蘇寧，王全，梁新宇，韓菲，周立新，姚明，崔麗英，龔高浪，朱以誠(chéng)，倪俊

腦微出血（cerebral microbleeds，CMBs）是腦內(nèi)微小血管病變導(dǎo)致的以血管周圍含鐵血黃素沉積為主要特征的一種腦實(shí)質(zhì)損害[1]。CMBs是腦小血管病的影像標(biāo)志物之一，在梯度回波T2*WI或SWI上顯示為邊界清晰的圓形或類圓形低信號(hào)灶[2]，為局灶性含鐵血黃素沉積。根據(jù)解剖部位，CMBs可分為局限皮層CMBs以及深部/混合CMBs[3-6]。不同部位的CMBs，代表不同形式的病理改變，局限皮層CMBs病理上主要與腦淀粉樣血管病相關(guān)，而深部/混合CMBs主要與高血壓相關(guān)[7-8]。

腦體積是反映整體神經(jīng)功能的重要標(biāo)志，隨著年齡增長(zhǎng)，腦體積逐漸減小，特定的病理?xiàng)l件可加速年齡以外的腦萎縮進(jìn)程[9]，因此整體的腦萎縮從宏觀角度反映了整體神經(jīng)功能的退化。腦萎縮病理改變包括神經(jīng)元丟失、皮層變薄，皮質(zhì)下血管病變伴腦白質(zhì)稀疏和萎縮，小動(dòng)脈硬化、靜脈膠原變性和繼發(fā)性神經(jīng)退行性改變等[7]。腦血管病理改變可通過(guò)影響腦體積而進(jìn)一步影響認(rèn)知及運(yùn)動(dòng)等神經(jīng)功能。既往研究提出，腦萎縮可單獨(dú)預(yù)測(cè)卒中或癡呆的發(fā)生[10-11]。因此，腦萎縮是反映整體神經(jīng)功能的重要指標(biāo)。

關(guān)于腦小血管影像改變與腦體積或腦萎縮的相關(guān)性研究，多集中在缺血性影像改變，如腦白質(zhì)高信號(hào)、腔隙，與皮層或皮層下結(jié)構(gòu)的相關(guān)性，關(guān)于CMBs與腦體積的相關(guān)性研究較有限[12-13]。在遺傳性腦淀粉樣變性患者中發(fā)現(xiàn)，血管淀粉樣變是導(dǎo)致皮層萎縮的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[12]。北京順義社區(qū)人群隊(duì)列研究曾報(bào)道，CMBs負(fù)荷與皮層下白質(zhì)及海馬體積負(fù)相關(guān)，并提出海馬萎縮可能是連接腦小血管病出血性病理改變與神經(jīng)退行性改變的一個(gè)橋接因素[13]。國(guó)際及國(guó)內(nèi)關(guān)于CMBs與基底節(jié)區(qū)核團(tuán)體積的相關(guān)性研究較少。基底節(jié)區(qū)核團(tuán)包括尾狀核、殼核、蒼白球、丘腦等，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制及運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)起著重要的作用[14-18]。顱內(nèi)微出血病變是否會(huì)引起深部黑質(zhì)核團(tuán)的結(jié)構(gòu)改變，進(jìn)一步影響運(yùn)動(dòng)控制及感覺(jué)傳導(dǎo)等運(yùn)動(dòng)相關(guān)的功能改變，尚未可知。本研究旨在探討CMBs的部位及負(fù)荷與基底節(jié)區(qū)核團(tuán)體積的相關(guān)性，為探討CMBs相關(guān)的腦結(jié)構(gòu)及臨床神經(jīng)功能改變提供更多的證據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 順義研究是北京順義地區(qū)基于社區(qū)人群的長(zhǎng)程隊(duì)列研究，該隊(duì)列的研究目的是探討中國(guó)社區(qū)人群腦改變的危險(xiǎn)因素及結(jié)局[19]。研究納入順義地區(qū)大孫各莊鎮(zhèn)5個(gè)村（東尹家府、西尹家府、陀頭廟村、趙家裕村、小段村）年齡≥35歲且能夠獨(dú)立生活的受試者?；€信息的采集從2013年6月-2016年4月。本研究獲得北京協(xié)和醫(yī)院倫理審核會(huì)的批準(zhǔn)（批準(zhǔn)號(hào)：B-160），受試者均自愿簽署知情同意書。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡≥35歲，且能獨(dú)立生活；②已完善基線頭顱MRI檢查，且影像質(zhì)量良好。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往卒中病史；②缺乏認(rèn)知數(shù)據(jù)或被診斷為癡呆。

1.2 研究方法

1.2.1 資料收集 基線評(píng)估內(nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化問(wèn)卷、體格檢查、頭顱MRI檢查等[20-21]。應(yīng)用統(tǒng)一設(shè)計(jì)的調(diào)查問(wèn)卷收集所有受試者的基本臨床資料，包括年齡、性別、受教育程度、身高、體重、血壓、吸煙史、飲酒史、用藥史及腦血管病危險(xiǎn)因素等。量表信息收集及體格檢查均由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師完成。

