内侧分水岭脑梗死与腔隙性脑梗死的脑血流动力学特点及血管相关性对比研究

欧鸿儒　吴巧彬　陈晓华　贾红明　张冠业　莫家彬　简坚成

【摘要】 目的：探討内侧分水岭脑梗死与腔隙性脑梗死的脑血流动力学特点及其头颈部血管病变的关系。方法：2013年1月-2016年8月在本院因急性缺血性脑卒中行CT脑灌注联合头颈部CT血管成像检查，选择病灶符合内侧分水岭脑梗死23例患者和腔隙性脑梗死18例患者，对比分析两者影像资料。结果：CT脑灌注显示内侧分水岭脑梗死组18例在梗死周围存在大面积异常低灌注，腔隙性脑梗死组仅4例，两者比较差异有统计学意义（ 字2=12.75，P<0.01）。与对侧脑血流量（CBF）、平扫通过时间（MTT）及峰值时间（TTP）比较，差异均有统计学意义（P<0.01），脑血容量（CBV）比较差异无统计学意义（P>0.05）。CTA示内侧分水岭脑梗死组13例头颈部血管重度狭窄或闭塞，腔隙性脑梗死组仅4例，两者头颈部血管重度狭窄率比较，差异有统计学意义（ 字2=4.89，P<0.05）。结论：内侧分水岭脑梗死与腔隙性脑梗死有不同的发病机制，前者与颈内动脉和大脑中动脉狭窄密切相关，并存的低灌注是其重要的诱导因素。

【关键词】 脑灌注； 体层摄影术； X线计算机； 血管成像； 内侧分水岭脑梗死； 腔隙性脑梗死

Comparative Study on Cerebral Hemodynamic Characteristics of Internal Watershed Infarction and Lacunar Infarction and Their Correlation with Vascular Lesions/OU Hong-ru，WU Qiao-bin，CHEN Xiao-hua，et al.//Medical Innovation of China，2016，13（35）：047-051

【Abstract】 Objective：To investigate cerebral hemodynamic characteristics of internal watershed infarction and lacunar infarction， and to analyze their relationship with carotid system lesions.Method： A retrospective analysis from January 2013 to August 2016 in our hospital due to acute ischemic stroke underwent CT perfusion combined with CT angiography of head and neck lesions，23 cases with medial cerebral watershed infarction and 18 cases with lacunar infarction were selected，of two groups of image data were comparatively analyzed.Result：18 cases with internal watershed infarction were abnormal perfusion in CTP，but only 4 cases with lacunar infarction，there was a significant difference between IWI group and LI group（ 字2=12.75，P<0.01）.Compared with the contralateral cerebral blood flow（CBF），plain scan through time（MTT） and peak time（TTP），differences were statistically significant（P<0.01），cerebral blood volume（CBV） was not statistically significant（P>0.05）.Moderate to severe stenosis or occlusion of carotid system was detected 13 patients of IWI group and 4 patients of LI group，and the difference between two groups was statistically significant（ 字2=4.89，P<0.05）.Conclusion：Internal watershed infarction and lacunar infarction have different pathogenesis，IWI is closely associated with internal carotid and middle cerebral artery stenosis， hypoperfusion is an important promoted factor of Internal watershed infarction.

【Key words】 Cerebral perfusion； Tomography； X-ray computed； CT angiography； Internal watershed infarction； Lacunar infarction

First-authors address：The Second Peoples Hospital in Shunde District of Foshan City，Foshan 528305，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.35.012

内分水岭脑梗死（internal watershed infarction，IWI），也称皮层下分水岭脑梗死[1]。梗死发生于深穿支动脉供血区和表面穿支动脉供血区的交界处或大脑中动脉表面穿支和大脑前动脉表面穿支交界处，主要位于基底节区和侧脑室旁。与发生在基底节或半卵圆中心的多发腔隙性脑梗死（lacunar infarcts，LI）有相似之处，影像学上两者容易混淆[2]。本文利用CT脑灌注成像技术对比分析两者的脑血流动力学特点，旨在进一步探讨两者不同的发病机制，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2013年1月-2016年8月在本院因急性缺血性脑卒中入院治疗的IWI患者23例，LI患者18例。均为急性起病，主要临床表现为偏瘫、偏身感觉障碍、偏盲、言语障碍及认知功能障碍。纳入标准：（1）诊断均符合全国第四届脑血管病学术会议制定的标准[3]；（2）发病至入院后24 h内行CT脑灌注（CTP）联合头颈部CT血管成像（CTA）检查；（3）入院1周内经颅脑磁共振DWI成像或CT复查证实。排除标准：既往有脑梗死病史；潜在的心源性栓塞；其他病因类型脑梗死，包括高凝状态、血液系统疾病、吸毒等；已知患有肾脏或肝脏疾病、系统性红斑狼疮、梅毒、艾滋病、癌症等涉及中枢神经系统的全身性疾病。

