高分辨核磁共振對腦橋梗死不同病灶形態類型的病因機制研究

楊曼純，白小欣，龍 玉，張燕婷，蔡 軍

腔隙性梗死(lacunar infarcts，LI)是指位于大腦皮質下的較小的深部梗死，梗死灶直徑<15 mm，與穿支小血管相關，早在1968年Fisher[1]通過病理切片研究認為LI的病理機制包括脂質透明樣變性、纖維樣壞死、動脈瘤形成的血管壞死和動脈粥樣硬化斑塊等，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行區分，并將前者定義為分支動脈粥樣硬化病(branch atheromatous disease，BAD)，后者稱為LI，二者具有不同的發病機制、臨床特點、影像學特征和預后。

腦橋梗死的發病率較高，且主要由基底動脈供血，在臨床上研究較多，一般根據傳統核磁共振病灶特點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)，并將前者的發病機制認為是穿支動脈粥樣硬化斑塊堵塞所致，后者認為與穿支血管透明樣變性相關，由此作為診斷方法進行了一系列BAD和LI的研究[4]，這種通過梗死灶形態特點進行發病機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致梗死的這類患者，且這類患者極易出現進展性卒中。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，可以直觀觀察血管壁情況，被廣泛應用于基礎和臨床研究中，相關HRMRI研究也證實腦橋旁正中梗死是由穿支動脈開口附近的動脈粥樣硬化斑塊所致[5，6]，但同樣忽略了梗死灶形態特點不符合傳統診斷的這類患者。因此，本研究利用HRMRI對急性孤立性腦橋梗死患者進行研究區分不同的發病機制，與梗死病灶形態分型進行比較，有助于對梗死發病機制的認識和診斷，對疾病治療及二級預防具有一定的指導意義。

1 對象與方法

1.1 對象 回顧性納入2016年3月～2019年3月廣東省中醫院收治的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內進行基底動脈的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。

納入標準：(1)符合2011年中華醫學會神經病學分會發布的《中國急性缺血性腦卒中診治指南2010》[7]的診斷標準；(2)發病至入院時間為3 h～2 d，核磁共振彌散成像提示為腦橋孤立性梗死灶；(3)發病10 d內進行基底動脈的3.0T HR-MRI檢查，且圖像清晰血管壁可辨認。排除標準：(1)彩超或CTA、MRA提示顱內外大動脈狹窄程度>50%；(2)心房顫動、風濕性心臟病、心內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。本研究方案經本院醫學倫理委員會批準。

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GE公司的Signa VH/i3.0T成像系統及8通道頭顱線圈，基底動脈采用軸位掃描。首先進行三維時間飛躍法(3D time of flight，3D-TOF)核磁共振血管成像，并將其作為定位圖，由于黑血技術可使血流呈黑色低信號，而周圍組織為高信號，具有管壁與管腔對比度高的特點，故采用黑血技術垂直于狹窄段血管進行管壁掃描。成像序列包括T1WI、T2WI、T1增強序列、PDWI序列。主要觀察序列及參數詳見表1。

1.2.2 圖像評估 影像資料均由兩位經驗豐富的神經影像醫師采用雙盲法進行獨立閱片與分析，當兩人意見不一致時協商達成共識。在PDWI序列上區分管壁和管腔，正常管壁為管壁光滑，無增厚，呈細線狀或不顯示；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，注射增強劑后信號強度超過20%，視為斑塊強化。

1.2.3 分型

1.2.3.1 梗死灶形態分型 根據核磁共振彌散加權成像(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影像上表現為由腦橋深部延伸至腦橋腹側表面，SDPI組指梗死灶位于腦橋深部未及腦橋腹側表面，且直徑<15 mm。

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

1.3 統計學分析 采用SPSS 23.0軟件進行統計學分析。計數資料以例數和百分比(%)表示，組間比較采用McNemar檢驗。α=0.05。

表1 高分辨核磁共振成像掃描序列及參數

注：3D-TOF MRA：三維時間飛躍法核磁共振血管成像；T1WI：T1加權像；T2WI：T2加權像；T1-CE：T1WI增強掃描序列，增強采用釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)作為增強劑，靜脈注射Gd-DTPA 5 min后進行掃描；PDWI：質子密度加權像；TR：重復時間；TE：回波時間；FOV：視野。

