分水嶺腦梗死與顱內外血管狹窄的關系

方　良，張　超，孫中武

(安徽醫科大學第一附屬醫院神經內科，安徽 合肥　230022)

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◇臨床醫學◇

分水嶺腦梗死與顱內外血管狹窄的關系

方良，張超，孫中武

(安徽醫科大學第一附屬醫院神經內科，安徽 合肥230022)

摘要：目的探討分水嶺腦梗死(CWSI)與顱內外血管狹窄的關系。方法選取65例急性CWSI患者作為研究對象，根據腦MRI結果將CWSI分成皮質型(皮質前型、皮質后型)和皮質下型；采用腦CT血管成像(CTA)、數字減影腦血管造影術(DSA)或腦MRI血管成像(MRA)等技術評價顱內外血管狹窄及其程度。結果65例CWSI中57例存在不同程度的顱內外血管狹窄或閉塞，占87.69%；輕度狹窄7例，中度16例，重度34例；38例(58.46%)CWSI患者存在不同程度的大腦中動脈(MCA)狹窄或閉塞，31例(47.69%)存在頸內動脈(ICA)狹窄或閉塞，大腦前動脈(ACA)和大腦后動脈(PCA)狹窄分別為19例(29.23%)和22例(33.85%)。皮質下型CWSI前循環血管的狹窄率顯著高于皮質型(P<0.05)，以及皮質后型(P<0.05)；皮質前型及皮質下型ACA、MCA狹窄率均顯著高于皮質后型(均P<0.05)。皮質前型及皮質下型前循環多支血管狹窄率均顯著高于皮質后型(均P<0.05)；且皮質前型ICA+MCA、ICA+ACA狹窄率均顯著高于皮質后型及皮質下型(均P<0.05)。結論分水嶺腦梗死發病可能與顱內外血管狹窄關系密切；皮質前型和皮質下型CWSI與前循環血管狹窄更加密切。

關鍵詞:分水嶺腦梗死；血管狹窄；大腦中動脈；頸內動脈

分水嶺腦梗死(cerebral watershed infarction，CWSI)是指顱內相鄰血管的供血區交界處或分水嶺區局部缺血導致的腦梗死，又稱邊緣帶(border zone)腦梗死。因其特殊的發病機制，臨床上常將其歸為特殊類型的腦梗死，約占全部腦卒中的2%～10%[1]。現臨床上仍延用傳統的分類方法，將CWSI分為皮質型和皮質下型，其中皮質型又分為皮質前型和皮質后型。CWSI發病機制多被認為與血流動力學改變有關，顱內外血管狹窄是否參與其發病尚不十分明確。我們分析65例急性CWSI患者的臨床及影像學資料，旨在探討CWSI及其各亞型與顱內外血管狹窄之間的關系，為揭示CWSI發病機制，以及CWSI治療和預防提供依據。

1資料與方法

1.1臨床資料選取2013年9月—2015年3月安徽醫科大學第一附屬醫院神經內科門診和住院的65例CWSI患者，其中男性42例，女性23例，年齡(62.22±10.99)歲。患者中有高血壓病39例，糖尿病6例，高脂血癥11例，冠心病7例，房顫6例，既往有腦卒中病史16例，吸煙史21例，飲酒史18例，貧血2例，低血壓3例。

1.2診斷標準腦梗死診斷依據1996年全國第四屆腦血管病會議提出的診斷要點[2]，并通過磁共振DWI的影像學表現加以確定。排除診斷的標準：(1)存在潛在心臟栓子來源，包括二尖瓣狹窄、人工瓣膜置換術、急性感染性心內膜炎、心肌梗死等；(2)具有高凝傾向的血管炎性疾病：包含大動脈炎、系統性紅斑狼瘡等；(3)心、肺、肝、腎等系統嚴重受損疾病；(4)頭顱磁共振彌散像未見新發梗死灶；(5)對造影劑過敏不宜行顱內血管造影檢查。

