王云成 孙海燕 赵素岗 杨光 (吉林省一汽总医院 CT科,吉林 长春 300;神经内科)
脑梗死是缺血性脑卒中的总称,包括脑血栓形成、腔隙性梗死和脑栓塞等,约占全部脑卒中的70%,脑血栓形成是脑梗死最常见的类型,是脑动脉主干或皮质支动脉粥样硬化导致血管增厚、管腔狭窄闭塞和血栓形成,引起脑局部血流减少或供血中断,脑组织缺血缺氧导致软化坏死,出现局灶性神经系统症状体征。依据临床表现,特别是神经影像学检查证据将脑血栓形成分为大面积脑梗死、分水岭脑梗死、出血性脑梗死和多发性脑梗死。脑分水岭梗死为两条非吻合的主要动脉交界区域之间的缺血性病变,约占所有脑梗死的10%〔1〕,皮质型分水岭梗死(CWI)和内分水岭梗死(IWI)是脑分水岭梗死中被公认的两种类型,IWI通常认为与大动脉严重狭窄或急性低血压有关,CWI被认为由栓塞引起〔2〕。脑分水岭梗死的病因及发病机制比较复杂,目前脑分水岭梗死的发病机制仍存在争论,包括血流动力学障碍、微栓子学说、血流动力学障碍与微栓子协同作用学说等,不同类型的脑分水岭梗死发生机制可能有所区别〔3〕。本研究对不同类型脑分水岭梗死危险因素及头颈部CT血管成像(CTA)特点进行分析,旨在为阐明不同类型脑分水岭梗死的病因及发病机制提供一定参考价值。
1.1研究对象 筛选2010年1月至 2016年12月在吉林省一汽总医院就诊的急性脑分水岭梗死患者98例,男56例,女42例,年龄45~75岁,两组均行头磁弥散加权成像(DWI)及头颈部CTA检查,根据头DWI病灶部位分为CWI组49例,IWI组49例,记录两组基线临床资料,包括性别、年龄、体重指数(BMI)、吸烟史、饮酒史、高血压史、冠心病史、糖尿病史、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、尿酸(UA)、同型半胱氨酸(Hcy)、C反应蛋白(CRP)水平及颈动脉不稳定斑块例数,对两组危险因素及头颈部CTA显示的血管病变特点进行分析。入组标准:经头DWI检查证实为急性脑分水岭梗死患者;发病时间在48 h内;肝肾功能正常。排除标准:既往有头颅外伤史,颅内出血及占位病变,感染性疾病,免疫系统疾病,心源性脑栓塞,严重心律失常、心力衰竭,恶性肿瘤,恶性贫血,休克,低血糖症,糖尿病酮症酸中毒,骨折,近3个月内有手术史,支架植入术者,严重肝肾疾病,甲状腺疾病,对碘造影剂过敏者等。
1.2分组标准 根据脑内血液循环分布特点,脑分水岭梗死分为皮质型和皮质下型:(1)CWI 为大脑前动脉和大脑中动脉(MCA)皮层支之间的分水岭区,位于额顶叶;MCA和大脑后动脉皮层支之间的分水岭区,位于角回和顶叶后部;大脑前动脉、MCA、大脑后动脉皮质支供血区之间的分水岭区,位于额中回,中央前、后回上部,顶上小叶和枕叶上部。(2)IWI为大脑前动脉皮质支与回返支、大脑中动脉的皮质支与豆纹动脉或脉络膜前动脉之间的分水岭区,位于侧脑室前角外侧;脉络膜动脉与MCA之间的分水岭区,位于侧脑室体旁,沿尾状核体外侧呈条索状前后走行;豆纹动脉与岛叶动脉之间的分水岭,位于壳核外侧和脑岛之间。少见的脑分水岭梗死类型有小脑分水岭梗死和脑干的分水岭梗死等。
1.3超声诊断颈动脉不稳定斑块标准 依据回声特点把斑块分为4种类型:软斑块、硬斑块、扁平斑块和溃疡斑块,其中软斑块和溃疡斑块为不稳定斑块(易损斑块)。
1.4CTA诊断头颈部血管狭窄标准〔4〕管腔狭窄<50%为轻度狭窄,管腔狭窄50%~70%为中度狭窄,管腔狭窄>70%且≤99%为重度狭窄,管腔狭窄100%定为闭塞。若同时存在多处狭窄,以狭窄最严重处确定狭窄程度。
1.5统计学方法 应用SPSS23.0统计软件进行χ2检验、t检验。
