缺血性卒中患者的側(cè)支循環(huán)評(píng)估及其意義

張兆豐 李勤

[摘要] 缺血性卒中是危害人類健康的常見病和多發(fā)病。改善和恢復(fù)缺血區(qū)的血流灌注是治療缺血性卒中的關(guān)鍵，而良好的側(cè)支循環(huán)在這方面起著重要作用。因此對(duì)缺血性卒中側(cè)支循環(huán)的評(píng)估，有助于進(jìn)行個(gè)體化的治療方案選擇和指導(dǎo)臨床預(yù)后。本文將對(duì)側(cè)支循環(huán)的解剖結(jié)構(gòu)、評(píng)估方法和臨床意義進(jìn)行綜述。

[關(guān)鍵詞] 缺血性卒中；側(cè)支循環(huán)；再灌注；評(píng)估；預(yù)測(cè)因素

[中圖分類號(hào)] R743.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-9701（2016）06-0147-04

Evaluation and clinical significance of collateral circulation in patients with ischemic stroke

ZHANG Zhaofeng1 LI Qin2

1.Kunming Medical University， Kunming 650500， China； 2.Department of Neurology， Kunming Medical Univercity Fifth Affiliated Hospital， Kunming 661000， China

[Abstract] Ischemic stroke is a common and frequently-occurring disorder harming human heath .The key to treat the patients with ischemic stroke is to improve and recover cerebral perfusion， and the cerebral collateral circulation plays an important role in this respect. Evaluating collateral circulation system helps the scheme of ischemic stroke in a personalized selection， the evaluation of clinical outcomes and stroke risk stratification. In this article， we will review the anatomic structure of collateral circulation， evaluation methods and clinical significance.

[Key words] Ischemic stroke； Collateral circulation； Reperfusion； Evaluation； Predictor

腦卒中是嚴(yán)重危害人類健康的主要疾病之一。數(shù)字顯示，腦卒中在中國為第一位死亡和致殘?jiān)?，僅2010年中國年卒中死亡人數(shù)就高達(dá)170萬[1]。其中急性缺血性卒中（acute ischemic stroke，AIS）約占全部腦卒中的 80%。在臨床上，急性缺血性腦卒中患者的臨床癥狀和治療效果存在著不小差異，是因?yàn)槟壳凹毙匀毖阅X卒中治療最行之有效的方法在于盡可能爭取時(shí)間最快速度開通閉塞血管，恢復(fù)缺血區(qū)血流灌注以挽救缺血半暗帶組織，從而最大限度降低神經(jīng)功能缺損的癥狀。由于患者對(duì)急性缺血性卒中認(rèn)識(shí)不足，加之血管再通藥物應(yīng)用的時(shí)間窗極為苛刻，僅有極少數(shù)患者能及時(shí)到達(dá)醫(yī)院，而得到超早期血管再通獲益的機(jī)會(huì)[2]。近年來國內(nèi)外的研究發(fā)現(xiàn)，良好的側(cè)支循環(huán)的建立對(duì)急性缺血性腦卒中有著極其重大的意義，能夠減少梗死灶容積、改善預(yù)后，減低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)[3-6]。此外，為了對(duì)急性缺血性腦卒中患者進(jìn)行個(gè)體化治療，也需要對(duì)其側(cè)支循環(huán)進(jìn)行準(zhǔn)確而完整的評(píng)估[7]。本文將對(duì)側(cè)支循環(huán)評(píng)估方法及其在急性缺血性卒中的臨床意義進(jìn)行綜述，以期提高大家對(duì)其的認(rèn)識(shí)和關(guān)注，為臨床工作提供幫助。

1 側(cè)支循環(huán)的概念和代償機(jī)制及影響因素

1.1 概念

側(cè)支是指連接鄰近樹狀動(dòng)脈群的動(dòng)脈血管結(jié)構(gòu)，當(dāng)主要血管閉塞時(shí)，血流通過改變路徑來為閉塞血管供血區(qū)提供逆向的血流灌注。腦側(cè)支循環(huán)是指在大腦的供血?jiǎng)用}出現(xiàn)嚴(yán)重狹窄或閉塞時(shí)，血流通過新建立的循環(huán)途徑，來保證缺血組織血流量的穩(wěn)定[6]。

