度征。

1.2.3 红细胞比容

红细胞比容也叫红细胞压积，是指红细胞占血浆容积的比例，由于白细胞和血小板占血液总容积的比例低，故血细胞比容很接近血液中的红细胞比容。血细胞比容增高，临床常见于大面积烧伤、严重脱水、原发性或者继发性红细胞增多症等。王铎尧[5]等研究认为高原红细胞增多症患者脑部病变是以颅内血管密度增高为主要表现，脑内动脉CT平扫密度值与正常人相比呈明显升高，呈现类似“增强”的征象。而且脑动脉的CT密度与血液中血红蛋白浓度呈正相关。Rauch[6]等研究显示高密MCA的患者比无高密MCA的患者具有更高的血细胞比容和较高的高血压和糖尿病患病率。较高的血细胞比容可能增加了血液的密度，而糖尿病和高血压患者血管高密度与血管壁内钙化有关。我国学者也报道大脑中动脉高密度征可能与高红细胞比容、血管壁钙化等因素有关[7]。

2 大脑中动脉高密度征的诊断和鉴别诊断

2.1 HMCAS的敏感性与特异性

HMCAS常常是指大脑中动脉血栓所致，以便指导临床医师紧急处理，而非指血管壁钙化及血细胞比容增高导致的血管密度增高。据文献报道HMCAS的检出率从12.1%-70%不等，Tomsick等[8]研究提示HMCAS检出率为12%，作者在对可疑中风患者的头颅CT回顾性分析中提示HMCAS较为普遍，它的存在预示着大面积梗塞的发展，但是它的缺失并不排除脑梗死可能。郭毅佳[9]等报道通过多模式CT大脑中动脉致密征检出率为17.1%。Novotna[10]研究显示率为19%，Romano[11]研究表明，在急性大面积缺血性病变中，约70%的患者可以通过多层螺旋CT检测到HMCAS。而且确认HMCAS的敏感性为71%；特异性为100%。检出率的高低和不仅和病人的选择有关，而且和CT扫描的层厚相关，HMCAS为大脑中动脉闭塞，选择的卒中病人如果为症状较轻的患者或者多数为穿支动脉闭塞的患者，检出率低；如果多为大面积脑梗死，检出率会增高。薄层CT扫描增加扫描到MCA M1段的几率，增加HMCAS的检出率。

Grant Mair[12]等将IST-3数据进行系统性回顾和荟萃分析，通过血管造影评估HAS的准确性，研究认为当存在于急性缺血性中风时，发现HAS对动脉阻塞性血管造影的敏感性和特异性分别为52%和95%。动脉高密度征在血管近端比远端更常见，用薄层CT扫描敏感性增加，血管闭塞的时间和长度不影响HAS的准确性。Haridy[13]在急性缺血性中风的最初的24小时，未发现中风发作时间与HAS存在相关性的证据。

Lim[14]对99个大动脉闭塞和101个非大动脉闭塞的急性缺血性卒中的患者进行回顾性分析研究显示，HAS的敏感性和特异性分别为67%和82%。识别大脑中动脉M1分支闭塞的敏感性为76%。在NIHSS＞10的患者中，敏感性为79%。薄层NCCT上的HAS具有较高的敏感性和特异性，可识别NIHSS＞10且怀疑为MCA M1或基底动脉闭塞的急性缺血性卒中患者的大血管闭塞。

HMCAS的判断往往通过有经验的临床医师在NCCT上可以很好识别。但是这仍然带有主观性，如何客观的通过测量来更准确的判断是临床中需要探索的课题。一般在CT上，生理血管血流对应于40HU的密度[15]。Koo[16]等研究认为，通过测量高密度大脑中动脉和正常血管的CT衰减值，可以将与急性缺血性卒中相关的高密度MCA与正常血管及假阳性血管区分开，并且能很好的排除其它病理情况。大脑中动脉高密度征定义为：绝对密度大于43HU和MCA比率大于1.2。Chrzan[17]等分析100例伴有HMCAS的缺血性卒中患者，测量高密度MCA、对侧MCA、与高密度MCA相邻的大脑皮层的CT值。对照组为100例无脑卒中症状的患者，测量其双侧MCA、和稍高密度的MCA相邻的大脑皮层的CT值。分析认为高密度MCA CT密度与对侧MCA密度比值是一种区分HMCAS与卒中不相关的非对称性高密度很好的工具。比值≥1.16提供了100%的敏感性和97%的特异性，而比值≥1.22提供了94%的敏感性和100%的特异性。

