血管超聲在腦小血管病中的應(yīng)用進(jìn)展

潘希娟，邢英琦，劉玉梅

腦小血管病（cerebral small vessel disease，CSVD）主要發(fā)生于顱內(nèi)小血管，是腦血管和腦實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)變化引起的一組不同臨床表現(xiàn)和神經(jīng)影像學(xué)特征病變的總稱[1]。本病發(fā)病人群廣泛，在老年人群中尤為常見。CSVD病因及病理改變復(fù)雜多樣，影響CSVD發(fā)展的危險(xiǎn)因素主要包括高血壓、高齡、糖尿病、血脂異常、吸煙等[2]，其臨床特征主要有認(rèn)知能力下降和癡呆、神經(jīng)精神癥狀、卒中、步態(tài)障礙、情緒障礙等。目前MRI是CSVD的主要影像學(xué)檢查方法，其影像學(xué)表現(xiàn)包括腔隙性腦梗死、腦白質(zhì)高信號(hào)（white matter hyperintensity，WMH）、腦微出血、血管周圍間隙擴(kuò)大及腦萎縮[3]。盡管CSVD相關(guān)研究取得了一定進(jìn)展，但尚無有效的預(yù)防措施。

隨著超聲影像技術(shù)的不斷發(fā)展，多模態(tài)超聲成像在越來越廣泛的臨床領(lǐng)域呈現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，采用超聲對(duì)CSVD進(jìn)行評(píng)估的研究尚處在探索階段。目前的MRI診斷針對(duì)繼發(fā)于小血管病變的腦實(shí)質(zhì)改變[4]，是否存在對(duì)CSVD的直接顯示、發(fā)現(xiàn)更早期的影像學(xué)表現(xiàn)、聯(lián)合其他成像手段建立綜合的影像預(yù)測(cè)模型等對(duì)CSVD的早期診斷具有重要意義。本文將綜述血管超聲在CSVD中的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討其對(duì)CSVD評(píng)估的臨床價(jià)值，為早期篩查、發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)人群提供新思路。

1 血管超聲在腦小血管病中的應(yīng)用

超聲具有無創(chuàng)、經(jīng)濟(jì)、可重復(fù)檢查的優(yōu)勢(shì)，有基于動(dòng)物模型的研究顯示，超聲可用于CSVD評(píng)估，如超高分辨率超聲可以對(duì)微小血管結(jié)構(gòu)和血流動(dòng)力學(xué)變化進(jìn)行定量評(píng)估，不僅可以應(yīng)用于大鼠等小動(dòng)物，還可以應(yīng)用于恒河猴等大動(dòng)物模型，從而為超聲對(duì)CSVD進(jìn)行無創(chuàng)檢查的臨床應(yīng)用提供重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)[5-6]。在臨床實(shí)踐中，血管超聲在CSVD中的應(yīng)用研究主要集中于頸動(dòng)脈內(nèi)-中膜厚度（intimamedia thickness，IMT）以及血管內(nèi)斑塊、血流速度、搏動(dòng)指數(shù)、阻力指數(shù)、血管舒縮反應(yīng)性與疾病的相關(guān)性。