1.2 代償機(jī)制

人類大腦側(cè)支循環(huán)分為三級(jí)[6]。一級(jí)側(cè)支循環(huán)為Willis環(huán)。它是最重要的側(cè)支循環(huán)，通過前、后交通動(dòng)脈，能迅速使兩側(cè)大腦半球及前后循環(huán)的血流建立溝通。二級(jí)側(cè)支循環(huán)為眼動(dòng)脈、軟腦膜吻合支以及其他較小的吻合支。頸內(nèi)動(dòng)脈系統(tǒng)與頸外動(dòng)脈系統(tǒng)可以通過眼動(dòng)脈吻合支來溝通。另一條溝通顱內(nèi)外動(dòng)脈血管的重要途徑則可以通過軟腦膜吻合支來實(shí)現(xiàn)。三級(jí)側(cè)支循環(huán)為新生血管。腦血管狹窄或閉塞發(fā)生后，為了盡可能滿足腦的血液供應(yīng)，側(cè)支循環(huán)就開始建立或開放，但每個(gè)人在不同情況下側(cè)支循環(huán)建立的狀態(tài)差別很大。通常情況下，一級(jí)側(cè)支循環(huán)起重要作用，能迅速開放。如果血流量不能保障腦灌注的需求，二級(jí)側(cè)支循環(huán)隨即開放。如果還不能滿足腦灌注的需求，三級(jí)側(cè)支循環(huán)逐步開始建立。由于三級(jí)側(cè)支循環(huán)需要新生血管生成，故一般需要缺血發(fā)生較長時(shí)間后才能建立。

1.3 側(cè)支循環(huán)形成的影響因素

①血管的解剖變異：一級(jí)和二級(jí)側(cè)支循環(huán)能起作用是以血管結(jié)構(gòu)的完整性為重要前提，Willis環(huán)的完整性尤為重要。國外研究數(shù)據(jù)顯示，Willis環(huán)完整者在人群中約占50%，變異較多，最常見的變異動(dòng)脈是后交通動(dòng)脈變異[8]，表現(xiàn)為胚胎型大腦后動(dòng)脈，出現(xiàn)率為25%～32%[9]，使前后循環(huán)間的代償作用不能良好地完成。②危險(xiǎn)因素：年齡增加、持續(xù)性高血壓、高脂血癥和糖尿病會(huì)損傷血管的自身調(diào)節(jié)能力和內(nèi)皮功能，使三級(jí)側(cè)支循環(huán)建立能力受損[10-12]。③其他：狹窄或閉塞形成的時(shí)間越長，而且程度越重，側(cè)支循環(huán)形成的越好[6，13]。

2 腦側(cè)支循環(huán)的評(píng)估方法

目前評(píng)估腦側(cè)支循環(huán)的方法較多，總體上分為直接評(píng)估方法和間接評(píng)估方法兩類。直接評(píng)估方法包括數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography， DSA）、經(jīng)顱多普勒超聲（transcranial dollper，TCD）、計(jì)算機(jī)斷層掃描血管造影（computed tomography angiography，CTA）、磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）。

2.1 數(shù)字減影血管造影術(shù)