Leary[18]等研究认为大脑中动脉点征在显示MCA M2/M3段血栓有很高的特异性及中等程度敏感性(敏感性38%，特异性100%，阳性预测值100%，阴性预测值68%和总体准确性73%)，大脑中动脉点征也是一个有用的急性脑卒中的CT影像标志。Mannel[3]等研究认为CT重建可能提高大脑中动脉点征的敏感性，需要进一步的队列研究来证实矢状位重建是否可提高大脑中动脉点征的预测价值。

2.2 识别HMCAS的影响因素

首先，在老年患者中，血管壁钙化比较常见，导致HMCAS诊断大脑中动脉闭塞的特异性降低。一般血管壁钙化多数较对称，而且在动态CT扫描中钙化持续存在，而大脑中动脉血栓随着血管再灌注改善可能逐渐消失。

其次，研究认为红细胞压积的增高也容易导致大动脉密度增高，但是经常也是双侧对称性显示。红细胞增多症导致的密度增高多是较为广泛的，不局限于大脑中动脉区域。临床中还可见到使用血管对比剂以及介入材料的植入产生的血管高密度征，结合病史多容易鉴别。有时颅底的部分容积效应伪影将影响大脑中高密度征的辨认，需要注意。

尽管如此，临床中偶尔也存在双侧大脑中动脉闭塞的情况，Vogler[19]等报告CT一例非增强CT表现出双侧高密度中动脉，而没有其他影像学证据显示急性中风，血管造影证实双侧MCA的M1段闭塞，随访CT显示MCA区域梗死。双侧同时发生并不常见，传统上归因于生理性血液浓缩或成像伪影。

综上述，生理条件差异、少见病理现象和部分容积效应伪影需要在临床工作中需要注意，影像不典型时更多需要结合临床表现来尽早识别大脑中动脉闭塞，采取积极治疗手段改善患者预后。

2.3 假性大脑中动脉高密度征

假性大脑中动脉高密度征(pseudohyperdensemiddle cerebral artery sign，PHMCAS)常常是指正常的大脑中动脉在其周围低密度脑实质的衬托下产生的[20]。比如脑炎、肿瘤、挫伤等。Mojumder[21]等报道一例有非霍基金淋巴瘤病史的使用糖皮质激素的肺炎球菌脑膜炎患者，入院时头颅CT显示大脑中动脉及大脑后动脉高密度征，症状加重后头颅CT提示弥漫性脑水肿，基底池周围密度增高，没有蛛网膜下腔出血的证据。Tc99m exametazime脑血流扫描显示颅内没有血流。他们认为组织因子的广泛活化可能导致颅内大动脉的高凝状态。Maramattom[22]等报道一位进行性意识障碍、肢体无力、发热患者，CT提示右侧颞叶低密度及大脑中动脉高密度，MCA衰减值50HU，MRA提示大脑中动脉通畅，脑脊液HSV-1 PCR阳性。Jha[23]报告一位60岁的全面性癫痫发作患者，头颅CT显示明显的大脑中动脉高密度伴随周围密度降低的脑实质，病变侧MCA衰减值36HU，对此MCA衰减值35HU，磁共振显示占位效应，磁共振血管成像未见异常，不支持脑梗死。病理活检提示低级别星形细胞瘤。

综上述，假性大脑中动脉高密度征多数在正常大脑中动脉周围低密度背景衬托下产生，容易和急性缺血性卒中HMCAS伴随脑梗死相混淆，区别点在于MCA的密度增高不明显，或者稍高密度，或者和对侧相比基本一致，CT值可有助于鉴别。同样结合急性卒中样发病表现及CTA或者MRA未见闭塞可资鉴别。

