李曉波 陳蘭蘭 丁新生

丁新生 教授

分水嶺腦梗死(cerebral watershed infarction，CWI)，也稱為邊緣帶腦梗死(border zone infarction)，是由于相鄰的血管供血區(qū)交界處，即分水嶺區(qū)局部缺血所致，約占全部腦梗死的 10%［1］。CWI是一個不可忽視的腦梗死類型，提高對它的認(rèn)識，作出正確的病因診斷，具有很大的臨床意義。

1 CWI的臨床類型

CWI主要分為2大類型:外分水嶺腦梗死(external watershed infarction，皮質(zhì)型)和內(nèi)分水嶺腦梗死(internal watershed infarction，皮質(zhì)下型)［2］。內(nèi)分水嶺腦梗死約占所有CWI的37.5%。隋邦森等于1994年提出CWI分為5型，較準(zhǔn)確地表達(dá)了CWI在腦部的空間區(qū)域。新的分型區(qū)域包括大腦皮質(zhì)分水嶺區(qū)、腦內(nèi)分水嶺區(qū)和小腦分水嶺區(qū)。(1)皮質(zhì)分水嶺區(qū)位于大腦前動脈和大腦中動脈，以及大腦中動脈和大腦后動脈的皮質(zhì)支交界區(qū)，分為皮質(zhì)前型和皮質(zhì)后型分水嶺梗死。(2)腦內(nèi)分水嶺區(qū)位于大腦前動脈、大腦中動脈和大腦后動脈與Heubner返動脈、豆紋動脈以及脈絡(luò)膜前動脈AchA供血的交界區(qū)，分為融合型和局灶型，融合型是指在半卵圓中心和放射冠沿側(cè)腦室外側(cè)走行的融合成片狀梗死，局灶型可表現(xiàn)為半卵圓中心或放射冠的線狀或玫瑰樣的單一病灶。(3)小腦分水嶺腦梗死:基本同傳統(tǒng)幕下性分水嶺腦梗死。

2 CWI的臨床表現(xiàn)

CWI的臨床表現(xiàn)取決于梗死部位及程度。(1)皮質(zhì)前型臨床表現(xiàn)為以上肢為主的中樞性偏癱和偏身感覺障礙，可伴有額葉癥狀，優(yōu)勢半球受累時還有運動性失語。(2)皮質(zhì)后型以偏盲最常見，可有皮質(zhì)感覺障礙、輕偏癱等，優(yōu)勢半球受累還有感覺性失語，非優(yōu)勢半球受累有體像障礙。(3)皮質(zhì)下型可累及基底核、內(nèi)囊及側(cè)腦室體部等，主要為偏癱及偏身感覺障礙。有報道稱CWI呈反復(fù)發(fā)作性癥狀，數(shù)次發(fā)作后加重［3］。

與局灶性腦梗死相比，CWI患者一般有短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack，TIA)病史。同時，早期的癲禶發(fā)病率高于局灶性腦梗死［4］。內(nèi)分水嶺梗死多見于大腦中動脈或頸內(nèi)動脈狹窄或閉塞，而外分水嶺梗死更易伴發(fā)小的皮質(zhì)梗死［5］。研究表明，CWI的首次發(fā)作可無臨床癥狀或僅表現(xiàn)為TIA;有臨床癥狀者多為輕度神經(jīng)功能缺損，美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)評分僅為(1.9±0.9)分，而再次發(fā)作臨床癥狀往往比第一次重，大多呈中等程度的神經(jīng)系統(tǒng)功能缺損，NIHSS評分為(4.8±3.1)分，且臨床癥狀復(fù)雜多樣。

3 CWI的疾病過程

內(nèi)分水嶺腦梗死和外分水嶺腦梗死發(fā)病時的臨床癥狀、體征及NIHSS評分并無明顯差異，但后者預(yù)后較好。外分水嶺梗死接近皮層，故更有機(jī)會建立來自軟腦膜或硬腦膜上的側(cè)支循環(huán)。然而，當(dāng)外分水嶺梗死與內(nèi)分水嶺梗死并存時，則很有可能存在腦低灌注損傷，其預(yù)后往往不良［6］。

內(nèi)分水嶺腦梗死預(yù)后常較差，常伴有臨床癥狀的惡化，多留有不同程度的殘障。在內(nèi)分水嶺腦梗死發(fā)生的數(shù)日內(nèi)，極易再發(fā)新的腦卒中［7］。故內(nèi)分水嶺腦梗死多被比喻為“冰山一角”，往往提示顱內(nèi)存在嚴(yán)重的血管狹窄或血流動力學(xué)異常［8］。

4 CWI的影像學(xué)表現(xiàn)

神經(jīng)影像學(xué)檢查有益于CWI的病因診斷，特別是對內(nèi)分水嶺腦梗死的病因診斷具有重要的意義。內(nèi)分水嶺腦梗死常伴有腦血流量下降、腦灌注不足、腦血管舒縮功能受損、氧攝取指數(shù)升高等變化。

