不同類型分水嶺腦梗死發(fā)病機制的研究

殷 萍，魏亞芬

分水嶺梗死(watershed infarction，WSI)是腦內(nèi)相鄰動脈供血區(qū)之間的邊緣帶發(fā)生的腦梗死。WSI 分為6 型，以皮質(zhì)前型、皮質(zhì)后型、皮質(zhì)下上型最為多見。皮質(zhì)前、后型分水嶺梗死合稱為皮質(zhì)型分水嶺梗死(cortical watershed infarction，CWSI)。

傳統(tǒng)觀念認(rèn)為頸內(nèi)動脈(internal carotid artery，ICA)或大腦中動脈(middle cerebral artery，MCA)狹窄或閉塞基礎(chǔ)上發(fā)生血流動力學(xué)障礙是發(fā)生CWSI 的最常見原因，但近年有的尸檢報告發(fā)現(xiàn)，在皮質(zhì)分水嶺區(qū)有以膽固醇結(jié)晶為主要成分的微栓子［1，2］，且影像學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在皮質(zhì)分水嶺區(qū)并沒有低灌注，于是有學(xué)者提出WSI 的形成與來源于頸動脈、主動脈、心臟的微栓子堵塞ICA 遠(yuǎn)端有關(guān)。

本研究利用頸部血管超聲、經(jīng)顱多普勒超聲(transcranial doppler，TCD)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)、CT 血管成像(computed tomography angiography，CTA)、數(shù)字減影血管造影(digitasubtraction angiography，DSA)等檢查手段，統(tǒng)計分析不同類型的WSI 患者的腦血管影像學(xué)資料，探討不同類型WSI 發(fā)病機制。

1 對象與方法

1.1 對象 2010 年1 月～2012 年12 月黑龍江省醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)一科收治的WSI 患者140 例。140 例WSI 中，皮質(zhì)前型分水嶺梗死(anterior watershed infarction，AWSI)12 例、皮質(zhì)后型分水嶺梗死(posterior watershed infarction，PWSI)23例、皮質(zhì)下上型分水嶺梗死(internal watershed infarction，IWSI)49 例、混合型分水嶺梗死(mixed-typed watershed infarction，MWSI)56 例。排除存在潛在心臟栓子來源，包括3 w 內(nèi)心肌梗死、心房顫動、室壁瘤、二尖瓣狹窄或人工瓣膜置換術(shù)、病態(tài)竇房結(jié)綜合征、急性感染性心內(nèi)膜炎、擴張型心肌病等;排除存在高凝傾向的血管炎性疾病，包括系統(tǒng)性紅斑狼瘡、抗磷脂抗體綜合征、大動脈炎等。所有患者入院后均給予中藥改善循環(huán)、抗血小板聚集、腦保護(hù)治療，部分患者根據(jù)病情擴容治療。

收集資料包括:年齡、性別、卒中危險因素、血管狹窄程度及有無動脈硬化斑塊。卒中危險因素包括:高血壓(住院與出院時收縮壓和舒張壓基線水平)、糖尿病(空腹血糖＞7.0 mmol/L 或餐后2 h 血糖＞11.1 mmol/L)、血脂異常(膽固醇＞6.0 mmol/L、甘油三脂＞1.8 mmol/L、高密度脂蛋白＜1.0 mmol/L、低密度脂蛋白＞2.62 mmol/L、極低密度脂蛋白＞0.54 mmol/L、載脂蛋白A＞0.06 mmol/L)、纖維蛋白原(fibrinogen，F(xiàn)IB)增高(＞4 g/L)、吸煙史(＞10 支/d，持續(xù)5 y以上)、飲酒史(＞250 ml/d，持續(xù)5 y 以上)、卒中史、冠心病、發(fā)病前低灌注(服用降壓藥、心律失常、各種原因?qū)е碌拿撍?。

1.2 影像學(xué)分類 所有腦梗死患者均接受頭部CT 或MRI 檢查。WSI 分型［3］:(1)皮質(zhì)前型:大腦前動脈(anterior cerebral artery，ACA)與大腦中動脈(middle cerebral artery，MCA)皮質(zhì)支的邊緣帶，相當(dāng)于額中回，呈楔狀，尖朝向側(cè)腦室體部前角，底朝向軟腦膜面;(2)皮質(zhì)后型:MCA 與大腦后動脈(posterior cerebral artery，PCA)皮質(zhì)支的邊緣帶，常位于顳、頂、枕交界處，呈楔狀，尖朝向腦室體部后角;(3)皮質(zhì)上型:ACA/MCA/PCA 皮質(zhì)支供血區(qū)之間的分水嶺區(qū)，位于額中回，中央前、后回上部，頂上小葉和枕葉上部;(4)皮質(zhì)下前型:ACA 皮質(zhì)支與Heubner 折返動脈、MCA 的皮質(zhì)支與豆紋動脈或脈絡(luò)膜前動脈的分水嶺區(qū)，位于側(cè)腦室前角外側(cè)，呈條索狀;(5)皮質(zhì)下上型:脈絡(luò)膜前動脈與MCA 之間的分水嶺區(qū)，位于側(cè)腦室體旁，沿尾狀核體外側(cè)呈條索狀前后走行;(6)皮質(zhì)下外側(cè)型:豆紋動脈與島葉動脈之間的分水嶺區(qū)，位于殼核外側(cè)和腦島之間。以皮質(zhì)前型、皮質(zhì)后型、皮質(zhì)下上型最為多見。皮質(zhì)前、后型分水嶺梗死合稱為皮質(zhì)型分水嶺梗死(cortical watershed infarction，CWSI)。除以上6 型外，很多患者有兩種以上WSI 類型，稱為混合型分水嶺梗死(mixed-type watershed infarction，MWSI)。