3 HMCAS在急性缺血性脑卒中病因及病情预后方面的应用

3.1 HMCAS和TOAST的关系

缺血性卒中的TOAST分型包括大动脉粥样硬化、心源性栓塞、小动脉闭塞、其它明确原因、不明原因5个类型。HMCAS可能提示某种病因，Kim[24]等通过对212个MCA闭塞的患者进行分析后认为，HMCAS阳性患者的心脏栓塞频率更高(67.8 vs 48.9%，P=0.005)，HMCAS阴性的患者大动脉粥样硬化的发生率更高(31.9 vs 12.7%，P=0.001)。TOPCUOGLU[25]等发现有心脏栓塞和动脉粥样硬化性MCA闭塞的患者大脑中动脉CT值相似，他们认为HMCAS和卒中病因无明显差异。常晓赞[26]等研究显示，与无HMCAS组相比，HMCAS组心源性栓塞型占比较高，大动脉粥样硬化型占比低，但未显示出HMCAS与脑卒中病因差异有统计学意义。Kuo[27]在对台湾汉族人的研究中提示脑动脉高密度征和脑卒中病因无显著相关。Yakushiji[28]报道大脑中动脉夹层可引起HMCAS。也有颈动脉夹层导致HMCAS的报道[29]。

3.2 HMCAS预测疾病严重程度

既往研究认为HMCAS与更严重的神经功能缺损、广泛的脑损伤、早期脑水肿和占位效应及临床治疗效果差有关[30-31]。Bastianello[32]等报道HMCAS存在于50%的患者中，它始终与血管造影的闭塞性呈正相关。伴随HMCAS组患者表现出较高的早期CT低密度发生率。Grant Mair[12]等研究认为与缺乏动脉高密度征的患者相比，动脉高密度征的存在独立预测6个月的不良结局。郭毅佳[9]在一项关于HMCAS的多模式CT的队列研究中显示大脑中动脉高密度征是3月后神经功能恢复差的独立危险因素。

低ASPECT评分提示患者预后不佳，Chrzan[33]等通过分析HMCAS和ASPECT的相关性来判断伴HMCAS的脑梗死的严重程度。他们分析了118例位于大脑中动脉区域的急性缺血性卒中患者，入院CT检查未见脑组织缺血的早期征象，随后CT证实脑梗死的存在，同时进行ASPECT评分，有HMCAS的脑梗死患者66例，52名患者不伴HMCAS，同时测量高密度征的长度和评价其与ASPECT评分的相关性分析，伴随HMCAS组患者中位数ASPECT评分为6分，对照组8.5分，研究认为HMCAS显著与随后的低ASPECT评分相关，高密度征的长度与ASPECT中等程度相关。

高NIHSS评分和脑卒中严重程度相关，Zou[34]等研究认为和无HMCAS的患者相比，HMCAS卒中患者常常NIHSS评分更高，伴随更多超早期缺血性CT影像。

HMCAS越长，常常提示血栓负荷越重，血管再通难度更大。Riedel[35]等通过在急性缺血性卒中患者中薄层NECT重建检测到的大脑中动脉高密度征长度可用于准确定量血栓形成负担。

4 伴HMCAS急性脑梗死静脉溶栓治疗

4.1 伴HMCAS急性脑梗死静脉溶栓的有效性和安全性

既往研究认为HMCAS的存在与早期神经功能恶化，出血性转化，和功能预后不良有关。接受静脉溶栓的患者中有HMCAS的病例较无HMCAS病例预后差。Abul-Kasim[36]认为尽管溶栓流程最佳，但HMCAS患者在静脉溶栓后仍显示不良预后，伴HMCAS中风患者迫切需要更有效的血运重建治疗和神经保护治疗。Shobha[37]通过CT血管成像或数字减影血管造影术确诊的76例MCA M1段闭塞的HMCAS急性卒中患者接受了tPA溶栓治疗，发现HMCAS的消失与HMCAS的大小有关，长度＞10 mm的HMCAS患者静脉tPA后HMCAS很少消失，提示该组可能需要进一步治疗。Cetiner[38]研究表明，在治疗后3个月内，心脏栓塞性卒中可能有良好的功能结局，但年龄在80岁及以上，近端HMCAS，并且治疗前NIHSS评分可能会产生较差的功能结局。

