基于顱腦MRI/MRA影像學(xué)的煙霧綜合征急性腦梗死模式與血管狹窄特征的相關(guān)性研究

劉尚寬，郭翔，于昊，陳雨各，陳月芹*

作者單位：1.濟寧醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院，濟寧 272013；2.濟寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，濟寧 272029

煙霧綜合征（moyamoya syndrome, MMS）是一種病因不明、慢性進展性腦血管疾病，主要表現(xiàn)為以頸內(nèi)動脈（internal carotid artery, ICA）末端和（或）大腦前動脈（anterior cerebral artery, ACA）、大腦中動脈（middle cerebral artery, MCA）起始處的狹窄或閉塞并伴有顱底代償性異常血管網(wǎng)的形成[1-2]。MMS 主要分為出血型及缺血型，其中缺血型比較多見，主要表現(xiàn)為短暫性腦缺血發(fā)作，腦梗死、頭痛等[3-4]。研究表明，MMS 主要累及前循環(huán)，后循環(huán)亦可受累，對于大血管受累情況與腦梗死發(fā)生風(fēng)險的相關(guān)性仍存在爭議[5-7]。此外，MMS 是一種動態(tài)變化的疾病，顱內(nèi)主要動脈的進行性狹窄和閉塞不僅會引起疾病的進展，還會影響周圍側(cè)支血流的變化[8]，由于其側(cè)支循環(huán)的建立[9]，導(dǎo)致腦梗死的模式在疾病的每個階段有所差異[10-11]，但臨床癥狀及預(yù)后與不同缺血性受累的區(qū)域密切相關(guān)[12-13]。盡管腦梗死是MMS 患者的常見臨床表現(xiàn)，但顱內(nèi)大血管狹窄特征對腦梗死模式影響的臨床研究少見[14]。因此，本研究旨在綜合評估MMS前循環(huán)和后循環(huán)血管病變對急性腦梗死的影響，并進一步探討顱內(nèi)血管狹窄特征與腦梗死模式的相關(guān)性，以期為臨床預(yù)測腦梗死的發(fā)生及模式提供可靠的影像學(xué)指標。

1 材料與方法

1.1 研究對象

回顧性分析2016 年10 月至2020 年4 月在濟寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院確診的MMS 患者病例101 例，均行MRI 平掃和磁共振血管成像（magnetic resonance angiography, MRA）檢查并確診，診斷標準參考2017 年煙霧病和MMS 診斷與治療中國專家共識[15]。因煙霧病與MMS在臨床實踐中鑒別缺乏可操作性，在治療原則上并無明顯差異[16-17]，多數(shù)學(xué)者將其歸類在一起研究，本文將兩者統(tǒng)稱為MMS 并納入研究。根據(jù)患者是否存在腦梗死分為梗死組及無梗死組，梗死組MMS患者滿足MMS診斷標準，且出現(xiàn)擴散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging,DWI）高信號同時合并表觀擴散系數(shù)（apparent diffusion coefficient, ADC）低信號。無梗死組定義為無腦梗死影像學(xué)表現(xiàn)。納入標準：（1）MRA示ICA末端和（或）ACA、MCA起始處的狹窄或閉塞；（2）腦內(nèi)異常血管網(wǎng)；（3）梗死組為首次發(fā)病的MMS 患者。排除標準：（1）既往接受顱內(nèi)外血運重建手術(shù)者；（2）急性出血性腦梗死的MMS 患者；（3）MRI 平掃及MRA 圖像質(zhì)量不佳影響判斷者；（4）出血型MMS患者。

本研究經(jīng)濟寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院倫理委員會批準，免除受試者知情同意，批準文號：2022C036。

1.2 MRI檢查

采用GE Discovery 750W 3.0 T MR掃描儀及標準頭部線圈，軸面T1WI 掃描參數(shù)：TR 200.0 ms，TE 2.1 ms，層厚5 mm，層數(shù)22，層間距1 mm；脂肪抑制序列T2WI 掃描參數(shù)：TR 4534.0 ms，TE 85.4 ms，層厚5 mm，層數(shù)22，層間距1 mm；DWI采用呼吸觸發(fā)掃描，掃描參數(shù)：b=1000 s/mm2，TR 5307.0 ms，TE 79 ms，層厚5 mm，層數(shù)21，層間距1.5 mm；3D-TOF MRA 掃描參數(shù)：TR 21.0 ms，TE 3.4 ms，層厚1.4 mm，層數(shù)32，層間距1.2 mm；翻轉(zhuǎn)角20°，連續(xù)無間隔掃描。

