豆纹动脉数量与脑小血管病的相关性分析
2020-03-14沈雪峰魏小二乔瑞华
沈雪峰 魏小二 陆 靖 乔瑞华
脑小血管病（CSVD）是由大脑的小动脉、穿支动脉、毛细血管及小静脉等小血管的各种结构或功能性病变所导致的临床、影像学及病理表现的综合征[1]。在 MRI 特征表现为近期皮质下小梗死、脑白质高信号（WMH）、腔隙灶、脑微出血（CMB）、血管周围间隙扩大（EPVS）和脑萎缩[2]。然而，神经影像学只能显示脑实质病变，不能直接反映CSVD的进程和严重程度。豆纹动脉（LSA）为供应大脑深部区域的深穿支[1]，是脑部最重要的血管结构之一[3]，其活体成像有助于进一步探究CSVD 的病理生理学机制。脑低灌注在CSVD 的病理生理学中起着重要作用，但两者的关联性如何仍然存在争议[4]。本研究旨在分析LSA 数量与CSVD 脑灌注之间的关联，并探讨LSA 数量与SVD 严重程度间的相关性，以明确其是否可以作为CSVD 的一个潜在标志物。
方 法
1. 临床资料
回顾性分析2014 年6 月至2018 年5 月因出现神经症状而至我院行头颅DSA 检查患者的临床及影像学资料。纳入标准：症状出现后两周内行CT、CTP、MRI、DSA 检查的患者，18 ～80 岁，无重症表现，无头部外伤史及肿瘤史。排除标准：CTP、MRI 禁忌证患者，图像质量差，出血性脑卒中，急性重度梗死累及基底节区，颅内动脉瘤位于大脑中动脉、可能累及LSA 开口处的患者，其他炎性、血管或结缔组织疾病等。最终594 例病例纳入研究。
2. DSA 检查
使用2D-DSA 单平面数字血管造影设备（Axiom Artis VB22N； Siemens， Erlangen， Germany），矩 阵1024×1024，FOV17 ～20cm。 将 对 比 剂 以4 ～5ml/s 和2 ～3ml/s 的流速分别注入两个投影中，颈内动脉及椎动脉分别注射10ml 和7ml 对比剂。计数LSA 主干，并根据两侧LSA 数量（＞20，10 ～20，＜10）和单侧LSA 数量（＞10，5 ～10，＜5）将患者分为1 ～3 组。
3. MRI 检查与CSVD 负荷评估
MRI 平扫检查使用3.0T 系统（MAGNETOM Skyra 3.0T， Siemens， Amberg， Germany），参数如下。DWI：TR/TE5120/62ms，扫描层厚4mm，FOV 220mm×220mm，b值=0和1000mm2/s；FLAIR：TR/TE 7500/81ms，扫描层厚4mm，FOV 220mm×220mm；T2WI： TR/TE 4730/72ms，扫描层厚4mm，FOV 220mm×220mm；SWI：TR/TE 28/20ms，扫描层厚=1mm，FOV 220mm×220mm。按CSVD 综合评分标准分为0 ～4级[5]：≥1 个腔隙灶1 分，≥1 个CMB1 分，基底节区中-重度（2 ～4 级）EPVS1 分，深部融合性WMH（Fazekas 评分2 或3 分）或脑室周围不规则WMH 延伸至深部白质（Fazekas 评分3 分）1 分。
4. CT 和CTP 检查
CT 采用256 通道iCT（Brilliance iCT， Philips Medical Systems， Haifa， Israel）从颅底至颅顶扫描，成像参数如下：120kVp，340mA，4×5mm 或8×5 m 准直，1 s/r，15mm/r。CTP 以鞍上或基底节层面为中间层面设置扫描范围，参数如下：80 kVp，190mA， 3 ～5 秒延迟，注射0.5 ml/kg（30 ～50ml）碘对比剂（300 mg I/ml），注射流率4 ml/s。对所有患者基底节区设置5 个感兴趣区域（ROI），2个位于尾状核头部、2 个位于壳核、1 个位于内囊膝部，得到平均CBF、CBV、MTT 和TTP。
5. 统计学分析
采用SPSS 17.0 软件进行统计学分析。连续变量使用方差分析检验，分类变量使用χ2检验；趋势χ2检验及Spearman 秩相关检验分析LSA 数量与CSVD评分（严重程度）的关系；非参数检验分析LSA 数量、CSVD 评分与CSVD 各项影像学表现严重程度的关系；Logistic 回归评价LSA 数量与SVD 严重程度的相关性，结果以优势比（OR）、调整OR 值及其95%置信区间（CIs）表示；方差分析比较LSA 组间脑灌注差异。P＜0.05 具有显著统计学差异。
