老年人椎基底動(dòng)脈延長(zhǎng)擴(kuò)張癥的后循環(huán)腦血流灌注研究

張恒，徐賢，陳穗惠，劉新球，韓紹軍，楊章燕，賈芮，安寧豫*

1.解放軍總醫(yī)院第二醫(yī)學(xué)中心放射科，北京 100853；2.中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所腦與認(rèn)知科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100176；3.首都醫(yī)科大學(xué)朝陽醫(yī)院放射科，北京 100871；*通訊作者 安寧豫 13611304046@163.com

椎基底動(dòng)脈延長(zhǎng)擴(kuò)張癥（vertebrobasilar dolichoectasia，VBD）是以基底動(dòng)脈擴(kuò)張、延長(zhǎng)為特征的腦血管形態(tài)改變疾病，其病因尚不明確，臨床癥狀常以頭暈為主，但頭暈的病因較多，癥狀無特異性[1]。既往多數(shù)研究認(rèn)為VBD為血管先天性變異，無需治療，近年研究表明VBD會(huì)引起后循環(huán)血流動(dòng)力學(xué)改變，繼而產(chǎn)生臨床癥狀[2-3]。VBD約占腦卒中患者的17.1%，由于其臨床癥狀無特異性，在臨床診斷中常被忽視[4]。隨著老年人年齡的增加，基底動(dòng)脈形態(tài)逐漸發(fā)生變化，擴(kuò)張、延長(zhǎng)、紆曲或成角，VBD的發(fā)病高峰為 60～80歲[5]。后循環(huán)卒中約占卒中發(fā)病率的20%[6]。年齡增加、吸煙、動(dòng)脈硬化均是VBD的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[4,7]。VBD是否會(huì)造成后循環(huán)供血區(qū)缺血目前尚無定論。本研究擬探討VBD患者的后循環(huán)供血情況。

測(cè)量腦血流量（cerebral blood flow，CBF）的“金標(biāo)準(zhǔn)”是 PET中的氧攝取指數(shù)，但其實(shí)際應(yīng)用較復(fù)雜，操作困難，較少使用。三維準(zhǔn)連續(xù)動(dòng)脈自旋標(biāo)記灌注成像（three-dimensional pseudocontinuous arterial spin labeling，3D-pCASL）測(cè)量CBF無需引入外源性對(duì)比劑，有較好的可靠性及可重復(fù)性[8-9]。標(biāo)記延遲時(shí)間（post labeling delay，PLD）的選擇對(duì)于pCASL測(cè)量CBF值尤為重要，年齡越大，需要的PLD越長(zhǎng)[10]。本研究擬比較VBD患者與正常老年人后循環(huán)CBF值的差異，明確VBD患者后循環(huán)的CBF值，為臨床治療老年VBD提供可靠的影像學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性分析2016年2月—2018年2月解放軍總醫(yī)院第二醫(yī)學(xué)中心入院的老年患者，測(cè)量磁共振血管成像（MRA）圖像基底動(dòng)脈形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)。根據(jù)VBD的MRA診斷標(biāo)準(zhǔn)，共納入24例VBD患者作為研究組，年齡70～91歲，平均（80.75±8.07）歲。連續(xù)納入同期解放軍總醫(yī)院第二醫(yī)學(xué)中心門診體檢志愿者 25例作為對(duì)照組，年齡 70～95歲，平均（77.92±8.32）歲，納入標(biāo)準(zhǔn)：既往無腦卒中、腦外傷、腫瘤等神經(jīng)系統(tǒng)疾病史，前循環(huán)及后循環(huán)血管無明顯狹窄及動(dòng)脈瘤，無代謝異常類疾病及認(rèn)知功能障礙病史。研究組與對(duì)照組均不排除高血壓和高血脂病史者，但要求服藥控制血壓及血脂良好。兩組受檢者臨床資料見表1。

表1 研究組與對(duì)照組受檢者基本資料比較

1.2 儀器與方法 使用GE Discovery 3.0T MR 750成像儀，8通道線圈。MRA掃描序列：三維時(shí)間飛越法，掃描參數(shù)：TR 34 ms，TE最小值，視野（FOV）22 cm×22 cm，矩陣512×256，層厚1.4 mm，重疊1.0 mm，翻轉(zhuǎn)角20°，帶寬31.25 kHz/pixel，采集時(shí)間3 min 55 s。采集CBF的序列包括三維快速擾相梯度回波（fast spoiled gradient echo，F(xiàn)SPGR）T1WI及3D-pCASL序列，掃描參數(shù)，3D-pCASL：TR 4632 ms，TE 10.5 ms，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，矩陣 512×8，層厚4.0 mm，采集次數(shù)3次，掃描層數(shù)36層，PLD分別取1525 ms、2525 ms，掃描時(shí)間4 min 29 s、5 min 9 s。3D-FSPGR：T1WI掃描參數(shù)：TR 6.7 ms，TE 2.9 ms，F(xiàn)OV 25.6 cm ×25.6 cm，矩陣 256×256，層厚 1.0 mm，采集次數(shù)1次，掃描層數(shù)200層，掃描時(shí)間4 min 11 s。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 MRA 本研究采用Ubogu提出的MRA診斷VBD的標(biāo)準(zhǔn)[11]：基底動(dòng)脈長(zhǎng)度>29.5 mm，橫向偏離超過基底動(dòng)脈起始點(diǎn)到分叉之間連線 10 mm，直徑>4.5 mm；椎動(dòng)脈直徑>4.5 mm，或椎動(dòng)脈偏離超過椎動(dòng)脈顱內(nèi)入口到基底動(dòng)脈起始點(diǎn)之間連線的10 mm。

