呂然 傅田恬 楊光釗 侯洪濤 徐志華
腦白質(zhì)高信號(white matter hyperintensities,WMH)是年齡相關(guān)性疾病,年齡越大,發(fā)病率越高。研究表明WMH 與卒中、認(rèn)知功能障礙,甚至癡呆密切相關(guān)[1]。但是,WMH 發(fā)病機(jī)制尚不明確,大量研究認(rèn)為WMH 與低灌注相關(guān)[2]。但是目前有關(guān)腦靜脈及類淋巴系統(tǒng)與WMH 發(fā)生、發(fā)展相關(guān)性的研究較少。腦深部髓質(zhì)靜脈(deep medullary veins,DMV)是側(cè)腦室旁及放射冠腦白質(zhì)重要的引流靜脈[3]。血管旁間隙(perivascular space,PVS)是腦類淋巴系統(tǒng)重要結(jié)構(gòu)[4]。基于DMV 與PVS 重要結(jié)構(gòu)及功能基礎(chǔ),筆者推測當(dāng)DMV或PVS 發(fā)生功能障礙時(shí),腦組織間液引流將發(fā)生障礙,促進(jìn)WMH 發(fā)生、發(fā)展。隨著MRI 快速發(fā)展,可在體評估DMV 及PVS 情況。因此,本研究基于MRI 檢查,探討DMV 及PVS 變化評估WMH 嚴(yán)重程度的意義,進(jìn)一步闡明WMH 發(fā)病機(jī)制,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 對象 收集2020年6月至2022年4月浙江省立同德醫(yī)院MRI 檢查發(fā)現(xiàn)99 例WMH 患者的影像及臨床資料,男33例,女66例,年齡40~95(60±11)歲;其中伴有高血壓13 例(13.1%),糖尿病9 例(9.1%),高血脂18 例(18.2%);有吸煙史20 例(20.2%)。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡≥40歲;(2)MRI檢查發(fā)現(xiàn)WMH。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)明確其他病因引起的脫髓鞘病變,如炎癥、代謝性疾病、遺傳性疾病等;(2)頸動(dòng)脈(超聲檢查排除)及顱內(nèi)大動(dòng)脈重度狹窄或閉塞(頭顱MRI 血管成像排除);(3)心、腎功能不全;(4)合并急性腦梗死、腫瘤、出血、外傷、血管畸形等。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2022 研第42號-JY),所有患者均簽署知情同意書。
1.2 掃描方案及參數(shù) 所有患者行MRI 檢查,采用德國西門子超導(dǎo)Verio 3.0T 掃描儀,掃描序列包括T1WI、T2WI、T2液體衰減反轉(zhuǎn)回復(fù)序列(fluid attenuated inversion recovery,flair)、彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)、磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging,SWI)及三維磁共振時(shí)間飛躍法血管成像(three-dimensional time of flight magnetic resonance angiography,3D TOF MRA)。DWI 主要用于排除急性腦梗死,3D TOF MRA主要用于排除顱內(nèi)大動(dòng)脈重度狹窄或閉塞。掃描相關(guān)參數(shù)如下:(1)T2WI:重復(fù)時(shí)間(repeat time,TR)=3 800 ms,回波時(shí)間(echo time,TE)=88 ms,層厚=5 mm,層間距=1 mm,視野(field of view,F(xiàn)OV)=24 cm×24 cm,矩陣=256×256;(2)T1WI:TR=2 000 ms,TE=9 ms,層厚=5 mm,層間距=1 mm,F(xiàn)OV=24 cm×24 cm,矩陣=256×256;(3)T2flair:TR=7 000 ms,TE=94 ms,層厚=5 mm,層間距=1 mm,F(xiàn)OV=24 cm×24 cm,矩陣=256×256;(4)SWI:TR=27 ms,TE=20 ms,翻轉(zhuǎn)角度(flip angle,F(xiàn)A)=15°,層厚=1.5 mm,層間距=0 mm,F(xiàn)OV=24 cm×24 cm,矩陣=256×256;(5)DWI:TR=5 400 ms,TE=94 ms,b值=1 000 s/mm2;(6)3D TOF MRA:TR=21 ms,TE=3.6 ms,F(xiàn)A=18°,層厚=0.6 mm,層間距=0 mm,F(xiàn)OV=24 cm×24 cm,矩陣=256×256。