图1 散点图显示豆纹动脉数量与脑小血管病综合评分（严重程度）呈负相关。
结 果
表1 CSVD 各项MRI 标志物严重程度与LSA 数量的比较分析
表2 LSA 组间基底节区脑灌注比较分析
594 例患者，平均年龄（64.21±10.26）岁，男性占61.62%。LSA 各组间高血压、既往卒中、吸烟、年龄具有显著性差异（P 分别为 ＜0.001，＜0.001，=0.04，＜0.001）。CMB、高 等 级WMH(HWH)、高等级EPVS(HPVS)和腔隙灶检出率分别为28.28%、19.02%、20.20%和41.59%。单因素分析表明，双侧LSA 总数与CMB、HWH、HPVS 和腔隙灶呈负相关，相关系数（rs）分别为-0.67、-0.51、-0.42 和-0.61。 双 侧LSA 总 数 与CSVD评分呈负相关（P＜0.001，rs=-0.44）（表1，图1）。CSVD 严重程度与LSA 数量的调整优势比（OR） 如 下：LSA＞20 组vs.LSA=10 ～20 组 为0.31，LSA=10 ～20 组vs.LSA ＜10 组为0.47。单侧LSA=5 ～10 时，同侧基底节区MTT、TTP 显著升高，CBF 显著降低（P值均 ＜0.001）。单侧LSA=5～10时，同侧基底节区CBV略低，LSA＜5时，CBV 显著降低（P＜0.05，＜0.001）（表2）。
讨 论
本研究发现CSVD 患者LSA 数量较少，LSA 数量与脑灌注呈正相关，与CSVD 严重程度呈负相关。Moody 等[6]发现脑白质疏松患者大脑微血管密度降低，与此研究发现CSVD 患者LSA 数量下降的结果相符。LSA 数量较少组中，高血压、高龄、既往卒中、吸烟率均高于LSA 数量较多组，结果与以往研究相似[7]，可能由于高血压等病理状态改变微循环结构和功能，导致各种组织血管床内的小动脉或毛细血管数量减少，引起的微血管稀疏所致[8]。本研究结果表明，CSVD 越严重LSA 数量越少。在CSVD 早期，小动脉内皮功能轻度受损、血管变窄导致CBF 轻度降低[9]，而脑血管自动调节功能可以在一定脑灌注压波动范围内维持CBF 的相对恒定[10]；随着CSVD 进展，脑血管内皮功能广泛损伤，血管壁增厚、管腔严重狭窄，导致小血管失去正常自动调节能力， 最终引起脑组织损伤[11]及CBF、CBV 下降[12]。本研究发现，单侧LSA=5 ～10 时，CBF 显著降低、CBV 略降低；然而，当单侧LSA＜5 时，CBF 和CBV 显著降低。一项系统性回顾报道CBF 与CSVD 严重程度呈负相关[4]，在WMH 严重区域CBF 较低，重度WMH 患者CBF 较轻度WMH 患者低。在CSVD 引起的缺血性病变中，WMH 被认为是一种由于小血管腔狭窄引起慢性白质低灌注所致的不完全梗死，如果小血管发生闭塞则导致腔隙性梗死[1]。因此，我们的结果提示LSA 数量与CSVD 严重程度呈负相关，脑低灌注可能是一个重要机制。
本研究选择尾状核头部、壳核和内囊膝部为感兴趣区，因为这些区域仅由来自于颈内动脉、大脑前动脉和脉络膜前动脉的穿支动脉供血，而无其他大动脉直接供血[13]，因此该区域的灌注不会受到大血管血流的影响。单侧LSA 约4 ～12 支，直径约200 ～400μm。LSA 数量下降可能反映了CSVD 进程中的血管稀疏[8]，这可能是由于LSA 绝对数量的减少或LSA 直径低于DSA 检出能力。DSA 是诊断脑血管病的金标准，其分辨率可达90μm[14]。因此，我们认为DSA 可以显示大部分的LSA 主干，动脉数量低主要是由于动脉绝对数的下降；但并不能排除研究对象血管解剖的差异性，而这种差异在我们的研究对象中是随机分布的。
此项研究存在一些局限性。首先，本研究采用综合评分评价CSVD 的严重程度，虽然不同影像学表现的潜在机制存在差异，但都是由脑小血管病变所引起，并常伴随发生[5]，综合评分能够更全面地反映CSVD 对大脑的影响；其次，由于健康人群不能接受DSA 检查，故研究对照组并非“健康”对照；第三，研究对象病情相对较轻、并能够接受影像学检查。后两种情况可能会低估LSA 与CSVD 之间的相关性。
综上所述，CSVD 患者LSA 数量较少，LSA 数量与脑灌注呈正相关、与CSVD 严重程度呈负相关。本研究揭示了CSVD 总负荷与LSA 数量的相关性，低灌注可能是其中重要机制，LSA 可作为CSVD 的一个潜在影像标志，在CSVD 患者中监测LSA 具有重要的临床意义。