1.3 腦血管的檢查 所有患者均行頸部血管超聲和TCD、MRA、CTA、DSA 檢查中的至少一項。將ICA、MCA 血管狹窄程度分為4 級:Ⅰ級:完全閉塞;Ⅱ級:重度狹窄，狹窄程度70%～99%;Ⅲ級:中度狹窄，狹窄程度50%～69%;Ⅳ級:狹窄程度＜50%或無異常。狹窄率=(1-最狹窄處血管直徑/狹窄遠(yuǎn)端動脈直徑)×100%。

1.4 頸內(nèi)動脈系統(tǒng)動脈粥樣硬化檢測方法及診斷標(biāo)準(zhǔn)采用美國惠普HPNew 1000 型彩色多普勒超聲診斷儀，避免人為誤差，由超聲科專業(yè)醫(yī)師操作，使用7.5 MHz 線陣探頭，測量雙側(cè)頸總動脈、頸動脈球部、頸內(nèi)動脈顱內(nèi)外段、大腦中動脈、椎-基底動脈、顱外動脈、顱內(nèi)Willis 環(huán)等其它側(cè)支循環(huán)等血管。測量并記錄頸內(nèi)動脈、大腦中動脈內(nèi)膜中層厚度(IMT)、管壁內(nèi)頸、狹窄率、粥樣硬化斑塊回聲強度、部位等。粥樣硬化斑塊的診斷標(biāo)準(zhǔn)為:(1)IMT＞1.2 mm 為斑塊形成，頸內(nèi)動脈內(nèi)膜光滑完整者為正常;(2)斑塊質(zhì)地與周圍組織相比低回聲表面粗糙不平為軟斑，強回聲且表面光滑者為硬斑。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 用SPSS 16.0 統(tǒng)計軟件包進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，組間比較采用χ2檢驗，P＜0.05 有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

4 類WSI 患者在年齡、性別、卒中危險因素及對側(cè)血管狹窄程度等方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義，具有可比性。

2.1 各類型WSI 患者血管狹窄比較 12 例AWSI 患者ICA 或MCA 重度狹窄者6 例(50.0%)，23 例PWSI 患者ICA或MCA 重度狹窄者12 例(52.2%)，兩組比較無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。49 例IWSI 患者ICA 或MCA 重度狹窄者33 例(67.3%)，56 例MWSI 患者ICA 或MCA 重度狹窄者37 例(66.1%)，兩組比較無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。但I(xiàn)WSI、MWSI 組與AWSI、PWSI 組ICA 或MCA 重度狹窄者比較均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)(見表1)。

2.2 各類型WSI 患者動脈硬化斑塊性質(zhì)情況比較 12例AWSI 患者有斑塊者10 例(83.3%)，軟斑塊6 例(50.0%);23 例PWSI 患者有斑塊者18 例(78.3%)，軟斑塊10 例(43.5%)，兩組在斑塊及軟斑塊構(gòu)成比例比較均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。49 例IWSI 患者有斑塊者25 例(51.0%)，軟斑塊9 例(18.4%);56 例MWSI 患者有斑塊者48 例(85.7%)，軟斑塊36 例(64.3%)，IWSI 組與MWSI、AWSI、PWSI 組在斑塊及軟斑塊構(gòu)成比例比較均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)(見表2)。