2.1CWI组与IWI组基线临床资料比较 两组性别、年龄、BMI、饮酒史、高血压史、冠心病史、TC、TG、HDL-C、UA、Hcy及CRP水平均无统计学差异(均P>0.05);CWI组吸烟、LDL-C水平及颈动脉不稳定斑块例数均高于IWI组,差异有统计学意义(P<0.05);IWI组合并糖尿病例数高于CWI组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 两组基线临床资料比较
2.2两组血管病变情况比较 CWI组颈内动脉(ICA)狭窄例数(32例)高于IWI组(21例),差异有统计学意义(χ2=4.972,P<0.05);IWI组MCA及椎基底动脉(VBA)狭窄例数(38例、17例)高于CWI组(14例、8例),有统计学差异(χ2=23.599、4.350,均P<0.05);CWI组与IWI组ACA(6例、7例)及PCA(9例、8例)狭窄例数无明显差异(P>0.05);IWI组多支血管病变例数(34例)高于CWI组(18例),差异有统计学意义(P<0.05)。
脑分水岭梗死属于脑梗死的特殊类型,目前对分水岭梗死的病理生理过程尚不明确,探讨分水岭梗死的病因及发病机制仍为研究热点。传统上,血流动力学障碍已被广泛认为是分水岭梗死的原因〔5〕,但微栓子及栓子清除能力受损也可能是其发病原因〔6〕。Caplan 等〔7〕认为分水岭梗死与血流动力学障碍、低灌注和栓塞的相互作用有关,在血管狭窄远端的低灌注区域引起栓子清除障碍,在侧支循环不良的情况下,在低灌注区域出现脑梗死。不同类型和亚型的脑分水岭梗死发病机制是否存在差异仍有争议,在CWI中,前分水岭梗死的患者比后分水岭梗死的患者更容易出现严重的ICA狭窄,IWI与血流动力学障碍有关,在早期神经功能恶化和恢复期预后不良情况比CWI更常见,容易出现不良预后〔8〕。
本研究入组患者均经头颅CT检查排除出血,经头DWI检查证实为急性脑分水岭梗死,头DWI可发现较小的新发梗死灶,应用头DWI检查确定新发梗死灶的分布部位较头颅CT的准确性更高。本研究之所以选用CTA检查头颈部血管病变情况,是因为CTA在显示血管腔和血管壁的细微改变方面比较清晰,能够根据血管腔面积变化更加准确评价血管狭窄程度〔9〕,另外, CTA与导管血管造影术(DSA)在诊断颈内动脉完全或接近闭塞方面有很好的相关性,在证实超声诊断颈内动脉完全闭塞或接近闭塞的结果时,CTA被认为是DSA的一种替代检查手段。应用CTA检查头颈部血管病变,与DSA相比,具有无创、简便快捷、相对安全的优点〔10〕。
董斌等〔11〕研究结果显示在性别、年龄、高血压史方面,CWI和IWI两组无明显差异,但在吸烟、颈动脉斑块形成、ICA狭窄方面,CWI组发生率高于IWI组;而伴糖尿病、颅内动脉狭窄方面,IWI组发生率高于CWI组,提示 CWI 和 IWI 在颅内外血管病变程度上存在一定差异。朱延霞等〔12〕研究结果显示CWI 组LDL-C水平及颈动脉不稳定斑块例数均高于IWI组,IWI组MCA 狭窄例数高于CWI组,差异有统计学意义,并提出分水岭梗死的形成与ICA、MCA狭窄或闭塞密切相关,MCA狭窄是 IWI 的重要危险因素,LDL-C水平升高及颈动脉不稳定斑块是 CWI 的重要危险因素。本研究结果与上述研究结果部分一致。
