CTA評估分水嶺腦梗死患者側枝循環的初步研究

王 雪， 張春婷， 賈慶霞， 趙仁亮

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CTA評估分水嶺腦梗死患者側枝循環的初步研究

王 雪， 張春婷， 賈慶霞， 趙仁亮

目的 初步探討側枝代償在分水嶺腦梗死(CWI)發病中的作用。方法 應用CT血管成像(CTA)技術，回顧性分析于我院住院治療的139例分水嶺腦梗死(包括皮質型、內側型及混合型)患者的顱內動脈，比較各組患者相關血管病變及側枝代償情況。結果 (1)CTA顯示110例患者存在頸動脈系統病變，其中49例為頸內動脈(ICA)狹窄/閉塞，61例為大腦中動脈(MCA)狹窄/閉塞；(2)在內側型分水嶺梗死(IWI)患者中，存在MCA狹窄/閉塞者(46例)高于ICA狹窄/閉塞(31例)和無明顯狹窄(16例)，差異有統計學意義(P=0.000)；(3)ICA狹窄/閉塞時，前交通動脈(ACOA)未開放者在IWI患者所占比例(25/31例)明顯多于皮質型分水嶺梗死患者(5/11例)和混合型分水嶺梗死患者(3/7例)，差別有統計學意義(P=0.033)；(4)MCA狹窄/閉塞時，軟腦膜側枝代償較差者在皮質型分水嶺梗死患者所占比例(6/9例)明顯多于IWI患者(11/46例)和混合型分水嶺梗死患者(1/6例)，差別有統計學意義(P=0.028)。結論 頸動脈系統病變所致的IWI受MCA的狹窄/閉塞影響程度更大；ICA狹窄/閉塞所致IWI梗死與ACOA缺乏或發育不良有關，ACOA的存在可以明顯減少IWI發生；MCA病變時軟腦膜代償的出現可增加受累皮質的血供，軟腦膜側枝代償較差可促進皮質型分水嶺腦梗死的發生。

頸動脈系統； 分水嶺腦梗死； 側枝循環； CT血管成像

分水嶺腦梗死(CWI)是指由于腦內2條或2條以上相鄰的、較大的動脈管腔狹窄或閉塞，引起交界區嚴重局限性的缺血而導致的梗死。CWI約占全部腦梗死的10%[1]。腦血管狹窄或閉塞引起的血流動力學障礙被認為是CWI的一種重要發病機制[2]，除血管狹窄的部位、程度及速度外，腦側枝循環也起著重要作用。因此，在探討CWI的發病機制時應充分考慮側枝代償的作用。頸動脈系統不同部位的病變可產生不同類型的CWI，其主要的側枝循環方式也存在差異，到底CWI的類型與頸動脈系統哪支血管病變具有相關性，血管病變引起不同類型CWI的側枝循環是什么狀況，目前國內外對于這些問題的研究結果是存在爭議的，而且很少有研究在探討CWI與血管病變的關系時評估側枝循環的情況。此外，大多數研究主要關注于側枝循環中Willis環的開放情況，而對軟腦膜側枝代償與CWI的關系研究較少。本研究利用CTA評估不同類型CWI患者的頸動脈系統病變及側枝循環情況，探討頸動脈系統不同部位的血管狹窄/閉塞與側枝循環之間是如何相互作用而最終導致不同類型CWI的發生。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選擇在我院神經內科住院治療的分水嶺腦梗死患者139例，其中男性99例，女性40例，均于入院后7 d內完善相應檢查，其入選標準為：(1)根據腦血管分布影像模版，經頭部磁共振成像(MRI)的DWI病灶符合分水嶺梗死(即與本次入院癥狀及體征相符的責任病灶，DWI表現為高信號)；(2)具備完善的血管評估，行頭頸部血管CTA檢查，了解病變血管的部位、狹窄的程度及側枝代償狀況；(3)頸動脈病變為動脈硬化性病變所致。并排除：(1)潛在的心源性栓塞患者；(2)心力衰竭、嚴重的心律失常、嚴重脫水、降壓藥過量等情況造成的體循環低血壓；(3)存在血管炎性疾病；(4)其他原因導致的大血管主干閉塞，如動脈夾層等；(5)無明確血管病變。

詳細詢問患者基本情況及卒中危險因素(高血壓、糖尿病、高脂血癥、吸煙等)，測量血壓，查血常規、血凝、血脂、血糖，12導聯心電圖及心臟超聲檢查。

1.2 分水嶺腦梗死的神經影像學分類 所有患者均接受顱腦MRI檢查。根據經典的Bogousslavsky[3]分類法，按照腦血管分布影像模板，由2名神經內科副主任醫師獨立閱讀這些影像結果并分類，如有分歧，相互討論得出最終結論。分水嶺梗死分為皮質型分水嶺梗死、內側型分水嶺梗死(IWI)、混合型分水嶺梗死(IWI合并皮質型分水嶺梗死)。