1.1 內(nèi)-中膜厚度、斑塊及動(dòng)脈僵硬度 頸動(dòng)脈硬化包括頸動(dòng)脈IMT增厚和斑塊形成，但頸動(dòng)脈IMT增厚是頸動(dòng)脈硬化的初始階段，被認(rèn)為是頸動(dòng)脈硬化重要的新生標(biāo)志物，是廣泛應(yīng)用于無創(chuàng)評(píng)估頸動(dòng)脈硬化的指標(biāo)[7]。研究顯示，IMT能夠反映CSVD負(fù)擔(dān)（腔隙性梗死有無、WMH體積、血管周圍間隙擴(kuò)大和腦微出血病變程度），對(duì)WMH負(fù)擔(dān)加重的影響在70歲以上人群中尤為突出[8-10]。IMT增厚與CSVD的臨床表現(xiàn)如認(rèn)知功能降低、癡呆和其他神經(jīng)退行性疾病風(fēng)險(xiǎn)增加呈正相關(guān)，WMH和腦萎縮均參與了上述過程[11-12]。有研究顯示，頸動(dòng)脈斑塊會(huì)增加CSVD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，尤其與腔隙性腦梗死的高發(fā)病率相關(guān)[13]，隨著IMT進(jìn)一步增厚形成頸動(dòng)脈斑塊，CSVD發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加。其中，易損斑塊可增加CSVD患者發(fā)生急性缺血性卒中的風(fēng)險(xiǎn)，也會(huì)導(dǎo)致頸動(dòng)脈狹窄患者斑塊內(nèi)出血同側(cè)的CSVD總積分更高[14-15]。在與CSVD相關(guān)的研究中，超聲測(cè)量的頸動(dòng)脈硬度與WMH體積和腔隙性腦梗死呈正相關(guān)，且頸動(dòng)脈硬度可預(yù)測(cè)多年后MRI成像上的WMH體積和總腦容量，即頸動(dòng)脈硬度與發(fā)病20年后的WMH體積及腦萎縮程度呈正相關(guān)[16-17]?？傊?，CSVD的影像學(xué)標(biāo)志物與動(dòng)脈粥樣硬化指標(biāo)密切相關(guān)，探究二者間的關(guān)系可以從多方面對(duì)CSVD進(jìn)行早期評(píng)估。

1.2 血流動(dòng)力學(xué) 有研究顯示，在50歲以上的亞洲成年人中，CSVD影像學(xué)所表現(xiàn)的WMH、腔隙性腦梗死和腦微出血均與頸動(dòng)脈血流速度呈負(fù)相關(guān)，舒張末期血流速度降低與CSVD評(píng)分增高獨(dú)立相關(guān)，表明頸動(dòng)脈血流速度減低可能是腦萎縮和更嚴(yán)重的CSVD的標(biāo)志[18]。腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)是腦血管系統(tǒng)對(duì)血壓快速變化的短暫反應(yīng)，以維持腦血流穩(wěn)定，是一種評(píng)估腦血管功能的檢測(cè)指標(biāo)[19-20]。與健康人相比，CSVD患者的動(dòng)態(tài)腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)功能受損，且CSVD總負(fù)擔(dān)、WMH、血管周圍間隙擴(kuò)大和腦微出血等神經(jīng)影像學(xué)特征與其動(dòng)態(tài)腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)功能受損密切相關(guān)[20]。因此，監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)可以對(duì)CSVD進(jìn)行有效評(píng)估。此外，有研究顯示，可通過運(yùn)動(dòng)激發(fā)測(cè)量潛在CSVD患者的腦血流變化，從而對(duì)其進(jìn)行早期診斷，這是由于相比于年輕人和無腦血管病的老年人，CSVD患者在運(yùn)動(dòng)期間的腦血流會(huì)發(fā)生明顯改變，特征是表現(xiàn)出更高的搏動(dòng)指數(shù)[21]。

1.3 搏動(dòng)指數(shù)及阻力指數(shù) 搏動(dòng)指數(shù)及阻力指數(shù)是反映遠(yuǎn)端微小血管阻力的重要參數(shù)，上游顱內(nèi)大動(dòng)脈的搏動(dòng)指數(shù)可受顱內(nèi)小穿通動(dòng)脈病變或功能障礙的影響而發(fā)生改變。

