脑深部髓质静脉及血管周围间隙评分评估脑白质高信号的意义

吕然 傅田恬 杨光钊 侯洪涛 徐志华

脑白质高信号（white matter hyperintensities，WMH）是年龄相关性疾病，年龄越大，发病率越高。研究表明WMH 与卒中、认知功能障碍，甚至痴呆密切相关[1]。但是，WMH 发病机制尚不明确，大量研究认为WMH 与低灌注相关[2]。但是目前有关脑静脉及类淋巴系统与WMH 发生、发展相关性的研究较少。脑深部髓质静脉（deep medullary veins，DMV）是侧脑室旁及放射冠脑白质重要的引流静脉[3]。血管旁间隙（perivascular space，PVS）是脑类淋巴系统重要结构[4]。基于DMV 与PVS 重要结构及功能基础，笔者推测当DMV或PVS 发生功能障碍时，脑组织间液引流将发生障碍，促进WMH 发生、发展。随着MRI 快速发展，可在体评估DMV 及PVS 情况。因此，本研究基于MRI 检查，探讨DMV 及PVS 变化评估WMH 严重程度的意义，进一步阐明WMH 发病机制，现报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 收集2020年6月至2022年4月浙江省立同德医院MRI 检查发现99 例WMH 患者的影像及临床资料，男33例，女66例，年龄40～95（60±11）岁；其中伴有高血压13 例（13.1%），糖尿病9 例（9.1%），高血脂18 例（18.2%）；有吸烟史20 例（20.2%）。纳入标准:（1）年龄≥40岁；（2）MRI检查发现WMH。排除标准：（1）明确其他病因引起的脱髓鞘病变，如炎症、代谢性疾病、遗传性疾病等；（2）颈动脉（超声检查排除）及颅内大动脉重度狭窄或闭塞（头颅MRI 血管成像排除）；（3）心、肾功能不全；（4）合并急性脑梗死、肿瘤、出血、外伤、血管畸形等。本研究经本院医学伦理委员会批准（2022 研第42号-JY），所有患者均签署知情同意书。

1.2 扫描方案及参数 所有患者行MRI 检查，采用德国西门子超导Verio 3.0T 扫描仪，扫描序列包括T1WI、T2WI、T2液体衰减反转回复序列（fluid attenuated inversion recovery，flair）、弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）、磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）及三维磁共振时间飞跃法血管成像（three-dimensional time of flight magnetic resonance angiography，3D TOF MRA）。DWI 主要用于排除急性脑梗死，3D TOF MRA主要用于排除颅内大动脉重度狭窄或闭塞。扫描相关参数如下：（1）T2WI：重复时间（repeat time，TR）=3 800 ms，回波时间（echo time，TE）=88 ms，层厚=5 mm，层间距=1 mm，视野（field of view，FOV）=24 cm×24 cm，矩阵=256×256；（2）T1WI：TR=2 000 ms，TE=9 ms，层厚=5 mm，层间距=1 mm，FOV=24 cm×24 cm，矩阵=256×256；（3）T2flair：TR=7 000 ms，TE=94 ms，层厚=5 mm，层间距=1 mm，FOV=24 cm×24 cm，矩阵=256×256；（4）SWI：TR=27 ms，TE=20 ms，翻转角度（flip angle，FA）=15°，层厚=1.5 mm，层间距=0 mm，FOV=24 cm×24 cm，矩阵=256×256；（5）DWI：TR=5 400 ms，TE=94 ms，b值=1 000 s/mm2；（6）3D TOF MRA：TR=21 ms，TE=3.6 ms，FA=18°，层厚=0.6 mm，层间距=0 mm，FOV=24 cm×24 cm，矩阵=256×256。

1.3 图像分析 所有图像传送至PACS 系统，由2 位主治医师以上神经影像医师解读，并取得一致意见，意见不一致时与第3 位高级职称神经影像医师共同商量，得出一致意见。解读某一征象时，不知道其他征象信息（如分析WMH 时，不清楚DMV 及PVS 情况）。

1.3.1 WMH 在T2flair 图像上分析WMH 严重程度。WMH 定义为T2flair 图像上侧脑室旁或皮层下白质多发点状、斑片状或融合成片的高信号。将WMH 分为脑室周围WMH（periventricular white matter hyperintensities，PWMH）和深部WMH（deep white matter hyperintensities，DWMH）。WMH 严重程度评估采用Fazekas量表（0～3 分），分值越高表明WMH 越严重。

1.3.2 DMV 评分 DMV 评分在SWI 图像上进行，并将DMV 区域分成双侧额部、顶部、枕部，共6 个区域。对每个区域分别依据DMV 在SWI 图像上显著程度及信号连续性进行评分，最后对6 个区域评分进行相加，分值范围0～18 分[5]，0 分表示DMV 显影显著、信号连续；18 分代表未见DMV 显示。DMV 评分标准：0分，DMV 显影显著，且信号均连续；1 分，DMV 显影相对清晰，但至少有1 根DMV 信号不连续；2 分，DMV 显影相对模糊，且信号不连续；3 分，未见明确DMV 显示。示例见图1。

图1 DMV 评分示例（A、E：0 分，DMV 显影显著，且信号均连续；B、F：1 分，DMV 显影相对清晰，但至少有1 根DMV 信号不连续；C、G：2 分，DMV 显影相对模糊，且信号不连续；D、H：3 分，未见明确DMV 显示）