1.3 主要責任血管和側枝循環的評估 所有患者均行CT血管造影評估顱內動脈血管狹窄程度及側枝循環情況。CTA采用德國西門子Siemens 64層螺旋CT掃描儀，將平掃和增強掃描所獲得的影像由工作站利用軟件系統進行影像重組，主要方法包括多平面重建、去骨和非去骨的最大密度投影、容積再現及曲面重建，從而合成空間分辨率高的血管和周圍組織的造影圖像。

本研究采用北美頸動脈內膜剝脫術研究(NASCET)[4]標準對頸內動脈(ICA)和大腦中動脈(MCA)近端進行測量，計算狹窄率：狹窄率(%)=(1-最小殘余直徑/狹窄遠端直徑)×100%，將血管狹窄程度進行分級：輕度(<50%)、中度(50%～69%)、重度(70%～99%)狹窄或閉塞。我們認為動脈狹窄程度超過50%為嚴重動脈狹窄。

ICA病變患者Willis環的代償情況分為4類[5]：(1)單純前交通開放；(2)單純后交通開放；(3)前、后交通同時開放；(4)前、后交通均未開放。MCA病變患者軟腦膜側枝循環的分類[6]：軟腦膜側枝代償較差(無或少于對側未受影響的大腦半球)、軟腦膜側枝代償較好(等于或多于對側未受影響的大腦半球)。

2 結 果

2.1 3種類型CWI患者基線資料的比較 內側型、皮質型及混合型分水嶺腦梗死組患者分別為93例、28例、18例。3組患者在年齡、性別、吸煙、高血壓、糖尿病、高脂血癥等卒中危險因素方面比較，差異無統計學意義(P>0.05)(見表1)。

2.2 CWI梗死類型與頸動脈系統血管狹窄/閉塞的關系 139例CWI患者中有110例存在頸動脈系統血管狹窄/閉塞，其中ICA狹窄/閉塞49例、MCA狹窄/閉塞61例。在IWI組的93例患者中，MCA狹窄/閉塞為46例，占49.5%，高于ICA狹窄(31例，33.3%)和無明顯狹窄(16例，17.2%)。

2.3 存在ICA狹窄/閉塞的分水嶺腦梗死患者的Willis環代償情況 49例存在ICA狹窄/閉塞的分水嶺腦梗死患者中，IWI組前交通未開放者所占比例(25/31例)明顯多于皮質型分水嶺梗死組(5/11例)和混合型分水嶺梗死組(3/7例)，差別有統計學意義(P=0.033)，即前交通未開放的ICA狹窄/閉塞患者更容易發生IWI；而后交通是否開放在3種類型分水嶺腦梗死的發生率無明顯差異(P=0.760)(見表2)。

2.4 存在MCA狹窄/閉塞的分水嶺腦梗死患者的軟腦膜側枝代償情況 在61例存在MCA狹窄/閉塞的CWI患者中，皮質型分水嶺梗死組軟腦膜側枝代償較差者所占比例(6/9例)明顯多于IWI組(11/46例)和混合型分水嶺梗死組(1/6例)，差別有統計學意義(P=0.028)，即軟腦膜側枝代償較差的MCA狹窄/閉塞患者更容易發生皮質型腦梗死(見表3)。

表1 不同分水嶺腦梗死患者的卒中危險因素

表2 ICA狹窄/閉塞的分水嶺梗死類型與Willis環代償的關系

表3 MCA病變所致分水嶺梗死的軟腦膜代償情況

3 討 論

對于CWI與卒中危險因素的關系，不同研究的結果也不盡相同。有文獻報道，伴有糖尿病的卒中患者IWI的發生率高[7]。也有研究指出，同IWI相比男性與皮質型分水嶺梗死密切相關[8]。本研究中3種類型的CWI患者在年齡、性別、血壓、高脂血癥、血糖、吸煙間均無明顯差異。

目前認為，分水嶺梗死是狹窄動脈遠端低灌注與栓子脫落造成微栓塞共同作用的結果[9～11]。腦主要動脈嚴重狹窄或閉塞時，血流動力學異常可導致腦灌注壓下降，這也使得腦血流的方向與速度發生改變，栓子到達血管分支末端不易被沖走，此時如果側枝循環等代償機制不能滿足需要就會產生CWI。本研究所納入的139例CWI患者中，合并ICA及MCA中、重度狹窄/閉塞者110例，而無明顯血管狹窄者僅29例，提示CWI與頸動脈系統嚴重血管狹窄所致低灌注存在一定的關系，與目前大多數研究的結果一致[12，13]。頸內動脈系統不同部位的病變可能產生不同類型的CWI，目前國內外對此的研究結果并不一致。喬燕等[13]認為MCA重度狹窄或閉塞是皮質型分水嶺梗死的主要病因之一。而Kim等[14]研究發現，IWI與MCA狹窄有關，MCA中度以上狹窄是IWI最重要的預測因子(OR11.32；P=0.006)。也有研究發現，MCA狹窄是IWI的重要危險因素，低密度脂蛋白偏高及ICA不穩定斑塊是皮質型分水嶺梗死的主要危險因素，提示血流動力學障礙是IWI的重要發病機制，而微栓塞可能在皮質型分水嶺梗死中起更重要的作用[12]。在我們的研究中，IWI組的93例患者，MCA狹窄/閉塞為46例，高于ICA狹窄(31例)和無明顯狹窄(16例)，差異有統計學意義(P=0.000)，IWI梗死受MCA狹窄/閉塞的影響程度更大。皮質型分水嶺梗死組中，ICA和MCA狹窄/閉塞無明顯差異，考慮其發生可能是動脈到動脈栓塞所致，但本研究尚未對患者進行頸動脈斑塊及微栓子的監測。