2 結 果

25例患者中，根據DWI的梗死灶形態分型，PPI組有15例(60.0%)，SDPI組有10例(40.0%)；根據HR-MRI的病因機制分型，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上發現基底動脈穿支動脈開口附近存在強化斑塊(見圖1)；10例深部小梗死患者中，8例可發現強化斑塊(見圖2)，2例管壁正常。經McNemar檢驗，兩種影像學分型比較結果具有顯著性差異(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檢查結果。a：MRA示基底動脈未見狹窄(白色箭頭處)；b：PDWI示基底動脈管壁偏心性增厚，腦橋旁正中動脈開口可見(白色箭頭處)；c：T2WI示腦橋旁正中動脈開口可見(白色箭頭處)；d：注射增強劑后T1增強序列可見管壁偏心性增厚強化，呈高信號(白色箭頭處)，堵塞腦橋旁正中動脈開口

圖2 進展性卒中患者的HR-MRI檢查結果。a～d：DWI、ADC示入院當天腦橋小梗死灶，僅在1個層面可見，未延伸至腦橋腹側表面(白色箭頭處)，入院美國國立衛生研究院卒 中量表(NIHSS)評分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表面，梗死層面較前增多(白色箭頭處)；i：MRA示基底動脈未見明顯狹窄(白色箭頭處)；j：T2WI示腦橋旁正中動脈開口可見(白色箭頭處)；k：T1WI示腦橋旁正中動脈開口斑塊堵塞，呈低信號(白色箭頭處)；l：注射增強劑后T1增強序列示基底動脈及腦橋旁正中動脈管壁增厚強化(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的腦實質深部的小梗死，發病機制多樣，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，均由基底動脈及其穿支動脈直接供應，供應腦橋的穿支動脈為腦橋旁正中動脈、長旋分支及短旋分支[10～12]。腦橋旁正中動脈呈直角由基底動脈背面正中附近發出，主要供應腦橋旁正中區，腦橋旁正中動脈起始部完全閉塞可出現這一區域呈腦橋深部延伸至腦橋腹側表面的楔形梗死灶，具有獨特的梗死病灶形態，日本高木誠等將這種獨特梗死灶形態與發病機制相結合，將其診斷為分支動脈粥樣硬化病，指腦橋旁正中動脈起始部的動脈粥樣硬化斑塊堵塞導致的腦梗死，后這種診斷方法被廣泛應用于BAD與LI區別的臨床研究?；谛∑べ|下梗死的二級預防試驗(The Secondary Prevention of Small Subcortical Strokes，SPS3)[4]，通過對腦橋穿支動脈梗死灶形態特點進行危險因素分析，發現二者無顯著性差異，與國外其他研究結果一致[13，14]，基于梗死灶形態區別對患者進行長期的二級預防無明確的證據。這可能是由于部分動脈粥樣硬化斑塊所致梗死患者不表現為楔形梗死灶，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]首次提出將分支動脈粥樣硬化病作為深部穿支動脈區域發生腦梗死的病理機制之一，強調引起的腦梗死在病理上與高血壓所致脂質透明變性不同，為動脈粥樣硬化所致，并將其類型可以分為3種：(1)載體動脈斑塊堵塞分支動脈入口；(2)載體動脈斑塊延伸到分支動脈結合部；(3)分支動脈近端的動脈粥樣硬化斑塊。當存在第2種類型時，即穿支動脈開口斑塊不完全堵塞時，可能造成梗死灶不延伸至腦橋腹側表面的結果，但斑塊不穩定極易引起進一步的梗死，造成神經功能缺損癥狀加重的現象，對這類患者早期識別和治療，進而降低進展性卒中的發生具有重要意義。

在高分辨核磁共振的研究中，Klein等[5]證實腦橋旁正中梗死是由穿支動脈開口附近的動脈粥樣硬化所致，Yang等[15]發現通過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脈斑塊與不良功能預后相關[16]。

本研究結果表明，梗死灶表現為楔形病灶患者，HR-MRI檢查結果均顯示基底動脈穿支動脈開口附近存在斑塊，病因為分支動脈粥樣硬化斑塊所致梗死，提示對所有梗死灶形態小的腦橋梗死患者，行高分辨核磁共振檢查，有助于BAD的早期識別及個體化治療。