探讨颈内动脉重度狭窄或闭塞患者侧枝循环与临床表现的关系
2021-01-09李珊郭爱红王丙聚通信作者李宝宝吴曼玲路昭颖郝瑛子
李珊,郭爱红,王丙聚(通信作者*),李宝宝,吴曼玲,路昭颖,郝瑛子
(1.延安大学咸阳医院,陕西 咸阳 712000;2.眉山心脑血管病医院,四川 眉山 620000;3.延安大学医学院,陕西 延安 716000)
0 引言
颈内动脉重度狭窄或闭塞是引发缺血性脑血管病的基础及危险因素[1],可以引起各种不同的临床症状,如短暂性脑缺血发作、急性缺血性卒中、慢性眼部缺血,或者可以没有症状,其中侧支循环血流代偿起重要作用[2]。当供应脑的动脉严重狭窄或闭塞时,血流可以通过侧支或新形成的血管吻合到达缺血区,从而使缺血组织得到不同程度的灌注代偿,对急性缺血性卒中后最终梗死体积和缺血半暗带的形成具有保护作用[3]。广泛的侧支循环对于重度血管狭窄患者是一个有效的保护机制,避免病变血管供血区域内的卒中发生[4]。研究表明,良好侧支循环可降低静脉溶栓或血管内治疗后出 血转化风险、提高血管内治疗后再通率、减小梗死病灶的大小及有效改善临床预后[5-7]。因此,评价颈内动脉重度狭窄或闭塞患者侧支循环情况,对于患者治疗选择、临床预后均具有重要意义。
1 侧支循环的概念及作用
当颈内动脉严重狭窄或闭塞时,血流通过动脉到动脉之间开放、增粗的侧枝吻合或新生血管这些旁路迂回到达原本缺血的脑组织,使其恢复正常的血流供应[8],从而使患者的缺血症状得到改善,即侧枝循环。脑侧枝循环根据代偿层次分成三级代偿。一级代偿途径为Willis 动脉环;它是正常生理状况下的侧枝循环通路。当血流动力学障碍发生时,它迅速打开,使缺血区得到部分血液灌注补充,具有维持时间长、稳定性好等特点。二级代偿途径为眼动脉和软脑膜动脉吻合支等;二级代偿仅发生于脑动脉的病理或医源性狭窄或闭塞闭塞,通常在初级侧枝循环不能满足代偿血流灌注时开放。三级代偿途径为缺血区周围新生毛细血管。当一级侧枝循环和二级侧枝循环不能满足代偿血流量时,机体才会导致三级侧枝循环开放[9]。侧枝循环包含原发性侧枝循环和继发性侧枝循环,原发性侧枝循环为前交通动脉(ACoA)和后交通动脉(PCoA)。继发性侧枝循环包含眼动脉(OA)、软脑膜动脉和周围新生毛细血管。颈内动脉重度狭窄或闭塞患者能否建立有效的侧枝循环,取决于是否存在完整的Willis 环,并与起病方式是急性还是慢性有关。侧枝循环的形成一方面可以弥补缺血区细胞的缺血缺氧,增加血管的再通率[10]。另一方面,侧枝循环的建立还可以明显改善脑微循环的功能,脑缺血时首要表现为脑微循环障碍,整个大脑微循环结构和功能完整的血液供应的建立之间的关系,以及建立良好的侧枝循环可以明显改善微循环并保护微循环的结构和功能,患者可获得良好的功能预后[11]。对于单侧颈内动脉重度狭窄或闭塞的患者,前交通动脉的代偿作用更大。认为一侧闭塞可能导致该侧大脑前动脉残端压力降低,从而促进另一侧向重度狭窄或闭塞侧供血增加,可能导致前交通动脉大量开放。眼动脉是颈内、颈外动脉侧枝循环的重要通路,也是判断颈内动脉重度闭塞或狭窄的指标。当眼动脉血流方向逆转时,应考虑颈内动脉闭塞或严重狭窄。有研究证实慢性颈内动脉闭塞症中眼动脉开放较为常见[12]。软脑膜吻合支作为二级侧枝循环通路,其丰富的侧枝吻合发生在大脑前动脉(ACA)、大脑中动脉(MCA)、大脑后动脉(PCA) 皮层支及ACoA 和PCoA 后方反映前后循环的代偿能力,同时也间接表明了缺血和狭窄引起的缺血脑组织的缺血程度和血供情况。新生毛细血管网作为三级侧枝循环开放途径,当Willis 环代偿能力较差时,说明当一侧颈内动脉重度狭窄或闭塞时,在其他代偿供给血流不足的情况下出现的一种较少见的侧枝循环方式,由于供血面积有限,无法形成有效的供血。因此,仅仅靠新生毛细血管网代偿的患者均会导致严重的神经功能缺损症状发生,临床上此类代偿的患者均有严重的脑梗死发生。
2 侧枝循环的评估方法
