高分辨核磁共振對(duì)腦橋梗死不同病灶形態(tài)類型的病因機(jī)制研究

楊曼純，白小欣，龍 玉，張燕婷，蔡 軍

腔隙性梗死(lacunar infarcts，LI)是指位于大腦皮質(zhì)下的較小的深部梗死，梗死灶直徑<15 mm，與穿支小血管相關(guān)，早在1968年Fisher[1]通過病理切片研究認(rèn)為L(zhǎng)I的病理機(jī)制包括脂質(zhì)透明樣變性、纖維樣壞死、動(dòng)脈瘤形成的血管壞死和動(dòng)脈粥樣硬化斑塊等，隨后Fisher和Caplan[2，3]通過一系列研究將穿支動(dòng)脈起始或開口部存在粥樣硬化斑塊與穿支血管本身透明樣變性所致梗死進(jìn)行區(qū)分，并將前者定義為分支動(dòng)脈粥樣硬化病(branch atheromatous disease，BAD)，后者稱為L(zhǎng)I，二者具有不同的發(fā)病機(jī)制、臨床特點(diǎn)、影像學(xué)特征和預(yù)后。

腦橋梗死的發(fā)病率較高，且主要由基底動(dòng)脈供血，在臨床上研究較多，一般根據(jù)傳統(tǒng)核磁共振病灶特點(diǎn)分為腦橋旁正中梗死(paramedian pontine infarction，PPI)和腦橋深部小梗死(small deep pontine infarction，SDPI)，并將前者的發(fā)病機(jī)制認(rèn)為是穿支動(dòng)脈粥樣硬化斑塊堵塞所致，后者認(rèn)為與穿支血管透明樣變性相關(guān)，由此作為診斷方法進(jìn)行了一系列BAD和LI的研究[4]，這種通過梗死灶形態(tài)特點(diǎn)進(jìn)行發(fā)病機(jī)制的分類方法具有局限性，忽略了梗死灶小卻由粥樣硬化斑塊導(dǎo)致梗死的這類患者，且這類患者極易出現(xiàn)進(jìn)展性卒中。近年來，高分辨核磁共振(High resolution magnetic resonance imaging，HRMRI)由于具有更高空間分辨率和更好信噪比的特點(diǎn)，可以直觀觀察血管壁情況，被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)和臨床研究中，相關(guān)HRMRI研究也證實(shí)腦橋旁正中梗死是由穿支動(dòng)脈開口附近的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊所致[5，6]，但同樣忽略了梗死灶形態(tài)特點(diǎn)不符合傳統(tǒng)診斷的這類患者。因此，本研究利用HRMRI對(duì)急性孤立性腦橋梗死患者進(jìn)行研究區(qū)分不同的發(fā)病機(jī)制，與梗死病灶形態(tài)分型進(jìn)行比較，有助于對(duì)梗死發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)和診斷，對(duì)疾病治療及二級(jí)預(yù)防具有一定的指導(dǎo)意義。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 回顧性納入2016年3月～2019年3月廣東省中醫(yī)院收治的25例急性孤立性腦橋梗死患者的臨床資料，均在急性起病10 d內(nèi)進(jìn)行基底動(dòng)脈的3.0T HR-MRI檢查。25例患者中，男16例，女9例；年齡50～88歲，平均(64±10)歲。

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合2011年中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)分會(huì)發(fā)布的《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2010》[7]的診斷標(biāo)準(zhǔn)；(2)發(fā)病至入院時(shí)間為3 h～2 d，核磁共振彌散成像提示為腦橋孤立性梗死灶；(3)發(fā)病10 d內(nèi)進(jìn)行基底動(dòng)脈的3.0T HR-MRI檢查，且圖像清晰血管壁可辨認(rèn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)彩超或CTA、MRA提示顱內(nèi)外大動(dòng)脈狹窄程度>50%；(2)心房顫動(dòng)、風(fēng)濕性心臟病、心內(nèi)膜炎等心源性腦栓塞；(3)其他病因如血管炎、煙霧病等引起的急性腦梗死；(4)HRMRI圖像質(zhì)量差、偽影多，影響下一步分析者，主要病歷資料欠完整者；(5)拒絕簽署知情同意書。本研究方案經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 HR-MRI資料收集及檢查序列 本研究均采用美國(guó)GE公司的Signa VH/i3.0T成像系統(tǒng)及8通道頭顱線圈，基底動(dòng)脈采用軸位掃描。首先進(jìn)行三維時(shí)間飛躍法(3D time of flight，3D-TOF)核磁共振血管成像，并將其作為定位圖，由于黑血技術(shù)可使血流呈黑色低信號(hào)，而周圍組織為高信號(hào)，具有管壁與管腔對(duì)比度高的特點(diǎn)，故采用黑血技術(shù)垂直于狹窄段血管進(jìn)行管壁掃描。成像序列包括T1WI、T2WI、T1增強(qiáng)序列、PDWI序列。主要觀察序列及參數(shù)詳見表1。

