分水岭脑梗死与颅内外血管狭窄的关系

方　良，张　超，孙中武

(安徽医科大学第一附属医院神经内科，安徽 合肥　230022)



◇临床医学◇

分水岭脑梗死与颅内外血管狭窄的关系

方良，张超，孙中武

(安徽医科大学第一附属医院神经内科，安徽 合肥230022)

摘要：目的探讨分水岭脑梗死(CWSI)与颅内外血管狭窄的关系。方法选取65例急性CWSI患者作为研究对象，根据脑MRI结果将CWSI分成皮质型(皮质前型、皮质后型)和皮质下型；采用脑CT血管成像(CTA)、数字减影脑血管造影术(DSA)或脑MRI血管成像(MRA)等技术评价颅内外血管狭窄及其程度。结果65例CWSI中57例存在不同程度的颅内外血管狭窄或闭塞，占87.69%；轻度狭窄7例，中度16例，重度34例；38例(58.46%)CWSI患者存在不同程度的大脑中动脉(MCA)狭窄或闭塞，31例(47.69%)存在颈内动脉(ICA)狭窄或闭塞，大脑前动脉(ACA)和大脑后动脉(PCA)狭窄分别为19例(29.23%)和22例(33.85%)。皮质下型CWSI前循环血管的狭窄率显著高于皮质型(P<0.05)，以及皮质后型(P<0.05)；皮质前型及皮质下型ACA、MCA狭窄率均显著高于皮质后型(均P<0.05)。皮质前型及皮质下型前循环多支血管狭窄率均显著高于皮质后型(均P<0.05)；且皮质前型ICA+MCA、ICA+ACA狭窄率均显著高于皮质后型及皮质下型(均P<0.05)。结论分水岭脑梗死发病可能与颅内外血管狭窄关系密切；皮质前型和皮质下型CWSI与前循环血管狭窄更加密切。

关键词:分水岭脑梗死；血管狭窄；大脑中动脉；颈内动脉

分水岭脑梗死(cerebral watershed infarction，CWSI)是指颅内相邻血管的供血区交界处或分水岭区局部缺血导致的脑梗死，又称边缘带(border zone)脑梗死。因其特殊的发病机制，临床上常将其归为特殊类型的脑梗死，约占全部脑卒中的2%～10%[1]。现临床上仍延用传统的分类方法，将CWSI分为皮质型和皮质下型，其中皮质型又分为皮质前型和皮质后型。CWSI发病机制多被认为与血流动力学改变有关，颅内外血管狭窄是否参与其发病尚不十分明确。我们分析65例急性CWSI患者的临床及影像学资料，旨在探讨CWSI及其各亚型与颅内外血管狭窄之间的关系，为揭示CWSI发病机制，以及CWSI治疗和预防提供依据。

1资料与方法

1.1临床资料选取2013年9月—2015年3月安徽医科大学第一附属医院神经内科门诊和住院的65例CWSI患者，其中男性42例，女性23例，年龄(62.22±10.99)岁。患者中有高血压病39例，糖尿病6例，高脂血症11例，冠心病7例，房颤6例，既往有脑卒中病史16例，吸烟史21例，饮酒史18例，贫血2例，低血压3例。

1.2诊断标准脑梗死诊断依据1996年全国第四届脑血管病会议提出的诊断要点[2]，并通过磁共振DWI的影像学表现加以确定。排除诊断的标准：(1)存在潜在心脏栓子来源，包括二尖瓣狭窄、人工瓣膜置换术、急性感染性心内膜炎、心肌梗死等；(2)具有高凝倾向的血管炎性疾病：包含大动脉炎、系统性红斑狼疮等；(3)心、肺、肝、肾等系统严重受损疾病；(4)头颅磁共振弥散像未见新发梗死灶；(5)对造影剂过敏不宜行颅内血管造影检查。