4.1 頭顱CT及 MRICT、MRI是CWI的主要檢查手段，具有特征性改變，包括梗死的部位及形態(tài)。頭顱MRI較CT的診斷價值更大，其中彌散加權(quán)像(DWI)對急性梗死最為敏感。

外分水嶺腦梗死常位于大腦前動脈、大腦中動脈以及大腦后動脈的皮質(zhì)支交界區(qū)，常表現(xiàn)為楔形或卵圓形病灶［9］。然而，其病灶位置隨供血動脈的位置不同而變異較大，有時候很難根據(jù)頭顱 CT或MRI上梗死病灶的位置來判斷其是否為CWI。因皮層的邊緣帶解剖復(fù)雜，故個體間顱內(nèi)大動脈支配區(qū)域亦存在顯著差異。近年來的研究顯示，孤立的外分水嶺腦梗死往往為栓塞所致，很少合并有血液動力學(xué)異常和腦低灌注［10］。內(nèi)分水嶺腦梗死常表現(xiàn)為多發(fā)的串珠樣改變［11］。有報道，此類型的腦梗死多為≥3個的腦梗死病灶，每個病灶直徑≥3 mm，位于半卵圓中心或放射冠，平行于側(cè)腦室，呈線樣排列。內(nèi)分水嶺腦梗死根據(jù)其病灶特點，分為融合或孤立的病灶［10］。孤立的病灶常較大，雪茄形狀，串珠樣平行于側(cè)腦室分布，發(fā)病過程多不關(guān)聯(lián)或進(jìn)行性加重，預(yù)后相對較好。融合的病灶常伴有逐步加重的對側(cè)偏癱，預(yù)后相對較差［5］(見圖 1)。小腦的分水嶺梗死常＜2 cm，多位于小腦前下動脈、小腦上動脈、小腦后下動脈和它們的分支。梗死可為血管的重度狹窄或栓塞所致。栓子可來源于動脈粥樣硬化或椎基底動夾層或心臟。

利用頭顱 MRI的灌注像(PWI)及DWI有助于判斷CWI的發(fā)病機(jī)制［12］。主要分為3種類型:正常灌注(短暫低灌注)、局灶低灌注和廣泛低灌注。正常灌注像可見于低血壓所致的短暫灌注損傷患者，而不伴有大血管病變。與彌散像匹配的局灶性低灌注損傷多見于栓塞患者。與彌散像不匹配的嚴(yán)重低灌注損傷常涉及一根或多根血管的重度狹窄或閉塞，這類患者易形成CWI，且臨床癥狀多為進(jìn)展性，預(yù)后不良。

圖1 內(nèi)分水嶺腦梗死頭顱MRI DWI像

4.2 彩色多普勒血流圖(CDFI)、經(jīng)顱多普勒(TCD)血流圖、頭顱CTA、MRA及 DSA CDFI是應(yīng)用最廣泛的頸動脈粥樣硬化評價方法，除可判斷頸動脈狹窄程度，還可以對動脈內(nèi)膜厚度、斑塊內(nèi)部成分、表面形態(tài)結(jié)構(gòu)以及血流動力學(xué)變化進(jìn)行檢查和評價。將TCD聯(lián)合CDFI用于CWI的早期病因診斷，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者聯(lián)合檢查均提示有血管狹窄或閉塞者，急性期即可發(fā)現(xiàn)狹窄動脈叢，從而進(jìn)行病因診斷。CTA、MRA或DSA判斷血管狹窄具有更高的敏感性和準(zhǔn)確性。

4.3 單光子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描術(shù)(SPECT)對腦灌注或血液動力學(xué)狀態(tài)分別進(jìn)行基線檢測和乙酰唑胺及高碳酸血癥刺激后檢測，結(jié)果顯示:多數(shù)腦血管活性下降的患者伴有皮層血管的狹窄，且多為內(nèi)分水嶺腦梗死［13］。

4.4 正電子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描術(shù)(PET)PET可檢測出腦血流動力學(xué)異常所導(dǎo)致的氧攝取指數(shù)和腦血流這2個重要參數(shù)的異常改變。研究顯示，PET表現(xiàn)為低灌注的患者，易發(fā)生相應(yīng)區(qū)域的腦梗死。放射冠或半卵圓中心多發(fā)性呈串珠樣分布的內(nèi)分水嶺腦梗死，多伴相應(yīng)區(qū)域的氧攝取指數(shù)升高，同時預(yù)示著更嚴(yán)重的腦低灌注損傷［14］。

