脑分水岭梗死研究进展

冯静宇 王大力

(河北联合大学附属医院 河北唐山 063000)

脑分水岭指脑动脉(如ACA、MCA、PCA)交界区毛细血管吻合网往往呈带状分布，称为分水岭、边缘带或低压带。脑分水岭梗死(watershed infarction CWI)，又称边缘带梗死(borderzone infarcts)，是指脑内相邻动脉供血区之间的边缘带发生的脑梗死，其发病率占缺血性脑血管病10%[1]。脑分水岭梗死分型依据经典的Bogousslavsky分类法分为3型:①皮质型，包括皮质前型和皮质后型。皮质前型:梗死发生于ACA与MCA皮质支的边缘带，梗死灶呈楔形，尖端朝向侧脑室体前外方，底朝向软脑膜面，或者呈窄带样在侧脑室上方平行大脑纵裂;皮质后型:梗死发生于PCA与MCA皮质支的边缘带，常位于颞顶枕交界区，呈楔状，尖朝向侧脑室后角或侧脑室体后外方。②皮质下型:梗死发生于大脑中动脉皮层与深穿支的边缘带，梗死灶主要半卵圆中心或放射冠，病灶呈串珠样或融合成条索状，也可呈前后走行的线状。③混合型:在椎一基底动脉系统中，2条大血管供血的交界区发生的脑梗死称为幕下脑分水岭梗死，主要见于小脑上动脉(SCA)和小脑前下动脉(AICA)的交界区梗死，称为小脑型脑分水岭梗死。随着医学影像学的广泛应用，人们对CWI的认识不断深入，但其发病机制长期以来一直存在争议。

1 颅内外大血管狭窄或闭塞

尽管CWI的发病机制存在争议，但CWI是严重血管狭窄或闭塞的信号已达成共识，学者们均认为颅内外大动脉狭窄或闭塞与CWI密切相关。早有研究认为脑分水岭梗死的发病机制主要是狭窄动脉远端血流动力学障碍，属于低灌注性脑梗死。Chaves等[2]研究发现一侧颈动脉狭窄或闭塞所致分水岭梗死多表现为单侧病变，严重的低血压引起的分水岭梗死多为双侧病变。Szabo等[3]发现颈内动脉狭窄病变引发的急性脑梗死类型中，颈内动脉轻度狭窄者脑梗死病灶分布无特异性，颈内动脉重度狭窄或闭塞患者梗死灶多位于脑供血交界区。因而CWI是颈内血管重度狭窄或闭塞的标志。影像学研究发现，伴有严重颈内动脉狭窄者 CWI的发病率在19%～64%[4～6]。国内报道CWI合并大脑中动脉狭窄更常见，可能与亚洲人以颅内动脉狭窄相关。白玉海等[7]发现CWI与颈内动脉系统狭窄率呈正向关系，且以大脑中动脉多见。由于颈内动脉供应大脑前动脉及大脑中动脉，如果颈内动脉狭窄且(或者)侧支循环不完善都会影响前循环，容易导致皮层前型分水岭梗死。

2 血液动力学改变

正常脑组织几乎没有能量储备，脑组织血供中断几分钟内即出现脑组织缺血，若不及时恢复脑血流，脑组织出现不可逆性损伤。发热、输液反应、腹泻、大量出汗、不合理应用降压药或自发性波动性低血压、重大手术等均可导致低血压及有效循环血容量减少，脑血流循环在体循环中位置最高，而分水岭区距心脏最远，是动脉的末梢部位，故体循环低血压或有效循环血量减少一旦导致脑组织处于持续低灌注状态，则极易导致脑梗死。脑皮质的主要动脉末端在软脑膜内彼此吻合成网，深部脑动脉末端无吻合网故当血压下降时深部分水岭区更易受影响。血流动力学变化造成的低血压和或低循环血容量被认为是CWI的最常见原因。Brierley等通过降低猴体循环低血压成功制成WSI动物模型[8]。Howard等[9]报道了心血管意外后导致 CWI。陈龙飞等[10]对28例顽固性高血压患者应用快速降压治疗后出现了CWI。当血压突然下降30mmHg以上时，容易导致交界性脑梗死的发生。Mendelow[11]结扎大鼠颈内动脉后造成低血压，远比单纯低血压更易产生WSI。这表明颈内外动脉在严重狭窄或闭塞的基础上发生血流动力学障碍，若机体调节机制不能满足脑灌注就会产生CWI。Krapf等[12]指出串珠样脑梗死可能只是由于简单的血压下降，而更长时间的缺血损害导致融合型脑分水岭梗死的发生。