1.3.2 CBF 基于GE AW 4.6工作站，function tool軟件 3DASL工具處理，將 CBF圖導(dǎo)出與 3D T1 FSPGR結(jié)構(gòu)像進(jìn)行空間配準(zhǔn)，使用SPM 12軟件對(duì)融合圖像進(jìn)行分割處理，使用生成的變形場(chǎng)蒙特利爾神經(jīng)科學(xué)研究所（MNI）空間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，圖像重采樣后體素大小為2 mm×2 mm×2 mm；按模板分別計(jì)算提取分割每個(gè)模板中各腦區(qū)的平均 CBF值，包括雙側(cè)頂葉皮層、顳葉皮層、枕葉皮層、小腦皮層。后循環(huán)平均CBF值包括枕葉、頂葉、小腦，由于顳葉前部由前、后循環(huán)血管共同供血，故不納入最后結(jié)果。提取2個(gè)PLD時(shí)間的CBF數(shù)據(jù)，根據(jù)公式（1）計(jì)算延遲腦血流量比（△CBF）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 21.0軟件，研究組及對(duì)照組符合正態(tài)分布的計(jì)量資料比較采用成組資料t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)；兩組后循環(huán)延遲△CBF的差異及雙側(cè)枕葉、頂葉、丘腦和小腦2個(gè)PLD的CBF值差異比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CBF比較 PLD=1525 ms時(shí)，研究組后循環(huán)的CBF值低于對(duì)照組，雙側(cè)頂葉、枕葉、丘腦和小腦的CBF值均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05、P<0.01）。PLD=2525 ms時(shí)，研究組后循環(huán)CBF值與對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表2及圖1。

2.2 延遲腦血流量特征 研究組頂葉、枕葉、丘腦和小腦的延遲△CBF大于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05、P<0.01）。見表3。

表2 研究組與對(duì)照組PLD=1525 ms及PLD=2525 ms時(shí)后循環(huán)腦區(qū)CBF值比較[±s，ml/（100 g·min）]

表2 研究組與對(duì)照組PLD=1525 ms及PLD=2525 ms時(shí)后循環(huán)腦區(qū)CBF值比較[±s，ml/（100 g·min）]

腦區(qū) 腦區(qū) 研究組 對(duì)照組t值P值頂葉PLD=1525 ms 39.37±15.2551.32±17.68-2.530.015 PLD=2525 ms 58.46±14.5958.88±16.85-0.090.927枕葉PLD=1525 ms 32.72±14.5548.24±19.38-3.160.003 PLD=2525 ms 56.48±17.4359.59±19.63-0.590.560丘腦PLD=1525 ms 53.22±19.4765.36±21.54-2.070.044 PLD=2525 ms 64.45±18.7464.31±13.72-0.030.976小腦PLD=1525 ms 44.35±14.5455.07±19.19-2.1970.033 PLD=2525 ms 58.37±14.3659.80±15.76-0.3330.741

圖1 VBD患者與對(duì)照組MRA圖、CBF圖比較。A.VBD患者M(jìn)RA圖像；B.VBD患者PLD=1525 ms時(shí)的CBF圖，可見后循環(huán)存在低灌注區(qū)；C.VBD患者PLD=2525 ms時(shí)的CBF圖，可見后循環(huán)低灌注區(qū)消失；D.對(duì)照組的MRA圖像；E.對(duì)照組PLD=1525 ms時(shí)的CBF圖；F.對(duì)照組PLD=2525 ms時(shí)的CBF圖

3 討論

后循環(huán)系統(tǒng)由雙側(cè)椎動(dòng)脈、基底動(dòng)脈、大腦后動(dòng)脈及其分支血管供血[12]。與前循環(huán)相比，后循環(huán)供血血管形態(tài)變異更多，尤其是隨著老年人腦血管病的危險(xiǎn)因素增多，后循環(huán)血流更緩慢。VBD是一種進(jìn)展性疾病，60歲以上老年人進(jìn)展速度加快[5,12]。Wolters等[13]研究表明VBD與后循環(huán)腦卒中發(fā)生有關(guān)。Kumral等[14]研究表明，基底動(dòng)脈直徑每增加1 mm，卒中致死的風(fēng)險(xiǎn)比增加1.23。VBD患者的卒中表現(xiàn)為多種類型，但最常見的是缺血性卒中。由于腦缺血的影響因素較多，且腦灌注代償機(jī)制復(fù)雜。VBD是否導(dǎo)致后循環(huán)缺血進(jìn)而引起缺血性卒中是本研究主要討論的問題。