5 CWI的診斷

依靠頭顱 CT/MRI和臨床表現(xiàn)，診斷CWI并不困難。根據(jù)影像學(xué)特征進(jìn)行臨床分型，可確定為外分水嶺腦梗死或內(nèi)分水嶺腦梗死。而病因診斷較為復(fù)雜，也更重要。目前大量研究表明CWI是腦低灌注和微栓塞共同作用的結(jié)果(見圖2)。血清學(xué)檢查包括血常規(guī)、血生化，必要時需進(jìn)行血管炎性指標(biāo)的檢查，結(jié)合心臟彩超、頸動脈彩超、TCD等檢查做出臨床診斷。

圖2 分水嶺區(qū)多發(fā)急性腦梗死病灶MRI

5.1 腦低灌注

5.1.1 低血壓:所有患者都應(yīng)注意檢測血壓，必要時行24 h動態(tài)血壓檢測。積極尋找低血壓的原因，如液體攝入不足或排泄過多、嘔吐腹瀉病史、過多攝入降壓藥、不恰當(dāng)?shù)氖褂美騽?、休克、血液透析后等?.1.2 心源性低血容量:心功能不全、心律失常、心臟瓣膜病等器質(zhì)性心臟病可能發(fā)生心臟收縮或舒張功能異常，導(dǎo)致心臟泵血能力下降。心臟檢查主要包括心電圖、心臟超聲檢查等。部分患者有心電圖的異常表現(xiàn)，如冠狀動脈供血不足、左室肥厚、房室傳導(dǎo)阻滯、心肌梗死、陣發(fā)性心動過速、心房纖顫等。

5.1.3 顱內(nèi)外大動脈狹窄或閉塞:頸內(nèi)動脈或大腦中動脈的狹窄均有可能導(dǎo)致CWI，可能與嚴(yán)重狹窄伴隨血液動力學(xué)障礙或炎性斑塊繼發(fā)微栓塞有關(guān)，梗死發(fā)生在狹窄或閉塞血管同側(cè)。頸動脈彩超、TCD為最基本的血管篩查，必要時需選擇頭顱CTA或MRA或DSA進(jìn)一步明確診斷。

5.2 微栓塞 為多個微栓子同時脫落所致。(1)心源性栓子:包括心臟瓣膜病、心律失常等。(2)血管源性栓子:主要為血管壁的不穩(wěn)定斑塊。(3)結(jié)締組織病導(dǎo)致的廣泛的血管炎等病變:對年齡相對較輕的患者，特別是女性患者，在缺乏心源性栓子和血管源性栓子的證據(jù)時，需考慮此病變。完善相關(guān)血清學(xué)檢查，包括自身抗體、抗中性粒細(xì)胞抗體、抗心磷脂抗體、類風(fēng)濕因子等。

5.3 其他少見原因 (1)偏頭痛:偏頭痛為腦卒中發(fā)病的一個危險因素。有報道偏頭痛數(shù)次發(fā)作后，可合并CWI。多見于青年女性，特別是妊娠后，提示可能與激素水平有關(guān)。其機(jī)制不明，可能為可逆性節(jié)段性腦動脈收縮(segmental cerebral arterial narrowing，SCAN)所致。血管收縮可持續(xù)1 h至2周，但在偏頭痛發(fā)作期間或發(fā)作后，腦血管造影均可能顯示陰性［15］。(2)特發(fā)性嗜酸性粒細(xì)胞增多癥:多發(fā)性急性腦梗死為嗜酸性粒細(xì)胞增多癥罕見并發(fā)癥，可能是由于該病本身或者寄生蟲感染(絲蟲病、旋毛蟲病或血吸蟲病)所致。梗死部位可位于皮質(zhì)或皮質(zhì)下。梗死可能是由于心內(nèi)膜纖維化或嗜酸性粒細(xì)胞對血管內(nèi)皮毒性作用導(dǎo)致的栓塞所致［16-17］。(3)血管畸形:有報道CWI還可見于煙霧?。?8］。這可能與煙霧病導(dǎo)致的多血管病變而使顱內(nèi)多處血供受累有關(guān)。(4)缺血缺氧性腦病:圍產(chǎn)期新生兒因缺氧引起的腦部病變，主要由宮內(nèi)窘迫、新生兒窒息缺氧引起，可出現(xiàn) CWI［19］。

5.4 不明原因 少部分患者經(jīng)詳盡的檢查仍未找到病因，應(yīng)屬于不明原因的缺血性腦卒中。

6 CWI的鑒別診斷

6.1 腦出血 多在活動時或情緒激動時發(fā)病，多數(shù)有高血壓病史而且血壓波動較大，起病急，頭痛、嘔吐、意識障礙較多見，腦CT掃描可見高密度出血灶。

6.2 腦腫瘤 緩慢進(jìn)展型腦梗死應(yīng)注意與腦腫瘤鑒別，原發(fā)腦腫瘤發(fā)病緩慢，腦轉(zhuǎn)移腫瘤發(fā)病有時與急性腦血管病相似，應(yīng)及時做腦CT或MRI檢查，以明確診斷。

6.3 與其他類型腦梗死鑒別 內(nèi)分水嶺腦梗死需與表淺穿支動脈梗死相鑒別，后者具有類似的影像學(xué)特點。表淺穿支動脈梗死是由于軟腦膜的髓質(zhì)動脈閉塞所致，其病灶更小、更表淺，分布散在;臨床癥狀較輕，且預(yù)后較好［20］。

［1］Torvik A.The pathogenesis of watershed infarctsin the brain［J］.Stroke，1984，15(2):221-223.