1.2.2 腦血管病危險(xiǎn)因素的評(píng)估 滿足以下任意一項(xiàng)者定義為高血壓：基線收縮壓≥140 mmg Hg或舒張壓≥90 mm Hg；既往診斷為高血壓；服用降壓藥；隨訪中出現(xiàn)新發(fā)高血壓。滿足以下任意一項(xiàng)者定義為糖尿?。杭韧\斷糖尿病；空腹血糖≥7.0 mmol/L；目前服用降糖藥或接受胰島素治療；隨訪過(guò)程中出現(xiàn)新發(fā)糖尿病。滿足以下任意一項(xiàng)者定義為高脂血癥：TC＞5.2 mmol/L；LDL-C＞2.58 mmol/L；目前服用降脂藥治療；既往診斷為高脂血癥。目前吸煙：最近1個(gè)月有吸煙。目前飲酒：最近一個(gè)月有飲酒，至少每周1次。

1.2.3 腦小血管病影像負(fù)荷評(píng)估 所有受試者圖像均使用同一臺(tái)3T MRI掃描儀（Skyra，Siemens，Erlangen，Germany），由放射科醫(yī)師負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，圖像采集時(shí)間2014年7月-2016年4月。一致性評(píng)估：每項(xiàng)腦小血管影像學(xué)指標(biāo)由一名神經(jīng)科醫(yī)師評(píng)估完成，1個(gè)月以后隨機(jī)抽取50名受試者的影像資料，計(jì)算評(píng)估者內(nèi)一致性。腔隙的Kappa值為0.95，CMBs的Kappa值為0.9，基底節(jié)區(qū)和白質(zhì)區(qū)血管周圍間隙（perivascular spaces，PVS）評(píng)分的Kappa值分別為0.71和0.61。腦白質(zhì)高信號(hào)自動(dòng)分割與手工半自動(dòng)標(biāo)注的DICE系數(shù)為0.62。

（1）CMBs：使用SWI評(píng)估CMBs情況。SWI參數(shù)：重復(fù)時(shí)間20 ms，回波時(shí)間27 ms，視野200 mm×220 mm，層厚1.5 mm，翻轉(zhuǎn)角15 °，共80張軸位圖像。CMBs在SWI上表現(xiàn)為小圓形或卵圓形、邊界清楚、均質(zhì)性信號(hào)缺失灶，直徑不超過(guò)10 mm，病灶至少50%被腦實(shí)質(zhì)圍繞，排除鐵或鈣沉積、骨質(zhì)、血管流空影及彌漫性軸索損害等[1]。按照有無(wú)CMBs，將受試者分為無(wú)CMBs和有CMBs組；按照CMBs負(fù)荷分組，分為無(wú)CMBs、1～2個(gè)CMBs及≥3個(gè)CMBs組；按照CMBs部位分組，分為無(wú)CMBs、局限皮層CMBs及深部/混合CMBs組。僅有皮層CMBs，定義為局限皮層CMBs；有深部CMBs，伴或不伴皮層CMBs，定義為深部/混合CMBs。

（2）腦白質(zhì)高信號(hào)：位于腦白質(zhì)區(qū)域內(nèi)，T1WI呈等信號(hào)或低信號(hào)，T2WI及FLAIR上呈高信號(hào)，不同于腦脊液信號(hào)。應(yīng)用SPM12軟件和LST工具包進(jìn)行腦白質(zhì)高信號(hào)自動(dòng)分割及容量計(jì)算。

（3）腔隙：直徑為3～15 mm，邊界不光滑的液化病灶，分布于基底節(jié)區(qū)、腦白質(zhì)及腦干，在全部序列上呈腦脊液信號(hào)。腔隙在3D-T1WI上評(píng)估，需與血管周圍間隙鑒別。

（4）PVS：在全部MRI序列上均顯示為腦脊液信號(hào)；直徑一般＜3 mm。根據(jù)解剖部位，PVS分為基底節(jié)區(qū)PVS（PVS in basal ganglia，PVS-BG）和皮層下白質(zhì)區(qū)PVS（PVS in white matter，PVS-WM）。PVS-BG的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：1級(jí)，PVS≤5個(gè)；2級(jí)，6～10個(gè)；3級(jí)，＞10個(gè)但仍可數(shù)；4級(jí)，不可數(shù)，導(dǎo)致篩孔樣改變[22]。PVS-WM分級(jí)：1級(jí)，PVS總數(shù)≤10個(gè)；2級(jí)：PVS總數(shù)＞10個(gè)且在包含最大數(shù)量PVS的層面≤10個(gè)；3級(jí)，在包含最大數(shù)量PVS的層面為11～20個(gè)；4級(jí)，在包含最大數(shù)量PVS的層面＞20個(gè)[22]。重度PVS-BG定義為：PVS-BG評(píng)分3級(jí)或4級(jí)；重度PVS-WM定義為：PVS-WM評(píng)分3級(jí)或4級(jí)。