表1 各類型WSI 患者血管狹窄比較

表2 各類型WSI 患者動脈硬化斑塊性質(zhì)情況比較

3 討論

顱內(nèi)分水嶺區(qū)為頸內(nèi)動脈的主要分支大腦中動脈終末血管供血，所以頸內(nèi)動脈系統(tǒng)血管狹窄很容易導(dǎo)致終末枝血管供血區(qū)的分水嶺腦梗死。隨著年齡的增長，血管內(nèi)皮平滑肌細(xì)胞減少，在血管內(nèi)皮容易形成脂質(zhì)斑塊，斑塊形成與血脂水平特別與低密度脂蛋白水平密切相關(guān)［4］。潰瘍斑塊或不穩(wěn)定斑塊，富含脂質(zhì)，在受高速血流沖擊及動脈壁應(yīng)力增加時容易出現(xiàn)破裂，脂質(zhì)溢出引起栓塞［5］。硬斑表面光滑，為鈣鹽沉積，相對較穩(wěn)定不易脫落導(dǎo)致動脈與動脈之間的栓塞。長期以來，CWSI 和IWSI 發(fā)病機制一直存在爭議。有人提出，IWSI 發(fā)生機制是低灌注學(xué)說［6］，而動脈-動脈微栓子在CWSI 中起到了重要作用［1，2］。甚至有的研究認(rèn)為，血流動力學(xué)障礙對CWSI 的影響很?。?］。本研究中CWSI、IWSI、MWSI 有ICA 或MCA 重度狹窄者分別為51.4%、67.3%、66.1%。可見，無論是IWSI 還是CWSI，均受低灌注的影響，均是在大血管狹窄的基礎(chǔ)上發(fā)生血壓波動時形成。尤其是IWSI，血管狹窄比例更高，受低灌注影響更大。除血管狹窄因素外，IWSI 區(qū)對血流動力學(xué)障礙的敏感性還可以用其解剖位置解釋:供應(yīng)腦皮質(zhì)的主要動脈末端在軟腦膜內(nèi)彼此吻合成網(wǎng)，而深部腦動脈末端無吻合網(wǎng)，故當(dāng)血壓下降時，深部分水嶺區(qū)更易受影響。

本研究顯示，CWSI 51.4%有ICA 或MCA 重度狹窄或閉塞，可見CWI 的發(fā)生也與血管狹窄基礎(chǔ)上的低灌注密切相關(guān)。但比較有ICA 或MCA 軟斑塊者，CWSI 較其他類型的發(fā)生率高，考慮微栓子在CWSI 的發(fā)生中起到重要作用，尤其血管狹窄后血液流速變慢時，微栓子清除能力下降，栓子可能更易停留在皮質(zhì)遠(yuǎn)端供血區(qū)?，F(xiàn)在有人用低灌注和微栓子學(xué)說同時存在來解釋CWSI［8］。這個假設(shè)已經(jīng)被TCD 監(jiān)測有癥狀的ICA 狹窄患者出現(xiàn)很普遍的微栓子信號現(xiàn)象所支持。這些信號和血小板聚集、動脈粥樣硬化對應(yīng)，與血管內(nèi)血栓、潰瘍斑塊密切相關(guān)［9］，與高度的ICA 狹窄有關(guān)。這些信號也被看作是有癥狀或無癥狀I(lǐng)CA 狹窄患者卒中高風(fēng)險的預(yù)兆。婁昕等［10］研究了30 例單側(cè)頸內(nèi)動脈狹窄程度為70%～99%患者的動態(tài)磁敏感對比增強磁共振成像，測定患側(cè)與健側(cè)大腦半球、額葉、頂葉、半卵圓中心、皮質(zhì)分水嶺前區(qū)、皮質(zhì)分水嶺后區(qū)的平均通過時間(MTT)、相對腦血流量(rCBF)、相對腦血容量(rCBV)比值。通過比較穩(wěn)定和易損斑塊兩組患者腦血流動力學(xué)參數(shù)的差異，認(rèn)為頸動脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性和相應(yīng)皮質(zhì)分水嶺供血區(qū)域灌注情況有關(guān)，易損斑塊容易導(dǎo)致同側(cè)皮質(zhì)分水嶺區(qū)低灌注。

本研究還提示PWSI 患者合并椎-基底動脈系統(tǒng)血管狹窄比例較高(26.1%)。說明此區(qū)的WSI 并不是單純由于前循環(huán)血管嚴(yán)重狹窄所致，當(dāng)ICA 嚴(yán)重狹窄或閉塞，同時合并有后循環(huán)血管狹窄，導(dǎo)致顳頂枕交界區(qū)成為2 條狹窄血管供血末端，易發(fā)生灌注不足，導(dǎo)致此區(qū)域的腦梗死。故PWSI 提示嚴(yán)重的ICA、MCA 狹窄或閉塞可能同時合并后循環(huán)血管狹窄。

總之，CWSI 和IWSI 的發(fā)病機制均與低灌注有關(guān)，均是在大血管狹窄的基礎(chǔ)上發(fā)生血流動力學(xué)障礙時易于發(fā)生。但CWSI 的病因可能更復(fù)雜，除體循環(huán)低血壓、嚴(yán)重的頸動脈狹窄或閉塞所致腦血流灌注不足外，微栓子在CWSI 的發(fā)生中可能發(fā)揮了更大的作用。故在臨床工作中對于分水嶺梗死的患者，應(yīng)重視進(jìn)行全腦血管造影檢查，除常規(guī)改善循環(huán)治療外，CWSI 患者應(yīng)強化穩(wěn)定動脈硬化斑塊治療。

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