當ICA狹窄或閉塞時，Willis環作為一級側枝循環將起主要作用，側枝代償能力與Willis環的完整性密切相關。但大多數患者Willis環存在解剖上的差異，主要表現為變異和發育不良，變異的常見部位為A1段或PCOA缺如，發育不良最常為胚胎型PCA，這些差異常導致代償形式的不同和代償能力的下降，與腦梗死的發生有關[15]。CWI與側枝代償的關系更為密切，Willis環的代償形式不同程度上影響著CWI的類型。Hendrikse等[5]研究發現，在單側ICA閉塞的患者中，CWI組Willis環的代償率(60%)明顯少于非CWI組(90%)，Willis環的出現與CWI的低發生率有關。Bisschops等[16]的研究結果表明前交通的開放可減少IWI的發生率及梗死面積，而與皮質型分水嶺梗死的發生無相關性。本研究也發現，對于ICA狹窄/閉塞患者，IWI組前交通未開放者所占比例(25/31例，80.6%)明顯多于皮質型分水嶺梗死組(5/11例，45.5%)和混合型分水嶺梗死組(3/7例，42.9%)，差別有統計學意義(P=0.033)，前交通的開放可減少IWI發生的幾率，而后交通對3種類型分水嶺腦梗死的發生影響不大，與上述研究的結果一致。

MCA狹窄或閉塞若引起血流動力學障礙則容易導致腦梗死發生，但最終能否引起CWI還取決于側枝循環的代償能力。與ICA不同，由于MCA不參與Willis環的構成，當MCA主干狹窄/閉塞時，次級代償中ACA/PCA與MCA軟腦膜支的吻合為主要的側枝代償通路，大腦血管皮質支的末梢在軟腦膜內彼此溝通形成彌漫的血管網，其中ACA軟腦膜支代償多于PCA軟腦膜支代償，其代償血流情況決定皮質受累程度[17]。本研究發現，較好的軟腦膜側枝代償可以減少皮質的受累，而軟腦膜側枝代償較差者皮質分水嶺梗死的發生率明顯增加(P=0.028)，差別有統計學意義。這與Cho等[18]研究的動脈粥樣硬化所致MCA閉塞，皮質受累的程度受軟腦膜側枝代償血管的狀況的影響，軟腦膜側枝代償可減少其皮質的受累情況一致。

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Collateral circulation in cerebral watershed infarction：a study based on CT angiography.

WANG Xue，ZHANG Chunting，JIA Qingxia，et al.

(Department of Neurology，the Affiliated Hospital of Qingdao University，Qingdao 266003，China)

Objective To explore the unique relationship between collateral circulation and stroke mechanism of cerebral watershed infarction(CWI) in a Chinese population. Methods A retrospective analysis of cerebral CT angiography was conducted in 139 MRI-diagnosed CWI(including Internal CWI，Cortical CWI and Combined CWI) in Department of Neurology of our hospital and compared the carotid artery lesions as well as collateral compensatory between these groups. Results (1)Among these patients，there were 110 patients with carotid artery system lesions(including 49 ICA lesions and 61 MCA lesions)；(2)46 patients with IWI caused by MCA lesions(49.5%)，31 patients with IWI caused by ICA lesions(33.3%)，there were not obvious stenosis in 16 patients with IWI (17.2%). There was significant difference among them in the incidence of IWI (P=0.000)；(3)Among 31 cases of IWI caused by ICA stenosis，25 cases were due to ACOA deficiency or dysplasia. Compared with the other two types CWI，IWI is was associated with ACOA deficiency or dysplasia (P=0.033). (4)The incidence of the Cortical CWI with poor leptomeninges(6/9)caused by MCA stenosis or occlusion was higher than the IWI (11/46)and Combined CWI(1/6)，and the difference was statistically significant (P<0.05). Conclusion IWI caused by the carotid artery system lesions has significant relationship with MCA stenosis /occlusion. IWI caused by ICA stenosis or occlusion is related to the lack of ACOA or dysplasia，and ACOA existence can significantly reduce the incidence of the IWI. Leptomeninges compensatory can increase the blood supply as MCA becoming stenosis or occlusion. When the leptomeninges collateral compensatory is poor，the incidence of the cortical watershed infarction will increase.

Carotid artery system； Cerebral watershed infarction； Collateral circulation； CT angiography

1003-2754(2016)03-0230-04

2015-11-20；

2015-12-12

青島市科技項目(KZJ-4)

(青島大學附屬醫院神經內科，山東 青島 266003)

趙仁亮，E-mail：zhrenliang@163.com

R743.3

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