1.3 研究方法

腦梗死病灶模式：參考Tatu 等[18]制訂的血管供應(yīng)區(qū)域，根據(jù)DWI 表現(xiàn)將腦梗死模式分為穿支動脈梗死、皮質(zhì)動脈梗死、分水嶺梗死及多發(fā)性梗死（圖1）。分水嶺梗死分為皮質(zhì)型分水嶺梗死、皮質(zhì)下型分水嶺梗死，其中皮質(zhì)型分水嶺梗死進一步分為皮質(zhì)前型及皮質(zhì)后型分水嶺梗死[19]。以單側(cè)大腦半球為單位分別評定。多發(fā)性梗死定義為非連續(xù)的兩個及以上梗死模式在DWI 上出現(xiàn)高信號灶，同時ADC 圖為低信號。

圖1 PCA狹窄程度和不同腦梗死模式的相關(guān)圖像。1A～1B：女，38歲，MMS患者。MRA示右側(cè)PCA正常，DWI示右側(cè)皮質(zhì)下型分水嶺梗死。1C～1D：男，45歲，MMS 患者。MRA 示右側(cè)PCA 正常，DWI示右側(cè)基底節(jié)穿支動脈梗死。1E～1F：女，50 歲，MMS 患者。MRA 示右側(cè)PCA 輕中度狹窄，DWI示右側(cè)皮質(zhì)動脈梗死。1G～1H：男，40 歲，MMS 患者。MRA 示右側(cè)PCA 重度狹窄或閉塞，DWI 示右側(cè)皮質(zhì)動脈梗死和皮質(zhì)后型分水嶺梗死，形成多發(fā)性梗死。PCA：大腦后動脈；MMS：煙霧綜合征；MRA：磁共振血管成像；DWI：擴散加權(quán)成像。

腦血管狹窄程度評估：本研究參照Houkin等[20]描述的MRA評分標準，ICA 及MCA 評分為0 分到3 分（0 分為正常，3 分為未顯示），ACA 及大腦后動脈（posterior cerebral artery,PCA）評分為0 分到2 分（0 分為正常，2 分為未顯示）。ICA 及MCA血管狹窄程度分為正常（0分）、輕度狹窄（1分）、中度狹窄（2 分）、重度狹窄或閉塞（3 分）；ACA 及PCA 狹窄程度分為正常（0 分）、輕中度狹窄（1 分）、重度狹窄或閉塞（2 分）。0 分定義為血管不受累，其余得分均定義為血管受累。由兩名具有5年以上工作經(jīng)驗的影像科主治醫(yī)師分別進行腦血管評分，意見不一致時，由兩名醫(yī)師共同協(xié)商并達成一致。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 25.0 統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料采用均數(shù)±標準差表示，計數(shù)資料以率或百分比表示。MRA評分與腦梗死模式的關(guān)系采用Spearman相關(guān)分析。兩組間MRA大血管受累情況的比較采用卡方檢驗或Fisher's 精確檢驗；對于不同腦梗死模式間的多組間比較采用Pearson'sχ2檢驗，進一步通過Bonferroni方法進行多重比較，取α=0.05為檢驗水準。采用Kappa 檢驗分析觀察者間評分的一致性，判斷標準：Kappa＜0.20，表示兩者一致性很弱；0.20≤Kappa＜0.40，表示兩者一致性一般；0.40≤Kappa＜0.60，表示兩者一致性中等；0.60≤Kappa＜0.80，表 示 兩 者 一 致 性 很 好；0.80≤Kappa≤1.00，表示兩者一致性極佳。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床基線信息

101 例患者中，梗死組42 例（48 側(cè)半球），無梗死組59 例（102側(cè)半球）；梗死組中，男19例，女23例，年齡（49.0±12.7）歲；無梗死組中，男22 例，女37 例，年齡（51.3±11.3）歲。101 例患者中，50 例表現(xiàn)為頭痛，27 例為頭暈，10 例為短暫性腦缺血發(fā)作，7 例為意識障礙，5 例因其他系統(tǒng)的無關(guān)疾病就診及2例體檢時偶然發(fā)現(xiàn)。

2.2 兩組患者顱內(nèi)大血管受累情況的比較

ICA、MCA、ACA 及PCA 評 分 一 致 性 檢 驗Kappa 值 分 別 為0.77、0.76、0.82、0.84，說明ICA 及MCA 評分的觀察者間一致性很好，ACA 及PCA 一致性極佳。梗死組患者PCA 受累比例明顯高于無梗死組（64.6% vs. 30.4%），差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，而ICA、ACA、MCA 受累比例差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05）（表1）。

