3D-TOF MRA對大腦中動脈閉塞后側枝循環及其與腦梗死相關性的研究

北京大學深圳醫院醫學影像科(廣東 深圳 518036）

向先俊 鄒立秋 劉鵬程江錦趙 馮 飛 言偉強

大腦中動脈（MCA）閉塞是缺血性腦血管病的常見病因之一。按牛津郡社區卒中研究分型，大腦前循環梗死（ACI）占全部腦梗死患者的51%，其主要原因是大腦中動脈閉塞，大腦中動脈閉塞的發病率明顯高于大腦前、后動脈閉塞[1,2]。MCA位于Willis環之外，因此MCA閉塞后不能通過Willis環建立有效側枝循環，缺血性腦病發生機率較高。但很多臨床及影像資料表明，MCA閉塞后臨床表現有很大差異性，腦梗死面積大小也變化很大。這是因為大腦中動脈閉塞后，可以通過軟腦膜血管吻合（LMA）與同側大腦前動脈（ACA）、大腦后動脈（PCA）之間建立側枝循環，部分代償腦缺血區的血液供應。因此，當MCA閉塞發生后，快速、準確評估LMA的側枝循環代償狀況，對臨床積極抑或保守治療，預后好壞，都具有重要的指導意義。DSA是評價腦動脈側枝代償的金標準，但它屬損傷性檢查，費時，術后神經系統并發癥為1-2%，容易造成繼發性梗塞[3]，因此不適合臨床廣泛應用。3D-TOF MRA顯示腦動脈簡便、實用，血管顯示較清晰，評價腦動脈狹窄或閉塞的準確率較高（與DSA對照3D-TOF MRA的準確率達87%[4]），因而成為臨床廣泛應用于腦動脈的一種檢查方法。觀察MCA閉塞病例的3DTOF MRA，常能發現病變同側的ACA、PCA出現偏利現象（與對側相比，血管增粗、分支增多、末稍延長）。有研究發現[5]，這種同側PCA的偏利現象代表有效LMA側枝代償的形成。以往文獻對ACA偏利現象的報導較少，對如何利用3D-TOF MRA簡單量化這種來自PCA、ACA的LMA側枝代償，及其所評估的這種代償狀況與腦梗死相關性的研究也不多見。本研究旨在觀察分析3D-TOF MRA在評價大腦中動脈閉塞后缺血區來自PCA、ACA的LMA側枝循環方面的作用，并研究3DTOF MRA所評估的LMA代償狀況與腦梗死大小之間的相關性，以期對臨床診治及預后此類疾病提供幫助。

資料和方法

1.1 資料 收集我科2008年6月至2010年8月期間經3D-TOF MRA診斷的MCA閉塞患者34例，其中男25例（73.5%），女9例(26.5%)，年齡45-76（平均，61.3歲）。所有患者均為首次急性發病，臨床表現為頭暈、頭痛或不同程度的神經癥狀，如對側軀體乏力、感覺障礙、偏癱，對側偏盲等，還有失語、失讀、失寫等言語障礙。全部病例經MRA檢查診斷為MCA—M1段閉塞。所有腦梗死均由T1WI、T2WI診斷。MRI檢查時間為出現臨床癥狀后的6至48小時部病例均行T1WI、T2WI平掃、3D-TOF MRA檢查。

另隨機選取了同時期我科行3D-TOF MRA檢查的36例無MCA狹窄或閉塞的健康組作為對照組，其中男26例（63.2%），女10例（36.8%），年齡43-72歲（平均，59歲）。

病例組與對照組之間性別構成、年齡大致相似。

表1 病例組及對照組中PCA偏利現象出現頻率

表2 病例組及對照組中ACA偏利現象出現頻率

表3 不同大小梗死灶組患者PCA代償平均得分比較

表4、不同大小梗死灶組患者ACA代償平均得分比較

1.2 方法

1.2.1 技術標準 應用德國Siemens 1.5T超導MR機，行SE序列橫斷面T1WI，T2WI和冠狀面T2WI掃描。T1WI TR=525ms，TE=l5ms；T2WI TR=4000ms，TE=96ms。橫斷面層厚5mm，冠狀面層厚5m。3D-TOF MRA，動脈期掃描選擇TR=36ms，TE=l0ms，偏轉角25°，層厚lmm，92-l04層，然后進行MIP后處理。

1.2.2 病例組與對照組 觀察并記錄病例組MCA閉塞患者同側PCA、ACA偏利現象的出現頻率，及對照組PCA、ACA偏利現象的出現頻率，對兩組偏利現象的出現頻率進行比較分析。

1.2.3 分組 記錄病例組MRI檢查結果，測量腦梗死灶大小，按大小[（長徑+短徑）/2]將梗死灶分為：小梗死（<3.0cm），包括無梗死灶、腔隙性腦梗死；中等梗死（3.0-5.0cm）；大梗死（>5.0cm）。