本研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，VBD患者在PLD=1525 ms時(shí)后循環(huán)供血區(qū)皮質(zhì)CBF值較低。此時(shí)動(dòng)脈血流剛到達(dá)皮質(zhì)微血管床，不能反映皮質(zhì)的真實(shí)CBF峰值。但是VBD后循環(huán)供血腦區(qū)灌注較對(duì)照組低，提示VBD患者后循環(huán)血流速度較慢，標(biāo)記后的血液到達(dá)皮層數(shù)量少。盡管VBD后循環(huán)血流速度減慢，但在PLD=2525 ms時(shí)后循環(huán)供血區(qū)皮質(zhì)CBF值無差異，表明 VBD不影響灌注峰值。本研究采取PLD=2525 ms時(shí)的CBF為老年人的灌注峰值；Dai等[15]研究表明，平均年齡約70歲的老年人使用3D-pCASL技術(shù)的最佳PLD時(shí)間為2.3 s，且隨著年齡增大，動(dòng)脈通過時(shí)間變長(zhǎng)，PLD應(yīng)大于2.3 s。本研究中兩組受檢者的平均年齡約為80歲，故選取PLD=2525 ms時(shí)的CBF值反映老年人的最大CBF值。

表3 研究組與對(duì)照組后循環(huán)腦區(qū)延遲△CBF比較（%）

本研究發(fā)現(xiàn)，VBD患者延遲△CBF大于對(duì)照組，提示由于基底動(dòng)脈的擴(kuò)張延長(zhǎng)，血流經(jīng)過基底動(dòng)脈時(shí)壓力降低，使皮層的血流峰值抵達(dá)時(shí)間延遲?；讋?dòng)脈形態(tài)改變引起血流動(dòng)力學(xué)變化。

目前研究認(rèn)為VBD引起后循環(huán)缺血性卒中的發(fā)病機(jī)制可能為：①椎基底動(dòng)脈內(nèi)的血流速度減慢，易在靠近血管壁處形成湍流或渦流，進(jìn)而導(dǎo)致附壁血栓形成。血管內(nèi)血栓或粥樣硬化斑塊的形成進(jìn)一步加重湍流或渦流形成，而且栓子脫落可以引起卒中的發(fā)生[16]。②延長(zhǎng)擴(kuò)張的椎基底動(dòng)脈內(nèi)血流壓力降低會(huì)導(dǎo)致與其垂直或反向相連的細(xì)小分支血流不足，如腦橋動(dòng)脈[17]。腦橋動(dòng)脈走行向外側(cè)，基底動(dòng)脈血流方向向上?；讋?dòng)脈擴(kuò)張延長(zhǎng)，管腔內(nèi)血流壓力降低，與其直接相連的血流方向近似垂直的細(xì)小分支動(dòng)脈血壓降低，血流量下降明顯。此外，椎基底動(dòng)脈擴(kuò)張和延長(zhǎng)直接拉長(zhǎng)或扭曲相連的小動(dòng)脈，使動(dòng)脈血流減少[18]。本研究發(fā)現(xiàn)，VBD患者的后循環(huán)CBF值與對(duì)照組無顯著差異，表明VBD不會(huì)直接導(dǎo)致后循環(huán)缺血，但會(huì)引起后循環(huán)血流的延遲到達(dá)。

本研究的臨床意義：目前針對(duì)VBD臨床上多采用內(nèi)科治療，長(zhǎng)期抗凝、抗血小板治療，預(yù)防缺血性卒中。然而本研究發(fā)現(xiàn)，VBD患者的后循環(huán)CBF值無異常，闡釋了其發(fā)病機(jī)制及腦血流動(dòng)力學(xué)改變，并為VBD的治療提供了參考。

本研究的局限性為：①研究組VBD患者樣本量較小，應(yīng)進(jìn)一步增加樣本量進(jìn)行研究；②本研究納入的受檢者均為老年人，故測(cè)量 CBF值采用不需注射造影劑的pCASL技術(shù)，PLD=2525 ms作為所有老年人的最大灌注值的延遲采集時(shí)間，但是個(gè)體間的動(dòng)脈通過時(shí)間仍存在微小差異，如有條件，可以采用注射對(duì)比劑的動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比技術(shù)，可以更精確地測(cè)量動(dòng)脈通過時(shí)間、腦血容量、達(dá)峰時(shí)間等灌注參數(shù)。

總之，VBD患者后循環(huán)血流速度減慢，導(dǎo)致動(dòng)脈血流到達(dá)微血管床的速度減慢，抵達(dá)血流峰值時(shí)間延遲，延遲灌注現(xiàn)象顯著，但不影響皮質(zhì)的CBF最大灌注值。VBD患者后循環(huán)CBF值與對(duì)照組無顯著差異。