表1 梗死組及無梗死組顱內(nèi)大血管受累情況比較

2.3 腦梗死分布情況

42 例梗死組患者的梗死范圍共累及48 側(cè)大腦半球，6 例患者表現(xiàn)為雙側(cè)大腦半球病變，具體腦梗死的模式及部位見表2。

表2 腦梗死的模式及分布

2.4 MRA評分與腦梗死模式的關(guān)系

對150 側(cè)受累半球血管狹窄程度進行評分，得到ICA、ACA、MCA、PCA 評分之和，Spearman 相關(guān)分析顯示，在MMS 患者腦梗死模式中，除多發(fā)性梗死與MRA 評分存在一定相關(guān)性（P＜0.05）外，其余腦梗死模式與MRA評分不存在相關(guān)性（P均＞0.05）（表3）。

表3 MRA評分與不同腦梗死模式的關(guān)系

2.5 不同腦梗死模式PCA狹窄程度的比較

皮質(zhì)動脈梗死及多發(fā)性梗死在PCA 重度狹窄或閉塞組中比例（40%、50%）明顯高于正常組及輕中度狹窄組（P均＜0.05）；無梗死灶在正常組中比例（80.7%）明顯高于輕中度狹窄組及重度狹窄或閉塞組（P＜0.05）；分水嶺梗死及穿支動脈梗死在PCA 狹窄程度分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05）。兩兩比較，皮質(zhì)動脈梗死在輕中度狹窄組及重度狹窄或閉塞組中比例顯著高于正常組（P均＜0.05），在輕中度狹窄組及重度狹窄或閉塞組中比例分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；多發(fā)性梗死在重度狹窄或閉塞組中比例顯著高于正常組及輕中度狹窄組（P均＜0.05），在正常組及輕中度狹窄組中比例分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；無梗死灶在三組中比例分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P均＜0.05）。各組間所對應(yīng)的腦梗死模式見表4。

表4 腦梗死模式與PCA狹窄程度的相關(guān)分析

3 討論

本研究基于MRI/MRA 技術(shù)對MMS 患者顱內(nèi)血管特征進行分析，評估梗死組與無梗死組患者的大血管受累情況，分析不同腦梗死模式的發(fā)生率及大血管狹窄程度對腦梗死模式的影響。結(jié)果顯示，和無梗死組MMS 相比，梗死組PCA 受累比例明顯提高。皮質(zhì)動脈梗死及多發(fā)性梗死所占比例偏高，對腦梗死模式與PCA狹窄程度進一步分析發(fā)現(xiàn)，隨著PCA狹窄程度的加重，皮質(zhì)動脈梗死及多發(fā)性梗死比例逐漸增加，且在重度狹窄或閉塞組中比例顯著高于其他腦梗死模式，而穿支動脈梗死及分水嶺梗死并無明顯差異性。此外還對腦血管MRA 評分與腦梗死模式的關(guān)系進行分析，結(jié)果顯示MRA 評分與多發(fā)性梗死模式具有一定的相關(guān)性。

國內(nèi)外有研究報道ICA 病變進展后常累及PCA，PCA 狹窄閉塞是導(dǎo)致MMS患者預(yù)后不良的重要臨床因素[21-22]，預(yù)測和抑制PCA 病變可能有助于預(yù)防腦梗死的發(fā)生[6]。此外，臨床癥狀及預(yù)后與腦梗死的區(qū)域密切相關(guān)，相比于前期文獻，我們增加了大血管狹窄程度影響腦梗死模式的研究，為預(yù)測腦梗死的模式提供具有參考意義的影像學(xué)依據(jù)。

3.1 梗死組與無梗死組患者大血管受累情況分析

MMS 患者的大多數(shù)缺血性腦血管事件歸因于顱內(nèi)大動脈阻塞引起的血流減少，MMS 主要累及前循環(huán)，但是少數(shù)患者會存在后循環(huán)受累[23-25]。本研究顯示，組間ICA、ACA、MCA受累比例并無差異性，Ohkura等[6]研究發(fā)現(xiàn)前循環(huán)所提供的血流供應(yīng)區(qū)域相對狹窄，ICA狹窄的嚴重程度不是導(dǎo)致腦梗死發(fā)生的危險因素。本研究進一步發(fā)現(xiàn)，ICA及其分支是否存在病變可能對于腦梗死的發(fā)生影響不顯著。但是，在梗死組48 側(cè)半球中，31側(cè)半球表現(xiàn)為PCA狹窄閉塞改變，受累比例明顯高于無梗死組，推測可能是引起腦梗死的相關(guān)因素，與既往研究相符[26-27]。