研究顯示，搏動(dòng)指數(shù)和阻力指數(shù)與CSVD的影像學(xué)表現(xiàn)之間存在著密切的相互作用，反之，評(píng)估CSVD的影像學(xué)表現(xiàn)也可對(duì)搏動(dòng)指數(shù)和阻力指數(shù)進(jìn)行預(yù)估。大腦中動(dòng)脈（middle cerebral artery，MCA）的搏動(dòng)指數(shù)與WMH嚴(yán)重程度相關(guān)，盡管該研究的陽性預(yù)測(cè)值不高（34.9%），但該研究具有良好的陰性預(yù)測(cè)值（85.6%），提示搏動(dòng)指數(shù)正常的患者WMH異常的可能性較低[22]；反之，WMH越嚴(yán)重MCA的搏動(dòng)指數(shù)越高[23]。腔隙性腦梗死會(huì)導(dǎo)致腦內(nèi)小血管狹窄，增加遠(yuǎn)端阻力，從而導(dǎo)致搏動(dòng)指數(shù)升高；而搏動(dòng)指數(shù)的升高，又進(jìn)一步導(dǎo)致遠(yuǎn)端小血管發(fā)生壞死等一系列變化，隨之腔隙性腦梗死體積也相應(yīng)增加，因此搏動(dòng)指數(shù)可作為急性腔隙性腦梗死體積的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素[24]。阻力指數(shù)也與WMH體積呈正相關(guān)，與CSVD導(dǎo)致認(rèn)知障礙的嚴(yán)重程度顯著相關(guān)，認(rèn)知障礙患者的阻力指數(shù)升高[25-26]。

此外，T C D 還可通過屏氣試驗(yàn)評(píng)估CSVD的血管舒縮功能[27]。通過對(duì)顱內(nèi)大動(dòng)脈的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)（血流速度、搏動(dòng)指數(shù)等）進(jìn)行分析可得到“TCD分析系數(shù)”，即峰值血流速度相對(duì)時(shí)間的變化率，用以檢測(cè)微循環(huán)損傷，對(duì)CSVD進(jìn)行篩選和量化[28]。采用超聲對(duì)腦實(shí)質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)CSVD患者黑質(zhì)高回聲的病變率比正常人更高（30.4%vs.11.1%），黑質(zhì)和豆?fàn)詈嘶芈曉鰪?qiáng)以及第三腦室和側(cè)腦室的大小與CSVD中WMH的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[29]。

2 超聲在腦小血管病共病中的應(yīng)用

心臟、腎血管與大腦都依賴微循環(huán)小血管來適應(yīng)代謝需求的快速變化，具有相似的病理基礎(chǔ)，如小動(dòng)脈根據(jù)心肌、腎及腦實(shí)質(zhì)的代謝需求調(diào)節(jié)灌注，血管危險(xiǎn)因素共同作用在心、腎和腦，具有相似的疾病過程，如動(dòng)脈粥樣硬化、小動(dòng)脈重塑等[30-31]。因此對(duì)多系統(tǒng)共病的評(píng)估，有助于全面理解CSVD。

2.1 腦、頸大血管病變 腦、頸大血管病變?nèi)绱髣?dòng)脈狹窄、動(dòng)脈粥樣硬化與CSVD具有相同的血管危險(xiǎn)因素。在各種危險(xiǎn)因素的作用下，IMT不均勻增厚可逐漸形成斑塊，進(jìn)一步發(fā)展為動(dòng)脈粥樣硬化。有研究顯示，動(dòng)脈粥樣硬化與腔隙性腦梗死、WMH體積及基底節(jié)區(qū)血管周圍間隙擴(kuò)大呈正相關(guān)；而動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)一步發(fā)展可導(dǎo)致大動(dòng)脈狹窄，如頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄和MCA狹窄是基底節(jié)區(qū)血管周圍間隙擴(kuò)大的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素，MCA狹窄與半卵圓中心區(qū)血管周圍間隙擴(kuò)大獨(dú)立相關(guān)[32-33]。嚴(yán)重的大動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈粥樣硬化及CSVD均可獨(dú)立增加缺血性卒中的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，且二者具有協(xié)同作用，但CSVD負(fù)擔(dān)對(duì)卒中的相對(duì)貢獻(xiàn)大于嚴(yán)重大動(dòng)脈狹窄[34]。