1.3方法

1.3.1CWSI影像學分型所有腦梗死患者均進行頭顱MRI檢查。采用3.0T MRI掃描，采集T1、T2及T2 flair、DWI序列，依據頭顱DWI結果，同時結合Bogousslavsky等[3]提出的經典分類方法進行樣本分類，包括以下幾種類型：(1)皮質前型：在大腦前動脈(anterior cerebral artery，ACA)與大腦中動脈(middle cerebral artery，MCA)皮層邊緣帶發生梗死，病灶多位于額中回，呈楔形分布，尖端朝向側腦室體部前角，底面朝向軟腦膜；(2)皮質后型：梗死灶位于大腦中動脈(middle cerebral artery，MCA)與大腦后動脈(posterior cerebral artery，PCA)皮質支的邊緣區，多見于顳、頂、枕葉交界區，呈楔形分布，尖端朝向側腦室體部后角；(3)皮質下型：梗死病灶常發生于ACA、MCA、PCA皮層支與深穿支的邊緣區，可分布于側腦室旁、殼核等部位，病灶多呈條索狀分布。皮質前型、皮質后型CWSI可統稱為皮質型CSWI。

1.3.2顱內外血管狹窄的判定標準所有受試者均行頭顱64-排CTA、DSA或頭顱MRA檢查，評價的血管包括頸內動脈、大腦前動脈、大腦中動脈、椎動脈、基底動脈、大腦后動脈。血管狹窄的程度用 WASIDS研究方法計算[4]，狹窄率=(1-最狹窄處血管直徑/狹窄遠端動脈直徑 )×100%，并按其狹窄程度可分為3級：輕度(0～30%)，中度(30%～70%)，重度(70%～99%)或閉塞；如果單支血管存在多處狹窄，可選擇其狹窄程度最嚴重一處為標準。

2結果

2.1一般資料65例CWSI中皮質型24例，其中皮質前型8例，皮質后型16例；皮質下型41例。CWSI各亞型的腦卒中高危因素(性別、年齡、高血壓病史、糖尿病史、高脂血癥、既往腦卒中史、冠心病、房顫史、吸煙史、飲酒史)及患者入院后SBP、DBP、HGB、TG、TCH、LDL-CH、HCY、GLU等方面差異均無顯著性(P>0.05)，見表1。

表1　分水嶺腦梗死各亞型與腦卒中高危因素的關系

注：表中計量資料的比較為單因素方差分析，統計量F；其它計數資料為整體卡方檢驗，統計量χ2。

2.2顱內外血管狹窄情況共有57例CWSI患者存在不同程度的腦血管狹窄或閉塞，占所有CWSI患者的87.69%，多支血管狹窄40例(61.54%)，單支血管狹窄僅占17例；其中輕度狹窄7例，中度16例，重度34例。38例(58.46%)CWSI患者存在不同程度的MCA狹窄或閉塞；其次為ICA狹窄或閉塞，有31例(47.69%)；ACA及PCA狹窄分別為19例(29.23%)和22例(33.85%)。余顱內外血管受累情況見表2。

2.3CWSI患者動脈狹窄的分布情況 (1)皮質下型前循環血管的狹窄率顯著高于皮質型，具有統計學意義(P<0.05)，且皮質下型CWSI患者比皮質后型更容易存在前循環血管狹窄(90.24%vs62.50%，P<0.05)。雖然CWSI各亞型前循環血管狹窄率均高于后循環血管狹窄，但差異無統計學差異(P>0.05)。(2)CWSI患者顱內外血管狹窄以MCA最為常見，ICA、ACA、PCA次之；MCA狹窄38例，其中皮質前型6例(75.00%)，皮質后型5例(31.25%)，皮質下型27例(65.85%)，皮質前型、皮質下型MCA狹窄率高于皮質后型(P<0.05)；ACA狹窄19例，其中皮質前型4例(50.00%)，皮質后型1例(6.25%)，皮質下型14例(34.15%)，其中皮質前型、皮質下型ACA狹窄率明顯高于皮質后型，差異具有統計學意義(P<0.05)。(3)皮質前型ICA+MCA、ICA+ACA狹窄率均顯著高于皮質后型及皮質下型(均P<0.05)，見表2。

表2　分水嶺腦梗死各亞型與顱內外血管狹窄的關系/n(%)

注：a:與皮質前型相比；b：與皮質后型相比；d：與皮質下型相比。P值：皮質前型、皮質后型及皮質下型間比較。

2.4CWSI患者狹窄血管支數的分布情況前循環多支血管狹窄28例，其中皮質前型6例，皮質后型2例，皮質下型20例，皮質前型、皮質下型前循環多支血管狹窄率顯著高于皮質后型，有統計學差異(P<0.05)。見表3。