［2］Mangla R，Kolar B，Almast J，et al.Border zone infarcts:pathophy-siologic and imaging characteristics［J］.Radiographics，2011，31(5):1201-1214.

［3］Kleinschmidt G，Read S，Henderson R.Watershed infarction presenting as a head injury with fluctuating neurological signs［J］.J Clin Neurosci，2009，16(11):1514-1546.

［4］Denier C，Masnou P，Mapoure Y，et al.Watershed infarctions are more prone than other cortical infarcts to cause early-onset seizures［J］.Arch Neurol，2010，67(10):1219-1223.

［5］Yong SW，Bang OY，Lee PH，et al.Internal and cortical border-zone infarction:clinical and diffusion-weighted imaging features［J］.Stroke，2006，37(3):841-846.

［6］Moriwaki H， MatsumotoM， Hashikawa K，et al.Hemodynamic aspect of cerebral watershed infarction:assessment of perfusion reserve using iodine-123-iodoamphetamine SPECT［J］.J Nucl Med，1997，38(10):1556-1562.

［7］Krapf H， Widder B， Skalej M.Small rosarylike infarctions in the centrum ovale suggest hemodynamic failure［J］.AJNR Am J Neuroradiol，1998，19(8):1479-1484.

［8］Bang OY，Lee PH，Heo KG，et al.Specific DWI lesion patterns predict prognosis after acute ischaemic stroke within the MCA territory［J］.J Neurol Neurosurg Psychiatry，2005，76(9):1222-1228.

［9］van der Zwan A，Hillen B.Review of the variability of the territories of the majorcerebralarteries［J］.Stroke，1991，22(8):1078-1084.

［10］Momjian-Mayor I，Baron JC.The pathophysiology of watershed infarction in internal carotid artery disease:review of cerebral perfusion studies［J］.Stroke，2005，36(3):567-577.

［11］Derdeyn CP，Khosla A，Videen TO，et al.Severe hemodynamic impairment and border zone-region infarction［J］.Radiology，2001，220(1):195-201.

［12］Chaves CJ，Silver B，Schlaug G，et al.Diffusion-and perfusion-weighted MRI patterns in borderzone infarcts［J］. Stroke， 2000，31(5):1090-1096.

［13］Ozgur HT，Kent Walsh T，Masaryk A，et al.Correlation of cerebrovascular reserve as measured by acetazolamidechallenged SPECT with angiographic flow patterns and intra-or extracranial arterial stenosis［J］.AJNR Am J Neuroradiol，2001，22(5):928-936.

［14］Yamauchi H，F(xiàn)ukuyama H，Nagahama Y，et al.Significance of increased oxygen extraction fraction in five-year prognosis of major cerebral arterial occlusive diseases［J］.J Nucl Med，1999，40(12):1992-1998.

［15］Jackson M，Lennox G，Jaspan T，et al.Migraine angiitis precipitated by sex headache and leading to watershed infarction ［J］. Cephalalgia，1993，13(6):427-430.

［16］Sarazin M，Caumes E，Cohen A，et al.Multiple microembolic borderzone brain infarctions and endomyocardial fibrosis in idiopathic hypereosinophilic syndrome and in Schistosoma mansoni infestation［J］.J Neurol Neurosurg Psychiatry，2004，75(2):305-307.

［17］鐘利群，賈茜，慎宰瑩，等.嗜酸性粒細(xì)胞綜合征伴發(fā)腦分水嶺梗死一例［J］.中國腦血管病雜志，2013，10(6):322-324.

［18］陳玉輝，王戈鷹，聶志余.成人Moyamoya病導(dǎo)致皮質(zhì)下型腦分水嶺梗死［J］.中國卒中雜志，2006，1(4):295-297.

［19］van der Aa NE1，DeBode S，van Diessen E，et al.Cortical reorganisation in a preterm born child with unilateral watershed infarction［J］.Eur J Paediatr Neurol，2011，15(6):554-557.

［20］Lee PH，Bang OY，Oh SH，et al.Subcorticalwhite matterinfarcts:comparison of superficial perforating artery and internal border-zone infarcts using diffusion-weighted magnetic resonance imaging［J］.Stroke，2003，34(11):2630-2635.