豆紋動(dòng)脈和腦小血管病相關(guān)特征與豆紋動(dòng)脈區(qū)域梗死亞型的關(guān)系研究*

任思勰,姚海波,張園園,鄧珍萍,于 霞

(1.四川省成都市第二人民醫(yī)院影像科 610000;2.四川省成都市婦女兒童中心醫(yī)院醫(yī)務(wù)部 611731;3.四川省成都市婦女兒童中心醫(yī)院檢驗(yàn)科 611731)

豆紋動(dòng)脈(lenticulostriate artery,LSA)主要供應(yīng)基底神經(jīng)節(jié)區(qū)域的血供,對(duì)于維持大腦代謝最活躍的細(xì)胞核功能至關(guān)重要[1-3]。LSA是垂直起源于大腦中動(dòng)脈(middle cerebral artery,MCA)的無(wú)側(cè)支末梢動(dòng)脈,故該供血區(qū)域更易發(fā)生血流改變,引起局部缺血導(dǎo)致梗死[4-5]。LSA區(qū)域梗死根據(jù)發(fā)病機(jī)制分為兩類:(1)分支動(dòng)脈粥樣硬化疾病(branch atheromatous disease,BAD),MCA主干的斑塊阻塞LSA開口,或LSA起始部微動(dòng)脈粥樣硬化閉塞;(2)近期腔隙性梗死(lacunar infarct,LI),由于腦小血管疾病(cerebral small vessel disease,CSVD)導(dǎo)致小血管遠(yuǎn)端纖維素樣壞死或脂質(zhì)透明樣變[6-8]。由于穿支動(dòng)脈解剖結(jié)構(gòu)細(xì)微,基于活體研究相應(yīng)區(qū)域卒中的發(fā)病機(jī)制具有挑戰(zhàn)性。近年來(lái),新的影像技術(shù)高分辨率血管壁成像(high resolution vessel wall magnetic resonance imaging,HRVW-MRI)有助于深入研究穿支動(dòng)脈的解剖結(jié)構(gòu)及梗死類型[1,3,9-10]。XIE等[1]通過(guò)評(píng)估LSA的形態(tài)學(xué)特征,認(rèn)為L(zhǎng)SA數(shù)量減少和MCA M1段斑塊與基底節(jié)區(qū)LI有關(guān)。WANG等[9]研究發(fā)現(xiàn),合并MCA狹窄的LSA區(qū)域梗死組的LSA平均長(zhǎng)度減小。上述僅局限于LSA形態(tài)特征的探索研究,而以發(fā)病機(jī)制為基礎(chǔ)的影像學(xué)特征未被納入分析,LSA形態(tài)聯(lián)合CSVD指標(biāo)與LSA區(qū)域梗死亞型之間的關(guān)系也尚不明確。本文通過(guò)HRVW-MRI可視化LSA的形態(tài)并結(jié)合CSVD指標(biāo)及臨床資料,探討LSA區(qū)域梗死亞型(BAD和LI)的特征及影響因素,現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2020年9月至2022年6月成都市第二人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治的44例LSA供血區(qū)首次單發(fā)近期梗死患者資料。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)入院擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)提示LSA供血區(qū)域(半卵圓中心、側(cè)腦室旁及基底節(jié)區(qū)層面)[11]存在首次單發(fā)近期梗死灶;(2)起病3 d內(nèi)完成頭部平掃、磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)和HRVW-MRI檢查;(3)MRA提示病灶側(cè)MCA M1段未見(jiàn)明顯狹窄或狹窄程度<50%;(4)有入院美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表(national institute of health stroke scale,NHISS)評(píng)分[12]和24 h內(nèi)的生化指標(biāo)。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)頸動(dòng)脈超聲或CT血管造影(CT angiography,CTA)結(jié)果提示病變側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄≥50%;(2)病灶側(cè)顱內(nèi)外血管閉塞、夾層及血管炎等病變;(3)存在潛在的心源性栓塞因素。41例患者分為BAD組(25例)和LI組(19例),選取同期20例健康體檢人群作為正常組。64例研究對(duì)象中男42例,女22例,年齡25～87歲,平均(62.30±13.79)歲。BAD組MCA M1段斑塊多位于上壁。本研究通過(guò)成都市第二人民醫(yī)院倫理委員會(huì)審查(批號(hào):2021016)。