DSA是通過將注入造影劑前后兩次得到的圖像進(jìn)行減影，來得到清晰的血管成像的技術(shù)。因?yàn)槠淇煞从硞?cè)支循環(huán)的來源、代償血流的方向和速度以及側(cè)支代償?shù)母采w范圍，故國際上多數(shù)臨床試驗(yàn)研究將其作為評(píng)估側(cè)支循環(huán)的金標(biāo)準(zhǔn)。DSA對(duì)于腦側(cè)支循環(huán)評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)，目前國際上多采用Higashida等提出的ASITN/SIR血流分級(jí)系統(tǒng)來對(duì)側(cè)支血流進(jìn)行分級(jí)[14]，具體分級(jí)如下：0級(jí)：無側(cè)支血流建立；1級(jí)：有緩慢的側(cè)支血流建立，并灌注到缺血區(qū)域周邊；2級(jí)：有快速的側(cè)支血流建立，并灌注到缺血區(qū)域周邊；3級(jí)：血流緩慢但完全地灌注到缺血區(qū)域；4級(jí)：血流快速而完全地灌注到整個(gè)缺血區(qū)域。這個(gè)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)贏得了美國介入學(xué)會(huì)、介入放射學(xué)會(huì)及神經(jīng)放射治療學(xué)會(huì)的認(rèn)可與支持，但此標(biāo)準(zhǔn)不完善之處在于對(duì)于緩慢或快速的側(cè)支血流尚需要一個(gè)予以界定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。DSA作為腦側(cè)支循環(huán)評(píng)估的金標(biāo)準(zhǔn)，能動(dòng)態(tài)、清晰、直觀地觀察側(cè)支循環(huán)是其最大的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)在于為有創(chuàng)性檢查，費(fèi)用較高，患者接受程度偏低，以致在急性缺血性卒中患者中不能被普遍應(yīng)用，且注射對(duì)比劑的劑量和壓力的差異可影響遠(yuǎn)端血管的顯示。

2.2 經(jīng)顱多普勒超聲

TCD通過檢測(cè)顱內(nèi)動(dòng)脈血流的方向、速度及血流頻譜的形態(tài)能夠較為準(zhǔn)確地反映腦動(dòng)脈血管狹窄程度和腦側(cè)支吻合血管的情況。TCD評(píng)估不同動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)建立的標(biāo)準(zhǔn)如下[15]：前交通動(dòng)脈開放：病變側(cè)A1段血流方向朝向探頭；病變對(duì)側(cè)A1段血流方向不變，血流速度明顯增快，較病變側(cè)A1段增快>20%；壓迫對(duì)側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈，病變側(cè)A1段和大腦中動(dòng)脈血流信號(hào)明顯減少。后交通動(dòng)脈開放：病變側(cè)P1段血流速度增快>20%，基底動(dòng)脈血流速度>70 cm/s，壓迫對(duì)側(cè)頸總動(dòng)脈時(shí)P1段和基底動(dòng)脈流速增加尤為明顯。眼動(dòng)脈開放：病變側(cè)眼動(dòng)脈血流方向背向探頭。軟腦膜吻合側(cè)支通路開放：病變側(cè)大腦前動(dòng)脈或大腦后動(dòng)脈血流速度增快>對(duì)側(cè)30%，血流方向無改變。對(duì)頸內(nèi)動(dòng)脈（internal carotid artery，ICA）狹窄或閉塞的患者進(jìn)行側(cè)支循環(huán)評(píng)估時(shí)，TCD的可靠性很高，它評(píng)估前交通動(dòng)脈的敏感性和特異性優(yōu)于后交通動(dòng)脈[16]。在評(píng)價(jià)眼動(dòng)脈的側(cè)支吻合時(shí)也具有重要價(jià)值[17]。TCD評(píng)估腦側(cè)支循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)在于無創(chuàng)、便捷、低廉，可用于人群篩查，但缺點(diǎn)亦較明顯，顳窗條件差者準(zhǔn)確性明顯下降且檢查結(jié)果受操作者主觀影響。

