急性缺血性脑卒中TOAST病因分型对机械取栓术前评估及治疗效果的意义研究

周志国　陈静　朱青峰

【摘要】 目的：探讨急性缺血性脑卒中TOAST病因分型对机械取栓术前评估和预判疗效的意义。方法：回顾性分析2014年12月-2017年9月进行机械取栓的前循环急性缺血性脑卒中（acute ischemic stroke，AIS）患者126例，按照TOAST分型标准，纳入大动脉粥样硬化型（LAA）60例、心源性栓塞型（CE）36例，比较不同类型患者致病危险因素、责任血管闭塞部位、脑侧支循环、手术前后NIHSS评分、mRS评分的差异。结果：LAA组的高血压病、高脂血症、糖尿病、吸烟、饮酒、脑梗死病史占比均高于CE组，CE组的心脏病占比高于LAA组，差异均有统计学意义（P<0.05）。LAA组责任血管多位于颈内动脉（46.67%），其次为大脑中动脉（38.33%）及大脑前动脉（15.00%），而CE组更多见于大脑中动脉（61.11%）及大脑前动脉（17.71%），两组比较差异有统计学意义（P<0.05）。LAA组侧支循环良好率为70.00%，高于CE组的27.78%，差异有统计学意义（字2=16.157，P<0.001）。LAA组入院神经功能缺损程度NIHSS评分低于CE组，差异有统计学意义（P<0.05），两组术后2 h NIHSS评分及3个月mRS评分比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。结论：对急性缺血性脑卒中患者进行术前TOAST分型，有助于预先评估侧支循环、预测手术效果，尤其对围时间窗的AIS患者治疗方案的制定有指导意义。

【关键词】 急性缺血性脑卒中； TOAST分型； 機械取栓； 脑侧支循环； 术前评估

Study on Significance of TOAST Etiological Classification for Preoperative Assessment and Therapeutic Effect of Mechanical Thrombectomy/ZHOU Zhiguo，CHEN Jing，ZHU Qingfeng.//Medical Innovation of China，2018，15（14）：001-006

【Abstract】 Objective：To explore the significance of TOAST etiological classification of acute ischemic stroke for preoperative assessment of mechanical thrombectomy and the effect of prejudging the curative effect.Method：126 patients with anterior circulation mechanical withdrawal from December 2014 to September 2017 were selected，in accordance with the TOAST classification standards，they were divided into the artery atherosclerosis 60 patients，36 cases of cardiac embolism type，the differences between the different types of patients with risk factors，responsibility in vascular occlusion position，cerebral collateral circulation，NIHSS score before and after operation，mRS score were compared.Result：The proportion of hypertension，hyperlipidemia，diabetes，smoking，drinking and cerebral infarction in group LAA were higher than those of group CE，and the ratio of heart disease in group CE was higher than that in group LAA（P<0.05）.The number of responsible vessels （46.67%）in group LAA was mostly in neck movement，followed by the middle cerebral artery （38.33%） and the anterior cerebral artery（15.00%），and in the group CE were more seen in the middle cerebral artery （61.11%） and the anterior cerebral artery （17.71%），the difference between the two groups was statistically significant（P<0.05）.The good rate of collateral circulation in group LAA was 70.00%，higher than 27.78% of the group CE，the difference was statistically significant（字2=16.157，P<0.001）.The NIHSS score of group LAA was lower than that in group CE，the difference was statistically significant（P<0.05）；there were no significant differences between the two groups after 2 h NIHSS scores and 3 months mRS score（P>0.05）.Conclusion：For acute ischemic stroke patients with preoperative TOAST classification，helps to evaluate collateral circulation in advance，forecasting the surgical effect and complications，especially for confining time window treatment of AIS patients have guiding significance.

【Key words】 Acute ischemic stroke； TOAST fractal； Mechanical suppository； Cerebral collateral circulation； Preoperative evaluation

First-authors address：Graduate School，Shanxi Medical University，Taiyuan 030000，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.14.001

