基于头颈CTA探讨急性脑梗死患者颅内外动脉狭窄特征与Lp-PLA2的相关性

刘明会 张惠英

华北理工大学附属医院CT室 河北唐山 063000

急性脑梗死(Acute cerebral infarction,ACI)发病率持续上升,ACI时血管管腔出现狭窄甚至闭塞,血流堵塞、中断,从而导致大脑供血不足,脑组织缺血坏死;其中动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)是导致血管狭窄的关键;炎症因子血清脂蛋白相关磷脂酶A2(Lipoprotein-associated phospholipase A2,Lp-PLA2)在其发生发展中有着不可或缺的作用［1］。近年虽有学者报告有关ACI患者血清Lp-PLA2水平与粥样硬化斑块性质的相关性,但对于Lp-PLA2水平是否选择性影响AS性狭窄部位(即特定颅内或颅外动脉)以及Lp-PLA2水平和狭窄不同区域(即前循环或后循环区域)是否相关性鲜有报道［2-3］。故本研究在头颈动脉CT血管造影(Computed tomographic angiography,CTA)基础下探讨ACI患者动脉狭窄分布特征,并观察分析Lp-PLA2水平在不同动脉狭窄分布中是否存在差异,为临床研究不同部位动脉狭窄发生机制提供参考。

1 对象与方法

1.1研究对象 收集2020年10月～2021年11月于我院诊断治疗的ACI患者120例,其中男67例,女53例,年龄41～89岁,平均(62.64±8.43)岁;TOAST分型为LAA型。入选标准:(1)诊断要求符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》［4］;(2)首发疾病且检查前未接受治疗者;(3)患者一般临床信息完整且CTA图像质量良好;(4)入住我院并接受后续治疗者。排除标准:(1)发生短暂性脑缺血或脑梗死为出血性;(2)以往有造影剂过敏史;(3)伴有严重慢性心、肾等器官功能障碍;(4)有免疫系统缺陷性疾病并接受治疗者;(5)近期患感染性疾病者。本研究在获取医院医学伦理委员会批准后开展,且所有研究对象均对研究内容知情并签署知情同意书。

1.2仪器与方法

1.2.1仪器 使用GE Revolution CT(256排512层)扫描仪对患者行头颈部CTA检查。本研究造影剂为非离子型水溶性碘造影剂碘美普尔(400mgI/mL,上海博莱科信谊药业产品),20G留置针(苏州林华医疗器械生产);双筒高压注射器(Tyco公司)。采用GE Advantage Workstation AW4.7工作站对原始图像进行后处理操作,从而更能详细分析颅内外动脉狭窄情况。

1.2.2扫描方案及参数 CTA检查时取仰卧位,足先进,从足侧向头部对患者进行扫描,扫描范围设置为从主动脉弓下2～3cm处至颅顶。造影剂使用碘美普尔400mg/mL,注射位置为肘正中静脉,共注入30mL,随后追加30mL生理盐水,两次注射流率均定为4.0mL/s。将气管分叉处主动脉弓下近2cm的位置设为监测层面,在注药后延迟8s监测开始,阈值设为150HU,自动激发。扫描参数:旋转速度0.28s,管球电压120kV,电流500～800mAs(体质量指数超过28者可根据具体情况适当提高毫安量),扫描长度约300～400mm,扫描视野约138×190mm,层厚0.625mm,间距0.625mm,螺距0.16,矩阵512×512;扫描时间约2.5～3s。扫描完后图像发送至GE Advantage Workstation AW4.7工作站进行后处理。

1.2.3影像学表现结果分析 在本研究中,将位于颈内动脉和椎动脉的颅内段、基底动脉、大脑中动脉近端段(M1)、大脑前动脉(A1)及大脑后动脉(P1)评估为颅内动脉［5］;双侧颈总动脉、颈内动脉及椎动脉颅外段、锁骨下动脉评估为颅外动脉。同时按照脑部不同供血动脉区域又将上述动脉细分为前、后循环。病变狭窄程度的评估按照北美症状性颈动脉内膜剥脱术试验(NASCET)标准［6］,狭窄程度的测量以每段血管病变最严重的位置为主,狭窄程度=(1-最狭窄部位血管直径/狭窄远端正常血管直径)×100%(狭窄程度<30%为轻度;30%～70%为中度;70%～100%为重度;狭窄程度=100%为闭塞)。选择颅内或颅外动脉中的最大狭窄处作为每个受试者的代表。