2.3 計(jì)算機(jī)斷層掃描血管造影

CTA是非介入性的影像學(xué)技術(shù)，通過靜脈注射造影劑，用螺旋CT對(duì)充滿造影劑的血管進(jìn)行掃描，再經(jīng)計(jì)算機(jī)處理所得圖像來重現(xiàn)血管，能從不同角度顯示血管結(jié)構(gòu)，能較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)血管狹窄程度及側(cè)支循環(huán)的情況。目前常用的是基于CTA的軟腦膜側(cè)支評(píng)分（rLMC）[5]。該方法是基于狹窄或閉塞血管對(duì)側(cè)的動(dòng)脈延伸至患者患側(cè)大腦中動(dòng)脈（MCA）或頸內(nèi)動(dòng)脈顱內(nèi)段供血區(qū)的血流供應(yīng)。評(píng)估區(qū)域包括大腦前動(dòng)脈供血區(qū)、基底節(jié)區(qū)和外側(cè)裂部位及ASPECT區(qū)域的M1～M6區(qū)（基底節(jié)層面：M1為MCA前部皮質(zhì)，M2為島葉側(cè)面MCA皮質(zhì)，M3為MCA后部皮質(zhì)；基底節(jié)層面以上：M4為MCA前部皮質(zhì)，M5為MCA側(cè)部皮質(zhì)，M6為MCA后部皮質(zhì)）。評(píng)分系統(tǒng)依據(jù)各部位側(cè)支血流與對(duì)側(cè)正常血流的對(duì)比，可分為3級(jí)：0分（無側(cè)支血流供應(yīng)）；1分（與對(duì)側(cè)相比側(cè)支血流較少）；2分（與對(duì)側(cè)相比側(cè)支血流相等，甚至多于對(duì)側(cè)）。由于外側(cè)裂部位是軟腦膜側(cè)支供應(yīng)最遠(yuǎn)的區(qū)域，故給予的評(píng)分較高，相對(duì)應(yīng)的前述3級(jí)側(cè)支分別為0分、2分及4分。使用該方法評(píng)價(jià)側(cè)支循環(huán)的總分為20分，評(píng)分越高提示側(cè)支建立越好。在對(duì)Willis環(huán)的解剖變異進(jìn)行評(píng)估時(shí)，CTA的敏感性和特異性均大于90%，其準(zhǔn)確性很高，但對(duì)于發(fā)育不良的結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估時(shí)，其存在一定的局限性[18]。

2.4 磁共振血管成像

MRA通過利用血液中的質(zhì)子泵作為標(biāo)記物，在無需造影劑的情況下，在計(jì)算機(jī)的處理下顯示血管的形態(tài)，是觀測(cè)Willis環(huán)解剖結(jié)構(gòu)敏感性較高的技術(shù)。但是基于MRA的成像原理，信號(hào)的變換較復(fù)雜，容易產(chǎn)生偽影，可能不能真實(shí)地反映腦側(cè)支循環(huán)的情況[18]。研究顯示，MRA評(píng)估前交通動(dòng)脈的敏感性為89.2%，評(píng)估后交通動(dòng)脈的敏感性為81.3%[19]。MRA的局限性在于：對(duì)眼動(dòng)脈、脈絡(luò)膜前動(dòng)脈、腦膜淺表動(dòng)脈等小動(dòng)脈顯影不佳，無法明確判斷血流速度，由于血管角度、走形及血流的緩慢及不規(guī)則等影響，可能導(dǎo)致假陽性或假陰性的結(jié)果。

此外，腦側(cè)支循環(huán)評(píng)估的方法還有間接方法，其中包括TCD血流儲(chǔ)備功能測(cè)定、Xe-CT、SPECT、PET、CT灌注和MR灌注及磁共振動(dòng)脈自旋標(biāo)記灌注成像。目前臨床上應(yīng)用較普遍的間接方法是CT灌注和MR灌注成像。CT灌注成像可以在注射對(duì)比劑后顯示局部腦血容量（rCBV）、局部腦血流量（rCBF）和平均通過時(shí)間（MTT）等指標(biāo)，能夠反映組織的血管化程度，并能動(dòng)態(tài)反映腦組織的血流灌注情況。MR灌注成像在靜脈注射順磁性對(duì)比劑后，通過回波平面成像技術(shù)觀察成像的變化，同樣可計(jì)算出局部腦血容量（rCBV）、局部腦血流量（rCBF）和平均通過時(shí)間（MTT）等指標(biāo)，能夠顯示通過毛細(xì)血管網(wǎng)的血流情況，提供周圍組織氧和營養(yǎng)物質(zhì)的功能狀態(tài)。上述技術(shù)均通過評(píng)估缺血區(qū)的腦血流狀態(tài)來間接評(píng)估側(cè)支循環(huán)，因其無法明確指出側(cè)支代償?shù)难軄碓矗虼顺鼵T灌注和MR灌注成像外，其余方法在臨床上應(yīng)用尚不普及。