1.2.4 3D-TOF MRA顯示的PCA和ACA偏利現象的評價

1.2.4.1 PCA偏利現像的評價來自PCA的LMA側枝代償在3D-TOF MRA上表現為病變同側PCA的偏利現象，即同側PCA主干增粗，分支增多，末稍延長（如顳下動脈、距狀溝動脈及頂枕動脈增粗、延長），這是一個間接征象。利用Zeal and Rhoton’s法對大腦后動脈進行分段，顳下前、中、后動脈為P3段，距狀溝動脈和頂枕動脈為P4段。據此對MCA閉塞同側PCA和對側PCA進行比較并評分：3分，表示同側PCA與對側相比P3和P4兩個末稍段均增粗、延長；2分，表示同側PCA與對側相比P3或P4一個末稍段增粗、延長；1分，表示同側PCA末稍段與對側相當；0分，表示同側PCA末稍段比對側少或細小。

1.2.4.2 ACA偏利現象的評價ACA偏利現象以下—上觀（F—H）MRA所顯示的ACA為評分對像，在下—上觀MRA上，MCA閉塞同側ACA的偏利現象主要表現為主干增粗，額底、額前內側動脈等分支增粗、延長。ACA偏利現象評分標準：3分，表示MCA閉塞同側ACA對側有兩個分支增粗、延長現象；2分，表示同側ACA有一個分支增粗、延長；1分，表示同側ACA與對側ACA基本相似；0分，表示對側ACA分支較同側增粗、延長。

圖1 T2WI示腦部正常。圖2 3D-TOF MRA示左側MCA-M1段閉塞。左側額底、額前內側動脈明顯增粗、延長(粗箭)，顳下后動脈(短細箭)和距狀溝動脈、頂—枕動脈(長細箭)增粗、延長。圖3 T2WI示左側豆狀核腔隙灶。圖4 3D-TOF MRA示右側額底、額前內側動脈增粗、延長(粗箭)，顳下后動脈(短細箭)和距狀溝動脈(長細箭)增粗、延長。圖5 T2WI示左側額、頂葉腔隙性腦梗塞。圖6 3D-TOF MRA示左側ACA缺如。左側PCA主干明顯增粗，分支增多、增粗。圖7 T2WI示左側額、頂葉中等面積腦梗死。圖8 3D-TOF MRA示雙ACA、PCA主干及分支大致相似。

2.5 統計學分析 采用SPSS10.0軟件進行處理。病例組與對照組間PCA、ACA偏利現象出現頻率差異用χ2檢驗。不同梗死灶大小組間評分數比較采用方差分析，兩兩比較用q檢驗。

結 果

病例組共34例，3D-TOF MRA示所有患者MCA-M1段均出現閉塞。其中，大面積梗死12例（35.3%），中等面積梗死9例（26.5%），小面積梗死13例（39.2%）。梗死灶在MRI上均表現為較長T1、長T2信號區。小面積梗死組13例中有兩例無梗死灶。病例組中患者病變同側PCA、ACA偏利現象出現頻率見表3、4。這些偏利現象表現為同側PCA、ACA主干、分支較對側增粗，分支增多、延長，如PCA表現為主干增粗，兩個終末支（距狀溝動脈和頂枕動脈）增粗、延長，及顳下支增粗、延長；ACA表現為主干增粗，額底、額前內側動脈增粗、延長。各個不同大小腦梗死組的PCA、ACA偏利現象評分均符合正態分布。

對照組中，所有3D-TOF MRA均表現正常，未出現MCA狹窄或閉塞，無腦梗死發生，PCA、ACA偏利現象出現頻率詳見表1、2。

2.1 34病例組中，PCA出現偏利現象有24例（評分≥2，70.6%），ACA出現偏利現象有14例（評分≥2，41.2%）。36例對照組，PCA出現偏利現象有2例（評分≥2），ACA出現偏利現象有5例（評分≥2）。兩組之間PCA、ACA偏利現象出現頻率均有統計學差異（P<0.1）。（表1、2）

2.2 不同大小腦梗死組PCA偏利現象評分比較 小梗死組患者PCA偏利現象評分高于中等（P<0.05）、大梗死組（P<0.01）PCA代償評分，中等梗死組患者PCA評分高于大梗死組PCA評分（P<0.01）。（表3）

2.3 不同大小梗死組ACA偏利現象評分比較 小梗死組患者ACA偏利現象評分高于中等（P<0.05）、大梗死組（P<0.01）ACA代償評分，中等梗死組患者ACA評分高于大梗死組ACA評分（P<0.01）。（表4）

討 論

3.1 MCA與PCA、ACA之間LMA側枝循環的血管解剖 LMA是指聯系2個供應不同區域的主要腦血管之間的軟腦膜細小血管，是不同區域血管間的端—端吻合。這些血管廣泛分布在腦表面的軟腦膜上，直徑從200u到600u不等。

ACA與MCA之間的吻合包括：①ACA邊緣支的額后內支在中央前溝與MCA的中央前支、ACA的中央旁支在中央溝與MCA的中央支、ACA的楔前支在中央后溝與MCA的頂前支之間存在端一端吻合。②ACA邊緣支的額內前、中間支在額上溝與MCA的眶額上支、ACA的楔前支在頂內溝與MCA的頂后支之間存在枝狀吻合。③ACA的眼眶支與MCA眼眶嘴支、ACA的額極支與MCA眶額支之間存在橫向或間接吻合。