随着目前科学技术应用水平越来越高,检查颅内血管狭窄程度及侧枝循环的手段越来越多,如数字减影血管造影(DSA)、核磁共振(MagneticResonanceImaging,MRI)、磁共振血管成像(MagneticResonanceAngiography,MRA)、计算机断层扫描血管成像(computedtomographyangiography,CTA)、经颅多普勒超声(Transcranial Doppler,TCD))等,为研究侧枝循环导致缺血性脑卒中的发病机制及检查颈内动脉血管的狭窄提供了多种方法。DSA 是检查颅内动脉血流以及血管内狭窄程度的重要影像学方法。在临床中主要用于诊断颅内外动脉狭窄或闭塞,可以有效评估三级侧枝循环开放,以及脑梗死病人的脑血流动力学改变。DSA 是20 世纪80 年代出现一种应用价值非常高的影像技术,以减除颅内骨骼和软组织影的减影技术,形成一种全新的影像学诊断技术,为提高临床诊断技术做出了很大的贡献。目前,DSA 影像技术是诊断缺血性脑卒中的金标准[13]。DSA 优点在于直接反映颅内血管狭窄程度,了解侧枝循环开放程度。直接反映病变颅内动脉狭窄程度,及周围血管分支及毛细血管网建立情况。
3 研究现状
3.1 一级侧枝循环与临床表现的关系
Yu Ming 等[14]研究发现,完整的Willis 环结构有利于缺血性脑血管病患者神经功能的恢复,预后更好。ACoA 和PCoA 是Willis 环发挥侧支循环代偿功能的主要侧支血管,近些年来对于ACoA 和PCoA 的代偿作用说法不一。多项研究认为 ACoA 较PCoA 是一个更重要的维持正常脑血流动力学的侧支循环[15-17]。
Jeroen Hendrikse 等[18]利用磁共振血管成像(magneticresonance angiography,MRA)技术,对无症状性颈动脉狭窄组、症状性颈动脉狭窄组及健康对照组进行侧支代偿情况比较,发现 ACoA开放在无症状组中存在显著优势(37% vs 10%,P<0.001),而PCoA 开放的代偿作用在三组间差异不显著。针对PCoA的相关研究显示,在单侧颈内动脉闭塞患者中,无交界区梗死患者较交界区梗死患者后交通出现率升高(50% vs 12%,P<0.05),PCoA 的出现与交界区低梗死率相关[19]。既往的研究,提示在颈内动脉重度狭窄或闭塞患者中,有功能完整Willis 环的患者可以表现为无临床症状。
3.2 二级侧枝循环与临床表现的关系
目前对于眼动脉的研究结论分为两种,一 种认为眼动脉血流可提供额外的侧支代偿,使缺血区域脑组织得到更充足的血流代偿[2,20]。而C.-L.Tsai[21]的研究认为逆流的眼动脉血流是受损的脑血流动力学标志,与不良的功能预后相关。目前OA 作为有效的侧支循环的作用仍存在疑问。
良好的软脑膜侧支循环是良好功能预后的有效预测[22],在WASID 研究中,569 例存在50%~99%狭窄程度的症状性颅内动脉病变并接受抗血小板或抗凝治疗的患者,有287 例患者有完善的血管造影影像可以进行侧支循环评价[4];软脑膜侧支状态对这部分患者在同一脑血管供血区内的卒中复发具有显著的独立预测价值,较好的软脑膜侧支代偿可降低狭窄程度70%~99%症状性颅内动脉病变患者的卒中复发风险。软脑膜侧支代偿是重要的保护机制,在决定梗死面积、临床预后和再灌注治疗效果中均起到了重要作用,已经被多项研究证实[2,23-27]。在另外一项较小样本量的研究中(69 例),相对于软脑膜侧支较差的症状性颅内动脉狭窄(50%~100%)患者,侧支较丰富的患者3 个月时出现良好功能预后[改良Rankin量表(modified Rankin Scale,mRS)0~2 分]的比例较高,而且1 年内出现缺血性卒中或短暂性脑缺血发作的风险降低[28]。在一项对88 例症状性大脑中动脉闭塞患者随访3 个月的研究中,软脑膜侧支较丰富的患者,3 个月时出现较差功能预后的风险降低[29]。Sundaram[2]的研究显示,≥2 种侧支循环的患者有更好的临床预后,多项研究支持了此观点[23]。
3.3 三级侧枝循环与临床表现的关系
新生毛细血管网作为三级侧枝循环开放途径,当Willis环代偿能力较差时,说明当一侧颈内动脉重度狭窄或闭塞时,在其他代偿供给血流不足的情况下出现的一种较少见的侧枝循环方式,三级侧枝循环并不是固定动脉发出,在其他代偿供给血流不足的情况下出现的一种较少见的侧枝循环方式,由于供血面积有限,无法形成有效的供血。因此,仅仅靠新生毛细血管网代偿的患者均会导致严重的神经功能缺损症状发生,临床上此类代 偿的患者均有严重的脑梗死发生。但在维持脑血流灌注方面也起到一定作用[30]。
综上所述,在颈内动脉重度狭窄或闭塞时,侧支循环与患者的临床表现密切相关,无症状的患者有更丰富的侧支循环代偿途径及更完整的Willis 环,Willis 环在侧支循环代偿中起重要的作用,狭窄后怎样更有效的促进侧支循环建立、减少急性脑梗死发生概率以及减轻其功能障碍程度需要进一步研究。