直接評(píng)估方法的優(yōu)點(diǎn)在于能有效明確側(cè)支代償?shù)难軄碓?，但缺點(diǎn)在于無法量化，這可以通過間接評(píng)估方法來彌補(bǔ)。而間接評(píng)估方法無法明確指出側(cè)支代償?shù)难軄碓?，?duì)于進(jìn)一步評(píng)估代償血管能否滿足腦灌注、是否需要進(jìn)一步干預(yù)形成了阻礙。因此，最好的方法是將二者結(jié)合起來，完美地進(jìn)行側(cè)支循環(huán)評(píng)估。

3 側(cè)支循環(huán)的臨床意義

3.1 預(yù)后評(píng)估

臺(tái)灣學(xué)者對(duì)急性缺血性卒中患者進(jìn)行靜脈溶栓治療的研究顯示，Willis環(huán)結(jié)構(gòu)完整者早期神經(jīng)功能缺損的程度更輕，到3個(gè)月時(shí)生活自理的人數(shù)比率更高，是重要的3個(gè)月良好臨床預(yù)后獨(dú)立預(yù)測(cè)因素之一[3]。華法林和阿司匹林在顱內(nèi)疾病應(yīng)用試驗(yàn)（WASID）研究發(fā)現(xiàn)[5]，預(yù)測(cè)發(fā)生卒中風(fēng)險(xiǎn)的決定因素之一是患者側(cè)支循環(huán)的代償程度，是缺血性腦卒中的保護(hù)性因素。在急性前循環(huán)閉塞的缺血性卒中患者中，采用CTA評(píng)價(jià)側(cè)支循環(huán)的區(qū)域軟腦膜評(píng)分與90 d功能預(yù)后密切相關(guān)，側(cè)支循環(huán)越好，臨床預(yù)后越好[6]。國外研究同時(shí)顯示，由于腦大動(dòng)脈閉塞導(dǎo)致的急性缺血性腦卒中，良好的腦側(cè)支循環(huán)能夠使缺血區(qū)腦組織的存活時(shí)間維持更長，為隨之進(jìn)行的靜脈內(nèi)或是動(dòng)脈內(nèi)再灌注治療爭取寶貴的時(shí)間，良好的腦側(cè)支循環(huán)能改善預(yù)后[20]。國內(nèi)文婉玲等研究發(fā)現(xiàn)，急性前循環(huán)大動(dòng)脈閉塞患者行血管內(nèi)治療后，即使血管已再通，側(cè)支循環(huán)代償差的患者依舊預(yù)后不良[21]。

3.2 治療決策影響

Marc等[22]研究顯示具有較好的軟腦膜側(cè)支循環(huán)的患者，即使時(shí)間窗較通常延長，仍能夠進(jìn)行血管內(nèi)治療使血管再通，從而使患者獲益。Berkhemer等[23]研究、Goyal等[24]研究均證實(shí)標(biāo)準(zhǔn)治療+血管內(nèi)治療比標(biāo)準(zhǔn)治療能夠帶來更好的功能結(jié)局與更好的血運(yùn)重建，而這些研究均以側(cè)支循環(huán)良好作為基本條件。

3.3 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)后評(píng)估

美國的一項(xiàng)研究顯示[25]，側(cè)支循環(huán)代償差的患者在血管再通后，出血轉(zhuǎn)化的發(fā)生率更高。在進(jìn)行動(dòng)脈內(nèi)溶栓治療后，側(cè)支循環(huán)狀態(tài)能夠預(yù)測(cè)患者的出血轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)，側(cè)支循環(huán)差的患者出血風(fēng)險(xiǎn)更高，并且出血面積更大[26]。

綜上所述，細(xì)致的對(duì)腦側(cè)支循環(huán)進(jìn)行評(píng)估對(duì)于缺血性卒中意義重大，我們要提高對(duì)其認(rèn)識(shí)，盡可能運(yùn)用它指導(dǎo)對(duì)患者進(jìn)行個(gè)體化的治療方案選擇和預(yù)后評(píng)估，盡可能提高療效和降低缺血性卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，更好地服務(wù)于患者。而如何積極地對(duì)側(cè)支循環(huán)進(jìn)行干預(yù)，從而更有效地促進(jìn)其開放和形成有待更深入的研究。

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（收稿日期：2015-12-05）