颈动脉流场改变对斑块稳定性影响及脑梗死分型特点分析

武晓玲，郝建萍，王淑珍，于红霞，迟路湘 (.北京军区二五一医院神经内科，河北 张家口 075000;.河北省康保县医院内科，河北 康保 076650;.第三军医大学西南医院心内科，重庆 40008)

颈动脉因其特殊的解剖结构而成为缺血性脑血管疾病的独立危险因素，在以往的研究中，更多地关注颈动脉狭窄的严重程度［1-3］。超过70%的颈动脉粥样硬化性狭窄认为是血管介入治疗或颈动脉内膜剥脱术(carotid endarterectomy，CEA)的指征。但近年的文献更多地关注斑块性质，认为易损斑是导致脑血管病发生的主要因素［4-5］，而血管狭窄程度并不能单独预测卒中风险［6］。心血管研究认为:70%以下甚至小于50%的非限制性的血流狭窄未来引起斑块破裂和血栓形成的病例，比更严重狭窄的斑块产生破裂的病例多。Virmani等［7］对低级别狭窄颈动脉进行研究，认为狭窄程度低于70%或更多存在不稳定斑块，而更多发生在狭窄程度小于50%的薄纤维帽粥样瘤被认为是斑块破裂的前期病损。为探讨不同程度血管狭窄所引起的流场改变是否影响斑块稳定性及与脑梗死发生相关性，我们对168例急性脑梗塞患者颅颈血管行彩色多普勒血流显像仪(color doppler flow imaging，CDFI)、全脑血管造影(digital subtraction anginography，DSA)及血管成像(computerized tomography angiograbhy，CTA)检查，现将结果分析报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

本组脑梗死患者168例，均为本科室2007年2月至2012年2月的住院患者，其中男103例，女65例，年龄40～78岁，其中10例小于50岁，平均(65.70±8.50)岁，病程为1～7 d。诊断标准符合1995年中华医学会第4届脑血管疾病会议制定的诊断标准［8］，并经头颅CT证实。排除风湿性心脏病、房颤和心律失常引起的心源性脑梗死患者，以及心、肺、肾和肝功能衰竭和癌症患者。按牛津郡社区卒中计划(oxfordshire community stroke project，OCSP)分型将脑梗死患者分为完全性前循环梗死(total anterior circulation infarct，TACI，部分前循环梗死(partial anterior circulation infarct，PACI)，腔隙性梗死(lacunar infarct，LI)及后循环梗死(posterior circulation infarct，POCI)。影像分类是根据责任病灶所在位置，将脑梗死分为以下4类:①前循环皮质梗死;②基底节区梗死;③放射冠梗死;④后循环梗死。

1.2 颈动脉超声检测

采用美国ATL公司生产的HDI25000彩色多普勒超声仪进行检测，超声探头频率为7～12 MHz。观察血管解剖形态、内膜情况、有无斑块形成、斑块大小及管腔是否狭窄和狭窄程度。记录收缩期峰值流速(PSV)和舒张末期流速(EDV)等。

1.3 CTA 检查

CTA采用美国通用电器GE 64排CT对所有入组患者进行检查。患者取仰卧位，先行颈部CT平扫。扫描范围从主动脉弓到大脑动脉环，为了更好地比较血管的狭窄率，本研究所有对比剂统一采用碘海醇(含碘量为300 mg/mL)经肘静脉推注，注射总量为60 mL。当主动脉弓CT值达到阈值时，延迟4 s，CT自动扫描。扫描参数为120 kV，450 mA，层厚为0.625 mm，总扫描时间为4.163 s。所有重建数据传至后处理工作站中进行操作，测量血管直径，计算其狭窄率。

1.4 DSA 检查

采用股动脉穿刺逆行血管造影法，常规消毒铺单，暴露双侧腹股沟部，局部以2%利多卡因浸润麻醉，穿刺成功后放入导丝，然后放入鞘，支臂接肝素生理盐水(500 mL生理盐水加肝素2 500 U，200 mL/h)，拔除导丝，标准的诊断导管经鞘进入股动脉一直到达颈总动脉。数字减影机(Siemens，德国)从多角度(正位、斜位、侧位)显示双侧颈动脉，范围包括颈总动脉起始至颈内动脉虹吸弯，以此作为颈动脉狭窄判断的金标准。

1.5 颈动脉狭窄判定

采用北美症状性颈动脉内膜切除术试验协作组标准(North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial Collaborators，NASCET)。NASCET狭窄度=(1－颈内动脉最窄处血流宽度/狭窄病变远端正常颈内动脉内径)×100%，将颈内动脉狭窄程度分为4级:①轻度狭窄，动脉内径缩小小于49%;②中度狭窄，动脉内径缩小50% ～69%;③重度狭窄，动脉内径缩小70%～99%;④完全闭塞。

