急性缺血性腦卒中血栓成分的組織病理學(xué)與多模式影像研究進(jìn)展

李清華，徐昕媛，吳國(guó)秀，顧曉卿，陳承志，吳巖峰

急性缺血性腦卒中(AIS)具有起病急驟、再通治療時(shí)間窗窄的特點(diǎn)，具有較高的致殘率、致死率及復(fù)發(fā)率[1-2]。早期識(shí)別卒中、早期進(jìn)行再通治療、盡早恢復(fù)腦灌注，可以減輕腦組織損傷，改善患者預(yù)后[3]。急性缺血性腦卒中早期再通治療包括靜脈溶栓和機(jī)械取栓治療。隨著大血管閉塞早期血管內(nèi)機(jī)械取栓技術(shù)的發(fā)展，血栓成分的組織病理學(xué)分析成為可能。血栓的病理組成在一定程度上影響血管的再通治療和臨床預(yù)后，同時(shí)血栓的早期多模式影像表現(xiàn)也是血管內(nèi)再通治療有效性及預(yù)后好壞的預(yù)測(cè)因素之一[4-5]?；谟跋駥W(xué)和組織病理學(xué)的血栓成分研究對(duì)急性缺血性腦卒中的發(fā)病機(jī)制、治療方案的選擇及臨床預(yù)后的判斷有著重要的指導(dǎo)意義。本文對(duì)近年來(lái)急性缺血性腦卒中血栓成分的影像學(xué)與組織病理學(xué)研究成果進(jìn)行系統(tǒng)綜述，以期為臨床診療提供參考。

1 血栓的組織病理學(xué)研究

1.1 血栓的成分及病理分析方法 隨著機(jī)械取栓技術(shù)的發(fā)展，血栓組織的獲得成為可能。血栓的主要成分包括紅細(xì)胞、纖維蛋白、血小板、白細(xì)胞、感染性心內(nèi)膜炎的細(xì)菌以及心臟瓣膜病變脫落的瓣膜組織等[6]。Staessens等[7]按照血栓紅細(xì)胞、血小板所占的比重，將血栓分為紅細(xì)胞富集區(qū)域及血小板富集區(qū)域。紅細(xì)胞富集區(qū)域由大量的紅細(xì)胞及外周少量纖維包裹組成；血小板富集區(qū)域由致密的纖維蛋白框架，加上血管性血友病因子(vWF)、大量的白細(xì)胞以及DNA成分組成[7]。組織病理學(xué)的研究方法主要有HE染色、MSB染色、免疫組織化學(xué)技術(shù)、免疫熒光染色技術(shù)、電鏡技術(shù)等[7-8]。HE染色是石蠟切片技術(shù)里常用的染色法之一。蘇木精染液為堿性，主要使細(xì)胞核內(nèi)的染色質(zhì)與胞質(zhì)內(nèi)的核糖體著紫藍(lán)色；伊紅為酸性染料，主要使細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞外基質(zhì)中的成分著紅色，血栓中纖維蛋白/血小板呈粉紅色，而紅細(xì)胞呈紅色[6]。MSB染色是一種纖維素染色法，以馬休黃-酸性紅-苯胺藍(lán)為核心，主要由天青石藍(lán)染色液、Mayer蘇木素染色液、馬休黃染色液、苯胺藍(lán)染色液等組成組成，是一種簡(jiǎn)便、廉價(jià)的纖維素染色液，染色后纖維素呈紅色或藍(lán)色。以MSB染色為基礎(chǔ)的血栓病理切片可以進(jìn)一步行紅細(xì)胞或者纖維蛋白的定量分析。免疫組織化學(xué)技術(shù)主要檢測(cè)血栓中的vWF、血小板、白細(xì)胞等成分的表達(dá)水平[7]，例如運(yùn)用vWF多克隆抗體檢測(cè)血栓中的vWF。CD45分子在所有白細(xì)胞上都有表達(dá)，被稱(chēng)為白細(xì)胞共同抗原，所以可以運(yùn)用CD45單克隆抗體檢測(cè)血栓的白細(xì)胞水平。此外，還可以通過(guò)免疫熒光技術(shù)檢測(cè)血栓的成分，即將不影響抗原抗體活性的熒光色素標(biāo)記在抗體(或抗原)上，與其相應(yīng)的抗原(或抗體)結(jié)合后，通過(guò)熒光顯微鏡進(jìn)行觀(guān)察[7]。也有研究[8]使用掃描電子顯微鏡對(duì)血栓的血纖維蛋白超微網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化分析?？傊ㄟ^(guò)不同技術(shù)分析血栓的病理學(xué)成分，可以協(xié)助明確急性缺血性腦卒中的病因，為后續(xù)的抗凝或者抗血小板治療提供依據(jù)。