腦血管病是危害我国人民健康的主要疾病之一，其中缺血性脑卒中占所有脑卒中的70%，尤其是急性缺血性脑卒中（acute ischemic stroke，AIS），以其高发病率、高致残及致死率使之成为目前研究的热点[1-2]。缺血性卒中治疗的关键是急性期，即发病6 h内，快速再灌注是良好预后的关键。临床研究证实尽早开通闭塞血管，尽快恢复缺血区脑组织血流，可以避免脑组织的进一步损伤，改善预后。文献[3-7]研究结果的发布，促进了国内外指南的改写，把AIS的机械取栓治疗作为Ⅰ类证据，A级推荐[8]，该项技术使得AIS患者的获益比明显上升，但目前针对AIS患者机械取栓治疗主要的限制是时间窗，即前循环在6 h内，后循环24 h。在实践中发现，许多患者虽然在时间窗内，但仍出现大面积脑梗死及脑出血转化等严重并发症，同样许多病例在时间窗外取栓仍获得良好效果，这可能与患者危险因素、手术操作及不同病因等相关因素有关。本文旨在将AIS患者按照目前国际脑卒中分类TOAST分型进行简化病因分型，分为大动脉粥样硬化组及心源性栓塞组，进一步探讨不同病因对AIS的发病机制，脑侧支循环差异，对术前术后NIHSS评分及术后3个月的MRS评分等指标进行评价，进一步探讨不同病因分型下AIS机械取栓效果，从而为患者在术前评估、治疗方法的选择及预后判断等重要环节上提供新的可靠依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性研究本院神经外科2014年12月-2017年9月进行机械取栓的急性缺血性脑卒中患者126例，入选患者均符合2015急性缺血性脑卒中血管内治疗指南诊断标准。纳入标准：（1）卒中前mRS评分为0分或1分；（2）梗死是由颈内动脉或近端大脑中动脉M1段闭塞引起的；（3）年龄≥18岁；（4）NIHSS评分≥6分；（5）ASPECTS评分≥6分；（6）能够在6 h内开始治疗。排除标准：既往有脑卒中病史，患有肝肾功能不全，自身免疫性疾病、甲状腺功能异常、入院时并发感染者；其中TOAST分型为小动脉闭塞型、其他原因和不明原因者未纳入研究。患者男78例，女42例，年龄28～83岁，平均（56.3±8.6）岁；合并高血压56例，糖尿病36例，合并冠心病23例，风湿性心脏病15例，合并心房纤颤36例，合并高同型半胱氨酸血症85例；吸烟57例，饮酒33例，家族史38例。本研究已经医院伦理学委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 TOAST分型标准 （1）大动脉粥样硬化型（LAA）：血管影像学检查证实与脑梗死神经功能缺损相对应的颅内或颅外大动脉狭窄>50%或闭塞，且血管病变符合动脉粥样硬化改变；或存在颅内或颅外大动脉狭窄>50%或闭塞的间接证据（影像学显示大脑皮质、脑干、小脑或皮层下梗死灶直径>1.5 cm），临床表现主要为皮层损害体征。要求有至少一个以上动脉粥样硬化卒中的危险因素或系统性动脉粥样硬化证据。同时排除心源性栓塞所致脑梗死。（2）心源性栓塞型（CE）：临床表现和影像学与大动脉粥样硬化型相同。如果有不止一个血管分布区或多系统栓塞支持该风险，要求至少存在一种心源性卒中高度或中度危险因素[9]。

1.2.2 分组方法 严格按照TOAST标准进行分组，从126例AIS取栓患者筛选出符合入选标准的大动脉粥样硬化组（LAA组）60例、心源性栓塞组（CE组）36例。

1.2.3 手术方法 手术操作均由同一名有多年神经介入经验的高级医师进行手术。麻醉采用静脉复合麻醉或局部麻醉，采用Seldinger法穿刺股动脉，置入6F长鞘至病变颈总动脉提供支撑，再将Navien中间导管（美敦力，美国）到达至颈内动脉虹吸段，为微导丝及微导管提供更好的支撑力，使用CHOICE-0.014英寸微导丝配合Rebar-18微导管（EV3公司）穿过血栓到达闭塞血管远端位置，经微导管造影确认微导管头端超越血栓的远端到达正常血管，然后分别经微导管在血栓的远端血管及经血管长鞘造影显示血管范围缺失，来确定栓子的长度及具体位置，随后将SolitaireAB支架沿传送鞘进入微导管，并到达微导管头端，缓慢回撤微导管，使取栓支架释放，等待5 min后将微导管前送收缩部分支架前端强化支架与血栓的抓持力度，关闭前向冲洗液，将Nanien导管末端接50 mL注射器以5～10 mL/s回抽，并快速将支架及微导管撤至Navien中间导管，若回撤过程中有一定阻力，则将Navien中间导管一并与Soliotaire支架撤出体外。检查支架及抽出的回流血液是否有取出的血栓，观察30 min再次造影评估取栓结果。血管开通的标准为mTICI分级大于Ⅱb级。

