王藝靜,孫艷秋
青海省人民醫(yī)院,青海 西寧 810000
腦小血管病影像學研究進展
王藝靜,孫艷秋
青海省人民醫(yī)院,青海 西寧 810000
腦小血管病是由顱內小血管病變導致的以認知能力下降為主要臨床表現的一系列綜合征,起病隱匿,常與神經退行性疾病并存。腦小血管病的診斷離不開影像方法,2012年全球神經影像研究專家在指南中確立了腦小血管病的6種關鍵性損傷的神經影像術語,分別是近期皮質下小梗死、假定血管源性的腔隙灶、假定血管源性的白質高信號、血管周圍間隙、腦微出血和腦萎縮。本文對腦小血管病在影像學方面的研究進展進行綜述。
腦小血管??;神經影像;新進展
腦小血管病(CSVD)是由顱內腦小血管病變引起病理、臨床、影像出現一系列改變的基本,與認知能力下降有著非常緊密的關系。2008年提出“小卒中,大麻煩”這一主題后,CSVD的危害得到了進一步認識。隨著CSVD發(fā)病率逐年升高,人們對CSVD的研究逐漸深入,無論是其發(fā)病機制、病因、并發(fā)癥還是診治方面都不斷獲得新的研究進展。 2012年,全球神經影像研究專家組發(fā)布共識指南,確立了代表CSVD 6種關鍵性損傷的神經影像標志的術語及其定義,包括近期皮質下小梗死、假定血管源性的腔隙灶、假定血管源性的白質高信號、血管周圍間隙、腦微出血和腦萎縮。該指南的發(fā)布在很大程度上促進了CSVD的影像學分析、診斷以及科學報告的標準化。本文將以共識指南為基礎,結合近年CSVD的研究進展進行綜合概述,以期加深對CSVD的認識,提高影像診斷的準確率,為臨床提供更精準的影像信息。
腦小血管由腦小動脈、微動脈、毛細血管和小靜脈構成,也是腦組織供血的基本單位。但通常指由腦底部大動脈供血的深穿支動脈和起源于腦表面軟腦膜動脈并與之垂直的皮質動脈和髓質動脈,直徑常在40~200 μm。然而實際影像工作中很難以此作為界定標準,因此指南決定使用小動脈來指代在CSVD中受累的小穿支動脈和小動脈[1]。
CSVD的常見病因有脂質透明樣變性、小動脈硬化、動脈粥樣硬化,以及腦淀粉樣血管病、血管炎等。除高血壓、高血脂、高血糖等腦血管病的經典危險因素之外,葉酸、維生素B6、維生素B12、同型半胱氨酸是目前研究證實的小血管病發(fā)病的高危因素。研究發(fā)現,血漿同型半胱氨酸水平與VitB6、VitB12及葉酸水平呈負相關[2]。一些非傳統(tǒng)危險因素亦是參與CSVD發(fā)生的危險因素,如以超敏C反應蛋白為代表的高水平炎性因子、白細胞介素和腫瘤壞死因子等前炎性因子、腎功能新指標——胱抑素C[3]。
研究認為,無論有無卒中的發(fā)生,心房纖顫都是CSVD的重要發(fā)病原因之一[4]。其機制如下:微(?。┧ㄗ用撀湫纬裳ㄟM入腦循環(huán)引起CSVD;心房纖顫導致心排量減少和心率改變,心排量減少與認知功能障礙存在一定關系[5];心房纖顫是促炎反應和血栓前狀態(tài)的危險因素??偟貋碚f,血管內皮功能障礙、血腦屏障受損、缺血、低灌注損傷及遺傳因素都被認為是與CSVD發(fā)病密切相關的非獨立發(fā)病機制[6]。
MRI對于CSVD的研究有重要意義,但臨床常用的1.5 T、3.0 T的MRI存在其局限性,常規(guī)MRI上可見CSVD主要有5種類型,包括腔隙性腦梗死、腦白質疏松、腦微出血、血管周圍間隙(PVS)擴大和腦萎縮[7]。常規(guī)MRI對病變的穿支動脈病變難以顯示,而7 T的MRI具有更高的成像分辨率,能夠提供低場強MRI無法提供的細微結構信息及腦實質病變,不僅能更快速成像,而且能更清晰地顯示腔隙性腦梗死、PVS擴大,對腦微出血和鐵沉積更為敏感。腦微小梗死正是在7 T場強MRI應用之后引出的新概念,目前被認為是腦萎縮和認知功能下降的獨立危險因素[8]。
CSVD6種關鍵性損傷的神經影像標志包括:近期皮質下小梗死、假定血管源性的腔隙灶、假定血管源性的白質高信號、PVS、腦微出血和腦萎縮。
近期皮質下小梗死指腦內1條穿支動脈供血區(qū)的近期梗死,同時有與近期腦損傷一致的影像和臨床表現,多發(fā)生在半卵圓中心、放射冠、基底節(jié)區(qū)、腦干等部位,其軸向最大直徑一般不超過20 mm,但在冠狀面上的直徑可能不止20 mm[9]。MRI上呈長T1、長T2信號,FLAIR序列呈高信號,DWI為高信號。有研究表明有28%~94%的近期皮質下小梗死可演變?yōu)榍幌对睿溆嗟难葑優(yōu)榉乔幌对頪10]。影像學上表現為近期皮質下小梗死的患者,有相當部分存在有相關大動脈的病變,而對于皮質下小梗死的病因,是由大動脈病變所致還是小動脈玻璃樣變性或脂質透明樣變性所致也是神經影像研究的熱點。研究證實大動脈粥樣硬化性皮質下小梗死多表現為半卵圓中心的多發(fā)梗死,而小動脈閉塞性皮質下小梗死則多為單發(fā)性梗死,且易伴隨嚴重的腦白質病變和無癥狀梗死[11]。不同病因的近期皮質下小梗死患者在臨床特征、危險因素及功能預后等方面的差異值得深入研究。