1.3 圖像分析 所有圖像傳送至PACS 系統(tǒng),由2 位主治醫(yī)師以上神經(jīng)影像醫(yī)師解讀,并取得一致意見,意見不一致時(shí)與第3 位高級職稱神經(jīng)影像醫(yī)師共同商量,得出一致意見。解讀某一征象時(shí),不知道其他征象信息(如分析WMH 時(shí),不清楚DMV 及PVS 情況)。
1.3.1 WMH 在T2flair 圖像上分析WMH 嚴(yán)重程度。WMH 定義為T2flair 圖像上側(cè)腦室旁或皮層下白質(zhì)多發(fā)點(diǎn)狀、斑片狀或融合成片的高信號。將WMH 分為腦室周圍WMH(periventricular white matter hyperintensities,PWMH)和深部WMH(deep white matter hyperintensities,DWMH)。WMH 嚴(yán)重程度評估采用Fazekas量表(0~3 分),分值越高表明WMH 越嚴(yán)重。
1.3.2 DMV 評分 DMV 評分在SWI 圖像上進(jìn)行,并將DMV 區(qū)域分成雙側(cè)額部、頂部、枕部,共6 個(gè)區(qū)域。對每個(gè)區(qū)域分別依據(jù)DMV 在SWI 圖像上顯著程度及信號連續(xù)性進(jìn)行評分,最后對6 個(gè)區(qū)域評分進(jìn)行相加,分值范圍0~18 分[5],0 分表示DMV 顯影顯著、信號連續(xù);18 分代表未見DMV 顯示。DMV 評分標(biāo)準(zhǔn):0分,DMV 顯影顯著,且信號均連續(xù);1 分,DMV 顯影相對清晰,但至少有1 根DMV 信號不連續(xù);2 分,DMV 顯影相對模糊,且信號不連續(xù);3 分,未見明確DMV 顯示。示例見圖1。
圖1 DMV 評分示例(A、E:0 分,DMV 顯影顯著,且信號均連續(xù);B、F:1 分,DMV 顯影相對清晰,但至少有1 根DMV 信號不連續(xù);C、G:2 分,DMV 顯影相對模糊,且信號不連續(xù);D、H:3 分,未見明確DMV 顯示)
1.3.3 PVS 評分 PVS 定義為包繞血管、沿著血管走行的充滿液體信號(在T1WI、T2WI 和T2flair 圖像上與腦脊液等信號)的間隙,通常直徑<3 mm。PVS 評分采用Semiquantitative 量表[6-7](單側(cè)基底節(jié)區(qū)PVS 顯示個(gè)數(shù)最多層面):0 分,未見明顯PVS;1 分,<10 個(gè);2分,<20 個(gè);3 分,20~40 個(gè);4 分,>40 個(gè)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件。正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示,非正態(tài)分布的計(jì)量資料以M(P25,P75)表示,計(jì)數(shù)資料以例(%)表示。PWMH、DWMH 不同嚴(yán)重程度組間DMV 評分、PVS 評分的差異分析采用Kruskal-WallisH檢驗(yàn)或Wilcoxon 秩和檢驗(yàn)。PWMH、DWMH 嚴(yán)重程度影響因素采用有序多分類logistic 回歸分析,并納入年齡、血管危險(xiǎn)因素(高血壓、糖尿病、吸煙及高血脂)進(jìn)行校正。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 MRI 檢查所見 99 例患者均在T2flair 圖像上觀察到WMH,DWMH Fazekas 量表中位數(shù)1(1,2)分,PWMH Fazekas 量表中位數(shù)1(1,2)分,PVS 評分中位數(shù)1(1,2)分,DMV 評分中位數(shù)10(7,13)分。
2.2 DWMH 嚴(yán)重程度影響因素分析 DWMH 不同嚴(yán)重程度者間DMV 評分、PVS 評分差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.01),見表1。有序多分類logistic 回歸分析發(fā)現(xiàn),DMV 及PVS 評分是DWMH 嚴(yán)重程度的影響因素,見表2。
表1 DWMH 不同嚴(yán)重程度者間PVS 及DMV 評分比較(分)
表2 DWMH 嚴(yán)重程度的影響因素分析