1.3 观察指标与评价标准 分析患者临床资料：性别、年龄、吸烟、饮酒、高血压病、糖尿病、心脏病（冠心病、风心病、心房纤颤）、脑梗死病史。入院后评估两组患者的NIHSS评分，行脑血管造影（DSA）进一步明确侧支循环状况，术后完成即刻、术后2 h NIHSS评分，统计两组严重并发症情况及术后3个月的mRS评分。（1）评价工具：采用术前全脑血管造影术（DSA）对侧支循环的存在路径及末梢功能进行评价。DSA被作为评价侧支循环的金标准[10]，同时可全面显示脑供血动脉狭窄部位、闭塞及程度，可直接显示侧支循环是否存在、血流方向、代偿范围及程度等。（2）侧支循环评分标准：美国介入与治疗神经放射学学会和介入放射学学会技术评价委员会（ASITN/SIR）基于DSA的侧支代偿分级将侧支循环制定了分级标准，其中0级：无可见侧支血流；1级：部分侧支血流缓慢到达缺血区周边；2级：部分侧支血流快速到达缺血区周边和部分缺血区；3级：静脉期可见缓慢但完全的侧支血流分布到缺血区；4级：快速完全的侧支血流分布到整个缺血区。其中0～1级评分为侧支循环不良，代表脑一级循环建立情况；2～4级评分为侧支循环良好，代表二、三级侧支建立良好[11]。（3）NIHSS评分：美国国立卫生研究院卒中量表。（4）mRS评分：改良Rankin量表。

1.4 统计学处理 采用SPSS 18.0统计学软件进行数据分析，正态分布的计量资料以（x±s）表示，组间比较采用t检验；计数资料以率（%）表示，组间比较采用字2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者的一般资料比较 两组患者的性别、年龄比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表1。

2.2 两组相关危险因素比较 LAA组的高血压病、高脂血症、糖尿病、吸烟、饮酒、脑梗死病史占比例均高于CE组，差异均有统计学意义（P<0.05）；CE组的心脏病占比高于LAA组，差异有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.3 两组责任动脉情况比较 LAA组病变多在颈内动脉（46.67%），其次为大脑中动脉（38.33%）及大脑前动脉（15.00%）；而在CE组颈内动脉病变只占16.67%，更多见于大脑中动脉（61.11%）及大脑前动脉（17.71%）；两组比较差异有统计学意义（字2=8.871，P=0.012），见表3。

2.4 两组侧支循环情况比较 LAA组侧支循环建立相对较好，尤其是第二、三级侧支循环，而CE组一级侧支循环开通率较高，但二、三级侧支循环差，代偿相对较差。LAA组侧支循环良好率为70.00%，高于CE组的27.78%，差异有统计学意义（字2=16.157，P<0.001），见表4。

2.5 两组NIHSS、mRS评分比较 LAA组入院NIHSS评分低于CE组，差异有统计学意义（P<0.05）；两组术后2 h NIHSS评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）；两组术后3个月mRS评分比较，差异无统计学意义（P>0.05），见表5。

3 讨论

缺血性卒中是脑卒中最多见的类型，其病因学分型目前广泛应用的是急性卒中治疗Org10172试验（TOAST）分型。TOAST分型将缺血性卒中病因分为大动脉粥样硬化型、心源性栓塞型、小动脉闭塞型、其他明确原因型和不明原因型。大多数缺血性卒中为大动脉粥样硬化、小动脉闭塞或心源性栓塞引起[12]。这种分型更能准确地判断临床状况，具有使用简单、有效的特点，对患者治疗方法的选择有指导性。