大多數腔隙性腦梗死由皮質下小梗死引起,部分由深部腦少量出血所致。指南提出“假定血管源性的腔隙灶”,將假定血管因素的腔隙病變與其他小腔隙灶進行鑒別。假定血管源性的腔隙灶是直徑3~5 mm圓形或卵圓形腦脊液樣信號的腔,并與前期近期皮質下小梗死或出血相一致。在FLAIR序列圖像上,其周圍圍繞一圈高信號。但并非所有的腔隙灶都會出現高信號,某些情況下,FLAIR序列上,中央腦脊液樣信號不一定完全受到抑制,病變可表現出完全的高信號[12]。診斷時應注意鑒別假定血管源性的腔隙灶和PVS,研究發(fā)現直徑<3 mm的病變是PVS的可能性較大[13]。假定血管源性的腔隙灶最大直徑不超過15 mm,不同于近期皮質下小梗死的20 mm界定值。然而這個界定值的客觀證據支持尚不足,還需要進一步研究證實。
描述白質高信號的術語有許多,如腦白質疏松、白質病變、白質高信號和白質腦病。腦白質疏松的MRI定義為:在T2和FLAIR序列上均表現為高信號,在T1上常不易發(fā)現或為輕度低信號,主要分布在腦室周圍、雙側大腦半球深部白質、基底節(jié)、腦橋,偶見于小腦、腦干等白質區(qū)。腦白質疏松與癡呆的發(fā)生關系密切,研究發(fā)現腦白質疏松可通過皮質的缺血損傷加速癡呆的發(fā)生,還可直接加劇阿爾茨海默病的病理改變[14]?!凹俣ㄑ茉葱缘陌踪|高信號”的提出,排除了由其他非血管源性疾病所致的白質病變,如多發(fā)性硬化、白質營養(yǎng)不良等。影像學特征是T2加權上呈點狀、斑片狀或融合性的高信號,T1加權上呈等信號或低信號,其信號取決于影像序列參數及病變程度。一般情況皮質下灰質改變及腦干病變不屬于白質高信號。有學者指出假定血管源性的白質高信號具有較高的遺傳率,使之有可能成為臨床研究的中間標志物,用于篩選卒中或癡呆的新的危險因素,這還需要利用國內外豐富的臨床病例資源和飛速發(fā)展的影像技術研究其發(fā)病機制,并與臨床危險因素相結合。
PVS存在于腦的穿通動脈外膜和實質的間隙的淋巴回流通道,是疾病播散或腫瘤轉移的一個途徑,可隨年齡或特定原因擴張。研究認為PVS與腦萎縮有一定相關性,PVS擴大常見于癡呆與大面積腦白質疏松和腔隙性腦梗死并存的患者,發(fā)生率與年齡增長呈正相關[15]。指南將對于PVS的定義是穿過灰質或白質,且與血管走向一致的間隙,在與血管垂直的層面上常為直徑<3 mm圓形或卵圓形的腦脊液信號;在基底節(jié)下部較為明顯,小腦中少見。影像上PVS擴大應當符合:(1)病灶在T2WI上與腦脊液信號強度一致(較大PVS擴大在FLAIR序列為低信號,病灶周邊不會有高信號環(huán));(2)病灶為圓形、卵圓形或線性,邊緣光滑,最大直徑<3 mm,并位于穿支動脈分布區(qū);(3)DWI序列無彌散受限。高分辨率MRI上,在血管周圍間隙中心偶可見到一根中央血管,以此可與腔隙灶相鑒別。此外,PVS與假定血管源性的腔隙灶鑒別時,PVS的直徑一般不超過3 mm,且在T2加權和FLAIR序列上一般不表現出圍繞著腦脊液樣信號間隙的高信號圈,當間隙跨越了白質高信號區(qū)時例外。PVS的大小和數目與腦白質病變的范圍相關,有研究發(fā)現擴大的PVS數目與認知功能,尤其是非文字想象和視空間能力的下降有關[16]。PVS擴大提示血管內蛋白質等物質的滲出,對于血管間隙成分的研究可能對了解腦小血管損害的病理過程有幫助。
腦微出血常位于皮質-皮質交界處、大腦半球的深部灰質和白質以及腦干、小腦,在順磁敏感的序列如T2加權梯度回波或磁敏感加權(SWI)序列上表現為小的低信號病變。目前尚不明確腦微出血與認知障礙的關系,但相對于認知功能正常者,腦微出血更多地出現在血管性認知功能障礙、AD以及血管性癡呆患者中[17]。指南中將腦微出血定義為T2序列上直徑2~5 mm(有時可達10 mm)散在的圓形或卵圓形同質低信號,對磁化效應敏感;但在CT、FLAIR和T1序列上不顯示。1.5 T的MRI上所見<2 mm的低信號可能僅僅是有一個體素信號的缺失,不排除偽影的可能,因此需要視為可疑。此外,還可用SWI序列來評估腦微出血。盡管腦微出血在SWI序列上同樣表現為低信號,但比其他序列有更高的敏感性和特異性。研究顯示SWI檢出的腦微出血僅約1/3在梯度回波序列上有陽性表現[18]。腦微出血應當與自發(fā)性顱內少量出血相鑒別,后者一般范圍較大,有不規(guī)則囊腔,且在T1、T2、FLAIR序列上均可顯示。一些新的量化評估方法也許能提高對腦微出血的評估,如定量的敏感圖,尚需加大影像技術支持。
