林惠花,楊本強,段陽
腦橋是腦干中最容易發(fā)生梗死的部位,腦橋梗死(pontine infarction,PI)的臨床表現(xiàn)及轉(zhuǎn)歸差異較大[1-3],這可能與梗死部位、梗死類型及基底動脈(basilar artery,BA)病變相關(guān)。BA粥樣硬化是腦橋梗死的重要原因之一,BA及腦橋穿支動脈是腦干的主要供血動脈,腦橋穿支動脈起源于BA主干,開口于背側(cè)壁及雙側(cè)壁[4],BA粥樣斑塊突出到穿支動脈開口處,部分或完全堵塞管腔可能導(dǎo)致不同類型及不同位置的PI[5]。目前的研究多集中于中重度BA狹窄性斑塊,很少涉及非狹窄性BA斑塊的相關(guān)性研究。高分辨磁共振成像(high resolution magnetic resonance imaging,HRMRI)可以清晰地顯示BA管壁及斑塊結(jié)構(gòu)與分布,對早期動脈粥樣硬化具有較高的分辨率[6-7]。本研究擬基于HR-MRI圖像,分析非狹窄性BA粥樣斑塊分布與PI類型及位置的相關(guān)性。
1.1.1 病例選擇
連續(xù)收集2015年10月至2018年6月我院神經(jīng)內(nèi)科收治的經(jīng)臨床及影像檢查證實為急性孤立性腦橋梗死患者的臨床及影像資料。基于三維時間飛躍法磁共振成像(three dimensions time of flight magnetic resonance angiography,3D TOF MRA)的原始及重建圖像上分析動脈是否存在狹窄[8]。血管可分為3種情況:(1)正常:血管規(guī)則無狹窄;(2)不規(guī)則:BA管腔無狹窄,但管壁邊緣不整,管壁不完全平行;(3)狹窄:即管腔狹窄程度≥30%。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)入院后24 h內(nèi)行MR檢查,包括擴散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)、3D TOF MRA及HR-MRI檢查;(2)首次卒中,經(jīng)DWI檢查證實腦橋部位存在急性梗死,且不合并前循環(huán)及后循環(huán)其他部位梗死;(3)3D TOF MRA檢查顯示BA規(guī)則無狹窄;(4)一個或多個動脈粥樣硬化危險因素,包括高血壓、高脂血癥、糖尿病、冠心病、吸煙;(5)圖像質(zhì)量好,便于分析。排除標(biāo)準(zhǔn):(1) BA動脈炎、夾層;(2)可能的心源性栓子來源(房顫、急性心梗、室壁瘤等);(3)MRA檢查顯示共存的椎動脈或頸內(nèi)動脈狹窄(狹窄≥30%)。所有入組病例均由一名中樞神經(jīng)放射科主治醫(yī)師進行選擇,由一名主任醫(yī)師對篩選結(jié)果進行復(fù)核。入組病例均無病理結(jié)果。
共97例新發(fā)孤立性腦橋梗死患者納入研究。其中男71例,女26例,年齡34~86歲,平均(61±10)歲。
1.1.2 臨床資料
收集所有入組患者入院時的卒中危險因素:高血壓、高血脂(總膽固醇>5.7 mmol/L或總甘油三酯>1.71 mmol/L)、糖尿病、冠心病、吸煙、高同型半胱氨酸(>20.0 μmol/L)。同時收集患者的入院時美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale,NIHSS)評分及出院改良Rankin量表(modified Rankin Scale,mRS)評分。
GE Discover 750 3.0 T (通用電器公司,美國),配套頭部8通道專用線圈(通用電器公司,美國)。所有患者入院24 h內(nèi)行MR掃描,包括常規(guī)MRI平掃(T1WI、T2WI)、DWI、3D TOF MRA、HR-MRI [高分辨率自旋回波(fast spin echo,F(xiàn)SE) T2加權(quán)像(T2WI)及T1加權(quán)像(T1WI)]。其相關(guān)參數(shù)如下:(1) DWI:TR/TE 3400/102 ms,F(xiàn)OV 240 mm×240 mm,矩陣160×160,層厚6 mm,b值=0、1000 s/mm2;(2)3D TOF MRA序列:TR/TE 22/2.4 ms,F(xiàn)OV 240 mm×240 mm,矩陣256×256,層厚1.2 mm;(3) HR-MRI:T2序列,TR/TE 3400/52 ms,F(xiàn)OV 130 mm×130 mm,矩陣 160×160,層厚1.5 mm;T1序列,TR/TE 560/15 ms,F(xiàn)OV 130 mm×130 mm,矩陣 160×160,層厚0.8 mm。