根据神经影像常用模板[4]分组：（1）IWI组。病灶位于表浅穿支与深穿支之间，且病灶的一半分别占据表浅穿支和深穿支的供血区域，表现为病灶位于侧脑室边缘或稍上方（可累及放射冠、半卵圆中心）、侧脑室前角旁及外囊区，直径≥1.5 cm 的“雪茄”样、“串珠”样或卵圆形的低密度病灶。（2）LI组。病灶位于颈内动脉系统深穿支或浅穿支供血区域内，显示单个或多个散在直径<1.0 cm的圆点状低密度病灶，病灶位于基底节区、皮层下、放射冠区、半卵圆中心。按分组标准分为IWI组23 例，男17 例，女 6 例，平均年龄（64.5±2.1）岁。LI组

18例，男13 例，女 5 例，平均年龄（63.7±1.9）岁。两组年龄、性别构成比比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。该研究已经伦理学委员会批准，患者知情同意。

1.2 检查方法

1.2.1 CTP检查 扫描采用Philips Brilliance 16排螺旋CT，先行头颅CT平扫，根据平扫结果确定CTP动态扫描的感兴趣层面。使用双筒高压注射器经肘前静脉以4.5 mL/s注入40 mL非离子型对比剂（碘帕醇：370 mgI/mL），然后以相同速率注入30 mL生理盐水。在对比剂开始注射的同时进行感兴趣层面同步动态 CT 横轴位扫描，具体扫描参数为：选用电影（Cine）扫描模式，管电压80 kV，管电流200 mA，探测器宽度24 mm，层厚6 mm，旋转速度1 s/rot，总扫描时间40 s，获得160幅图像/层。经专用图像工作站（EBW）的perfusion3灌注软件进行CTP图像处理，获得相应参数的CTP图像伪彩图。取灌注图像中病变范围最大的层面进行测量，以大脑中线结构为中轴线，在异常灌注缺血区分别对称性手工勾画感兴趣区，用镜像的方法分别测量梗死侧和对侧相应区域的CBF、CBV、MTT及TTP等血流动力学参数值。均由两名有经验的影像医生进行多次测量取平均值。

1.2.2 头颈部CTA检查 覆盖范围从主动脉弓至颅顶，采取螺旋扫描方式。使用双筒高压注射器经肘前静脉以3.5 mL/s注入80 mL非离子型对比剂，然后以相同速率注入20 mL生理盐水。具体扫描参数为120 kV、200 mA，0.938∶1的螺距，3 mm层厚。经工作站的血管分析軟件获得最大密度投影（MIP），表面阴影成像（SSD），多平面重组（MRP）及容积再现（VR）图像观察血管狭窄部位、程度情况。

1.2.3 头颈部CTA血管狭窄的诊断标准 采用北美症状性颈动脉内膜切除试验（NASCET）标准[5]：管腔狭窄<50%者为轻度狭窄，50%～70%者为中度狭窄，>70%者为重度狭窄，100%为闭塞。如为多处狭窄，则以狭窄最严重处计算狭窄率。

1.3 统计学处理 采用SPSS 17.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，对照区域灌注参数应用配对t检验；计数资料以率（%）表示，组间比较采用 字2检验或Fisher精确检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CT平扫结果 IWI组CT平扫显示：19例为单侧病灶，其中2例合并皮质分水岭脑梗死，4例为双侧病灶。根据经典的Bogousslavsky等[6]分类方法同时结合其他学者[5]部位分为五型。（1）皮层下前型（5例）：大脑前动脉Heubner回返支与豆纹动脉分水岭脑梗区，位于侧脑室前角外侧、尾状核头部、内囊前肢及壳核前部；（2）皮层下上型（9例）：大脑中动脉皮层支与豆纹动脉之间的分水岭区，位于侧脑室体旁的放射冠组织；（3）皮层下外侧型（3例）：豆纹动脉外侧支、Ach穿支与岛叶动脉之间的分水岭区，位于壳核外侧和脑岛之间；（4）皮层下后型（4例）：位于脉络膜前动脉、豆纹动脉及丘脑膝状体动脉供血的交界区，位于内囊后肢附近；（5）皮质下下型（2例）：前后脉络膜动脉交界区，位于丘脑、大脑脚前部，靠近第三脑室。LI组患者CT平扫显示：10例为多发病灶，8例为单发病灶，基底节区7例，放射冠区3例，半卵圆中心2例，6例累及两个以上区域。

2.2 CT脑灌注结果 IWI组18例在分水岭脑梗死区周围出现异常灌注，与对侧比较CBF、MTT及TTP比较，差异均有统计学意义（P<0.01），CBV比较差异无统计学意义（P>0.05），见表1。本组病例CT脑灌注显示，IWI组18例在脑梗死周围出现大面积异常灌注，与对侧比较表现CBF减低，TTP、MTT延迟，但CBV无变化，见图1。在LI病例中，头颈部血管轻度狭窄或正常的居多，CT脑灌注也显示大部分梗死区周围无异常脑血流低灌注改变，见图2。LI组仅有4例病灶周围出现异常灌注，与对侧比较MTT、TTP延长，CBF、CBV表现正常。