3.1 动脉粥样硬化型与心源型脑栓塞的病理特征 姚小英等[13]研究显示，青年脑梗死患者常见危险因素包括高血压、血脂异常、糖尿病、脑血管病家族史、高同型半胱氨酸血症、吸烟及饮酒等，其中吸烟、饮酒的比例较其他危险因素明显升高，这可能是由于吸烟、饮酒均是动脉内皮细胞强烈的刺激因素，促使动脉痉挛及硬化，从而導致脑血流中断。而冯亚利等[14]研究显示，影响各TOAST亚型患者预后的因素存在差异，对LAA这种亚型患者来说，吸烟、血糖、抗血小板聚集治疗，NIHSS评分对其预后情况均有明显的影响，而血脂水平异常对LAA型和UND型患者的预后情况有影响。对于CE型脑梗死患者来说，其预后的好坏则与其既往是否接受过抗凝治疗有密切联系，因此临床上应根据患者的不同分型采取具有针对性的二级预防措施。这与本研究结果相一致（表1），即动脉粥样硬化组在吸烟、饮酒、高脂血症、高血压、糖尿病、脑梗死病史等方面占优势，而心源性组则更多与心脏相关疾病导致栓子脱落有关。动脉粥样硬化型往往存在多种血管刺激因素，导致血管慢性闭塞或狭窄，血管本身的病变及结构变化为主要特征，多数存在原位狭窄及血栓形成；而心源性栓塞组大部分为栓子栓塞型，对血流动力学迅速改变及脑组织代谢紊乱为主要特点。此外，从本研究可以看出，动脉粥样硬化型栓塞患者由于多种疾病危险因素存在，病变多发生在大血管如颈内动脉，与心源型组因栓子脱落直接导致大脑动脉主要分支血管大脑中动脉、大脑前动脉，两者比较差异有统计学意义（P<0.05）。两者的发病机制不同，造成急性缺血性脑卒中机械取栓治疗策略的差异，包括支架取后是否释放支架、取栓次数等方面有不同的要求。

3.2 不同病因分型下脑侧支循环的特点 侧支循环是脑循环代偿机制之一，可减少卒中的发生，增加卒中后缺血半暗带血供，保护脑组织，改善预后。在各种侧支循环类型中，Willis环途径是原发侧支循环，而软脑膜血管吻合及脑外代偿均为继发侧支循环方式[15]。侧支循环在评估急性缺血性卒中预后中扮演着重要角色，颅内动脉狭窄或闭塞患者的梗死面积及预后取决于侧支循环建立情况。脑供血动脉发生狭窄时，狭窄部位、程度及侧支循环建立情况是影响脑梗死是否发生及其类型的重要因素。不同病因分型的侧支循环特点不同，尤其对急性缺血性脑卒中，及早地侧支循环评估，有至关重要的意义。本研究可以看出，LAA型与CE型急性缺血性脑卒中侧支循环有差异，LAA组侧支循环建立相对较好，尤其是第二、三级侧支循环，而CE组一级侧支循环开通率较高，但二、三级侧支循环差，代偿相对较差；LAA组侧支循环良好率为70.00%，高于CE组的27.78%，差异有统计学意义（P<0.001）。其发生机制，笔者分析如下。

颅内组织血供减少时，机体会自我保护性的产生侧支循环血管，以供给颅内组织必要的血流供应。首先，血液动力学改变形成的压力不均衡性和组成侧支血管结构的完整性是脑侧支循环形成的必备条件；再者，侧支循环的形成需要一定的时间。血管闭塞发生的速度和脑动脉发育的状况决定了侧支循环建立的速度和程度，若缺血性卒中发病急骤、管径较粗大的动脉血管狭窄闭塞或不能及时有效的建立侧支循环，这样结果就会致使脑功能损伤的情况越严重，相反，若动脉血管闭塞发生的速度越慢、闭塞血管供血区灌注良好，这样就可以逐渐建立有效而充分的侧支循环，脑组织损害程度就越轻，预后就会越好。

动脉粥样硬化型责任血管狭窄或闭塞的形成需要在各种危险因素的综合作用下缓慢形成，才会导致脑供血不足，颈动脉狭窄缓慢发生时，才会给予颅内血管以必要的时间产生相应的侧支循环。在病理情况下，如某一侧颈内动脉发生严重狭窄或闭塞时，通过吻合可使血流绕过阻塞部位，流至远侧的分布区域。此时吻合血管逐渐变粗，血流量逐渐增大，血管重建，代偿主干的功能，使缺血区域得到足够的血液供应而不致发生坏死。包括Willis环代偿，尤其是二、三级的毛细血管及新生血管有充足的时间发生，对于缩小缺血范围及提高脑组织缺氧储备能力有明显效果。