3 微栓塞

有少数学者强调WSI是由于颈部血管狭窄的残端或闭塞处不稳定斑块脱落导致。Jorgensen等[13]最早报道从皮质型分水岭脑梗死患者观察到小栓子的存在，而不是继于脑血流量的下降。Beal等[14]报道了一位反复发作TIA最后出现偏瘫患者，其尸检发现了颈部不稳定斑块及分水岭区的胆固醇栓子存在。Masude等[15]发现引起终末动脉闭塞的栓子多为直径30～50um的胆固醇晶体，而区域性梗死多为较大的纤维素栓子。也有人通过实验证明体积较小的栓子更易于堵塞分水岭区血管。

4 微栓塞与血流动力学协同作用

目前更多人认为低灌注和动脉－动脉栓塞协同作用于伴有颈动脉疾病的分水岭脑梗死患者，导致CWI发生。之前有研究表明无论临床研究还是尸检都证实微栓塞和血流动力学障碍共同作用于皮质型分水岭脑梗死。Ramez[16]等研究应用PET评估脑灌注，应用TCD记录微栓子，为研究串珠样分水岭梗死发病机制提供了最直接证据，与以往认为串珠样分水岭梗死与血流动力学障碍有关不同，他认为血流动力学障碍影响了微栓子的清除导致串珠样分水岭脑梗死的发生。Caplan等[17]认为，低灌注和相应脑动脉血流动力学改变影响微栓子的清除，同时血管狭窄造成湍流促进血管壁斑块的脱落，而分水岭区是微栓子最容易滞留而又不易被清除的部位，从而导致CWI的形成。

5 Willis环血液代偿及侧支循环作用

Willis环血流代偿对形成何种类型WSI的仍不清楚。正常情况下前后交通动脉不开放，Wills环两侧及前后循环的血液互不相混合，当一侧颈内动脉严重狭窄或闭塞时，同侧大脑半球的血液供应有赖于完整的环前后交通支开放及颈外动脉侧支开放代偿，供血代偿不完全时，离狭窄或闭塞最远处的分水岭区域即容易出现低灌注，在急性低灌注状态下是否发生脑梗死大部分还取决于侧支循环的建立情况。国内张雄伟等[18]对100例一侧颈内动脉闭塞患者采用经颅多普勒超声检测其Willis环的侧支循环通路，认为一侧颈内动脉闭塞患者，无Willis环侧支循环和低比率的后交通动脉侧支开放与发生CWI相关。然而，殷萍等[19]研究了97例颈内动脉狭窄患者Wills环血流代偿资料，发现CWI组与非CWI组之间、各类型CWI之间Willis环开放后血流代偿均无差异，Willis环对血管狭窄引起的脑缺血代偿作用有限。国外研究有的认为后交通开放可以防止CWI形成，同时也有人否定Willis环的代偿作用，因此，Willis环开放对分水岭区的保护作用尚难定论。

6 血管迂曲

Smoker等[20]提出了后循环颅内段血管的迂曲是卒中的重要危险因素，血管迂曲导致心脏泵的功能与动脉弹性的匹配不合理，血流速度缓慢，低灌注造成动脉远端特别是分水岭区缺血缺氧;另外血管迂曲改变导致血管在拐角处受剪力的破坏，内皮细胞损伤，诱发附壁血栓的形成，增加了血流动力学障碍及血栓脱落导致脑卒中风险。