动脉狭窄情况由3位经验丰富的医师进行评估,以3位医师意见一致为最终检查结果。

1.2.4实验室相关指标检测 研究对象于入院当日或次日晨起于空腹肘正中静脉抽取5mL血液,采用双抗体夹心酶联免疫吸附法检测血清Lp-PLA2水平;采用酶转换法荧光测定同型半胱胺酸(Hcy);另外由医院检验科专业人员应用Olympus UA2700全自动生化分析仪按照流程统一监测总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的水平。

2 结果

2.1ACI患者动脉狭窄部位及病变程度的分布情况 120例ACI患者中包括单支动脉狭窄患者41例,多支动脉狭窄患者79例;共有431支血管出现狭窄,其中颅内、颅外动脉狭窄各占比73.3%(316/431)、26.7%(115/431)。单纯动脉狭窄75例(62.5%),其中单纯颅内、颅外动脉狭窄各占51例(68.0%)、24例(32.0%);颅内外并存动脉狭窄45例(37.5%)。颅内动脉狭窄好发于大脑中动脉,颅外动脉狭窄好发于颈内动脉颅外段。431支动脉狭窄中共有轻、中度狭窄血管各185支、128支,重度动脉狭窄、血管闭塞各78支、40支;其中轻度动脉狭窄中以颈内动脉颅内段占比最高,为18.38%(34/185),中、重度动脉狭窄及闭塞血管中均以大脑中动脉最常见,占比为25.20%(62/246)。狭窄动脉有269支(62.4% )位于前循环,162支(37.6%)位于后循环,其中有单纯前、后循环动脉狭窄各51例(42.5%)、27例(22.5%),前后循环并存动脉狭窄42例(35.0%),见表1。

表1 颅内外动脉狭窄部位及严重程度(支)

2.2不同动脉狭窄分布部位与危险因素比较 血清Lp-PLA2、TG、HDL-C水平及吸烟史是引起不同动脉狭窄部位的危险因素(P<0.05);而性别、年龄、高血压病史、糖尿病史、饮酒史、Hcy、TC及LDL-C水平等因素对动脉狭窄部位分布无明显影响(P>0.05)。两两比较显示:单纯颅内动脉狭窄患者血清Lp-PLA2水平高于单纯颅外及颅内外并存动脉狭窄患者,差异具有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 急性脑梗死患者各类狭窄分布与危险因素比较

2.3不同循环区狭窄组患者血清Lp-PLA2水平比较 血清Lp-PLA2水平在不同循环供血区域亚组间的差异无统计学意义(P>0.05),见表3。

表3 不同循环区狭窄组间血清Lp-PLA2水平的比较

2.4单支及多支动脉狭窄组间血清Lp-PLA2水平的比较 由于两组数据不符合正态分布,故采用Mann-Whitney U检验分析单支动脉狭窄组与多支动脉狭窄组间患者Lp-PLA2水平的差异。结果显示多支动脉狭窄组患者血浆Lp-PLA2水平高于单支狭窄组,差异具有统计学意义(P<0.05),见表4。

表4 单支及多支血管狭窄组间血清Lp-PLA2水平比较［M(P25,P75)］

2.5颅内外动脉狭窄相关因素的多因素Logistic回归分析 以颅内、外动脉狭窄作为因变量,将上述有统计学意义的因素纳入自变量,多因素Logistic回归分析结果显示:Lp-PLA2水平与单纯颅内动脉粥样硬化性狭窄有关(OR=1.031,P<0.05),是单纯颅内动脉狭窄的危险因素,见表5;血清TG水平与单纯颅外动脉粥样硬化性狭窄有关(OR=0.067,P<0.05),是单纯颅外狭窄的保护因素,见表6。

表5 单纯颅内动脉狭窄影响因素Logistic回归分析

表6 单纯颅外动脉狭窄影响因素Logistic 回归分析

3 讨论

ACI一直以来都具有较高的发病率、致残率及短期内的复发率［7］。近年来影像技术的超速发展使CTA逐渐拥有无创、辐射剂量低、成像质量好及扫描速度快等诸多优点,并广泛应用于临床上ACI疾病的检查［8］。纳入本研究的120例患者CTA检查结果显示单纯颅内、颅外动脉狭窄人数分别占比42.5%、20.0%,37.5%为颅内外并存动脉狭窄,与以往文献中报道的亚洲人群动脉狭窄部位以颅内动脉为主的结论相一致,也与公认的我国ACI以颅内动脉狭窄多见相符合,且本研究中大多数患者存在多支动脉狭窄［9-10］。狭窄好发部位在欧美人群中却相反,一般以颅外常见,这种差异性可能是由不同人群间的遗传易感性不同及影响因素存在差异引起的［11-12］。此外,本研究中发现ACI发作时血管狭窄程度大多处于轻到中度狭窄阶段,而重度血管狭窄及闭塞相对来说则较少,这个发现可提示临床尽管在疾病早期检测到患者血管狭窄程度仅为轻到中度甚至不存在狭窄,也应当及时给予恰当的干预措施,这对ACI的二级预防是必不可少的。