2.3 头颈部血管CTA结果 IWI组中13例存在头颈部血管重度狭窄，责任血管颈内动脉（ICA）中重度狭窄3例，大脑中动脉（MCA）中重度狭窄9例，颈内动脉和大脑中动脉均中重度狭窄5例；急性LI组，4例重度狭窄，颈内动脉中重度狭窄3例，大脑中动脉中重度狭窄3例，颈内动脉和大脑中动脉同时中度重度狭窄1例。具体狭窄程度，见表2。两组头颈部血管重度狭窄率比较，差异有统计学意义（P<0.05）。

3 讨论

内分水岭脑梗死通常与颈内动脉狭窄有关，其梗死面积比腔隙性梗死大，在皮质下存在2个或2个以上圆形梗死灶[7-8]。有研究表明，IWI病灶的平均直径为15.0 mm，而穿支病灶所致病灶的平均直径为7.1 mm[9-10]。但是单纯依据梗死灶大小难以区别，且两者临床特征及处理原则也存在很大差异[11-12]。

CT脑灌注成像作为一种功能性检查方法能提供脑血流动力学信息，包括CBF、CBV、TTP及对MTT等参数，能更有效、并量化反映局部组织血流灌注量的改变[13]，为研究头颈部血管慢性重度狭窄或闭塞的脑血流动力学受损提供了影像学依据。本组病例CT脑灌注显示，IWI组18例在脑梗死周围出现大面积异常灌注，与对侧比较表现CBF减低，TTP、MTT延迟，但CBV无变化，即脑血流速度减慢，血流量减少，也就是缺血性低灌注状态。TTP延长反映了血流速度的减慢及脑局部侧支循环情况，而MTT对区分正常脑组织和缺血脑组织非常敏感，当脑灌注压进一步下降造成脑循环储备力失代偿，此时CBF逐渐下降。当低灌注状态下降到不能维持相对正常的血容量时，就发生脑梗死。而内分水岭区系MCA皮质支与深支的边缘带，处于供血系统的末端，脑的灌注压明显降低时此边缘带容易发生缺血改变，造成局部血流动力学障碍，栓子清除能力下降，从而导致IWI[14]。可见低灌注状态是分水岭脑梗死的重要促发因素。

许凡勇等[15]对12例慢性大动脉狭窄或闭塞性分水岭脑梗死进行CT灌注分析，发现分水岭脑梗死周围都有大面积慢性缺血区，尽管与非分水岭区大面积脑梗塞的缺血半暗带CT脑灌注表现有相似之处，但认为这种慢性大动脉狭窄或闭塞所致的慢性缺血与分水岭脑梗死之间存在某种联系。本组病例CTA重建亦显示，IWI组中有78.3%（18/23）存在头颈部血管中重度狭窄，其中大脑中动脉受累共计14例（60.1%），颈内动脉合计8例（30.4%）。有研究证明，颅内外血管的中、重度狭窄所致的低灌注促进了分水岭脑梗死，特别是皮质下分水岭脑梗死的发生[16]。另有5例CT脑灌注显示IWI周围未见异常脑血流动力学改变，推测可能与微栓子栓塞导致。目前也倾向于认为血流动力学和微栓子在内侧分水岭脑梗死中起共同作用[17-18]。

腔隙性脑梗死是由于长期高血压等引起脑深部白质及脑干穿通动脉病变和闭塞，导致缺血性微梗死，缺血、坏死和液化脑组织由吞噬细胞移走形成腔隙[19-20]。本病例中LI组只有22.2%（4/18）头颈部血管重度狭窄，而IWI组有56.5%（13/23）头颈部血管重度狭窄，两组比较差异有统计学意义（P<0.05）。CT脑灌注也显示仅有4例异常灌注，但仅表现MTT、TTP延长，而CBF、CBV未见异常，提示局部血流速度减慢，血流灌注下降。应用经颅多普勒（TCD）发现LI最常见是血流速度减慢，但不伴明显远段血流速度下降，提示为动脉轻度或轻至中度狭窄，并非因颅底动脉干供血不足引起。即使颅底动脉的闭塞，如果闭塞是逐渐缓慢发生而颅底动脉Willis环的代偿能力良好，也可不发生脑梗塞，只有在某些原因引起其代償能力下时导致缺血性损害，或因动脉闭塞部位的微检子脱落才导致腔隙性脑梗塞[21]。因此在LI病例中，头颈部血管轻度狭窄或正常的居多，CT脑灌注也显示大部分梗死区周围无异常脑血流低灌注改变。

综上所述，内侧分水岭脑梗死与腔隙性脑梗死在发病生理机制上有所不同。内侧分水岭脑梗死与大脑中动脉及颈内动脉狭窄密切相关，在此基础上发生低灌注是其重要的诱发因素。而腔隙性脑梗死主要是因为细小动脉硬化闭塞而引起。对于内侧分水岭梗死患者，在及时给予补液、扩容及增加有效循环血量的同时，更应积极地进行脑血管造影检查以筛查血管病变，必要时行血管内介入治疗。针对脑血流的低灌注及早进行干预，对患者的预后有重要的意义。

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（收稿日期：2016-10-10） （本文编辑：程旭然）