腦萎縮可以是廣泛(彌漫)性或局灶性的、對稱或非對稱性的,具有組織選擇性(如白質)。彌漫性腦萎縮包括腦皮質型(腦溝、腦池擴大為主),腦白質型(腦室擴大為主)和混合型(腦灰白質均受累)。盡管腦萎縮隨著衰老進程發(fā)生,但程度存在個體差異。腦萎縮患者常出現時間及定向能力下降、言語障礙、判斷力及思考能力下降。其病理改變包括神經元缺失、皮質變薄、皮質下血管病、小動脈硬化、靜脈膠原病以及繼發(fā)性神經退行性病變等[19]。腦白質病變常與腦萎縮同時出現,腦白質病變與彌漫性腦萎縮相關,但與局限性腦萎縮的關系尚無統(tǒng)一定論。腦萎縮與CSVD嚴重程度有一定相關性,指南將腦萎縮定義為與特定局灶性損傷如腦外傷或梗死無關的腦容積減少。研究認為腦白質病變關系到彌漫性、皮層型或皮層下型腦萎縮,而腔隙性腦梗死只關系到彌漫性和皮層下型腦萎縮[20]。影像診斷工作中應將彌漫性病變導致的局灶性或全面性腦萎縮與皮質梗死導致的腦組織減少相鑒別。談及腦萎縮時,應明確所測量的具體腦容積和具體的萎縮區(qū)域,如全面性、胼胝體萎縮、中央性萎縮(腦室擴大和底節(jié)萎縮)、中腦萎縮、海馬萎縮以及與皮質下梗死區(qū)域相連的局部皮質變薄。除了主觀判斷,利用計算機完成腦萎縮相關組織的分割以及容積的計算是輔助診斷腦萎縮的方式,也是近年來的研究熱點。
對CSVD的研究已成為一個熱點,CSVD的發(fā)病機制、病因、并發(fā)癥、診斷及治療方面的研究不斷取得新成果,而影像醫(yī)學的飛速發(fā)展使得影像檢查成為了CSVD診斷中不可或缺的部分,不僅在CSVD的診斷中起到了很大的指導作用,也對CSVD在神經退行性改變中的作用及CSVD的發(fā)病機制提供了臨床依據。隨著新的MRI分析技術的發(fā)展及標準化工作的推進,除了超高場強(>3.0 T)MRI的小動脈成像,反映詳細結構連接的DTI、白質髓鞘的磁傳遞評估等技術都是日后CSVD的研究方向,或許今后可以聯合應用多模式的MRI、正電子發(fā)射計算機斷層攝影術等手段進一步深化對CSVD的研究。
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Imaging research of cerebral small vessel disease
WANG Yijing, SUN Yanqiu
People's Hospital of Qinghai, Xining 810000, China
Cerebral small vessel disease refers to a series of syndrome caused by the abnormality of intracranial small vessels.The main clinical manifestation is cognitive decline. CSVD is insidious onset, usually accompanies with neurodegenerative disease. Medical image is necessary to the diagnosis of CSVD. The global neuroimaging experts put forward a handbook in 2012, establishing 6 terms of neuroimaging critical damages, such as recent small subcortical infarcts,lacune of presumed vascular origin, white matter hyperintensities of presumed vascular origin, perivascular space, cerebral microbleed and brain antroph. This article will summarize the new progress of CSVD in imaging.
cerebral small vessel disease; neuroimaging; new progress
2017-06-27
王藝靜,碩士研究生,E-mail: 412226443@qq.com