动脉粥样硬化被证明是参与ACI的重要病理机制,多种因素包括血管解剖学差异、炎症、高血压、吸烟及血脂水平等都与动脉粥样硬化相关,而关于颅内、外不同动脉狭窄影响因素的区别,国内外尚无统一共识［13-14］。而近年的多项研究证明,在不同危险因素影响下ACI患者动脉狭窄的好发部位可能存在一定差别,即引起颅内动脉狭窄与颅外动脉狭窄的影响因素存在明确不同。Li等［15］研究表明尿酸水平是心脑血管疾病的重要预测指标,高尿酸血症是心肌梗死和脑梗死的危险因素,但在老年缺血性脑卒中患者中高尿酸血症只是单纯颅内动脉狭窄的独立预测因子,而非颅外动脉狭窄因子。Park等［16］研究显示,相比缺血性脑卒中代谢综合征与颅内动脉的关系更为密切,在一定程度上对预测出现颅内动脉粥样硬化性狭窄的可能性有更重要的价值,并且代谢综合征组成中的血压升高、血糖升高/高血糖症和腹部肥胖等主要与狭窄发生相关。一项于2010～2011年进行的横断面研究中［17］,共纳入了2012名40岁的华北成年对象,研究发现血清Lp-PLA2水平与无症状性脑动脉狭窄(ACAS)、颅内和颅外动脉粥样硬化的关系均呈正相关,尤其表现在男性和老年患者中,血清Lp-PLA2升高可导致中风或冠状动脉疾病的风险增加约两倍,但此研究并未对血清Lp-PLA2是否影响狭窄部位做出分析。但在华北一项无卒中高血压人群的研究中,研究者发现血清Lp-PLA2水平与单纯颅内动脉狭窄及颅内外并发动脉狭窄显著相关,与单纯颅外动脉狭窄无关［18］。由此看来,颅内和颅外动脉对相同影响因素在病理机制上的反应可能会不完全相同,临床上若盲目对颅内、颅外不同狭窄部位的患者采取相同的治疗干预措施,其疗效可能会有一定差别。因此,进一步分析颅内、颅外不同部位对危险因素的反应机制,有助于指导临床对脑梗死进行积极的预防及治疗。

血清Lp-PLA2作为一种具有特异性识别功能的炎症标志物,在脑梗死发展中起着不可或缺的作用,能更好的进行疾病风险预测,但其作用机制尚不完全清楚［19-20］。本研究根据病变部位、病变动脉支数将患者分为不同亚组,结果提示,单纯颅内动脉狭窄组Lp-PLA2水平明显高于另外两组,即在各类动脉狭窄分布中,血清Lp-PLA2水平对单纯颅内动脉狭窄的形成影响较大,是其独立预测因素,这与血管不同狭窄部位的发生率相吻合,说明Lp-PLA2可能是引起ACI颅内动脉狭窄发生率高的一个潜在因素。由此看来,血清Lp-PLA2对不同颅内外血管的作用机制可能存在不同,可选择性影响颅内动脉狭窄的形成,在颅内动脉狭窄的形成进展中至关重要。多项临床研究表明,与正常人相比,颅内动脉狭窄患者的血管中具有抵抗动脉粥样硬化作用的抗氧化剂较少［21-22］,颅内动脉也因此比颅外动脉更容易受到氧化应激和炎症反应的影响,同时也包括颅内动脉缺乏外部弹性层等解剖学原因,以及患者体内炎症因子的显著表达和炎症抑制剂的表达减少。Lp-PLA2作为一种特异性促炎分子,其表达水平与血管炎症的严重程度密切相关,本研究结果证明较高的血清Lp-PLA2水平与颅内动脉狭窄风险的增加有关。但本次研究纳入患者数量较少,研究对象的区域性特征较明显,有必要在今后的工作中进行大样本、多中心的深入研究。

综上所述,颅内动脉狭窄是引起国人ACI的主要原因。血清Lp-PLA2作为一种潜在的生物标志物是ACI患者单纯颅内动脉狭窄的独立预测因素,高水平Lp-PLA2可筛选和识别颅内动脉存在狭窄的高风险患者。本研究还发现随着血管狭窄数量增加,Lp-PLA2水平逐渐升高,但血清Lp-PLA2对狭窄处于前循环还是后循环区域并无明显影响。