仍有较多研究提示对HMCAS患者静脉溶栓是有效而且安全的。2016 Forlivesi[39]等在256例接受NECT检查的HMCAS患者中，有125例发生了心脏栓塞性中风，其中67例因大动脉粥样硬化而引起的中风，58例因病因未明而发生的中风，还有6例因颈动脉夹层继发的中风。HMCAS消失发生在145(56.6%)患者中，神经系统改善在122(55.0%)患者中，而mRS＜1在64(32.8%)患者中发生。提示HMCAS患者静脉溶栓是有效的，亚组分析静脉溶栓在心脏栓塞性卒中和病因未明的卒中之间，在临床结局方面未发现有显着差异；与心脏栓塞性卒中相比，大动脉粥样硬化引起的卒中患者静脉溶栓后的HMCAS消失发生率降低、神经功能改善更差。彭琳[40]等在一项纳入93例伴有HMCAS患者的研究中，随时间变化，溶栓组NIHSS评分较对照组呈更明显下降趋势；溶栓组90d预后良好的比例高于对照组(P＜0.05)；症状性颅内出血发生率及90d内病死率分别为8.9%和2.1%、33.3%和27.1%，差异均无统计学意义(均P＞0.05)。伴有HMCAS的急性脑梗死患者行tPA静脉溶栓治疗多数是安全、有效的，能够促进早期神经功能恢复，不增加病死率。Barber[2]等研究大脑中动脉高密度点征比HMCAS溶栓获得更多的临床独立预后。

Grant Mair[12]等通过IST-3研究来分析入院患者CT动脉高密度征(HAS)的位置和长度是否影响使用静脉阿替普酶溶栓的反应。不管HAS的位置和长度，静脉使用阿替普酶可降低或者减少HAS。不管有无HAS，阿替普酶增加患者6个月功能独立。IST-3研究是一项大规模的静脉溶栓随机对照研究，共纳入3035名患者，其中1617名(53%)患者年龄超过80岁。该项提供了I类证据，即对于缺血性卒中后6小时内具有CT高密度动脉征象的患者，IV阿替普酶可减少动脉内高密度血栓。提示对HAS患者溶栓是有效的，但是该研究未单独分析HAS中HMCAS和预后的关系。在最近一篇纳入11项研究，共11818名患者的静脉溶栓的meta分析中显示[41]，HMCAS组在3个月时不良结局的风险是HMCAS阴性组的1.56倍，与非HMCAS患者相比，HMCAS患者在3小时内进行溶栓后功能结局有显着差异(RR，1.56，95%CI 1.49-1.62；P＜0.001)。治疗前CT表现为HMCAS可预测静脉溶栓后3个月不良预后，而HMCAS与sICH的发生率没有统计学意义。此研究提示HMCAS患者应考虑采用更积极的治疗方法。

4.2 HMCAS预测脑梗死出血转化

临床资料显示HMCAS在心源性栓塞的患者中较常见，而且心源性卒中患者出血转化比例较高。Zou[34]等在进行的一项回顾性研究中显示，38.5%的急性缺血性卒中患者存在HMCAS，在182个患者中，随访发现49个患者(26.9%)出现出血转化，在单变量分析中，HMCAS和出血转化相关，在多变量分析中HMCAS仍是出血转化的独立危险因素。在一项基于多模式CT的队列研究中显示[9]，92例急性缺血性卒中患者，大脑中动脉高密度征增加脑梗死后出血转换风险，患者远期神经功能恢复差。但是在一项台湾的汉族人群研究中[27]，多变量logistic回归分析，动脉高密度征与静脉溶栓后颅内出血转化无关。

