腦分水嶺梗死研究進(jìn)展

馮靜宇 王大力

(河北聯(lián)合大學(xué)附屬醫(yī)院 河北唐山 063000)

腦分水嶺指腦動(dòng)脈(如ACA、MCA、PCA)交界區(qū)毛細(xì)血管吻合網(wǎng)往往呈帶狀分布，稱為分水嶺、邊緣帶或低壓帶。腦分水嶺梗死(watershed infarction CWI)，又稱邊緣帶梗死(borderzone infarcts)，是指腦內(nèi)相鄰動(dòng)脈供血區(qū)之間的邊緣帶發(fā)生的腦梗死，其發(fā)病率占缺血性腦血管病10%[1]。腦分水嶺梗死分型依據(jù)經(jīng)典的Bogousslavsky分類法分為3型:①皮質(zhì)型，包括皮質(zhì)前型和皮質(zhì)后型。皮質(zhì)前型:梗死發(fā)生于ACA與MCA皮質(zhì)支的邊緣帶，梗死灶呈楔形，尖端朝向側(cè)腦室體前外方，底朝向軟腦膜面，或者呈窄帶樣在側(cè)腦室上方平行大腦縱裂;皮質(zhì)后型:梗死發(fā)生于PCA與MCA皮質(zhì)支的邊緣帶，常位于顳頂枕交界區(qū)，呈楔狀，尖朝向側(cè)腦室后角或側(cè)腦室體后外方。②皮質(zhì)下型:梗死發(fā)生于大腦中動(dòng)脈皮層與深穿支的邊緣帶，梗死灶主要半卵圓中心或放射冠，病灶呈串珠樣或融合成條索狀，也可呈前后走行的線狀。③混合型:在椎一基底動(dòng)脈系統(tǒng)中，2條大血管供血的交界區(qū)發(fā)生的腦梗死稱為幕下腦分水嶺梗死，主要見于小腦上動(dòng)脈(SCA)和小腦前下動(dòng)脈(AICA)的交界區(qū)梗死，稱為小腦型腦分水嶺梗死。隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)的廣泛應(yīng)用，人們對CWI的認(rèn)識不斷深入，但其發(fā)病機(jī)制長期以來一直存在爭議。

1 顱內(nèi)外大血管狹窄或閉塞

盡管CWI的發(fā)病機(jī)制存在爭議，但CWI是嚴(yán)重血管狹窄或閉塞的信號已達(dá)成共識，學(xué)者們均認(rèn)為顱內(nèi)外大動(dòng)脈狹窄或閉塞與CWI密切相關(guān)。早有研究認(rèn)為腦分水嶺梗死的發(fā)病機(jī)制主要是狹窄動(dòng)脈遠(yuǎn)端血流動(dòng)力學(xué)障礙，屬于低灌注性腦梗死。Chaves等[2]研究發(fā)現(xiàn)一側(cè)頸動(dòng)脈狹窄或閉塞所致分水嶺梗死多表現(xiàn)為單側(cè)病變，嚴(yán)重的低血壓引起的分水嶺梗死多為雙側(cè)病變。Szabo等[3]發(fā)現(xiàn)頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄病變引發(fā)的急性腦梗死類型中，頸內(nèi)動(dòng)脈輕度狹窄者腦梗死病灶分布無特異性，頸內(nèi)動(dòng)脈重度狹窄或閉塞患者梗死灶多位于腦供血交界區(qū)。因而CWI是頸內(nèi)血管重度狹窄或閉塞的標(biāo)志。影像學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，伴有嚴(yán)重頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄者 CWI的發(fā)病率在19%～64%[4～6]。國內(nèi)報(bào)道CWI合并大腦中動(dòng)脈狹窄更常見，可能與亞洲人以顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄相關(guān)。白玉海等[7]發(fā)現(xiàn)CWI與頸內(nèi)動(dòng)脈系統(tǒng)狹窄率呈正向關(guān)系，且以大腦中動(dòng)脈多見。由于頸內(nèi)動(dòng)脈供應(yīng)大腦前動(dòng)脈及大腦中動(dòng)脈，如果頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄且(或者)側(cè)支循環(huán)不完善都會(huì)影響前循環(huán)，容易導(dǎo)致皮層前型分水嶺梗死。

2 血液動(dòng)力學(xué)改變

正常腦組織幾乎沒有能量儲(chǔ)備，腦組織血供中斷幾分鐘內(nèi)即出現(xiàn)腦組織缺血，若不及時(shí)恢復(fù)腦血流，腦組織出現(xiàn)不可逆性損傷。發(fā)熱、輸液反應(yīng)、腹瀉、大量出汗、不合理應(yīng)用降壓藥或自發(fā)性波動(dòng)性低血壓、重大手術(shù)等均可導(dǎo)致低血壓及有效循環(huán)血容量減少，腦血流循環(huán)在體循環(huán)中位置最高，而分水嶺區(qū)距心臟最遠(yuǎn)，是動(dòng)脈的末梢部位，故體循環(huán)低血壓或有效循環(huán)血量減少一旦導(dǎo)致腦組織處于持續(xù)低灌注狀態(tài)，則極易導(dǎo)致腦梗死。腦皮質(zhì)的主要?jiǎng)用}末端在軟腦膜內(nèi)彼此吻合成網(wǎng)，深部腦動(dòng)脈末端無吻合網(wǎng)故當(dāng)血壓下降時(shí)深部分水嶺區(qū)更易受影響。血流動(dòng)力學(xué)變化造成的低血壓和或低循環(huán)血容量被認(rèn)為是CWI的最常見原因。Brierley等通過降低猴體循環(huán)低血壓成功制成WSI動(dòng)物模型[8]。Howard等[9]報(bào)道了心血管意外后導(dǎo)致 CWI。陳龍飛等[10]對28例頑固性高血壓患者應(yīng)用快速降壓治療后出現(xiàn)了CWI。當(dāng)血壓突然下降30mmHg以上時(shí)，容易導(dǎo)致交界性腦梗死的發(fā)生。Mendelow[11]結(jié)扎大鼠頸內(nèi)動(dòng)脈后造成低血壓，遠(yuǎn)比單純低血壓更易產(chǎn)生WSI。這表明頸內(nèi)外動(dòng)脈在嚴(yán)重狹窄或閉塞的基礎(chǔ)上發(fā)生血流動(dòng)力學(xué)障礙，若機(jī)體調(diào)節(jié)機(jī)制不能滿足腦灌注就會(huì)產(chǎn)生CWI。Krapf等[12]指出串珠樣腦梗死可能只是由于簡單的血壓下降，而更長時(shí)間的缺血損害導(dǎo)致融合型腦分水嶺梗死的發(fā)生。