而心源性栓塞型，以血流動力学的剧烈变化及脑组织的严重缺血缺氧为主要特点。其血管壁本身对取栓耐受性良好，不易发生血管壁损伤，但其易发生出血性梗死。栓塞较血栓形成更易发生再通，由于血管内的栓子向远端移动，近端血管缺血、坏死，在血压的作用下发生破裂而出血。同样对取栓后血管再通所导致的脑高灌注风险极高，并极易并发脑出血、高灌注综合征等严重并发症。罗语嫣等[16]研究表明，栓塞起病急，脑侧支循环没有足够的时间重塑来发挥代偿功能，因此更容易发生包括皮层在内的大面积脑梗死。Christoforidis[17]研究显示，脑侧支循环与溶栓出血的关系：逻辑回归分析表明脑侧支循环的评分与溶栓后出血率及大量出血率存在相关性，即侧支代偿越好，溶栓后出血率及大量出血率越低。同样，国内张艳玲[18]指出，最常出现出血性脑梗死的为颈内动脉闭塞，大脑中动脉闭塞所引起的大面积脑梗死，以大脑中动脉闭塞最常见，且栓塞性梗死发生出血性梗死多于非栓塞性，心源性栓塞最常见。

结合本研究分析，LAA组主要病变在颈内动脉大血管，疾病进展有一定过程，远端缺血组织有较为充足的时间进行自我修复及血液循环代偿，更能促进软膜支及新生血管（即二、三级脑侧支循环）的形成，相反，CE组栓子脱落导致大脑前、中动脉分支急性闭塞，一级侧支循环开通不良，且二、三级循环不能喝迅速建立。这与国内徐琳琳等[19]研究相一致，即大脑中动脉狭窄或闭塞时，侧支循环以大脑前、后动脉软膜吻合（二级侧支循环）代偿为主（74%），而一级侧支循环代偿较弱（前后交通动脉代偿仅为9%），良好的侧支循环可以减少脑梗死体积及神经功能缺损，影响脑梗死的范围及分布，改善临床预后。总之，缺血性卒中患者不同TOAST病因分型下脑侧支循环有差异，决定了取栓手术适应证及并发症，对术前评估有决定作用。

3.3 TOAST分型对AIS机械取栓的意义 本研究阐述了急性缺血性脑卒中TOAST分型亚组间在脑侧支循环及相关取栓并发症的临床特点，对急性缺血性脑卒中的取栓指征可以关注除时间窗之外的TOAST亚型指标，目前针对急性缺血性脑卒中机械取栓术前评估主要有时间窗、ASPECTS评分、脑侧支循环等方面。TOAST分型则是从病因角度进行分析与评估，可简单基于临床病史特点进行预判断，在急性缺血性脑卒中机械取栓救治中，可以提前于影像学资料（即在入院之时快速完成预估），能及早判断手术的效果及可能出现的风险，同时也为急性卒中早期的治疗决策提供了较好的临床依据，尤其适合于围时间窗的患者首要进行病因分型。从本研究结果看，动脉粥样硬化型患者病情重，临床症状相对进展缓慢（NIHSS评分较低），这与国内徐萍萍等[20]研究结果一致，MCA供血区梗死后，出现软脑膜侧支循环建立的患者，其早期临床症状比无软膜支组轻，NIHSS评分低。此型患者脑侧支循环良好，总体术后并发症低，可适当延长时间窗，即在时间窗范围外也可适当增加时间来进行必要的多模式评估，进一步判断手术的适应证[21]，但取栓过程中血管再通的手术操作技术难度大；而对判断为心源性栓塞者，该型患者临床症状重，侧支循环差，患者对时间窗依赖性较大，若发病时间短，可争分夺秒地积极行取栓治疗；但对接近时间窗的患者，重点做侧支循环评估，若侧支循环良好，也可积极取栓治疗，否则侧支循环差，核心梗死面积大，血管迅速再通，易导致过度灌注综合征甚或出血转化等严重并发症，手术风险相对高，建议及早做好预见性大骨瓣减压治疗的准备。

本研究创新点在于对围时间窗的急性缺血性脑卒中患者进行精细化TOAST病因分型，针对患者术前临床特征进行快速病因分型及并对取栓适应证及并发症进行预评估。该方法简单易行，但经验性要求高，可提前对取栓适应证及风险进行预估，以争取必要的时间来决定是否重新评估脑侧支循环及核心梗死病灶，为手术抉择提供一定的参考。不足之处：仅为单中心小样本住院患者的回顾性病例研究；两个亚组间分组存在误差，需要进一步多中心及前瞻性研究。

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（收稿日期：2018-01-12） （本文编辑：张爽）