PCA與MCA之間吻合包括：①MCA的顳支與PCA的顳支、MCA的角回支或顳后支在頂枕溝上部或頂內溝下部與PCA的頂枕動脈之間存在端—端吻脈。②大腦中動脈顳后支與大腦后動脈距狀溝動脈吻合[6,7]。

3.2 MCA閉塞后側枝循環的病理生理 當MCA閉塞后，由于病變血管遠側區域的血流灌注減少，顱內動脈立即啟動自身調節功能進行代償，建立側枝循環部分代償缺血區的血液供應。這些側枝循環包括來自PCA、ACA的LMA，顱內、外動脈吻合（如腦膜中動脈、眼動脈）等。其中LMA是主要的側枝代償方式，這種側枝循環建立迅速，MCA閉塞發生后可立即形成有效側枝血供，盡管LMA這種血管吻合得到最大程度開放需要數天至數周的時間[8]。除了代償時間外，影響LMA開放的其它因素包括血壓、動脈粥樣硬化、血管擴張因素、血管通透因子等[9]，本組病例中從MRA上觀察到影響因素主要是動脈粥樣硬化引起的血管狹窄或閉塞。

3.3 3D-TOF MRA對LMA側枝代償的評價 LMA這種血管吻合非常細小，3D-TOF MRA無法對其進行直接觀察、評價。但當MCA閉塞后，通過3D-TOF MRA常能觀察到病變同側的PCA、ACA主干增粗、分支增多、增粗、延長，即同側PCA、ACA偏利現象。本組病例中觀察到PCA偏利現象包括主干增粗，三個主要分支，即顳下動脈、距狀溝動脈、頂—枕動脈增粗、延長。ACA的偏利現象在3D-TOF MRA（F—H）上表現為主干增粗，主要分支額底、額前動脈增粗、延長。

Akihiro Uemura[5]等利用3DTOF MRA和DSA對25例單側MCA—M1段閉塞病例組和56例正常對照組PCA進行比較研究，證實這種PCA的偏利現象代表從PCA到MCA供血區的LMA側枝循環的形成。本研究34例病例組中，PCA出現偏利現象的有24例（70.6%），而36例對照組中僅出現2例，兩者之間有統計學差異（P<0.01）（表1），表明3D-TOF MRA能較準確地對MCA閉塞后來自PCA的LMA側枝循環進行間接評價。

以往研究中，關于MCA閉塞后來自ACA的LMA側枝代償報導較少，有報導指MCA閉塞后少數病例可見同側ACA血管增粗，但兩側血管分支無明顯差異[2]。本組研究中，以下—上觀（F—H）MRA為觀察對象，發現不少病例可觀察到病變同側ACA主干增粗，額底、額前動脈等分支增粗、延長，出現這種偏利現象的有14例（41.2%），出現頻率低于PCA，但與對照組相比仍有統計學差異（P<0.01）（表2），說明3D-TOF MRA也能較好地間接評價這種來自ACA的LMA側枝循環。這在相關文獻中尚無提及。

3.4 3D-TOF MRA對PCA、ACA偏利現象的評分與腦梗塞面積之間的關系 相關文獻中關于利用3D-TOF MRA對MCA閉塞患者來自PCA、ACA的LMA側枝循環代償狀況進行簡單量化評估并將其與腦梗死大小進行相關性研究的報導少見。本研究中，將3D-TOF MRA所顯示的病變同側PCA、ACA進行評分，同時將MRI（T1WI、T2WI）所顯示腦梗死按面積大小分為三組（大、中等、小），對三個不同大小腦梗死組相應PCA、ACA偏利現象評分進行組間比較分析，結果顯示大梗死、中等梗死、小梗死三個組中PCA、ACA的偏利現象評分依次增高，且組間比較均具體統計學差異（表3、4），這說明可以利用3D-TOF MRA對來自PCA、ACA的LMA側枝代償狀況進行簡單量化，而且這種量化評分與腦梗死面積之間有密切的相關性，評分越高，腦梗死灶面積越小，反之則腦梗死越嚴重。因此，MCA閉塞后早期迅速利用3D-TOF MRA對來自PCA、ACA的LMA側枝循環狀況進行簡單的量化評估，對臨床治療、預后有重要的參考價值。另外，在MCA閉塞的病例中，有兩例腦部MRI顯示無腦梗死發生，而3D-TOF MRA則顯示病變同側PCA、ACA有明顯的偏利現象，這也反映了LMA的代償作用非常重要。

大腦中動脈閉塞后，3D-TOF MRA可以通過觀察病變同側PCA、ACA的偏利現象間接評價來自PCA、ACA的LMA側枝循環狀況。3D-TOF MRA所評估的LMA代償狀況與腦梗死面積有明確相關性。發病早期進行3DTOF MRA檢查對臨床診治及預后大腦中動脈閉塞患者有重要的參考價值和指導意義。

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