3 微栓塞

有少數(shù)學(xué)者強(qiáng)調(diào)WSI是由于頸部血管狹窄的殘端或閉塞處不穩(wěn)定斑塊脫落導(dǎo)致。Jorgensen等[13]最早報(bào)道從皮質(zhì)型分水嶺腦梗死患者觀察到小栓子的存在，而不是繼于腦血流量的下降。Beal等[14]報(bào)道了一位反復(fù)發(fā)作TIA最后出現(xiàn)偏癱患者，其尸檢發(fā)現(xiàn)了頸部不穩(wěn)定斑塊及分水嶺區(qū)的膽固醇栓子存在。Masude等[15]發(fā)現(xiàn)引起終末動(dòng)脈閉塞的栓子多為直徑30～50um的膽固醇晶體，而區(qū)域性梗死多為較大的纖維素栓子。也有人通過實(shí)驗(yàn)證明體積較小的栓子更易于堵塞分水嶺區(qū)血管。

4 微栓塞與血流動(dòng)力學(xué)協(xié)同作用

目前更多人認(rèn)為低灌注和動(dòng)脈－動(dòng)脈栓塞協(xié)同作用于伴有頸動(dòng)脈疾病的分水嶺腦梗死患者，導(dǎo)致CWI發(fā)生。之前有研究表明無論臨床研究還是尸檢都證實(shí)微栓塞和血流動(dòng)力學(xué)障礙共同作用于皮質(zhì)型分水嶺腦梗死。Ramez[16]等研究應(yīng)用PET評估腦灌注，應(yīng)用TCD記錄微栓子，為研究串珠樣分水嶺梗死發(fā)病機(jī)制提供了最直接證據(jù)，與以往認(rèn)為串珠樣分水嶺梗死與血流動(dòng)力學(xué)障礙有關(guān)不同，他認(rèn)為血流動(dòng)力學(xué)障礙影響了微栓子的清除導(dǎo)致串珠樣分水嶺腦梗死的發(fā)生。Caplan等[17]認(rèn)為，低灌注和相應(yīng)腦動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)改變影響微栓子的清除，同時(shí)血管狹窄造成湍流促進(jìn)血管壁斑塊的脫落，而分水嶺區(qū)是微栓子最容易滯留而又不易被清除的部位，從而導(dǎo)致CWI的形成。

5 Willis環(huán)血液代償及側(cè)支循環(huán)作用

Willis環(huán)血流代償對形成何種類型WSI的仍不清楚。正常情況下前后交通動(dòng)脈不開放，Wills環(huán)兩側(cè)及前后循環(huán)的血液互不相混合，當(dāng)一側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈嚴(yán)重狹窄或閉塞時(shí)，同側(cè)大腦半球的血液供應(yīng)有賴于完整的環(huán)前后交通支開放及頸外動(dòng)脈側(cè)支開放代償，供血代償不完全時(shí)，離狹窄或閉塞最遠(yuǎn)處的分水嶺區(qū)域即容易出現(xiàn)低灌注，在急性低灌注狀態(tài)下是否發(fā)生腦梗死大部分還取決于側(cè)支循環(huán)的建立情況。國內(nèi)張雄偉等[18]對100例一側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈閉塞患者采用經(jīng)顱多普勒超聲檢測其Willis環(huán)的側(cè)支循環(huán)通路，認(rèn)為一側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈閉塞患者，無Willis環(huán)側(cè)支循環(huán)和低比率的后交通動(dòng)脈側(cè)支開放與發(fā)生CWI相關(guān)。然而，殷萍等[19]研究了97例頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者Wills環(huán)血流代償資料，發(fā)現(xiàn)CWI組與非CWI組之間、各類型CWI之間Willis環(huán)開放后血流代償均無差異，Willis環(huán)對血管狹窄引起的腦缺血代償作用有限。國外研究有的認(rèn)為后交通開放可以防止CWI形成，同時(shí)也有人否定Willis環(huán)的代償作用，因此，Willis環(huán)開放對分水嶺區(qū)的保護(hù)作用尚難定論。

6 血管迂曲

Smoker等[20]提出了后循環(huán)顱內(nèi)段血管的迂曲是卒中的重要危險(xiǎn)因素，血管迂曲導(dǎo)致心臟泵的功能與動(dòng)脈彈性的匹配不合理，血流速度緩慢，低灌注造成動(dòng)脈遠(yuǎn)端特別是分水嶺區(qū)缺血缺氧;另外血管迂曲改變導(dǎo)致血管在拐角處受剪力的破壞，內(nèi)皮細(xì)胞損傷，誘發(fā)附壁血栓的形成，增加了血流動(dòng)力學(xué)障礙及血栓脫落導(dǎo)致腦卒中風(fēng)險(xiǎn)。

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