1.2 方法

1.2.1掃描協(xié)議

所有入組患者均采用3.0T(SIGNA Pioneer,美國(guó)GE Healthcare公司)設(shè)備掃描,標(biāo)準(zhǔn)頭顱線圈。取仰臥位,行DWI、T2WI、T2 FLAIR 、3D-TOF MRA和HRVW-MRI CUBE T1掃描。掃描參數(shù):(1)DWI。b值為0,1 000 s/mm2。TR/TE為3 845.0/76.8 ms,層厚5.0 mm,間距1.5 mm,層數(shù)21,FOV 240×240,總掃描時(shí)間31 s。(2)T2WI。TR/TE為5 098.0/106.2 ms,層厚5.0 mm,間距1.5 mm,層數(shù)22,FOV 240×240,總掃描時(shí)間56 s。T2 FLAIR:TR/TE為8 400/120 ms,層厚5.0 mm,間距1.5 mm,層數(shù)22,FOV 240×240,總掃描時(shí)間143 s。(3)3D-TOF MRA。TR/TE 為minimum/3.4 ms,FOV 220×220,翻轉(zhuǎn)角15°,層厚1.2 mm,層數(shù)256,體素0.6 mm×0.6 mm×0.6 mm,總掃描時(shí)間173 s。(4)HRVW-MRI CUBE T1。3D CUBE T1掃描范圍為全腦,冠狀面覆蓋,加脂肪抑制技術(shù)。TR/TE為1 200/21 ms,FOV 200×200,層厚0.6 mm,層數(shù)256,體素0.6 mm×0.6 mm×0.6 mm,掃描時(shí)間560 s。

1.2.2圖像處理及指標(biāo)評(píng)估

所有圖像均由經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)生利用GE ADW4.7工作站進(jìn)行后處理及分析,15 d后再次評(píng)估,取兩次測(cè)量的平均值。(1)梗死病灶特征分析。在DWI上評(píng)估病灶的最長(zhǎng)徑和累及層面,基于體積模塊測(cè)量病灶的體積。在HRVW-MRI多平面重建圖像(multi-planar reconstruction,MPR)上觀察MCA M1段斑塊的空間分布與多條LSA開口的關(guān)系,MCA M1段局限性偏心斑塊位于LSA分支開口附近,歸為BAD。MCA M1段未見(jiàn)明顯斑塊,且LSA開口可見(jiàn),此類歸為L(zhǎng)I。 (2)LSA形態(tài)特征的評(píng)估。CUBE T1冠狀位最小密度投影(coronal minimum intensity projection,Cor-Min IP)生成可視化LSA圖,厚度10～20 mm。起源于MCA M1段的LSA均納入分析,LSA形態(tài)特征包括:主干及分支的數(shù)量、總長(zhǎng)度和平均長(zhǎng)度。主干定義為直接起源于MCA的這部分LSA。分支定義為部分LSA主干發(fā)出的分支血管或無(wú)分支的主干(即單個(gè)血管);將LSA長(zhǎng)度>5 mm納入分析。當(dāng)血管分支開口距離MCA起始部<5 mm時(shí),每個(gè)主干需要單獨(dú)測(cè)量計(jì)算(因?yàn)?0%的分支起源共干);當(dāng)血管分支開口較遠(yuǎn)時(shí),主干的測(cè)量和計(jì)算以最長(zhǎng)的分支為準(zhǔn)?？傞L(zhǎng)度被認(rèn)為是所有LSA長(zhǎng)度之和[11]。平均長(zhǎng)度=總長(zhǎng)度/分支數(shù)。 (3)CSVD相關(guān)指標(biāo)的評(píng)估。血管來(lái)源的白質(zhì)高信號(hào)(white matter hyperintensities,WMH)在T2WI/T2 FLAIR上表現(xiàn)為斑片狀或大片融合狀高信號(hào)[6],對(duì)深部白質(zhì)和側(cè)腦室周圍的白質(zhì)高信號(hào)進(jìn)行Fazekas評(píng)分[13]。血管周圍間隙擴(kuò)大(enlarged perivascular space,EPVS)定義為T2WI/T2 FLAIR上平行于血管走向呈細(xì)線或圓形結(jié)構(gòu),與腦脊液信號(hào)類似,直徑通常<3 mm[14]。腔隙灶(3～15 mm)表現(xiàn)為與腦脊液相似的信號(hào),T2 FLIAR圖像上環(huán)繞1圈高信號(hào)或全部高信號(hào)[15-16]。EPVS和腔隙灶的評(píng)估均在LSA供血區(qū)域評(píng)定。全腦皮層萎縮采用GCA量表進(jìn)行評(píng)分[17],見(jiàn)圖1～3。