1.2.2 圖像評(píng)估 影像資料均由兩位經(jīng)驗(yàn)豐富的神經(jīng)影像醫(yī)師采用雙盲法進(jìn)行獨(dú)立閱片與分析，當(dāng)兩人意見不一致時(shí)協(xié)商達(dá)成共識(shí)。在PDWI序列上區(qū)分管壁和管腔，正常管壁為管壁光滑，無增厚，呈細(xì)線狀或不顯示；斑塊的定義為管壁增厚，圍繞管壁呈偏心分布[8]。與T1WI圖像比較，注射增強(qiáng)劑后信號(hào)強(qiáng)度超過20%，視為斑塊強(qiáng)化。

1.2.3 分型

1.2.3.1 梗死灶形態(tài)分型 根據(jù)核磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)梗死病灶類型分為腦橋旁正中梗死(PPI)組和腦橋深部小梗死(SDPI)組。PPI組指梗死灶在軸位頭部MRI影像上表現(xiàn)為由腦橋深部延伸至腦橋腹側(cè)表面，SDPI組指梗死灶位于腦橋深部未及腦橋腹側(cè)表面，且直徑<15 mm。

1.2.3.2 發(fā)病機(jī)制分型 根據(jù)高分辨核磁共振(HR-MRI)管壁斑塊情況分為分支動(dòng)脈粥樣硬化病(BAD)組和腔隙性梗死(LI)組。BAD組指基底動(dòng)脈的分支動(dòng)脈開口處存在斑塊，且增強(qiáng)序列可見斑塊強(qiáng)化；LI組指基底動(dòng)脈管壁正常，未見斑塊。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)和百分比(%)表示，組間比較采用McNemar檢驗(yàn)。α=0.05。

表1 高分辨核磁共振成像掃描序列及參數(shù)

注：3D-TOF MRA：三維時(shí)間飛躍法核磁共振血管成像；T1WI：T1加權(quán)像；T2WI：T2加權(quán)像；T1-CE：T1WI增強(qiáng)掃描序列，增強(qiáng)采用釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)作為增強(qiáng)劑，靜脈注射Gd-DTPA 5 min后進(jìn)行掃描；PDWI：質(zhì)子密度加權(quán)像；TR：重復(fù)時(shí)間；TE：回波時(shí)間；FOV：視野。

2 結(jié) 果

25例患者中，根據(jù)DWI的梗死灶形態(tài)分型，PPI組有15例(60.0%)，SDPI組有10例(40.0%)；根據(jù)HR-MRI的病因機(jī)制分型，BAD組有23例(92.0%)，LI組有2例(8.0%)。15例腦橋旁正中梗死的患者，均在HR-MRI上發(fā)現(xiàn)基底動(dòng)脈穿支動(dòng)脈開口附近存在強(qiáng)化斑塊(見圖1)；10例深部小梗死患者中，8例可發(fā)現(xiàn)強(qiáng)化斑塊(見圖2)，2例管壁正常。經(jīng)McNemar檢驗(yàn)，兩種影像學(xué)分型比較結(jié)果具有顯著性差異(χ2=8.0，P=0.008<0.05)(見表2)。

表2 兩種分型方法比較

注：DWI為核磁共振彌散成像；HR-MRI為3.0 T高分辨核磁共振；PPI為腦橋旁中央梗死，SDPI為腦橋深部小梗死，BAD為分支動(dòng)脈粥樣硬化病，LI為腔隙性梗死

圖1 腦橋旁正中梗死患者的HR-MRI檢查結(jié)果。a：MRA示基底動(dòng)脈未見狹窄(白色箭頭處)；b：PDWI示基底動(dòng)脈管壁偏心性增厚，腦橋旁正中動(dòng)脈開口可見(白色箭頭處)；c：T2WI示腦橋旁正中動(dòng)脈開口可見(白色箭頭處)；d：注射增強(qiáng)劑后T1增強(qiáng)序列可見管壁偏心性增厚強(qiáng)化，呈高信號(hào)(白色箭頭處)，堵塞腦橋旁正中動(dòng)脈開口

圖2 進(jìn)展性卒中患者的HR-MRI檢查結(jié)果。a～d：DWI、ADC示入院當(dāng)天腦橋小梗死灶，僅在1個(gè)層面可見，未延伸至腦橋腹側(cè)表面(白色箭頭處)，入院美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒 中量表(NIHSS)評(píng)分2分；e～h：入院次日NIHSS12分，DWI、ADC示腦橋梗死灶延伸至腦橋腹側(cè)表面，梗死層面較前增多(白色箭頭處)；i：MRA示基底動(dòng)脈未見明顯狹窄(白色箭頭處)；j：T2WI示腦橋旁正中動(dòng)脈開口可見(白色箭頭處)；k：T1WI示腦橋旁正中動(dòng)脈開口斑塊堵塞，呈低信號(hào)(白色箭頭處)；l：注射增強(qiáng)劑后T1增強(qiáng)序列示基底動(dòng)脈及腦橋旁正中動(dòng)脈管壁增厚強(qiáng)化(白色箭頭處)