3.2 腦梗死模式多樣性的可能機制和結(jié)果分析

MMS 患者表現(xiàn)為顱內(nèi)血管狹窄閉塞并伴隨側(cè)支循環(huán)的建立，導(dǎo)致腦實質(zhì)供血范圍并不完全遵循血管支配區(qū)域，當側(cè)支循環(huán)由于顱內(nèi)大血管狹窄的快速進展而不能及時建立或者合并PCA 狹窄時，代償機制的崩潰會引起腦血流量減少[4]，導(dǎo)致腦梗死病灶的分布模式呈現(xiàn)多樣性。本研究發(fā)現(xiàn)MMS 患者梗死模式以皮質(zhì)動脈梗死及多發(fā)性梗死為主，分水嶺梗死及穿支動脈梗死比例偏少，與既往研究不一致，Rafay等[12]研究發(fā)現(xiàn)，分水嶺梗死是最常見的MMS缺血性損傷模式，而高紅華等[28]認為在MMS患者中，皮層梗死及分水嶺梗死最常見。究其原因，一方面可能本研究與既往研究中梗死模式分類方法不同；另一方面，既往研究中納入了陳舊性腦梗死患者，而本研究認為隨著MMS 的疾病進展，陳舊性腦梗死范圍與當前的腦血管狀態(tài)并不完全匹配，因此，本研究僅納入了急性腦梗死將會更加準確。Cho等[29]對腦梗死模式研究發(fā)現(xiàn)，分水嶺梗死發(fā)生率較低，本結(jié)果與其觀點相符，分水嶺梗死是指兩個不發(fā)生血管吻合的主要動脈區(qū)域之間的腦缺血壞死，分水嶺區(qū)域是一個血流動力學(xué)相對脆弱的部位，很容易進展為腦梗死，但在MMS 患者中，由于顱底煙霧側(cè)支血管生成和鄰近終末血管分支可能發(fā)生吻合，從而降低這種腦梗死模式的發(fā)生，但尚未經(jīng)研究證實，需進一步研究。此外，研究顯示MRA 評分與多發(fā)性梗死模式存在相關(guān)性，MRA評分對其發(fā)生率的評估可以提供一定的參考價值。

3.3 腦梗死模式與血管狹窄程度的相關(guān)性分析

本研究結(jié)果顯示，隨著PCA 病變進展，發(fā)生腦梗死的幾率逐漸增加，也反映出后循環(huán)在MMS 患者中起到非常重要的作用[22,30]；正常組與輕中度狹窄組間多發(fā)性梗死比例比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示PCA 輕中度狹窄時對多發(fā)性梗死出現(xiàn)比例影響不大，只有當PCA 重度狹窄或閉塞時，才會引起該腦梗死模式比例的顯著增加；輕中度狹窄組及重度狹窄或閉塞組間皮質(zhì)動脈梗死比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，考慮其原因，可能是樣本量過少所導(dǎo)致差異性不顯著。此外，穿支動脈梗死及分水嶺梗死在PCA 狹窄程度間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，因穿支動脈梗死顯示其梗死部位主要位于豆狀核及側(cè)腦室旁，并無丘腦及腦干梗死灶，主要位于大腦前、中動脈發(fā)出的穿支動脈供血區(qū)域；其次，分水嶺梗死病變位置顯示以皮質(zhì)下型分水嶺常見，而皮質(zhì)下型分水嶺梗死是大腦中動脈皮質(zhì)支及髓質(zhì)支的邊緣區(qū)梗死[31]，與PCA病變并無顯著關(guān)聯(lián)。

3.4 局限性

本研究存在一些不足之處。首先，本研究不同亞組間樣本量相對較少，統(tǒng)計學(xué)效力有待提高；其次，有研究表明，成人和兒童有不同的腦梗死模式。后期有待增加樣本量，按照年齡進一步分組研究。

綜上所述，PCA 受累可能是MMS 患者發(fā)生腦梗死的相關(guān)因素。隨著PCA 病變的進展，多種腦梗死模式不同比例變化，當其重度狹窄或閉塞時，腦梗死模式以皮質(zhì)動脈梗死和多發(fā)性梗死最為常見。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。