1.3方法

1.3.1CWSI影像学分型所有脑梗死患者均进行头颅MRI检查。采用3.0T MRI扫描，采集T1、T2及T2 flair、DWI序列，依据头颅DWI结果，同时结合Bogousslavsky等[3]提出的经典分类方法进行样本分类，包括以下几种类型：(1)皮质前型：在大脑前动脉(anterior cerebral artery，ACA)与大脑中动脉(middle cerebral artery，MCA)皮层边缘带发生梗死，病灶多位于额中回，呈楔形分布，尖端朝向侧脑室体部前角，底面朝向软脑膜；(2)皮质后型：梗死灶位于大脑中动脉(middle cerebral artery，MCA)与大脑后动脉(posterior cerebral artery，PCA)皮质支的边缘区，多见于颞、顶、枕叶交界区，呈楔形分布，尖端朝向侧脑室体部后角；(3)皮质下型：梗死病灶常发生于ACA、MCA、PCA皮层支与深穿支的边缘区，可分布于侧脑室旁、壳核等部位，病灶多呈条索状分布。皮质前型、皮质后型CWSI可统称为皮质型CSWI。

1.3.2颅内外血管狭窄的判定标准所有受试者均行头颅64-排CTA、DSA或头颅MRA检查，评价的血管包括颈内动脉、大脑前动脉、大脑中动脉、椎动脉、基底动脉、大脑后动脉。血管狭窄的程度用 WASIDS研究方法计算[4]，狭窄率=(1-最狭窄处血管直径/狭窄远端动脉直径 )×100%，并按其狭窄程度可分为3级：轻度(0～30%)，中度(30%～70%)，重度(70%～99%)或闭塞；如果单支血管存在多处狭窄，可选择其狭窄程度最严重一处为标准。

2结果

2.1一般资料65例CWSI中皮质型24例，其中皮质前型8例，皮质后型16例；皮质下型41例。CWSI各亚型的脑卒中高危因素(性别、年龄、高血压病史、糖尿病史、高脂血症、既往脑卒中史、冠心病、房颤史、吸烟史、饮酒史)及患者入院后SBP、DBP、HGB、TG、TCH、LDL-CH、HCY、GLU等方面差异均无显著性(P>0.05)，见表1。

表1　分水岭脑梗死各亚型与脑卒中高危因素的关系

注：表中计量资料的比较为单因素方差分析，统计量F；其它计数资料为整体卡方检验，统计量χ2。

2.2颅内外血管狭窄情况共有57例CWSI患者存在不同程度的脑血管狭窄或闭塞，占所有CWSI患者的87.69%，多支血管狭窄40例(61.54%)，单支血管狭窄仅占17例；其中轻度狭窄7例，中度16例，重度34例。38例(58.46%)CWSI患者存在不同程度的MCA狭窄或闭塞；其次为ICA狭窄或闭塞，有31例(47.69%)；ACA及PCA狭窄分别为19例(29.23%)和22例(33.85%)。余颅内外血管受累情况见表2。

2.3CWSI患者动脉狭窄的分布情况 (1)皮质下型前循环血管的狭窄率显著高于皮质型，具有统计学意义(P<0.05)，且皮质下型CWSI患者比皮质后型更容易存在前循环血管狭窄(90.24%vs62.50%，P<0.05)。虽然CWSI各亚型前循环血管狭窄率均高于后循环血管狭窄，但差异无统计学差异(P>0.05)。(2)CWSI患者颅内外血管狭窄以MCA最为常见，ICA、ACA、PCA次之；MCA狭窄38例，其中皮质前型6例(75.00%)，皮质后型5例(31.25%)，皮质下型27例(65.85%)，皮质前型、皮质下型MCA狭窄率高于皮质后型(P<0.05)；ACA狭窄19例，其中皮质前型4例(50.00%)，皮质后型1例(6.25%)，皮质下型14例(34.15%)，其中皮质前型、皮质下型ACA狭窄率明显高于皮质后型，差异具有统计学意义(P<0.05)。(3)皮质前型ICA+MCA、ICA+ACA狭窄率均显著高于皮质后型及皮质下型(均P<0.05)，见表2。

表2　分水岭脑梗死各亚型与颅内外血管狭窄的关系/n(%)

注：a:与皮质前型相比；b：与皮质后型相比；d：与皮质下型相比。P值：皮质前型、皮质后型及皮质下型间比较。

2.4CWSI患者狭窄血管支数的分布情况前循环多支血管狭窄28例，其中皮质前型6例，皮质后型2例，皮质下型20例，皮质前型、皮质下型前循环多支血管狭窄率显著高于皮质后型，有统计学差异(P<0.05)。见表3。

