脑白质疏松及颅内责任斑块与深部穿支动脉供血区梗死相关性的研究

范然 卜玮艺 包翠萍 杨筠 李一鸣 刘筠

深部穿支动脉供血区梗死指发生于壳核、苍白球、内囊和尾状核头等区域的脑梗死[1]。颅内大动脉粥样硬化和小动脉闭塞是常见的2 种病因，前者可能由于颅内动脉斑块不稳定，栓子脱落堵塞分支血管，后者可能与斑块直接堵塞分支动脉开口相关，两者均与颅内动脉斑块密切相关。临床工作中，深部穿支动脉供血区梗死的病人往往伴有脑白质疏松。脑白质疏松及颅内动脉斑块均与颅内小血管病变相关，可能导致深部穿支动脉供血区梗死风险的增加。近年来，高分辨血管壁成像（high-resolution vessel wall imaging，HR-VWI）技术已逐渐用于临床，能够较好地观察颅内动脉斑块[2]。目前，脑白质疏松程度及基于HR-VWI 所评估的颅内动脉斑块特点与深部穿支动脉供血区梗死程度的关系尚存争议。本研究纳入深部穿支动脉供血区梗死的病人，依据梗死程度将病人分为非腔隙性梗死（nonlacunar infarction,NLI）与腔隙性梗死（lacunar infarction,LI）2 组。采用MRI 和HR-VWI 分析病人脑白质疏松程度及颅内斑块情况，评价其与深部穿支动脉供血区梗死严重程度的关系，并进一步比较病人间颅内责任血管斑块特点的差异。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2018 年9 月—2020年5 月于天津市人民医院神经内科收治的44 例深部穿支动脉供血区急性脑梗死病人，其中男35 例，女 9 例，年龄 34～81 岁，平均（64.16±9.87）岁。纳入标准：①病人发病2 周内行常规颅脑MRI 检查[包括 T1WI、T2WI、液体衰减反转恢复（FLAIR）及扩散加权成像（DWI）序列]、三维时间飞跃法MR 血管成像（3D-TOF MRA）检查和 HR-VWI 检查；②DWI 上可见深部穿支动脉供血区的单发高信号梗死灶；③临床资料完整；④HR-VWI 可清晰显示大脑中动脉管壁情况。排除标准：①其他可发生脑卒中的非动脉粥样硬化病变，包括血管炎、动脉瘤或烟雾病等；②未行颈动脉超声，或颈部血管超声提示病灶同侧颈部动脉中重度狭窄或有明确不稳定斑块；③心源性梗死；④影像不清晰，无法评估或测量。记录所有病人的一般资料及糖尿病史、高血压病史、吸烟史、饮酒史等临床病史。

1.2 设备与方法 采用西门子Skyra 3.0 T MR 扫描设备，20 通道头颈联合线圈。扫描参数：①3DTOF MRA：TR 21 ms，TE 3.4 ms，翻转角 18°，层厚0.65 mm，FOV 200 mm×175 mm，矩阵 384×308，扫描时长4 min 25 s。②HR-VWI 采用三维T1可变翻转角快速自旋回波成像（3D-T1-sampling perfection with application-optimized contrasts by using different flip angle evolutions，3D-T1-SPACE）序列，以 TOF 影像定位Willis 环，垂直于Willis 环冠状面扫描；TR 900 ms，TE 25 ms，激励次数1.7，FOV 158 mm×158 mm，矩阵 256×256，层厚 0.6 mm，扫描时长 7 min38 s。

1.3 影像资料评估 所有影像均由2 名具有5 年以上工作经验的影像诊断医师独立评估，以2 人测量值的平均值作为结果，意见不一致时经协商达成一致。

1.3.1 梗死灶测量及分组 在DWI 影像上测量梗死病灶的最大径线，选择横断面最大径线或梗死灶层厚和层间距相加径线中较大者。根据梗死灶的最大径线将病人分为2 组，最大径线≥15 mm 者作为NLI 组（16 例），最大径线＜15mm 者作为 LI 组（28 例）。

1.3.2 脑白质疏松的评估 采用Fazekas 量表对FLAIR 影像上的脑白质疏松情况进行评分。脑室旁脑白质评分标准：0 分，无病变；1 分，帽状或者铅笔样薄层病变；2 分，病变呈光滑的晕圈；3 分，脑室旁不规则高信号并延伸到深部白质。深部脑白质评分标准：0 分，无病变；1 分，点状病变；2 分，病变开始融合；3 分，病变大面积融合。两部分评分之和为Fazekas 评分。将Fazekas 评分≤2 分定义为轻度脑白质疏松，Fazekas 评分＞2 分定义为中重度脑白质疏松。