表3　分水嶺腦梗死各亞型與狹窄血管支數的關系

注：b：與皮質后型相比較。單支：單支血管狹窄；多支：兩支及兩支以上血管狹窄。

3討論

分水嶺腦梗死主要是指顱內相鄰2條或2條以上的動脈供血區之間的邊緣地帶發生局限性缺血性腦梗死。近年來隨著醫學技術手段發展的日趨成熟，CWSI的研究范圍正逐步擴展。Denier等[5]通過將CWSI與其他腦皮質性梗死相比，發現CWSI更容易誘發早發型癲癇的發生。Yamauchi等[6]研究認為CWSI患者即使DWI上沒有出現新鮮病灶，皮層神經元功能可能已經受損，此可能與血流動力學改變相關，提示CWSI可能有比影像學所展示的梗死區域更為廣泛的神經功能損傷。CWSI病因及發病機制目前仍有爭議，現在較為公認的發病機制主要包括血流動力學紊亂、微栓子學說、Wills動脈環損害等學說。有別于傳統單一的低灌注學說，局部腦血液動力學改變的說法正逐漸被人們所接受。此外國內有學者[7]發現心臟附壁血栓、大動脈粥樣硬化斑塊脫落等引起的CWSI不是任意分布于腦血管，而是選擇性進入大腦皮質，且以前循環供血交界區較為常見。Moustafa等[8]通過對CWSI病因及發病機制進行探討后發現微栓子在皮質型CWSI中扮演著重要角色。我們的結果顯示65例CWSI中僅2例貧血患者，3例低血壓患者，入組患者SBP、DBP波動范圍均與患者年齡相符，未見明顯的低血壓及低血容量征象；且患者腦卒中高危因素(如房顫、冠心病、高脂血癥、TCH、LDL-CH等)在皮質型與皮質下型CWSI中并無顯著差異，提示局部腦血液動力學改變在CWSI發病機制中的重要作用。

Gorelick等[9]研究發現腦分水嶺區域血灌注量減少的最常見的原因是顱內外血管狹窄或閉塞。我們的研究發現CWSI患者ICA、ACA、MCA、VA、BA、PCA均存在不同程度的狹窄，表明CWSI的形成與腦內局部血流動力學改變相關。Moustafa等[10]通過MR灌注成像研究，發現ICA的狹窄程度與分水嶺區末端血流動力學障礙相關；也有學者[11]研究認為CWSI的發生頻率與MCA 狹窄程度相關。結合本次研究發現58.46%CWSI患者存在不同程度的MCA狹窄或閉塞，ICA狹窄或閉塞占47.69%，提示CWSI發病與動脈狹窄或閉塞關系密切。其機制可能是腦動脈存在狹窄或閉塞，局部腦血流動力學發生改變，則該血管所支配的灌注區壓力下降，相對應血管末端供血區對缺血就更為敏感，在此基礎上如果不能建立有效的側支循環[12]，一旦全身血壓或血流量急性下降，導致灌注壓進一步降低，容易發生CWSI。

我們研究發現皮質下型前循環血管狹窄率高于皮質型，且皮質下型前循環血管狹窄率顯著高于皮質后型；皮質前型、皮質下型CWSI患者ACA及MCA狹窄率明顯高于皮質后型。上述結果提示CWSI與前循環血管狹窄相關，皮質前型及皮質下型CWSI與前循環血管狹窄關系更為密切，與其顱內供血動脈的分布特點相符。Kim等[13]對皮質下型CWSI與顱內外血管狹窄進行探討后發現MCA相對于ICA狹窄對皮質下型CWSI的影響力更大。雖然皮質后型中ICA、PCA及MCA狹窄率均較高，但其前循環血管狹窄率明顯低于皮質前及皮質下型，有梗死部位與病變血管不相匹配的“假象”。由此我們作出以下推測：皮質型如果繼發有MCA狹窄，當患者顱內血供需求量增加或急性失血時，腦內Wills動脈環前后交通支開放，支援堵塞血管，造成相關的其他血管“盜血”，進而導致其他部位的分水嶺區急性梗死，從而出現責任血管與梗死部位不相匹配的“假像”，故我們認為皮質型CWSI與血管狹窄造成的低灌注相關。