吸烟是颅外颈内动脉重度狭窄或闭塞的独立危险因素〔13〕,长期吸烟可损伤血管内皮功能,使动脉弹性降低,促进动脉硬化的发生与发展。Shen 等〔14〕研究表明,血 LDL-C水平升高增加颈动脉狭窄发生的风险。还有文献〔15〕报道高脂血症为颈动脉重度狭窄(70%~99%)的独立危险因素,随着血LDL-C水平的升高,颈动脉重度狭窄与轻中度狭窄患者间有明显差异,LDL-C水平对重度颈动脉狭窄的发生起到重要作用。不稳定性颈动脉粥样硬化斑块与血LDL-C值升高有明显相关性〔16〕,不稳定斑块者血LDL-C水平高于无斑块及稳定斑块者〔17〕,而且血低密度脂蛋白与高密度脂蛋白浓度比值的增高和颈动脉粥样硬化斑块的不稳定性也密切相关〔18〕。DeMarco 等〔19〕简明地阐述了不稳定斑块包括富含脂质的坏死核心和覆盖的薄纤维帽、斑块炎症、裂隙斑块和斑块内出血。耿延磊等〔20〕报道不稳定斑块是分水岭梗死进展的独立危险因素,脱落的斑块可引起动脉到动脉栓塞或继发血栓形成。
颈动脉易损斑块是CWI的重要危险因素,微栓塞在其发病过程中起重要作用。颅内外动脉重度狭窄或闭塞是皮质下型分水岭梗死的重要危险因素,血流动力学障碍是其发病机制,皮质下型病情更严重,恶化概率更高,预后更差〔21〕。皮质下型分水岭梗死脑血管狭窄所占比例高于CWI〔22〕。有文献〔23〕报道ICA、MCA、VA狭窄与分水岭梗死关系密切,CWI血管病变主要以轻-中度狭窄为主,皮质下型主要以重-闭塞为主。分水岭梗死中,MCA与ICA狭窄的发生率显著高于其他颅内血管狭窄的发生率,IWI组MCA狭窄的发生率显著高于CWI组,其中IWI与MCA重度狭窄或闭塞关系密切〔24〕。欧鸿儒等〔9〕报道IWI组出现异常低灌注比例高于CWI组,差异有统计学意义,低灌注是IWI重要的诱发因素且与预后不良有关,IWI较CWI预后差。
糖尿病与脑梗死患者的颅内动脉病变密切相关,糖尿病性脑梗死患者的动脉粥样硬化程度及血管狭窄程度明显较非糖尿病性脑梗死严重〔25〕。有研究〔26〕表明与非糖尿病组患者相比,糖尿病组患者颅内动脉多支狭窄率更高,受累动脉更多,糖尿病性脑血管病变存在病变广泛的特点,同时还提出糖尿病患者颅内动脉多支狭窄率高可能与内皮微粒增多、内皮功能损伤较严重有关。本研究结果说明糖尿病对血管损害严重而广泛,同时表明IWI患者中MCA狭窄更多见。方良等〔27〕研究分水岭脑梗死患者颅内外血管狭窄情况,多支血管狭窄较单支血管狭窄多见,皮质下型前循环血管的狭窄率显著高于皮质型,颅内外血管狭窄以MCA 最为常见,ICA次之;皮质前型、皮质下型前循环多支血管狭窄率显著高于皮质后型。IWI患者发病原因多为血管狭窄或闭塞所致,TCD 检查可发现血流速度增快并有涡流,DSA 检查可见血管狭窄。CWI患者发病原因多与微栓子及栓子清除能力下降有关,TCD 检查可发现血流及频谱未见明显异常,DSA 检查可见溃疡斑块〔28〕。王雪等〔29〕报道在IWI患者中,存在 MCA 狭窄或闭塞者高于 ICA 狭窄或闭塞者,差异有统计学意义。本研究与上述研究结果一致。在不同亚型IWI中,融合性IWI和串珠样脑梗死 ICA或MCA严重狭窄发生率高,融合性IWI和串珠样脑梗死是 ICA 或 MCA 严重狭窄的有效预测因子〔30〕。刘家敏等〔31〕报道了不同类型 IWI 均与 MCA 狭窄密切相关,但融合型IWI是 ICA 串联狭窄发生的有效预测因子,ICA 串联狭窄在融合型IWI更多见。
本研究通过头颈部CTA发现MCA及ICA狭窄或闭塞是脑分水岭梗死的主要血管病变特点,其中MCA狭窄或闭塞主要与IWI有关,IWI的发病机制主要与血流动力学障碍和低灌注相关。吸烟、血LDL-C水平升高、颈动脉不稳定斑块形成及ICA狭窄为CWI的重要危险因素,微栓子脱落及栓子清除能力障碍在CWI发病过程中可能起到重要作用,糖尿病对血管损害严重而广泛。因此,评估脑分水岭梗死患者颅内外血管病变情况比较重要,尽早识别疾病风险,根据血管病变特点给予有针对性的治疗措施,积极控制危险因素,可抑制病情进展,减少脑卒中复发率及致残率,改善预后,有利于脑卒中二级预防。