A:TOF-MRA示右側(cè)MCA M1段未見(jiàn)明顯狹窄;B:血管壁CUBE T1冠狀位最小密度投影示右側(cè)MCA M1段LSA的走行,左上角顯示該區(qū)域MCA的血管斷面,上壁可見(jiàn)偏心性增厚;C:擴(kuò)散加權(quán)成像示右側(cè)側(cè)腦室旁-基底節(jié)區(qū)急性腦梗死,病灶累及3個(gè)層面;D、E:深部白質(zhì)和側(cè)腦室周圍的白質(zhì)高信號(hào),Fazekas評(píng)分均為1分。圖1 1例分支動(dòng)脈粥樣硬化患者影像資料

A:冠狀位最小密度投影示重建LSA形態(tài);B:相應(yīng)區(qū)域LSA走行圖。圖3 LSA示意圖

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 BAD組和LI組病灶特性比較

BAD組入院NHISS評(píng)分高于LI組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表1。

表1 BAD組和LI組的病灶特性比較

2.2 3組LSA形態(tài)特征和CSVD指標(biāo)比較

3組高血壓患病率、低密度脂蛋白(LDL)水平、LSA總長(zhǎng)度和腔隙灶發(fā)生率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。BAD組和LI組高血壓患病率、LDL水平高于正常組(P<0.05);BAD組和LI組LSA總長(zhǎng)度短于正常組,且BAD組短于LI組(P<0.05);LI組腔隙灶發(fā)生率高于BAD組和正常組(P<0.05),見(jiàn)表2。

表2 3組LSA形態(tài)特征及CSVD指標(biāo)比較

2.3 LSA區(qū)域梗死的多因素logistic回歸分析

以是否存在LSA區(qū)域梗死為因變量(0=正常組,1=BAD組,2=LI組),將單因素分析差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素納入多因素logistic回歸分析。結(jié)果顯示,以正常組作為對(duì)照,LDL、LSA總長(zhǎng)度是LSA區(qū)域梗死(BAD或LI發(fā)生)的影響因素(P<0.05);以BAD組作為對(duì)照,LSA總長(zhǎng)度、腔隙灶是LI發(fā)生的影響因素(P<0.05),見(jiàn)表3。

表3 LSA區(qū)域梗死的多因素logistic回歸分析

3 討 論

本研究通過(guò)聯(lián)合HRMR-VWI、DWI及T2 FLAIR技術(shù)對(duì)BAD、LI和正常組的LSA特征、CSVD相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行比較,并分析其與LSA區(qū)域梗死亞型的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn),BAD組的LSA總長(zhǎng)度最短,LI組次之,正常組的LSA總長(zhǎng)度最長(zhǎng);LI組的腔隙灶所占比例較大(52.6%)。LSA總長(zhǎng)度越短,LDL水平越高,更容易發(fā)生LSA區(qū)域梗死(BAD或LI);LSA總長(zhǎng)度越長(zhǎng),同時(shí)存在腔隙灶,更容易發(fā)生LI。聯(lián)合LSA特征和CSVD指標(biāo)能更全面地反映LSA區(qū)域梗死的發(fā)病機(jī)制,為該區(qū)域梗死患者的危險(xiǎn)分層及個(gè)體化治療提供影像學(xué)依據(jù)。

研究表明,高血壓及高血脂是急性缺血性卒中的病因[18],且LDL水平與缺血性卒中發(fā)病率呈正相關(guān)[19]。在LSA區(qū)域單發(fā)梗死(BAD和LI)的患者中,作者發(fā)現(xiàn)高血壓的比例明顯高于正常組,較高的LDL水平與BAD和LI有關(guān),與上述文獻(xiàn)結(jié)果一致。