1.3.1 PI不同位置
腦橋梗死按垂直位置分為上、中、下3部分[9]:(1)上部:形狀相對較圓、有小圓型導(dǎo)水管;(2)中部:具有方形的第四腦室、小腦中腳,三叉神經(jīng)由溝內(nèi)穿出;(3)下部:與中部形狀相似,面神經(jīng)及聽神經(jīng)由溝內(nèi)穿出。若相鄰兩個部位均受累,則取主要受累的部位。如圖1A~1C。
1.3.2 PI不同類型
(1)旁正中型腦橋梗死(paramedian pontine infarction,PPI):以中線為基底的單側(cè)腦橋梗死灶達到腦橋腹側(cè)表面;(2)深部腦橋腔隙性梗死(deep pontine lacunar infarction,DPLI):梗死灶直徑<1.5 cm,病灶未及腹側(cè)面;(3)腦橋外側(cè)梗死(lateral pontine infarction,LPI):單側(cè)腦橋梗死位于腦橋外側(cè)緣。如圖1D~1F。
1.3.3 基于HR-MRI圖像的BA責(zé)任斑塊位置
責(zé)任斑塊的定義為在PI相同層面或相鄰的上下層面可見BA斑塊。以90°角將BA管腔橫斷面分為背側(cè)壁、腹側(cè)壁、左側(cè)壁、右側(cè)壁4個象限,若斑塊同時分布于兩個以上部位,以斑塊占管壁多的部分確定斑塊分布位置,如圖2A。因HR-MRI T2WI FSE序列軸位層厚為1.5 mm,因此,斑塊長度=責(zé)任斑塊所在層面×層厚(1.5 mm)。
采用SPSS 17.0進行統(tǒng)計分析。計數(shù)資料以頻數(shù)表示,計量資料中符合正態(tài)分布的采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,不符合正態(tài)分布的以四分位間距[M(Q1-Q3)]表示。PI不同類型(PPI、DPLI、LPI)及PI不同位置(上部、中部、下部)的連續(xù)性變量比較采用單因素方差分析,分類變量比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
PPI組、DPLI組及LPI組臨床及影像資料對比分析詳見表1。PPI 66例(68.0%),DPLI 22例(22.7%)、LPI 9例(9.3%)。PPI組、DPLI組及LPI組的年齡、性別、腦卒中危險因素、斑塊長度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。PPI組、DPLI組及LPI組的入院NIHSS評分、出院mRS評分差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),PPI組的NIHSS評分、出院mRS評分中位數(shù)均高于DPLI組及LPI組(3 VS 1 VS 2;2 VS 1 VS 1)。無斑塊、背側(cè)壁、側(cè)壁斑塊在PI不同類型(PPI、DPLI、LPI)的組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。相較于PPI組及LPI組,DPLI組大多無BA斑塊(13.6% VS 22.2% VS 50.0%),見圖2B、2C。相較于DPLI組及LPI組,BA背側(cè)壁斑塊更多見于PPI組(18.2% VS 0.0% VS 56.1%),見圖2D、2E。相較于PPI組及DPLI組,側(cè)壁斑塊更多見于LPI組(27.3% VS 27.3 %VS 77.8%),見圖2F、2G。
PI上部、中部、下部的臨床及影像資料對比分析詳見表2。上部PI 7例(7.2%)、中部PI 58例(59.8%)、下部PI 32例(30.0%)。性別、卒中危險因素、入院NIHSS評分、出院mRS評分在PI不同位置的組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。年齡、斑塊長度、無斑塊、背側(cè)壁斑塊在PI不同位置(上、中、下部)的組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。上部PI組較中部、下部PI組斑塊分布率低(71.4% VS 15.5% VS 25.0%)。背側(cè)壁斑塊基本分布于中下部PI組。
表2 腦橋梗死不同垂直位置相關(guān)因素的組間比較Tab. 2 Comparison of variables by different vertical location of pontine infarction