[1]Rovira A，Grive E ，Rovira A，et al.Distriibution territories and causative mechanisms of ischemic stroke[J].Eur Radiol，2005，15:416

[2]Chaves C J，Sliver B，Schlang G，et al.Difusion and perfusion weighted MRI patterns in broderzone infacts[J].Stroke，2000，31(5):1090

[3]Szabo K，Kern R，Gass A，et al.Acute stroke patterns in patients with internal carotid artery disease:a diffusion－weighted magnetic resonance imaging study[J].Stroke，2001，32(6):1323

[4]Bogousslavsky J，Regli F.Unilateral watershed cerebral infarcts[J].Neu－rology，1986，36:373

[5]Ringelstein EB，Zeumer H，Angelou D.The pathogenesis of strokes from internal carotid artery occlusion.Diagnostic and therapeutical implications[J].Stroke，1983，14:867

[6]Wodarz R.Watershed infarctions and computed tomography.A topo －graphical study in cases with stenosis or occlusion of the carotid artery[J].Neuroradiology，1980，19:245

[7]白玉海，王晓红，宋全春，等.颈内动脉粥样硬化斑块及脑组织低灌注相关指标与分水岭脑梗死的关系[J].中风与神经疾病杂志，2008，25(3):350

[8]Brierley JB，Excell BJ.The effects of profound systemic hypotension upon brain of M－rhesus:physiological and pathological observations[J].Brain，1966，89(2):269

[9]Howard R，Trend P，Russell RW.Clinical features of ischemia in cerebral arterial border zones after periods of reduced cerebral blood flow[J].Arch Neurol，1987，44(9):934

[10]陈龙飞，李智文，林艾羽，等.快速降压导致分水岭脑梗死28例临床分析[J].中华高血压杂志，2008，16(8):751

[11]Mendelow AD，Graham DI，McCulloch J，et al.The distribution of ischemic damage and cerebral blood flow after unilateral carotid occlusion and hypotension in the rat[J].Stroke，1984，15:704

[12]Krapf H，Widder B，Skalej M.Small rosarylike infarctions in the entrum ovale suggest hemodynamic failure[J].AJNR Am J Neuroradiol，1998，19:1479

[13]Jorgensen L，Torvik A.Ischaemic cerebrovascular diseases in an autopsy series.2.Prevalence，location，pathogenesis，and clinical course of cerebral infarcts[J].J Neurol Sci，1969，9:285

[14]Beal MF，Williams RS，Richardson EP，Jr.，Fisher CM.Cholesterol embolism as a cause of transient ischemic attacks and cerebral infarction[J].Neurology，1981，31:860

[15]Masuda J，Yutani C，Ogata J，Kuriyama Y，Yamaguchi T.Atheromatous embolism in the brain:a clinicopathologic analysis of15 autopsy cases[J].Neurology，1994，44:1231

[16]Ramez R，Isabell M，P.Simon J，et al.Microembolism Versus Hemodynamic Impairment in Rosary－like Deep Watershed Infarcts[J].Stroke，2011，42:3138

[17]Caplan LR，Wong KS，Gao S，et al.Is hypoperfusion an impotant cause of stroke if so，how[J].Cerebrovase Dis，2006，21(2):145

[18]张雄伟，张以善，张智杰，等.经颅多普勒超声评估分水岭脑梗死患者的Wills环侧枝循环能力[J].实用临床医药杂志，2006，10(4):68

[19]殷 萍，冯加纯，王守春.分水岭脑梗死的发病机制及Wills环血液代偿对其的影响[J].中国脑血管病杂志，2008，5(3):102

[20]Smoker WPK，Corbett JJ，Gentry LR，et al.High－resolution computed tomography of the basilar artery:2.Vertibrobasilar dolichoectasia:clinical－ pathologic correlation and view[J].AJNR，1986，7(1):61