1.6 统计学处理

所有数据用Excel建库，经SPSS 17.0软件包进行统计分析，计数资料进行χ2检验，颈动脉狭窄处收缩期血流速与动脉狭窄程度关系采用直线相关分析。

2 结果

2.1 颈动脉狭窄程度、血流动力学变化、斑块性质

综合CDFI及CTA对168条责任血管狭窄程度判定，正常30例(17.9%)，轻度狭窄 38 例(22.6%)，中度狭窄 51 例(30.9%)，重度狭窄25 例(14.8%)，闭塞24 例(14.3%)，中度狭窄所占比例最高。随颈动脉狭窄程度增加，血流速度加快，血流动力学发生改变，斑块不稳定性增加(表1)。轻度狭窄超声检查未见明显流速曲线改变或流速轻度增高;中度狭窄可见收缩期峰速与舒张末期流速增高，且在狭窄处尤其在狭窄后呈现色彩镶嵌的血流信号(图1a)，PSVICA/PSVCCA＞2.0;严重狭窄时，血流束变细，PSV显著增加，EDV亦显著增加，近端血流阻力增高(图1b、c);管腔阻塞时，则不能检测到血流信号。颈动脉狭窄处PSV与颈动脉狭窄率直线相关分析P＜0.01(r=0.897，P=0.000)，呈显著相关(图 2)。中度狭窄时，斑块不稳定性增加，脂质斑比例最高53%(27/51)，混合斑次之27.0%(14/51)。而轻度狭窄纤维斑比例最高58%(22/38)，脂质斑及混合斑比例共13例，占34%，重度狭窄与闭塞组中，混合斑比例(最高)分别为48%(12/25)和67%(16/24)，具体数据见表2。

2.2 CTA 检查结果

CTA检查(发病1～7 d检查)OCSP分型:TACI 30例，PACI 74例，POCI 16例，LI 48例，其中前循环皮层梗死68例，基底节与半卵圆区梗死81例，后循环梗死19例(见表3)。在不同狭窄程度中，中度狭窄组PACI发生率最高32(62.7%)(图3a);重度狭窄及闭塞组以前循环皮层梗死为多见;TACI发生率在重度狭窄及闭塞组也逐渐增高，比例分别为 7(28%)、8(33.3%)。在不同的斑块性质中，脂质斑发生PACI比例最高，为32(47.8%)(图3b、c)，混合斑发生 TACI比例最高14(53.8%)，纤维斑发生LI比例最高15(44.1%)。由卡方检验得出结论:轻度狭窄纤维斑与钙化斑(稳定斑块)比率高于脂质斑与混合斑(不稳定斑块)，中度狭窄不稳定斑块比率高于稳定斑块;中度狭窄不稳定斑块比率明显高于轻度狭窄，4组数据χ2=19.463，P=0.000，有显著性差异。而重度狭窄脂质斑与混合斑比率最高，纤维斑与钙化斑比率最低，但与中度狭窄相比没有统计学差异(χ2=1.008，P=0.315)。由脂质斑及混合斑所致TACI及PACI明显超过纤维斑与钙化斑。纤维斑与钙化斑发生 LI比例明显高于脂质斑与混合斑，χ2=26.507，P=0.000，差异有显著性(见表 4)。

表1 不同程度颈动脉狭窄血流动力学结果()

表1 不同程度颈动脉狭窄血流动力学结果()

*:与正常比较，P ＜0.05

图1 颈动脉狭窄超声检查

2.3 不同狭窄组颅内动脉改变及梗死灶特点

30例颈内动脉正常患者中，46.7%(14/30)伴有颅内段动脉狭窄或闭塞，患者平均年龄47岁;轻度狭窄组中，临床表现为基底节及半卵圆区腔隙梗死占多数，29%(11/38)伴发颅内动脉狭窄;中度狭窄组梗死部位以大脑前、中动脉供血区皮质梗死及基底节、半卵圆区片状梗死为主，16%(8/51)伴发颅内动脉狭窄，有2例伴发动脉瘤;重度狭窄及闭塞患者中梗死部位多位于中动脉供血区，皮层分水岭区，或基底节、半卵圆区及分水岭梗死并存(图4)。重度狭窄及闭塞者90%病例存在双侧颈内动脉病变，80%合并颅内段血管狭窄，可见狭窄后血管扩张。14%伴发颅内动脉瘤，重度狭窄及闭塞者伴有侧枝循环代偿者34例(70%)。以前交通、后交通、眼动脉及软脑膜动脉代偿为主(OCSP分型见表3、表4)。

2.4 DSA 检查结果

46例患者行DSA检查，16例为中度狭窄，30例为重度狭窄及闭塞。1例经超声检查为中度狭窄的责任血管，CTA及DSA检查为轻度狭窄，1例超声检查重度狭窄，CTA及DSA检查为中度。1例CTA检查为颈动脉闭塞者，DSA证实为重度狭窄。余检查结果均相符(图5)。