表3　分水岭脑梗死各亚型与狭窄血管支数的关系

注：b：与皮质后型相比较。单支：单支血管狭窄；多支：两支及两支以上血管狭窄。

3讨论

分水岭脑梗死主要是指颅内相邻2条或2条以上的动脉供血区之间的边缘地带发生局限性缺血性脑梗死。近年来随着医学技术手段发展的日趋成熟，CWSI的研究范围正逐步扩展。Denier等[5]通过将CWSI与其他脑皮质性梗死相比，发现CWSI更容易诱发早发型癫痫的发生。Yamauchi等[6]研究认为CWSI患者即使DWI上没有出现新鲜病灶，皮层神经元功能可能已经受损，此可能与血流动力学改变相关，提示CWSI可能有比影像学所展示的梗死区域更为广泛的神经功能损伤。CWSI病因及发病机制目前仍有争议，现在较为公认的发病机制主要包括血流动力学紊乱、微栓子学说、Wills动脉环损害等学说。有别于传统单一的低灌注学说，局部脑血液动力学改变的说法正逐渐被人们所接受。此外国内有学者[7]发现心脏附壁血栓、大动脉粥样硬化斑块脱落等引起的CWSI不是任意分布于脑血管，而是选择性进入大脑皮质，且以前循环供血交界区较为常见。Moustafa等[8]通过对CWSI病因及发病机制进行探讨后发现微栓子在皮质型CWSI中扮演着重要角色。我们的结果显示65例CWSI中仅2例贫血患者，3例低血压患者，入组患者SBP、DBP波动范围均与患者年龄相符，未见明显的低血压及低血容量征象；且患者脑卒中高危因素(如房颤、冠心病、高脂血症、TCH、LDL-CH等)在皮质型与皮质下型CWSI中并无显著差异，提示局部脑血液动力学改变在CWSI发病机制中的重要作用。

Gorelick等[9]研究发现脑分水岭区域血灌注量减少的最常见的原因是颅内外血管狭窄或闭塞。我们的研究发现CWSI患者ICA、ACA、MCA、VA、BA、PCA均存在不同程度的狭窄，表明CWSI的形成与脑内局部血流动力学改变相关。Moustafa等[10]通过MR灌注成像研究，发现ICA的狭窄程度与分水岭区末端血流动力学障碍相关；也有学者[11]研究认为CWSI的发生频率与MCA 狭窄程度相关。结合本次研究发现58.46%CWSI患者存在不同程度的MCA狭窄或闭塞，ICA狭窄或闭塞占47.69%，提示CWSI发病与动脉狭窄或闭塞关系密切。其机制可能是脑动脉存在狭窄或闭塞，局部脑血流动力学发生改变，则该血管所支配的灌注区压力下降，相对应血管末端供血区对缺血就更为敏感，在此基础上如果不能建立有效的侧支循环[12]，一旦全身血压或血流量急性下降，导致灌注压进一步降低，容易发生CWSI。

我们研究发现皮质下型前循环血管狭窄率高于皮质型，且皮质下型前循环血管狭窄率显著高于皮质后型；皮质前型、皮质下型CWSI患者ACA及MCA狭窄率明显高于皮质后型。上述结果提示CWSI与前循环血管狭窄相关，皮质前型及皮质下型CWSI与前循环血管狭窄关系更为密切，与其颅内供血动脉的分布特点相符。Kim等[13]对皮质下型CWSI与颅内外血管狭窄进行探讨后发现MCA相对于ICA狭窄对皮质下型CWSI的影响力更大。虽然皮质后型中ICA、PCA及MCA狭窄率均较高，但其前循环血管狭窄率明显低于皮质前及皮质下型，有梗死部位与病变血管不相匹配的“假象”。由此我们作出以下推测：皮质型如果继发有MCA狭窄，当患者颅内血供需求量增加或急性失血时，脑内Wills动脉环前后交通支开放，支援堵塞血管，造成相关的其他血管“盗血”，进而导致其他部位的分水岭区急性梗死，从而出现责任血管与梗死部位不相匹配的“假像”，故我们认为皮质型CWSI与血管狭窄造成的低灌注相关。