本研究收集了MCA無(wú)中重度狹窄的LSA區(qū)域梗死患者,發(fā)現(xiàn)BAD組和LI組的病灶最長(zhǎng)徑≥1.5 cm、累及層面≥3個(gè)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),表明以往研究[2,10,20]對(duì)LSA區(qū)域梗死亞型的定義并不準(zhǔn)確。通過(guò)觀察MCA M1段有無(wú)斑塊及斑塊的位置,發(fā)現(xiàn)BAD組MCA斑塊多位于上壁,此位置多是LSA分支的開口部位,這就為BAD的發(fā)病機(jī)制提供了證據(jù)。XIE等[1]研究比較了LI與正常側(cè)的LSA特征,發(fā)現(xiàn)LI組的LSA分支及長(zhǎng)度均減少。JIANG等[11]研究表明LSA分支數(shù)量、腔隙灶的存在和深部白質(zhì)高信號(hào)可能與不同類型的近期皮質(zhì)下梗死有關(guān)。本研究與上述結(jié)果一致,原因可能為:BAD的發(fā)病機(jī)制是動(dòng)脈粥樣硬化和炎癥的作用[21],當(dāng)MCA主干的斑塊阻塞LSA開口,或LSA起始部微動(dòng)脈粥樣硬化,導(dǎo)致LSA近段閉塞,LSA主干甚至整個(gè)血管管腔不可視。與BAD不同的是,LI的病理機(jī)制被認(rèn)為是血管末端的脂質(zhì)玻璃樣變性,是介于長(zhǎng)期高血壓引起的微動(dòng)脈粥樣硬化和重度高血壓引起的纖維蛋白樣壞死之間的中間病理病變[7],該過(guò)程的改變引起LSA遠(yuǎn)側(cè)血管部分不通暢。

CSVD是由于動(dòng)脈粥樣硬化累及腦內(nèi)小血管的一組疾病[15]。根據(jù)CSVD的磁共振特征,主要表現(xiàn)為近期皮質(zhì)下梗死、腦白質(zhì)高信號(hào)、腔隙灶、腦微出血、血管周圍間隙擴(kuò)大和腦萎縮等[14-15]。常規(guī)的磁共振手段——DWI/T2 FLAIR僅可識(shí)別除腦微出血外的其他病變。腦內(nèi)粥樣硬化小血管的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力受損導(dǎo)致腦血流量減少和慢性腦灌注不足[22]。動(dòng)脈腔的阻塞引起急性缺血事件(LI)的發(fā)生,重度狹窄和低灌注累及深部白質(zhì)的多個(gè)小動(dòng)脈,導(dǎo)致不完全局部缺血性血管損傷,在影像學(xué)上表現(xiàn)為白質(zhì)高信號(hào)[6]。腔隙灶在某種程度上,被認(rèn)為是LI病灶的一種轉(zhuǎn)歸,當(dāng)腦深部小動(dòng)脈病變致腦組織梗死或出血時(shí),在巨噬細(xì)胞的作用下形成小腔隙[6,16]。因此,LI與WMH和腔隙灶具有相似的病理改變,這印證了腔隙灶是LI發(fā)生的影響因素。此外,本研究發(fā)現(xiàn)BAD組重度白質(zhì)病變比例(56.0%)高于LI組(36.8%),可能是BAD組大血管/分支動(dòng)脈開口處粥樣硬化斑塊的易損特性與WMH病變負(fù)荷程度存在正相關(guān),因?yàn)槠渑c頸動(dòng)脈斑塊具有相同的病理過(guò)程[23]。

本研究運(yùn)用HRVW-MRI明確穿支動(dòng)脈梗死機(jī)制的意義在于:LI患者的二級(jí)預(yù)防主要是抗血小板和控制高血壓等危險(xiǎn)因素[24],而載體血管斑塊所致穿支動(dòng)脈梗死患者的二級(jí)預(yù)防,除上述措施外,理論上的另一重點(diǎn)是抗動(dòng)脈粥樣硬化治療(他汀類藥物)以穩(wěn)定和逆轉(zhuǎn)斑塊[25]。

綜上所述,通過(guò)HRVW-MRI可視化LSA并結(jié)合CSVD指標(biāo),有助于鑒別LSA區(qū)域梗死亞型。LSA總長(zhǎng)度和腔隙灶可作為區(qū)別BAD和LI的影像學(xué)指標(biāo),并指導(dǎo)臨床最佳治療決策。但本研究亦存在局限性:(1)為避免兩組受混雜因素影響,僅納入典型病例,故樣本量較少;(2)由于部分患者缺乏磁敏感加權(quán)成像,故未對(duì)CSVD相關(guān)微出血指標(biāo)進(jìn)行分析,需在后續(xù)研究中進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)證。