側支循環對單側頸內動脈系統血管狹窄病人腦血流儲備的影響

宋清揚，王擁軍，龔浠平，胡建科

腦血流擴張儲備又稱腦血管反應性（cerebrovascular reactivity，CVR），是指給予生理或病理刺激后，腦血流灌注較基礎水平增加的量。腦血流儲備能力的評價對腦血管疾病的病理生理學研究具有重要意義。研究顯示，腦血流儲備異常會使發生卒中的危險性明顯增高［1］。大量研究亦表明，以經顱多普勒超聲（TCD）檢測下通過生理和藥物負荷試驗前后局部腦血流量的變化為指標評價CVR，可以作為一種敏感而實用的方法［2］。因此，本研究擬利用經顱多普勒超聲技術結合自體二氧化碳（CO2）吸入法測定腦血流儲備，并結合數字減影血管造影（DSA），初步評價側支循環建立情況對腦血管儲備的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對象 2008年11月－2009年10月在首都醫科大學附屬北京天壇醫院神經內科住院治療的單側頸內動脈或單側大腦中動脈狹窄或閉塞病人，共29例。均由DSA確診。其中男21例，女8例，年齡47.0歲±11.5歲。29例觀察對象均完成了至少2個投照位的主動脈弓加全腦血管造影檢查，全面展示顱外、顱內動脈及 Willis環的代償情況，特別是大腦中動脈（MCA）主干及其主要分支灌注及軟腦膜側支血管的情況，其中側支循環的分級詳見表1。DSA判斷狹窄程度參照NASCET法［3］計算：狹窄率＝ （B－A）／B×100%（A為狹窄處殘留管腔內徑或彩色血流寬度，B為狹窄遠端正常動脈的管腔內徑或彩色血流寬度）。

表1 側支循環代償分級

1.2 入選標準 ①年齡25歲～75歲；②意識清醒，能配合檢查；③經DSA確診為單側頸內動脈（internal carotid artery，ICA）和／或MCA狹窄或閉塞，狹窄程度≥50%；④征得病人及家屬的同意。

1.3 排除標準 ①嚴重心肺功能不全者；②顳窗信號不良；③伴有對側頸內動脈系統、椎基底動脈系統血管狹窄≥50%；④椎基底動脈系統血栓形成；⑤ 不能配合檢查或病人及家屬不同意者。

1.4 腦血管儲備測定方法 將超聲探頭應用彈性頭架固定在受試者頭部，記錄雙側MCA的血流速度。實時呼出CO2濃度及血流速度參數經數據線傳輸，同步記錄于經顱多普勒儀（Multi－Dop X4，DWL，German）。室溫保持于20℃左右，病人安靜取仰臥位，平靜呼吸10min以后，進行腦血流儲備功能的檢測。CO2激發試驗：病人首先正常呼吸5min，后進行自體CO2吸入試驗（使用1個連接CO2檢測接口的面罩，連接長度2 m的呼吸機導氣管，將面罩放置于病人鼻部，病人呼吸氣體均需經導氣管與大氣相通，從而增加呼吸的生理死腔，使病人吸入高濃度CO2氣體），可以觀察到呼出CO2濃度有不同程度的增高，2min后摘除呼吸機導氣管，病人繼續平靜呼吸。

TCD通過專用插口同步記錄實時呼出CO2濃度（EtCO2），并同步記錄雙側MCA血流速度的實時變化，并存入硬盤，用作脫機后處理。計算公式：

1.5 統計學處理 所測得CVR為計量資料，并呈正態分布，以均數±標準差（±s）表示。將其依據腦血流代償等級分組，每組間的比較使用單因素方差分析。采用SPSS13.0軟件對所有數據進行分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

29例觀察對象接受了DSA檢查，證實MCA中度狹窄2例，重度狹窄12例，閉塞3例；ICA單純起始部病變6例，單純顱內病變3例，有串聯病變3例，ICA重度狹窄9例，閉塞6例。根據造影側支的分級，其中1級代償血流13例，2級代償血流7例，3級代償血流9例。根據計算公式得出，1級代償患者CVR為0.8 8%／mmHg±0.7 7%／mmHg，2級代償患者CVR為1.46%／mmHg±0.58%／mmHg，3級代償患者CVR為2.10%／mmHg±0.91%／mmHg。1級代償病人的CVR與3級代償病人的CVR比較差異有統計學意義（P＜0.05），而1級代償病人與2級代償病人的CVR比較差異無統計學意義（P＝0.122），2級代償病人與3級代償病人CVR比較差異無統計學意義（P＝0.117）。

3 討 論

腦血管側支循環的代償能力包含3個層次的代償：①Willis環的交通動脈代償，為一級側支循環代償途徑；②通過眼動脈和軟腦膜側支動脈與顱內動脈溝通，使顱外的血流供應顱內，為二級側支循環代償途徑；③新生血管形成三級側支循環代償途徑。大腦的結構儲備可以通過影像學檢查如TCD、CT血管造影（CTA）、磁共振血管造影（MRA）、DSA 等來評價［4］。這些評估方法各有所長，臨床上較為常用的是TCD［5］，但仍以DSA為金標準［6，7］。

Willis環連接兩側頸內動脈系統和椎－基底動脈系統，系顱內最重要的側支循環代償途徑。Wi1lis環上參與側支循環的血管變異很大，直接影響側支循環通路能否建立。側支循環產生的主要生理學基礎是血液壓力差。僅有血管側支的發出不一定會建立側支循環，建立側支循環必須要有側支吻合，在側支吻合的基礎之上，還要有一定的血液壓差才能形成動態的循環。當一側供血動脈發生狹窄或閉塞時，另一側或同側其他供血動脈的血流通過Willis環流入病變動脈供血區，以減輕或避免該區缺血或壞死。這一側支循環代償途徑在缺血早期發揮主要的代償作用［8］。

研究發現，CVR有助于評價腦動脈狹窄病人的側支循環情況，側支循環的好壞與CVR相關［9］。Vernieri等［10］對頸動脈閉塞病人（有或無癥狀）的CVR和側支循環狀態進行研究，發現屏息指數降低是病變側發生缺血性卒中的獨立危險因素，無側支循環組病人缺血性卒中的年發生率較有側支循環組明顯增高。

本研究發現，病人腦血管儲備能力的好壞受其側支循環的代償情況影響。DSA所示的代償血流分級（表）等級越高，說明代償越充分，而相應的本研究中也確實發現其CVR越高，提示腦血管儲備能力越好。作為腦血管儲備發揮其功能的兩個重要途徑，結構儲備及血管擴張儲備是相輔相成的。那么，是否CVR及側支代償情況越好，臨床表現就越輕，美國國立衛生研究院卒中量表（NIHSS）評分就越低呢？由于本研究需要病人的充分配合，所以入選病人癥狀相對較輕，NIHSS在8分以上者只有4例，無法充分體現這一點，尚待大規模研究結果。而且本研究入選的均為有相應癥狀的腦動脈狹窄病人，不能反映無癥狀腦動脈狹窄者CVR的情況，無癥狀的頸內動脈病人國外也有報道，但無癥狀大腦中動脈狹窄病人的CVR尚無相關報道，今后的研究尚有廣闊的空間。

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［3］ The North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial Collaborators.Beneficial effects of carotid endarterectomy in symptomatic patients with high－grade carotid stenosis［J］.N Engl J Med，1991，325：445－453.

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［10］ Vernieri F，Pasqualetti P，Matteis M，et al.Effect of collateral blood flow and cerebral vasomotor reactivity on the outcome of carotid artery occlusion［J］.Stroke，2001，32：1552－1555.