1.3.3 斑块测量及分析 在西门子工作站syngoMMWP WE40B 上进行斑块测量。责任斑块定义为梗死灶所在区域中供血动脉内唯一的斑块，或多发斑块中造成管腔最狭窄者[4]。在MRA 影像上确定血管最狭窄处，然后在3D-T1-SPACE 影像上确定颅内动脉斑块所在位置。由于3D-T1-SPACE 影像分辨力有限，仅对颈内动脉、大脑中动脉M1 段及基底动脉的斑块进行评估。在3D-T1-SPACE 影像中垂直于血管长轴的层面上进行斑块测量，包括斑块处及邻近正常参照血管的血管外壁面积（outer wall area，OWA）、管腔面积（lumen area，LA）。计算斑块处管壁面积（wall area，WA）、血管狭窄率、斑块重构率（remodeling ratio，RR）、管壁面积指数以及斑块负荷，WA=OWA-LA，血管狭窄率=（1-LA/LA参照）×100%，RR=OWA斑块/OWA参照，管壁面积指数=WA/WA参照，斑块负荷=WA斑块/OWA斑块。根据 RR 对管壁重构特点进行分类，包括正性重构（RR>1.05）、无重构（0.95≤RR≤1.05）、负性重构（RR＜0.95）[5]。

1.4 统计学方法 使用SPSS V17.0 软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，2 组间比较采用t 检验。非正态分布的计量资料以中位数和四分位数间距[M（P25，P75）]表示，2组间比较采用Mann-Whitney U 检验。计数资料以例（%）表示，2 组间比较采用 χ2检验。比较 2 组间临床资料、脑白质疏松程度及是否具有责任斑块等风险因素，将2 组间差异有统计学意义的因素纳入多因素Logistic 回归分析，并采用受试者操作特征（ROC）曲线下面积（AUC）评估预测效能。并进一步比较2 组间颅内责任血管斑块特点的差异。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组间一般资料比较 2 组间一般资料比较的差异均无统计学意义（均P＞0.05），详见表1。

表1 2 组间一般资料的比较 例（%）

2.2 2 组间脑白质疏松程度比较 NLI 组中，轻度脑白质疏松6 例、中重度脑白质疏松10 例；LI 组中，轻度脑白质疏松20 例、中重度脑白质疏松8例。NLI 组中重度脑白质疏松占比大于LI 组（62.50%∶28.57%；χ2=4.849，P=0.028）。

2.3 2 组间责任斑块比较 NLI 组与LI 组分别有11 例及9 例病人可以明确观察到责任斑块，NLI 组中责任斑块占比高于 LI 组（68.75%∶32.14%；χ2=5.503，P=0.019）。

2.4 NLI 风险因素的回归分析 调整性别、年龄、BMI、高血压、糖尿病、吸烟史及饮酒史因素后，多因素Logistic 回归分析显示，中重度脑白质疏松（OR=5.747，95%CI：1.275～25.900） 和有责任斑块（OR=6.300，95%CI：1.392～28.514） 是发生 NLI 的独立风险因素，AUC 分别为 0.670（95%CI：0.499～0.840）和0.683（95%CI：0.516～0.850）（图 1）。

图1 NLI 风险因素的ROC 曲线

2.5 2 组间斑块测量结果比较 NLI 组LA 小于LI组，而WA、血管狭窄率、管壁面积指数、正性重构例数及斑块负荷均大于 LI 组（均 P＜0.05）（图 2、3）。2组间其余的测量参数差异均无统计学意义（均P＞0.05），详见表 2。

表2 NLI 组与LI 组的责任斑块测量参数比较

图2 NLI 组病人，男，76 岁。A 图，DWI 上可见右侧基底节区急性梗死；B 图，3D-TOF MRA 上可见右侧大脑中动脉M1 段狭窄（箭头）；C 图，HR-VWI 矢状面影像于血管狭窄处可见一偏心性斑块，堵塞分支动脉开口（箭头）。