1.2 卒中病因的判斷 研究血栓的組織病理學(xué)成分可以幫助明確卒中的病因。TOAST分型是最常用的卒中原因分類(lèi)方法之一，缺血性腦卒中可以分為大動(dòng)脈粥樣硬化型、心源性栓塞型、小動(dòng)脈閉塞型、其他病因和病因不明5類(lèi)[9]。心源性栓塞是急性缺血性卒中的重要病因類(lèi)型之一，約占20%。心房顫動(dòng)(房顫)是心源性栓塞最常見(jiàn)的原因，此外還有卵圓孔未閉、感染性心內(nèi)膜炎、心臟腫瘤、風(fēng)濕性心臟病、心肌梗死所致的室壁瘤、心臟瓣膜病、換瓣術(shù)后等[10]。研究[11-12]發(fā)現(xiàn)，心源性栓塞的血栓中纖維蛋白含量較高，而非心源性栓塞的血栓中紅細(xì)胞含量較高。Goebel等[11]根據(jù)TOAST分型，將85例機(jī)械取栓患者分成心源性栓塞、大動(dòng)脈粥樣硬化型以及不明原因型栓塞組發(fā)現(xiàn)，心源性栓塞患者的血栓有較多的巨噬細(xì)胞及血小板成分。Boeckh-Behrens等[12]研究也發(fā)現(xiàn)，白細(xì)胞含量高的血栓與心源性血栓有關(guān)。Bhaskar等[13]分析4例感染性心內(nèi)膜炎并發(fā)腦栓塞后行機(jī)械取栓患者的血栓發(fā)現(xiàn)，這些血栓為由血小板、纖維蛋白、微生物菌落及少量炎癥細(xì)胞組成的團(tuán)塊，進(jìn)一步從病理上證實(shí)了感染性心內(nèi)膜炎的診斷。動(dòng)脈粥樣化型也是缺血性腦卒中最常見(jiàn)的類(lèi)型之一。Dargazanli等[14]發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈粥樣硬化性血栓中CD3+T細(xì)胞計(jì)數(shù)顯著升高。Fitzgerald等[15]則發(fā)現(xiàn)血栓中血小板含量高與大血管閉塞的動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)。另有研究[16]發(fā)現(xiàn)，盡管血栓標(biāo)本中含膽固醇結(jié)晶的比例較低，但膽固醇結(jié)晶可以作為動(dòng)脈粥樣硬化性血栓形成特異性診斷標(biāo)準(zhǔn)之一。通過(guò)詳細(xì)的病史、輔助檢查可以判斷卒中病因，但仍有25%的缺血性腦卒中病因無(wú)法不明確。雖然大多數(shù)研究認(rèn)為隱源性卒中多為心源性栓塞，且血栓組織病理學(xué)分析為病因判斷提供了一定的依據(jù)，但仍不能直接確認(rèn)。這需要在今后的研究中擴(kuò)大樣本量，同時(shí)運(yùn)用更為先進(jìn)的血栓病理分析方法找到更為精準(zhǔn)的血栓標(biāo)志物，以便更加深入了解缺血性腦卒中血栓形成的機(jī)制。