本研究結(jié)果顯示,BA斑塊分布與PI不同類型(PPI、DPLI、LPI)及PI不同位置(上部、中部、下部)相關(guān)。DPLI和上部PI患者BA斑塊發(fā)生率相對較低,BA側(cè)壁斑塊在LPI中更為常見,BA背側(cè)壁斑塊更常見于PPI及中下部PI。PI的BA斑塊發(fā)生率約為77%,高于既往研究結(jié)果[10-11],這可能是由于研究對象及檢查方法的差異,本研究采用3.0 T磁共振掃描,對斑塊分辨率及檢出率高于1.5 T磁共振。
BA主干及腦橋穿支動脈是腦干的主要供血動脈,而腦橋穿支動脈起源于BA主干,開口于背側(cè)壁及雙側(cè)壁,腦橋穿支動脈數(shù)量平均分布于腦橋上、中、下3部分[4]。腦橋中部除了穿支動脈外無側(cè)支血管,腦橋上部穿支動脈與小腦上動脈形成毛細血管網(wǎng)、腦橋下部穿支動脈與小腦前下動脈形成毛細血管網(wǎng),因此腦橋上部及下部梗死發(fā)生率相對較低,而腦橋中部相對易發(fā)生梗死。以上這些從微血管解剖角度解釋了在PI不同位置中,中部PI是最為常見的原因,與Kim等[12]研究結(jié)果一致。本研究顯示,在PI不同類型中PPI最為常見,與既往研究結(jié)果一致[12-13],由于腦橋旁中央動脈幾乎呈直角從BA主干背側(cè)壁發(fā)出,易于發(fā)生灌注不足,且在高血壓、糖尿病等腦血管疾病危險因素的作用下易于形成硬化性斑塊[14]。PPI患者短期預(yù)后相對較差(出院mRS評分相對較高),可能與患者初始神經(jīng)系統(tǒng)癥狀較重(入院NIHSS評分較高)及梗死體積較大相關(guān)。
既往研究結(jié)果顯示[15],BA嚴(yán)重狹窄導(dǎo)致的后循環(huán)缺血性卒中,其斑塊更常見于腹側(cè)壁,即穿支動脈開口對側(cè),而本研究結(jié)果顯示不伴有BA狹窄的孤立性PI,斑塊最常分布于背側(cè)壁(42.3%)及側(cè)壁(32.0%)。筆者認(rèn)為造成這種差異的原因可能是:(1)研究對象差異導(dǎo)致研究結(jié)果的不一致;(2)血流動力學(xué)因素:BA在其走行過程中與周圍結(jié)構(gòu)的解剖關(guān)系而形成角度,BA位于腦干前部,椎動脈和大腦后動脈均位于腦干后部,BA自然沿其方向表現(xiàn)成角;優(yōu)勢椎動脈引起的不對稱血流可能使BA發(fā)生側(cè)向移位,因此BA可向前方及側(cè)方彎曲成角。彎曲動脈小彎側(cè)血流動力學(xué)發(fā)生改變形成振蕩流,并對小彎側(cè)壁施加低剪切力[16],而早期動脈粥樣斑塊常在低剪切力處進展[17]。因此,筆者推測非狹窄性BA斑塊分布可能是受低壁剪切力作用的結(jié)果。BA狹窄引起管腔狹窄,管腔越窄BA管壁承受的剪切力越大,高血流剪切力長期作用于管腔表面可能導(dǎo)致血管內(nèi)皮細胞功能障礙和管腔表面變得脆弱,從而促進內(nèi)膜破損處的血栓形成[18]。因此,筆者推測BA狹窄斑塊形成可能是受高壁剪切力作用的結(jié)果。
從血流動力學(xué)的角度來說,椎-基底動脈交界處因雙側(cè)椎動脈血流不對稱而發(fā)生湍流,在BA遠端血流恢復(fù)為層流[19],這可能是上部PI患者BA斑塊發(fā)生率相對較低的原因之一。大多數(shù)DPLI患者無BA斑塊,該結(jié)果支持小血管透明質(zhì)酸沉積癥為其主要梗死機制[20]。PPI患者BA斑塊主要分布在背側(cè)壁,LPI患者BA斑塊主要分布于側(cè)壁,因為BA背側(cè)壁及側(cè)壁是腦橋穿支動脈起源開口處[4],因此筆者認(rèn)為載體動脈斑塊突出到穿支動脈開口處,部分或完全阻塞管腔導(dǎo)致梗死是PPI、LPI的主要機制之一。
目前多項研究認(rèn)為,通過移位或破裂斑塊碎片阻塞穿支動脈開口是BA支架術(shù)后局部穿支動脈卒中的主要機制[21],降低這種并發(fā)癥風(fēng)險的方法可以使用HRMRI對患者進行選擇,對于鄰近穿支動脈開口處存在斑塊或斑塊破裂者,積極的風(fēng)險因素管理可能仍然比機械干預(yù)更有效[22-23]。
本研究存在不足之處,本研究為單中心回顧性分析,樣本量相對較小,且未對斑塊成分及斑塊穩(wěn)定性進行分析。
總之,非狹窄性BA斑塊在特定位置影響PI的類型及位置。PPI及LPI病因可能是BA粥樣斑塊部分或完全堵塞穿支動脈開口造成的穿支動脈病變,DPLI病因可能是小血管脂質(zhì)透明變性??梢岳肏R-MRI對BA斑塊分布知識對血管支架植入術(shù)進行術(shù)前風(fēng)險評估,其對于臨床介入手術(shù)具有重要的參考價值。
利益沖突:無。