2.3 PWMH嚴(yán)重程度影響因素分析 PWMH 不同嚴(yán)重程度者間DMV評分、PVS評分差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.01),見表3。有序多分類logistic回歸分析示DMV及PVS評分是PWMH嚴(yán)重程度的影響因素,見表4。
表3 PWMH 不同嚴(yán)重程度者間PVS 及DMV 評分比較(分)
表4 PWMH 嚴(yán)重程度的影響因素分析
本研究結(jié)果顯示DMV 評分、PVS 評分是DWMH 及PWMH 嚴(yán)重程度的影響因素。DMV 評分越高,PVS 評分越高,則DWMH 及PWMH Fazekas 量表分值越高。因此,筆者推測DMV管腔狹窄、PVS擴(kuò)張和WMH進(jìn)展密切相關(guān)。
DMV 是側(cè)腦室旁及放射冠腦白質(zhì)重要的引流靜脈。近年來,隨著SWI 技術(shù)快速發(fā)展,可在體無創(chuàng)觀察DMV 改變。由于DMV 變異少,成為腦血管疾病腦小靜脈重要研究對象[8-10]。本研究顯示DMV 管腔狹窄與WMH 嚴(yán)重程度獨(dú)立相關(guān)。DMV 管腔狹窄原因可以從兩個(gè)角度分析:(1)從組織病理學(xué)角度看,尸檢及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)為隨著年齡增長及WMH 發(fā)生、發(fā)展,DMV 管壁膠原蛋白的沉積(靜脈膠原病)導(dǎo)致管腔變窄[11-12];(2)從血流動(dòng)力學(xué)角度分析,WMH 和腦組織低灌注密切相關(guān)[2]。腦組織毛細(xì)血管床需要持續(xù)無搏動(dòng)血流供應(yīng)。然而,隨著年齡增長,Windkessel 效應(yīng)減弱,血管搏動(dòng)增強(qiáng),導(dǎo)致靜脈壓力增高[13-14],甚至反流,引起DMV 血管壁重塑,如靜脈膠原病,導(dǎo)致DMV 管腔狹窄[15]。持續(xù)的靜脈壓力增高又可進(jìn)一步引起腦灌注壓減低,形成惡性循環(huán),從而促進(jìn)WMH 發(fā)展。由于DMV 是腦白質(zhì)重要引流靜脈,當(dāng)DMV 管腔狹窄時(shí),靜脈壓力增高,腦組織間液引流受阻,引起間質(zhì)性水腫,從而表現(xiàn)為WMH。
PVS,也稱為Virchow-Robin 腔,是在一個(gè)多世紀(jì)前由德國病理學(xué)家Virchow 和法國生物學(xué)、組織學(xué)家Robin 提出的。PVS 是類淋巴系統(tǒng)的重要組成部分,其主要功能是引流細(xì)胞間液及清除代謝物[4]。PVS 擴(kuò)張和年齡相關(guān)[16],有研究認(rèn)為可能是腦退行性改變的表現(xiàn)。也有學(xué)者認(rèn)為PVS 擴(kuò)張和腦實(shí)質(zhì)萎縮引起的牽拉有關(guān)[16]。近年來,隨著MRI 技術(shù)的快速發(fā)展,Shi 等[17]研究認(rèn)為PVS 擴(kuò)張可能和靜脈搏動(dòng)增強(qiáng)、靜脈壓力增高相關(guān)。當(dāng)PVS引流途徑受阻時(shí),可引起PVS 擴(kuò)張,組織間液增多,引起間質(zhì)性水腫,促進(jìn)WMH 發(fā)展。另外,PVS受阻時(shí)可引起腦代謝物(毒素)清除障礙,引起周圍炎癥反應(yīng),腦組織水腫,也可促進(jìn)WMH發(fā)生、發(fā)展。
有序多分類logistic 回歸分析發(fā)現(xiàn)年齡、腦血管危險(xiǎn)因素與WMH 嚴(yán)重程度無關(guān),其可能的原因?yàn)椋海?)樣本量少,存在一定的選擇偏移;(2)年齡、血管危險(xiǎn)因素可能促進(jìn)DMV、PVS 改變,存在一定的調(diào)節(jié)作用,而導(dǎo)致WMH 發(fā)生、發(fā)展的真正原因?yàn)镈MV、PVS 的改變;(3)WMH 也逐漸年輕化。
本研究也存在一定的不足:(1)樣本量小,需要未來進(jìn)行多中心大樣本進(jìn)一步研究;(2)WMH 是由于多因素共同促進(jìn)發(fā)生、發(fā)展的,本研究缺乏多模態(tài)MRI,從多角度綜合分析其危險(xiǎn)因素;(3)缺乏動(dòng)態(tài)隨訪,觀察DMV 及PVS 改變和WMH 嚴(yán)重程度的動(dòng)態(tài)變化;(4)PVS 采用半定量肉眼觀察進(jìn)行評估。
綜上所述,DMV 評分、PVS 評分是WMH 嚴(yán)重程度的影響因素。DMV 管腔狹窄、PVS 擴(kuò)張和WMH 進(jìn)展密切相關(guān),值得未來進(jìn)一步研究。