5 伴HMCAS急性脑梗死机械取栓治疗

tPA静脉溶栓是所有脑梗死的标准治疗，对于发病时间大于4.5小时的患者、近期手术、卒中、凝血异常限制了tPA的使用，并且溶栓对大血管闭塞、大血栓负荷的疗效欠佳。伴HMCAS急性脑梗死常常伴随大脑中动脉闭塞，但HMCAS对急性缺血性卒中机械取栓术预后是否产生影响，目前仍存在不同意见和看法。

5.1 HMCAS和机械取栓血管再通率的关系

部分研究认为伴有HMCAS取栓再通率高。Moftakhar[42]等对伴有HMCAS患者采用Merci支架取栓，有较高成功再通率。Froehler[43]等研究提示HMCAS是支架取栓后成功再通的预测因素。动脉高密度征可能表明血栓的粘附力较小，而等密度的血凝块对机械取栓抵抗力更高，在治疗前高密度征的缺乏可能提示需要更积极或需要替代的治疗方法。Mokin[44]等采用Solitaire支架取栓术治疗的急性前循环卒中患者，较高的血栓CT值可预示血管成功的再通。作者分析了41例使用Solitaire支架取栓治疗前循环卒中的患者，59%的病例成功进行了再通(TICI评分2b-3)。较高的HU值强烈地预示了再通成功。在其它血栓特征中，再通组和非再通组之间没有显著差异。但是该病例组入选了颈内动脉末端或大脑中动脉M1或近端M2闭塞的患者。

部分研究认为有无HMCAS对取栓血管再通率无明显差异。Kim[24]等对212例急性大脑中动脉闭塞取栓的患者研究发现HMCAS组和无HMCAS组机械取栓术后成功再通率分别为83.1%和81.9%(P=0.829)，再通率无统计学差异。常晓赞[26]等在纳入198例患者的样本中发现HMCAS组和无HMCAS组机械取栓术后成功再通率分别为88.3%和86.8%(P=0.751)，再通率无明显差异。该两项研究为取栓技术成熟后开展的研究，取栓技术的日臻成熟，可能提高大动脉闭塞成功开通率增高相关。

5.2 HMCAS与机械取栓预后的关系

动脉内机械取栓术具有很高的血管再通率，但并不总是与良好的临床结果相关。Man[45]等对接受动脉内取栓治疗的126例患者进行分析，认为有无HMCAS不能预测机械取栓治疗预后，缺乏HMCAS不能预测动脉内治疗后的良好结局。对于那些具有HMCAS的患者，远端HMCAS的30天预后最好(39%)，其次是MCA M2段高密度(27%)，近端HMCAS(11%)和全长HMCAS(0%)。提示近端和较长的HMCAS均预示不良结果。然而Kim[24]等研究认为不论HMCAS位置如何，机械取栓术后HMCAS与治疗结果之间均无显着相关性。在机械取栓技术成熟的时代，HMCAS预测血管内治疗后预后的价值可能较小。常晓赞[26]等认为HMCAS组和无HMCAS组术后良好预后率(mRS≤2 分)分别为53.2%和57.0%(P=0.602)，术后90d病死率分别为14.3%和9.1%(P=0.257)，HMCAS对急性大脑中动脉闭塞病人血管内取栓治疗预后无明显影响。

6 展望和挑战

对于急性缺血性卒中患者，HMCAS在诊断和治疗方面具有重要的临床意义，两项Meta分析提示对HMCAS患者仍需采取积极静脉溶栓治疗，可改善6个月功能独立，但HMCAS仍可预测3个月不良预后，HMCAS与sICH的发生率没有统计学意义。HMCAS和典型的临床表现能快速的识别大血管闭塞，可以采取积极的联合治疗手段，从而改善患者功能预后。上述关于HMCAS在诊断、治疗预后的各项研究，各中心CT扫描的层厚、阈值的设定、敏感度和特异度的分析、纳入样本量、治疗技术差异等有所不同，造成研究的结论存在差异。HMCAS与脑卒中病因、机械取栓的血管再通率和预后方面的关系仍需要大样本随机对照研究来进一步证实。