1.3 對(duì)再灌注治療預(yù)后的影響 血栓的病理組成與AIS靜脈溶栓及機(jī)械取栓等再灌注治療后的預(yù)后相關(guān)。Di Meglio等[8]報(bào)道了1例右側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段血栓性閉塞的患者，行靜脈溶栓不成功，后橋接取栓治療，電鏡技術(shù)發(fā)現(xiàn)血栓的外殼增厚而致密，里面大量富含紅細(xì)胞的松軟核心。另有研究[17]發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞細(xì)胞外陷阱(NET)是急性缺血性卒中發(fā)病的可能原因，血栓中NET的存在使重組組織型纖溶酶原激活物(rt-PA)對(duì)血栓的靜脈溶栓作用下降，因此促進(jìn)NET的溶DNA酶可促進(jìn)人體NET的溶解，但其能否作為治療急性缺血性卒中的新型藥物在臨床中使用還需進(jìn)一步研究證明。血栓的成分對(duì)機(jī)械取栓手術(shù)策略的選擇、手術(shù)操作的過(guò)程及再灌注血流分級(jí)都存在一定的影響。研究[18-19]發(fā)現(xiàn)，血栓中紅細(xì)胞比例高，機(jī)械取栓成功再通率及90 d良好預(yù)后的比率也較高，而纖維蛋白豐富、紅細(xì)胞比例低與機(jī)械取栓治療的穿刺到再通的時(shí)間較長(zhǎng)相關(guān)。Qureshi等[20]納入142例靜脈溶栓后橋接機(jī)械取栓的患者發(fā)現(xiàn)，25例改良腦梗死溶栓分級(jí)(mTICI)0～2a級(jí)再通患者中，血栓含紅細(xì)胞水平高、纖維蛋白含量低患者的靜脈溶栓再通率也較低。Sporns等[21]回顧性評(píng)估了前瞻性收集的198例連續(xù)大腦中動(dòng)脈閉塞患者的數(shù)據(jù)，分析了纖維蛋白、紅細(xì)胞和白細(xì)胞血栓的的百分比、介入前血栓的CT參數(shù)、血栓長(zhǎng)度和血栓移位之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，血栓移位患者的紅細(xì)胞含量顯著高于無(wú)血栓移位的患者，富含紅細(xì)胞是血栓移位的獨(dú)立可靠預(yù)測(cè)因素，而血栓移位可能對(duì)大腦中動(dòng)脈急性閉塞患者接受血管內(nèi)治療的技術(shù)和臨床結(jié)局產(chǎn)生不利影響。

2 血栓的多模式影像研究

急性缺血性腦卒中早期多模影像學(xué)輔助診斷與評(píng)估，包括CT平掃(NCCT)、CTA、CT灌注(CTP)、MRI、增強(qiáng)MR等技術(shù)。CT和MRI具有無(wú)創(chuàng)、實(shí)用、快捷的特點(diǎn)。運(yùn)用多模影像檢查可以顯示血栓栓塞的位置、長(zhǎng)度，甚至可以提示血栓的成分，根據(jù)血栓的影像學(xué)特征判斷血栓的成分可以快速選擇治療方案[22]。

2.1 多模式CT上血栓成分的影像學(xué)特點(diǎn) NCCT上顯示的血栓密度與血栓組織病理學(xué)成分具有相關(guān)性。在急性缺血性腦卒中的超早期，由于腦實(shí)質(zhì)的缺血性改變可能不明顯或者還未發(fā)生，頸內(nèi)動(dòng)脈末端、大腦中動(dòng)脈M1段、基底動(dòng)脈等部位在NCCT平掃上顯示為高密度影像[23]。多項(xiàng)NCCT研究[6,20,24]顯示，血管高密度征提示血栓含有豐富的紅細(xì)胞，未顯示血管高密度征的急性缺血性腦卒的血栓成分有待進(jìn)一步的研究。Fitzgerald等[15]利用MSB染色法分析血栓中的成分發(fā)現(xiàn)，富含血小板的血栓在CT平掃上顯示為等密度征；也有研究[6,25]表明，等密度征可能提示血栓成分以纖維蛋白為主。一項(xiàng)對(duì)山羊血凝塊進(jìn)行組織成分分析的體外實(shí)驗(yàn)[26]發(fā)現(xiàn)，在增強(qiáng)CT成像中富含纖維蛋白的血凝塊由于吸收造影劑而顯示出明顯的密度增加，NCCT的高密度、增強(qiáng)CT成像的密度是影響血凝塊成分的兩個(gè)獨(dú)立因素，所以可以結(jié)合兩者來(lái)預(yù)測(cè)血栓的成分。有研究[26-27]發(fā)現(xiàn)，CT顯示的血栓滲透性與血栓成分相關(guān)，通過(guò)NCCT和CTA聯(lián)合測(cè)量造影劑引起的血栓衰減增加和血栓孔隙度可以評(píng)估血栓的滲透性。血栓滲透性較高提示血栓內(nèi)有豐富的紅細(xì)胞成分和較少的纖維蛋白[28]。但Berndt等[29]的研究卻發(fā)現(xiàn)血栓滲透性較高與較低的紅細(xì)胞數(shù)和較多的纖維蛋白/血小板成分有很強(qiáng)的相關(guān)性。兩組實(shí)驗(yàn)均采用了HE染色法對(duì)血栓成分進(jìn)行分析，但該染色方法無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)分血小板和纖維蛋白，這在一定程度上影響了纖維蛋白比例的評(píng)估。同時(shí)，兩項(xiàng)研究對(duì)血栓組織學(xué)成分含量高低的定義有所不同，納入病例的樣本量均較少，此外潛在的選擇性偏差等因素也會(huì)造成二者結(jié)果相矛盾。因此，在對(duì)血栓滲透性與血栓組織病理學(xué)成分以及手術(shù)方式的選擇、臨床預(yù)后等進(jìn)行相關(guān)性研究時(shí)，可以采取相對(duì)一致的病理研究方法，特別是采用大樣本的前瞻性定量研究來(lái)探討血栓滲透性與病理及臨床特征之間的關(guān)系，以期指導(dǎo)臨床的治療，改善患者的預(yù)后。