1.3.3 PVS 评分 PVS 定义为包绕血管、沿着血管走行的充满液体信号（在T1WI、T2WI 和T2flair 图像上与脑脊液等信号）的间隙，通常直径＜3 mm。PVS 评分采用Semiquantitative 量表[6-7]（单侧基底节区PVS 显示个数最多层面）：0 分，未见明显PVS；1 分，＜10 个；2分，＜20 个；3 分，20～40 个；4 分，＞40 个。

1.4 统计学处理 采用SPSS 20.0 统计软件。正态分布的计量资料以表示，非正态分布的计量资料以M（P25，P75）表示，计数资料以例（%）表示。PWMH、DWMH 不同严重程度组间DMV 评分、PVS 评分的差异分析采用Kruskal-WallisH检验或Wilcoxon 秩和检验。PWMH、DWMH 严重程度影响因素采用有序多分类logistic 回归分析，并纳入年龄、血管危险因素（高血压、糖尿病、吸烟及高血脂）进行校正。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MRI 检查所见 99 例患者均在T2flair 图像上观察到WMH，DWMH Fazekas 量表中位数1（1，2）分，PWMH Fazekas 量表中位数1（1，2）分，PVS 评分中位数1（1，2）分，DMV 评分中位数10（7，13）分。

2.2 DWMH 严重程度影响因素分析 DWMH 不同严重程度者间DMV 评分、PVS 评分差异均有统计学意义（均P＜0.01），见表1。有序多分类logistic 回归分析发现，DMV 及PVS 评分是DWMH 严重程度的影响因素，见表2。

表1 DWMH 不同严重程度者间PVS 及DMV 评分比较（分）

表2 DWMH 严重程度的影响因素分析

2.3 PWMH严重程度影响因素分析 PWMH 不同严重程度者间DMV评分、PVS评分差异均有统计学意义（均P＜0.01），见表3。有序多分类logistic回归分析示DMV及PVS评分是PWMH严重程度的影响因素，见表4。

表3 PWMH 不同严重程度者间PVS 及DMV 评分比较（分）

表4 PWMH 严重程度的影响因素分析

3 讨论

本研究结果显示DMV 评分、PVS 评分是DWMH 及PWMH 严重程度的影响因素。DMV 评分越高，PVS 评分越高，则DWMH 及PWMH Fazekas 量表分值越高。因此，笔者推测DMV管腔狭窄、PVS扩张和WMH进展密切相关。

DMV 是侧脑室旁及放射冠脑白质重要的引流静脉。近年来，随着SWI 技术快速发展，可在体无创观察DMV 改变。由于DMV 变异少，成为脑血管疾病脑小静脉重要研究对象[8-10]。本研究显示DMV 管腔狭窄与WMH 严重程度独立相关。DMV 管腔狭窄原因可以从两个角度分析：（1）从组织病理学角度看，尸检及动物实验研究认为随着年龄增长及WMH 发生、发展，DMV 管壁胶原蛋白的沉积（静脉胶原病）导致管腔变窄[11-12]；（2）从血流动力学角度分析，WMH 和脑组织低灌注密切相关[2]。脑组织毛细血管床需要持续无搏动血流供应。然而，随着年龄增长，Windkessel 效应减弱，血管搏动增强，导致静脉压力增高[13-14]，甚至反流，引起DMV 血管壁重塑，如静脉胶原病，导致DMV 管腔狭窄[15]。持续的静脉压力增高又可进一步引起脑灌注压减低，形成恶性循环，从而促进WMH 发展。由于DMV 是脑白质重要引流静脉，当DMV 管腔狭窄时，静脉压力增高，脑组织间液引流受阻，引起间质性水肿，从而表现为WMH。

PVS，也称为Virchow-Robin 腔，是在一个多世纪前由德国病理学家Virchow 和法国生物学、组织学家Robin 提出的。PVS 是类淋巴系统的重要组成部分，其主要功能是引流细胞间液及清除代谢物[4]。PVS 扩张和年龄相关[16]，有研究认为可能是脑退行性改变的表现。也有学者认为PVS 扩张和脑实质萎缩引起的牵拉有关[16]。近年来，随着MRI 技术的快速发展，Shi 等[17]研究认为PVS 扩张可能和静脉搏动增强、静脉压力增高相关。当PVS引流途径受阻时，可引起PVS 扩张，组织间液增多，引起间质性水肿，促进WMH 发展。另外，PVS受阻时可引起脑代谢物（毒素）清除障碍，引起周围炎症反应，脑组织水肿，也可促进WMH发生、发展。

有序多分类logistic 回归分析发现年龄、脑血管危险因素与WMH 严重程度无关，其可能的原因为：（1）样本量少，存在一定的选择偏移；（2）年龄、血管危险因素可能促进DMV、PVS 改变，存在一定的调节作用，而导致WMH 发生、发展的真正原因为DMV、PVS 的改变；（3）WMH 也逐渐年轻化。

本研究也存在一定的不足：（1）样本量小，需要未来进行多中心大样本进一步研究；（2）WMH 是由于多因素共同促进发生、发展的，本研究缺乏多模态MRI，从多角度综合分析其危险因素；（3）缺乏动态随访，观察DMV 及PVS 改变和WMH 严重程度的动态变化；（4）PVS 采用半定量肉眼观察进行评估。

综上所述，DMV 评分、PVS 评分是WMH 严重程度的影响因素。DMV 管腔狭窄、PVS 扩张和WMH 进展密切相关，值得未来进一步研究。