表2 不同程度颈动脉狭窄及不同类型脑梗死责任血管斑块性质结果比较［例(%)］

图3 CTA检查影像资料

表3 不同程度颈动脉狭窄脑梗死分型结果比较［例(%)］

表4 不同程度颈动脉狭窄及不同类型脑梗死责任血管斑块性质结果比较［例(%)］

图4 64排CT证实颈内动脉重度狭窄导致分水岭梗死(PACI)

图5 DSA检查

3 讨论

颈动脉粥样硬化性斑块好发于颈动脉分叉及颈内动脉起始段。这与颈动脉分叉独特的几何形状及颈动脉窦部的血流动力学特点有关［9-11］。这些血液动力学因素包括:血流速度，血管壁张应力，涡流及动脉壁切应力［12-15］。我们在前期的兔颈动脉粥样硬化动物试验中发现［16］，颈动脉狭窄后不仅引起局部血液流场发生改变，狭窄管段剪切力增加并狭窄后段湍流形成，而且对斑块稳定性造成影响，进而引发脑卒中。我们认为，颈动脉粥样硬化性斑块引起卒中的机制，不仅在于斑块对管腔的占位效应，即导致颈动脉狭窄，更重要的是狭窄流场引发斑块不稳定性增加，易损斑增加卒中风险。Gao等［17］对102例患者进行分析，发现颈动脉狭窄程度小于70%时脂质斑块比例可达69.8%，而其中狭窄程度达50%时，脂质斑块所占比例最高。因此，我们认为不同狭窄程度所引起的血液流场改变可以影响斑块稳定性，而中度狭窄在这一点上表现更突出。本实验基于这一理论来寻求临床证实。

本研究分析了168例急性脑梗死患者，并对其行CDFI、CTA检查及对重度及闭塞颈动脉行DSA检查。本研究发现，中度狭窄颈动脉血流速度开始加快，湍流形成，PSVICA/PSVCCA＞2.0，颈动脉狭窄处PSV与颈动脉狭窄程度进行相关性分析，差异有统计学意义(P＜0.01)。对梗塞灶进行OCSP分型可以发现，患者平均年龄47岁，提示颈动脉正常组中，以青中年患者为主，颅内段动脉狭窄可能是本组发生LI及TACI的原因，这一点与宋桂芹等［18］对于缺血性脑血管病动脉狭窄分布的研究结果相符。中度狭窄组以PACI多见，在各组中所占比例最高。而在168例脑梗死患者中，中度狭窄发生脑梗死概率最高。梗死部位多是大脑前、中动脉供血区皮质梗死或基底节、半卵圆区片状梗死。考虑动脉栓子脱落导致动脉－动脉栓塞为颈动脉中度狭窄引起脑梗死的主要原因。而重度狭窄及闭塞组中，临床多表现分水岭梗死及皮层与深部梗死并存，PACI比例略高，TACI次之。另外，重度狭窄及闭塞组中，合并颅内段血管狭窄比例可达80%，同时可见狭窄后血管扩张。14%伴发颅内动脉瘤，提示颈动脉重度狭窄及闭塞组引发脑梗死原因是多方面的，除长期脑血流灌流减低引起分水岭梗死外，多发颅内段动脉狭窄也是导致PACI的发生原因。检查发现重度狭窄及闭塞组中形成侧枝循环代偿者34例(70%)。本文认为，长期颈动脉严重狭窄，颅内侧支代偿多数形成，因此在重度狭窄及闭塞患者中，发生TACI的病例并不占多数。本研究也探讨了斑块的性质:纤维性、钙化性斑块和脂质性、混合性斑块与颈动脉狭窄程度之间的联系。结果认为，狭窄程度50% ～70%时脂质性和混合性斑块的出现率明显增高。无论狭窄程度如何，脂质性和混合性斑块发生TACI及PACI的概率明显超过纤维性和钙化性斑块。中度狭窄脂质斑块发生率最高，与轻度狭窄颈动脉相比有明显差异。因此认为中度狭窄颈动脉血流流场改变更多导致斑块稳定性下降，更多发生动脉－动脉栓塞导致脑梗死发生。Ali等［19］对2 460根颈动脉进行研究，结果发现狭窄程度越大，非均质性斑块的发生率越高。狭窄程度大于50%时，80%为非均质斑块，本研究结果与之符合。因此，本文认为，中度以上狭窄的颈内动脉因其特殊的解剖结构导致血流力学及流场发生变化，湍流形成，动脉壁结构及斑块稳定性发生变化，斑块不稳定性增加，栓子脱落导致脑梗塞。

关注中度狭窄颈动脉，及时给予内科治疗并在必要时给予介入治疗干预，可以延缓或降低颈动脉内中膜厚度和颈动脉狭窄的发展，稳定斑块并有利于减低缺血性脑血管病的发生。

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