2.2 心血管系統(tǒng)疾病 心血管系統(tǒng)疾病與CSVD存在共同的危險(xiǎn)因素，如高齡和高血壓等，因此在CSVD發(fā)病過程中易合并出現(xiàn)心血管系統(tǒng)疾病，如心房顫動(dòng)等。右心房壓力增加導(dǎo)致頸靜脈回流阻力增加和腦靜脈淤血，進(jìn)而導(dǎo)致CSVD負(fù)擔(dān)改變，因此超聲心動(dòng)圖測(cè)得的右心房直徑可以間接反映微循環(huán)灌注以及CSVD總負(fù)擔(dān)的變化[35-36]。通過經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖測(cè)得的左心房面積和右心室內(nèi)徑與MRI圖像中WMH增加程度有關(guān)，可以作為WMH的早期預(yù)測(cè)因子[37]。心房顫動(dòng)通過多種機(jī)制增加CSVD負(fù)擔(dān)，與WMH體積相關(guān)，并與認(rèn)知功能下降、卒中的發(fā)生密切相關(guān)[38]。采用超聲對(duì)心血管系統(tǒng)疾病患者進(jìn)行檢查可能有助于預(yù)測(cè)CSVD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 腎血管病變 腎和腦的血流動(dòng)力學(xué)、解剖學(xué)和功能特征相似，因此外周微血管阻力的變化可以反映腦內(nèi)血管的變化[39]，且腎臟病變易與CSVD并存。腎內(nèi)小血管病變可由糖尿病、慢性腎臟病等多種原因引起。糖尿病腎病及慢性腎臟病等可導(dǎo)致腎內(nèi)動(dòng)脈血流速度減低，動(dòng)脈阻力指數(shù)升高，阻力指數(shù)≥0.70可作為慢性腎臟病惡化的預(yù)測(cè)指標(biāo)[40-41]。慢性腎臟病易導(dǎo)致腦內(nèi)小血管損傷，增加CSVD患病率和嚴(yán)重程度，進(jìn)而導(dǎo)致腦干和中樞神經(jīng)系統(tǒng)深部白質(zhì)更易發(fā)生缺血性或出血性卒中[41-42]。此外，腎功能障礙與CSVD總負(fù)擔(dān)呈負(fù)相關(guān)，腎功能障礙程度越嚴(yán)重，出現(xiàn)腦微出血的風(fēng)險(xiǎn)越高，同時(shí)發(fā)生缺血性卒中或TIA的風(fēng)險(xiǎn)也越高[43]。將腎功能障礙與超聲測(cè)得的MCA的搏動(dòng)指數(shù)相結(jié)合進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)腎功能障礙程度與搏動(dòng)指數(shù)成正比，腎功能障礙加重會(huì)導(dǎo)致全身血管僵硬，并促進(jìn)CSVD進(jìn)展[44]。

由此，超聲在多個(gè)系統(tǒng)中的聯(lián)合應(yīng)用可能有助于對(duì)CSVD進(jìn)行合理的分層及預(yù)測(cè)。

3 結(jié)論

超聲在CSVD中的應(yīng)用尚處于探索階段，對(duì)血管的檢查可以直接反映大血管及血流的變化，以及間接表現(xiàn)出管壁硬度、小血管阻力等變化，與CSVD的MRI表現(xiàn)及臨床表現(xiàn)密切相關(guān)，對(duì)CSVD具有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值。隨著多模態(tài)超聲技術(shù)的不斷發(fā)展，未來有望通過超聲檢測(cè)上述指標(biāo)來評(píng)估CSVD，并應(yīng)用超聲進(jìn)行多系統(tǒng)聯(lián)合檢查，從而對(duì)CSVD進(jìn)行更廣泛和深入的研究，為CSVD臨床診療提供依據(jù)。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突。