3 討 論

腔隙性腦梗死的定義不同，廣義上是指梗死灶直徑<15 mm的腦實(shí)質(zhì)深部的小梗死，發(fā)病機(jī)制多樣，狹義上是指穿支小血管本身的透明樣變性，多見于高血壓、糖尿病人群。

在廣義的腔隙性梗死患者中，腦橋梗死發(fā)病率為20%[9]，與腦干其他部位梗死不同的是，腦橋的供血較單一，均由基底動(dòng)脈及其穿支動(dòng)脈直接供應(yīng)，供應(yīng)腦橋的穿支動(dòng)脈為腦橋旁正中動(dòng)脈、長(zhǎng)旋分支及短旋分支[10～12]。腦橋旁正中動(dòng)脈呈直角由基底動(dòng)脈背面正中附近發(fā)出，主要供應(yīng)腦橋旁正中區(qū)，腦橋旁正中動(dòng)脈起始部完全閉塞可出現(xiàn)這一區(qū)域呈腦橋深部延伸至腦橋腹側(cè)表面的楔形梗死灶，具有獨(dú)特的梗死病灶形態(tài)，日本高木誠(chéng)等將這種獨(dú)特梗死灶形態(tài)與發(fā)病機(jī)制相結(jié)合，將其診斷為分支動(dòng)脈粥樣硬化病，指腦橋旁正中動(dòng)脈起始部的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊堵塞導(dǎo)致的腦梗死，后這種診斷方法被廣泛應(yīng)用于BAD與LI區(qū)別的臨床研究?；谛∑べ|(zhì)下梗死的二級(jí)預(yù)防試驗(yàn)(The Secondary Prevention of Small Subcortical Strokes，SPS3)[4]，通過對(duì)腦橋穿支動(dòng)脈梗死灶形態(tài)特點(diǎn)進(jìn)行危險(xiǎn)因素分析，發(fā)現(xiàn)二者無顯著性差異，與國(guó)外其他研究結(jié)果一致[13，14]，基于梗死灶形態(tài)區(qū)別對(duì)患者進(jìn)行長(zhǎng)期的二級(jí)預(yù)防無明確的證據(jù)。這可能是由于部分動(dòng)脈粥樣硬化斑塊所致梗死患者不表現(xiàn)為楔形梗死灶，而這種診斷方法忽略了這一部分患者，并將其歸類于穿支血管本身透明樣變性所致的腔隙性梗死。

在1989年，Caplan[3]首次提出將分支動(dòng)脈粥樣硬化病作為深部穿支動(dòng)脈區(qū)域發(fā)生腦梗死的病理機(jī)制之一，強(qiáng)調(diào)引起的腦梗死在病理上與高血壓所致脂質(zhì)透明變性不同，為動(dòng)脈粥樣硬化所致，并將其類型可以分為3種：(1)載體動(dòng)脈斑塊堵塞分支動(dòng)脈入口；(2)載體動(dòng)脈斑塊延伸到分支動(dòng)脈結(jié)合部；(3)分支動(dòng)脈近端的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。當(dāng)存在第2種類型時(shí)，即穿支動(dòng)脈開口斑塊不完全堵塞時(shí)，可能造成梗死灶不延伸至腦橋腹側(cè)表面的結(jié)果，但斑塊不穩(wěn)定極易引起進(jìn)一步的梗死，造成神經(jīng)功能缺損癥狀加重的現(xiàn)象，對(duì)這類患者早期識(shí)別和治療，進(jìn)而降低進(jìn)展性卒中的發(fā)生具有重要意義。

在高分辨核磁共振的研究中，Klein等[5]證實(shí)腦橋旁正中梗死是由穿支動(dòng)脈開口附近的動(dòng)脈粥樣硬化所致，Yang等[15]發(fā)現(xiàn)通過HR-MRI觀察斑塊的不同空間和位置可以明確診斷BAD的不同分型，另外，急性腦橋梗死患者存在基底動(dòng)脈斑塊與不良功能預(yù)后相關(guān)[16]。

本研究結(jié)果表明，梗死灶表現(xiàn)為楔形病灶患者，HR-MRI檢查結(jié)果均顯示基底動(dòng)脈穿支動(dòng)脈開口附近存在斑塊，病因?yàn)榉种?dòng)脈粥樣硬化斑塊所致梗死，提示對(duì)所有梗死灶形態(tài)小的腦橋梗死患者，行高分辨核磁共振檢查，有助于BAD的早期識(shí)別及個(gè)體化治療。