2.2 MRI血栓成分的影像學(xué)特點(diǎn) 有研究[22]發(fā)現(xiàn)，MRI上的T2序列掃描能夠反映紅細(xì)胞富集的血栓。Bourcier等[30]利用體外試驗(yàn)的方法，運(yùn)用T2序列掃描了35個(gè)不同紅細(xì)胞和纖維蛋白比例的血栓樣本，同時(shí)采用半定量的方法分析每個(gè)血栓的纖維蛋白/血小板聚集、紅細(xì)胞以及少量白細(xì)胞的比例來(lái)決定血栓的類(lèi)型，分為纖維蛋白血栓(纖維蛋白含量>95%)、紅細(xì)胞血栓(紅細(xì)胞含量>95%)以及混合血栓。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，T2序列馳豫時(shí)間中位數(shù)為78.5 ms，紅細(xì)胞含量中位數(shù)為55%。進(jìn)一步相關(guān)分析顯示，T2序列馳豫時(shí)間與紅細(xì)胞含量呈負(fù)相關(guān)。Choi等[18]將行血栓按照紅細(xì)胞的含量分為高中低三組，高紅細(xì)胞組血栓在單體素(SVS)上陽(yáng)性率為91.7%，高于中低紅細(xì)胞血栓組。此外，還發(fā)現(xiàn)高紅細(xì)胞血栓組靜脈溶栓成功率高達(dá)75%，高于中紅細(xì)胞血栓組的41.7%及低紅細(xì)胞血栓組的25%。有山羊血的MR研究[31]發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)lair相與紅細(xì)胞富集血栓呈正比。磁敏感加權(quán)成像(SWI)為AIS血栓形態(tài)提供了可視化的可能。Fujimoto等[32]通過(guò)豬卒中模型發(fā)現(xiàn)，磁敏感血管征的出現(xiàn)與高比例的紅細(xì)胞、低比例的纖維蛋白和血小板密切相關(guān)。而在AIS急性期診治過(guò)程中，SWI可以反映血栓的長(zhǎng)度。Lee等[33]研究納入128例大腦中動(dòng)脈急性閉塞患者，術(shù)前均完善了SWI檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SWI所顯示的血栓長(zhǎng)度是機(jī)械取栓術(shù)再通失敗的預(yù)測(cè)因素，血栓長(zhǎng)度越長(zhǎng)，再通的成功率明顯下降。SWI對(duì)腦微出血的敏感性高，許多研究[34]也發(fā)現(xiàn)伴有腦微出血的患者再灌注治療術(shù)后出血轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)增加。因此，SWI可以作為AIS出血轉(zhuǎn)化的預(yù)測(cè)因素之一。雖然多模式MRI成像具有較高的空間分辨率，可提供更豐富的血栓影像學(xué)信息，但由于其成像所需時(shí)間較長(zhǎng)以及對(duì)于運(yùn)動(dòng)偽影的敏感性等缺點(diǎn)[35]，使得MRI在急性缺血性腦卒中急診評(píng)估的使用中產(chǎn)生了一定的限制。因此，基于急性缺血性腦卒中MRI掃描的優(yōu)化掃描參數(shù)及流程管理成為現(xiàn)階段流程改進(jìn)研究的熱點(diǎn)。