我们的研究还发现皮质前型CWSI中ICA+ACA、ICA+MCA多支血管狭窄率明显高于皮质后型及皮质下型，皮质前型、皮质下型前循环多支血管狭窄明显高于皮质后型。由此可见皮质前型与ICA狭窄关系密切，皮质后型除与后循环血管狭窄相关外，亦可能前循环狭窄后通过Wills动脉环“盗血”导致CWSI发生。国内有学者[14]通过对29例CWSI患者行DSA检查后发现CWSI与颅内外血管多发狭窄关系密切，其中病变血管以MCA、ICA较为常见。Mangla等[15]也指出皮质前型CSWI发生率考虑与ICA高狭窄率相关；且皮质型CWSI与颅内外血管或ICA狭窄有关，但其发生的频率与血流动力学紊乱相关性不大。故我们认为CWSI患者多存在脑动脉狭窄或闭塞，且多支血管狭窄较为常见。

我们也注意到，国外学者Moustafa等[8]研究发现低灌注与微栓子形成共同参与CWSI发病。我们的研究发现大多数CWSI患者均存在不同程度的颅内外血管狭窄，可能与血管内血流速度改变导致血管内膜损伤有关；内膜下暴露的胶原激发血小板活化，促进微栓子的形成；同时血流量下降会影响微栓子的清除，导致微栓子更易滞留在皮质供血区的远端。有学者[11]通过对CWSI与ICA狭窄进行研究后发现在有症状的ICA狭窄患者中，皮质下型CWSI与供血动脉的严重狭窄导致血流动力学障碍有关，微栓子亦可能参与其中。另有尸检研究证实[16]，对于伴有或不伴有大血管狭窄的CWSI患者，其脑交界区小动脉均可见血小板聚集或白细胞(白色血栓)，可见微栓子与CWSI形成关系密切。因此，我们推测皮质下型主要由血流动力学改变所致，皮层型主要由微栓子机制参与。皮质下型CWSI与微栓子的关系暂不明确，将来可完善经颅多普勒超声(TCD)微栓子监测相关资料，以进一步明确CWSI与微栓子的关系。

综上所述，颅内外血管狭窄是CWSI形成的重要原因，但并非是其唯一的影响因素。在颅内血管狭窄的基础上，伴随血压的降低、血流动力学的改变、Willis环完整性的变化以及颅内盗血等多重因素的作用，容易形成CWSI。在临床工作中应充分重视CWSI患者颅内血管的影像学检查，同时需警惕有无合并颅内大血管狭窄可能，必要时可行DSA检查并行动脉内膜剥脱术或血管支架成形术，对防止CWSI患者病情进一步加重可产生积极影响。

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doi:10.3969/j.issn.1009-6469.2015.12.019

基金项目：安徽省自然科学基金项目(No 1508085SMH228)

通信作者：孙中武，男，教授，博士生导师，研究方向：老年神经病学，E-mail:sunzhwu@hotmail.com

(收稿日期：2015-07-29，修回日期：2015-08-17)

The relationship between the subtypes of cerebral watershed
infarction and intracranial and extracranial arterial stenosis

FANG Liang,ZHANG Chao,SUN Zhong-wu

(DepartmentofNeurology,FirstAffiliatedHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei,Anhui230022,China)

Abstract:ObjectiveTo explore the relationship between the subtypes of cerebral watershed infarction and intracranial and extracranial arterial stenosis.MethodsA total of 65 patients with acute infarction admitted in the Department of Neurology of the First Hospital of Anhui Medical University,were analyzed retrospectively.All patients were underwent cerebrovascular examinations including computed tomography angiography (CTA),digital subtraction angiography (DSA) or magnetic resonance angiography (MRA ).These data as well as the clinical data were analyzed statistically.ResultsThe stenosis rate of anterior circulation in subcortical infarct patients were higher than cortical infarct patients(P<0.05).In posterior infarct patients showed significanthy lower arterial stenosis rate of anterior circulation in subcortical infarct patients(P<0.05).Moreover,in posterior infarct patients,the rate of multipte vascular stenosis of anterior circulation were significanthy reduced than others.The stenosis rate of ACA,MCA in posterior infarct patients were much lowerer than sub cortical and anterior infarct patients.Compared with the anterior infarct patients,posterior and subcortical infarct patients had a lower degree of stenosis in the rate of ICA puls ACA or MCA.ConclusionThe relationship between the subtypes of cerebral watershed infarction and intracranial and extracranial arterial stenosis was closely related.The stenosis rate of anterior circulation played an important role in anterior and subcortical infarct patients.

Key words:cerebral watershed infarction;vascular stenosis;middle cerebral artery;internal carotid artery