3 讨论

深部穿支动脉供血区有很多重要核团，深部穿支动脉的病变引起急性梗死时易造成严重的后果。其主要病理机制是颅内小血管病变的梗死，其一是这些小血管本身发生变性可导致动脉闭塞，其二是其上级载体动脉的病变可导致斑块阻塞穿支动脉开口，或其栓子脱落造成小血管栓塞[5]。因此，深部穿支动脉供血区梗死的严重程度可能与颅内动脉斑块的存在与否及其特点有关，但既往相关研究较少。脑白质疏松是一种大脑半球的广泛性病变，其发生发展也与颅内小血管病变密切相关，既往在对脑梗死的严重程度预测的研究中也被关注。能否根据脑白质疏松预测深部穿支动脉供血区的梗死程度是本研究关注的问题。本研究同时还将脑白质疏松的程度与颅内动脉斑块的情况作为风险因素对深部穿支动脉供血区的梗死进行分析，评估两者与梗死程度的关系。本研究中纳入的是深部穿支动脉供血区单发的急性梗死病人，其中NLI 组合并中重度脑白质疏松的病人比例较LI 组更高，表明脑白质疏松程度可能与梗死的严重程度有关。脑白质疏松是由于多种病因引起的一组以脑室周围脑白质的缺血性改变为主的临床综合征，在T2WI 和FLAIR序列上表现为脑室周围及半卵圆中心不同程度的白质高信号，不包含皮质下灰质及脑干的高信号[3]。这些白质高信号最常见的病因为脑小血管病变、血脑屏障破坏导致脑白质发生缺血缺氧及低灌注效应[3,6-7]。Ghaznawi 等[8]研究发现 LI 病人中梗死灶体积较大者，其深部脑白质疏松的体积也更大，这与本研究的结果一致。有研究[9]表明LI 与脑白质疏松可能具有相同的发病机制。LI 典型的病理改变是高血压引起的小血管透明样变，脑白质疏松的病理机制与其存在交叉[9-12]。本研究通过梗死灶径线大小来

反映梗死程度，结果发现梗死灶越大，脑白质疏松越严重，也反映了脑小血管疾病的严重程度。总之，脑白质疏松程度与深部穿支动脉梗死的程度有关，其或可作为一种影像标志物对深部穿支动脉梗死的程度进行预测和判断。

图3 LI 组病人，男，64 岁。A 图，DWI 上左侧基底节区急性梗死；B 图，3D-TOF MRA 上未见明显血管狭窄；C 图，HR-VWI 横断面影像上于左侧大脑中动脉M1 段可见一斑块，管腔呈轻度狭窄（箭头）。

HR-VWI 可以清晰显示血管壁结构以及管壁斑块的成分[2,13-14]。本研究发现有责任斑块的病人梗死灶更大。Sun 等[15]回顾性分析32 例豆纹动脉梗死病人的资料发现，大脑中动脉中斑块的发生率约为46.9%，且相比于没有斑块的病例，有斑块的病例梗死灶更大，与本研究结果一致。此外，本研究发现NLI 组责任血管的管腔面积比LI 组更小，狭窄率更高，且责任血管斑块的面积更大，管壁面积指数更高，这与以往的研究结果相一致[16-18]。发生于深部穿支动脉供血区的孤立性急性梗死，其病因是多样的，可以是载体动脉的病变或者是深部穿支动脉的病变[5,15,19]。本研究中，NLI 组比LI 组责任血管斑块面积更大，即梗死面积与责任斑块面积呈正相关，可能与部分斑块堵塞了穿支动脉开口有关。既往研究[20]认为，正性重构可能与斑块不稳定有关。因为正性重构具有更大的血管面积及管壁面积，斑块负荷更大，斑块内脂质成分更多，斑块更易破裂形成血栓[5,20-21]。本研究中虽然2 组间责任血管斑块的RR值无明显统计学差异，但NLI 组斑块正性重构的比例高于LI 组，且NLI 组斑块负荷大于LI 组，符合以往的研究结论。值得注意的是，既往的一些研究表明正性重构的管壁往往管腔狭窄不明显，但又存在不稳定斑块，既往的常规MRA 检查由于只能观察管腔的狭窄情况，可能会遗漏这些病变。而HRVWI 可以很好地观察管壁的情况，具有重要的临床意义。

本研究仍有一定的局限性：①本研究所纳入的样本量较少，可能存在一定的统计结果偏倚。②仅对责任血管的斑块进行了测量，而未测量分析其他的颅内血管斑块，因此不能确定这些斑块是否会影响深部穿支动脉供血区的梗死。③仅有部分病例进行了强化检查，无法进一步对斑块的不稳定性进行评估。

综上，深部穿支动脉供血区梗死的严重程度与病人脑白质疏松程度及是否具有责任斑块相关；伴有中重度脑白质疏松或具有责任血管斑块时，穿支动脉供血区出现的梗死灶都相对更大。这提示我们在临床工作中应关注中重度脑白质疏松病人颅内斑块的检出情况。而颅内动脉斑块的特点对于临床干预也有指导意义，如责任斑块处血管的管腔面积越小、管壁面积越大，血管狭窄率、管壁面积指数及斑块负荷越高，梗死灶越大；此外，正性重构的比例也与穿支动脉供血区的梗死灶大小有关。