2.3 血栓多模式影像研究與手術(shù)方式及預(yù)后的關(guān)系 很多研究[24,36-38]發(fā)現(xiàn)，NCCT中高密度血管征可以提示大血管閉塞可能，比如大腦中動(dòng)脈、基底動(dòng)脈高密度征，這種高密度血管征對(duì)手術(shù)方式的選擇、取栓術(shù)后腦血流等級(jí)以及患者的預(yù)后有一定的預(yù)測(cè)作用。Froehler等[24]研究NCCT上的高密度血管征與第一代Merci取栓器血管復(fù)流等級(jí)的關(guān)系，共納入67例前循環(huán)大血管閉塞患者，42例有高密度血管征的患者中33例(79%)達(dá)到成功復(fù)流，而25例無(wú)高密度血管征的患者中僅9例(36%)成功復(fù)流。可能的原因是高密度血管征的血栓大多來(lái)源于紅細(xì)胞，而紅細(xì)胞為主的血栓具有黏性和可變性，能夠順應(yīng)Merci取栓器的形態(tài)結(jié)構(gòu)，有利于血栓結(jié)合取栓器并被取出體外；富含白細(xì)胞或者纖維蛋白的血栓具有較強(qiáng)的韌性和彈性，與取栓器的結(jié)合力較低，故取栓效率較低。隨著取栓技術(shù)的發(fā)展，使得血栓取出的效率大大增加。Ye等[36]采用NCCT的CT值評(píng)估64例前循環(huán)機(jī)械取栓患者的血栓密度，采用改良腦梗死溶栓血流分級(jí)評(píng)估機(jī)械取栓治療后血流等級(jí)，并判斷血栓密度與腦血流等級(jí)的關(guān)系，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)血栓密度的高低與腦血流等級(jí)的關(guān)系。為此，研究者進(jìn)一步納入11篇既往研究進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，支架取栓組中血栓的密度較高，而抽吸治療組中的血栓密度較低，而抽吸與支架結(jié)合組未發(fā)現(xiàn)兩者之間的相關(guān)性[36]。這提示在臨床中，高密度的血栓負(fù)荷量大，往往傾向于使用支架取栓技術(shù)，而低密度血栓往往使用抽吸技術(shù)。當(dāng)然隨著取栓技術(shù)的發(fā)展，特別是近段阻斷抽吸聯(lián)合支架取栓等技術(shù)的運(yùn)用以及取栓技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，血栓密度高低的判斷不一定對(duì)取栓技術(shù)的選擇有決定性的作用。

血栓的影像學(xué)特點(diǎn)也與靜脈溶栓或者機(jī)械取栓的出血轉(zhuǎn)化、再灌注損傷等并發(fā)癥相關(guān)。研究[37]發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈高密度征患者腦缺血更嚴(yán)重，出血轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)更高，神經(jīng)功能恢復(fù)不良以及臨床結(jié)局較差。血栓密度較高是機(jī)械血栓切除術(shù)中繼發(fā)性栓塞的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[38]。但是也有研究[39]發(fā)現(xiàn)，高密度血管征與成功再通和較高的再灌注率相關(guān)。Jagani等[40]研究則發(fā)現(xiàn)，血栓密度與血運(yùn)重建成功與否無(wú)相關(guān)性。當(dāng)然，急性缺血性腦卒中的臨床預(yù)后與發(fā)病時(shí)間、開(kāi)通時(shí)間、側(cè)支循環(huán)代償以及神經(jīng)介入器械、手術(shù)方式等多種因素有關(guān)。隨著新技術(shù)和新器械的應(yīng)用，今后有必要開(kāi)展進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)研究，從而更好理解血栓的影像學(xué)特點(diǎn)與臨床預(yù)后的關(guān)系。

3 展望

總之，隨著AIS血栓成分的影像學(xué)與組織病理學(xué)研究的發(fā)展，對(duì)血栓成分與AIS再灌注治療的預(yù)后關(guān)系有待更進(jìn)一步的研究。雖然血栓紅細(xì)胞、纖維蛋白等成分研究較多，但綜合利用多種技術(shù)對(duì)血栓細(xì)微結(jié)構(gòu)以及新成分研究還不多。因此，在AIS綠色通道高效運(yùn)行的基礎(chǔ)上，尋找更多的血栓成分的影像學(xué)標(biāo)志物，綜合運(yùn)用免疫組化、電子顯微鏡等方法，更加精準(zhǔn)的判斷血栓的成分。在血栓病理學(xué)、影像學(xué)的基礎(chǔ)上，聯(lián)合AIS其他臨床特征，建立腦卒中治療策略、預(yù)后的預(yù)測(cè)模型，從而指導(dǎo)AIS的綜合治療，最終改善患者的預(yù)后。