我們的研究還發現皮質前型CWSI中ICA+ACA、ICA+MCA多支血管狹窄率明顯高于皮質后型及皮質下型，皮質前型、皮質下型前循環多支血管狹窄明顯高于皮質后型。由此可見皮質前型與ICA狹窄關系密切，皮質后型除與后循環血管狹窄相關外，亦可能前循環狹窄后通過Wills動脈環“盜血”導致CWSI發生。國內有學者[14]通過對29例CWSI患者行DSA檢查后發現CWSI與顱內外血管多發狹窄關系密切，其中病變血管以MCA、ICA較為常見。Mangla等[15]也指出皮質前型CSWI發生率考慮與ICA高狹窄率相關；且皮質型CWSI與顱內外血管或ICA狹窄有關，但其發生的頻率與血流動力學紊亂相關性不大。故我們認為CWSI患者多存在腦動脈狹窄或閉塞，且多支血管狹窄較為常見。

我們也注意到，國外學者Moustafa等[8]研究發現低灌注與微栓子形成共同參與CWSI發病。我們的研究發現大多數CWSI患者均存在不同程度的顱內外血管狹窄，可能與血管內血流速度改變導致血管內膜損傷有關；內膜下暴露的膠原激發血小板活化，促進微栓子的形成；同時血流量下降會影響微栓子的清除，導致微栓子更易滯留在皮質供血區的遠端。有學者[11]通過對CWSI與ICA狹窄進行研究后發現在有癥狀的ICA狹窄患者中，皮質下型CWSI與供血動脈的嚴重狹窄導致血流動力學障礙有關，微栓子亦可能參與其中。另有尸檢研究證實[16]，對于伴有或不伴有大血管狹窄的CWSI患者，其腦交界區小動脈均可見血小板聚集或白細胞(白色血栓)，可見微栓子與CWSI形成關系密切。因此，我們推測皮質下型主要由血流動力學改變所致，皮層型主要由微栓子機制參與。皮質下型CWSI與微栓子的關系暫不明確，將來可完善經顱多普勒超聲(TCD)微栓子監測相關資料，以進一步明確CWSI與微栓子的關系。

綜上所述，顱內外血管狹窄是CWSI形成的重要原因，但并非是其唯一的影響因素。在顱內血管狹窄的基礎上，伴隨血壓的降低、血流動力學的改變、Willis環完整性的變化以及顱內盜血等多重因素的作用，容易形成CWSI。在臨床工作中應充分重視CWSI患者顱內血管的影像學檢查，同時需警惕有無合并顱內大血管狹窄可能，必要時可行DSA檢查并行動脈內膜剝脫術或血管支架成形術，對防止CWSI患者病情進一步加重可產生積極影響。

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doi:10.3969/j.issn.1009-6469.2015.12.019

基金項目：安徽省自然科學基金項目(No 1508085SMH228)

通信作者：孫中武，男，教授，博士生導師，研究方向：老年神經病學，E-mail:sunzhwu@hotmail.com

(收稿日期：2015-07-29，修回日期：2015-08-17)

The relationship between the subtypes of cerebral watershed
infarction and intracranial and extracranial arterial stenosis

FANG Liang,ZHANG Chao,SUN Zhong-wu

(DepartmentofNeurology,FirstAffiliatedHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei,Anhui230022,China)

Abstract:ObjectiveTo explore the relationship between the subtypes of cerebral watershed infarction and intracranial and extracranial arterial stenosis.MethodsA total of 65 patients with acute infarction admitted in the Department of Neurology of the First Hospital of Anhui Medical University,were analyzed retrospectively.All patients were underwent cerebrovascular examinations including computed tomography angiography (CTA),digital subtraction angiography (DSA) or magnetic resonance angiography (MRA ).These data as well as the clinical data were analyzed statistically.ResultsThe stenosis rate of anterior circulation in subcortical infarct patients were higher than cortical infarct patients(P<0.05).In posterior infarct patients showed significanthy lower arterial stenosis rate of anterior circulation in subcortical infarct patients(P<0.05).Moreover,in posterior infarct patients,the rate of multipte vascular stenosis of anterior circulation were significanthy reduced than others.The stenosis rate of ACA,MCA in posterior infarct patients were much lowerer than sub cortical and anterior infarct patients.Compared with the anterior infarct patients,posterior and subcortical infarct patients had a lower degree of stenosis in the rate of ICA puls ACA or MCA.ConclusionThe relationship between the subtypes of cerebral watershed infarction and intracranial and extracranial arterial stenosis was closely related.The stenosis rate of anterior circulation played an important role in anterior and subcortical infarct patients.

Key words:cerebral watershed infarction;vascular stenosis;middle cerebral artery;internal carotid artery