1.2.4 基底節(jié)區(qū)核團(tuán)體積提取

（1）顱內(nèi)總體積：應(yīng)用S P M12 軟件及CAT12工具包在3D T1WI圖像上進(jìn)行腦結(jié)構(gòu)自動(dòng)分割，計(jì)算腦灰質(zhì)、腦白質(zhì)和腦脊液體積。顱內(nèi)總體積是腦灰質(zhì)、腦白質(zhì)及腦脊液三者容量之和。

（2）基底節(jié)區(qū)核團(tuán)體積：應(yīng)用CIVET軟件可以對(duì)腦影像數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化分析。通過(guò)使用FIRST皮層下核團(tuán)計(jì)算軟件完成皮層下核團(tuán)（尾狀核、蒼白球、殼核、丘腦）體積的提取[23]。在分析中，尾狀核、蒼白球、殼核、丘腦的體積分別是左右側(cè)核團(tuán)體積之和的平均值，整體基底節(jié)區(qū)體積為左右側(cè)尾狀核、蒼白球、殼核、丘腦體積之和的平均值。統(tǒng)計(jì)分析通過(guò)工具包SurfStat完成?；坠?jié)、尾狀核、蒼白球、殼核、丘腦體積分?jǐn)?shù)分別定義為相關(guān)部位體積所占顱內(nèi)總體積的百分比，具體公式為：（基底節(jié)體積÷顱內(nèi)總體積）×100%。

1.2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 比較CMBs不同分組間基本流行病學(xué)信息、腦血管病危險(xiǎn)因素、腦小血管病影像負(fù)荷及腦體積參數(shù)的差異。計(jì)數(shù)資料用頻數(shù)和率（%）進(jìn)行描述，兩組及多組間的比較采用χ2檢驗(yàn)。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用描述，兩組間比較采用t檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)，多組間比較采用方差分析。對(duì)于多因素分析，采用廣義線性模型評(píng)估CMBs（無(wú)CMBs、1～2個(gè)局限皮層CMBs、≥3個(gè)局限皮層CMBs、1～2個(gè)深部/混合CMBs及≥3個(gè)深部/混合CMBs）與基底節(jié)區(qū)核團(tuán)體積分?jǐn)?shù)（基底節(jié)、尾狀核、蒼白球、殼核、丘腦）的相關(guān)性。模型1：校正年齡、性別；模型2：校正年齡、性別、高血壓、腦白質(zhì)高信號(hào)體積及腔隙。分析結(jié)果用β（SE）來(lái)呈現(xiàn)，用偽發(fā)現(xiàn)率（false discovery rate，F(xiàn)DR）進(jìn)行多重校正。使用SAS 9.4軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 總?cè)巳汗?844例，剔除未完成MRI檢查或影像質(zhì)量不佳、既往卒中病史、未完成認(rèn)知測(cè)試或癡呆受試者，最終納入分析997例（圖1）。納入分析人群平均年齡56.7±9.3歲，其中男性占34.7%；無(wú)CMBs的受試者共903例（90.6%），有CMBs的受試者共94例（8.4%）。

2.2 基底節(jié)區(qū)核團(tuán)體積在不同腦微出血組間的差異

（1）有無(wú)CMBs組：相比無(wú)CMBs組，有CMBs組年齡更大、男性比例更高、高血壓所占比例更高，腦白質(zhì)高信號(hào)體積及腔隙所占比例較高，基底節(jié)區(qū)、蒼白球、尾狀核及丘腦體積所占總腦體積的百分比較低，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。

圖1 入組流程圖

（2）不同CMBs負(fù)荷組：無(wú)CMBs組903例，1～2個(gè)CMBs組73例，≥3個(gè)CMBs組21例；年齡、男性比例、目前飲酒所占比例、高血壓所占比例、腦白質(zhì)高信號(hào)體積、腔隙所占比例，以及基底節(jié)區(qū)、蒼白球、尾狀核和丘腦體積所占總腦體積的百分比在三組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表2）。

（3）不同CMBs分布組：無(wú)CMBs組903例，局限皮層CMBs組48例，深部/混合CMBs組46例；年齡、男性比例、高血壓所占比例、腦白質(zhì)高信號(hào)體積、腔隙所占比例，以及基底節(jié)區(qū)、蒼白球、尾狀核和丘腦體積所占總腦體積的百分比在三組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表3）。

2.3 腦微出血與基底節(jié)區(qū)核團(tuán)體積的相關(guān)性多因素模型分析發(fā)現(xiàn)，與無(wú)CMBs相比，≥3個(gè)深部/混合CMBs與蒼白球體積負(fù)相關(guān)；使用FDR方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行多重校正，差異仍具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?！?個(gè)深部/混合CMBs雖與基底節(jié)體積、丘腦體積相關(guān)，但該相關(guān)性校正高血壓及缺血性腦小血管病影像標(biāo)志物（腦白質(zhì)高信號(hào)、腔隙）后無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表4）。

3 討論

本研究主要探討CMBs部位及負(fù)荷與基底節(jié)區(qū)核團(tuán)體積的相關(guān)性。本研究發(fā)現(xiàn)CMBs及負(fù)荷與腦體積存在相關(guān)性。進(jìn)一步多因素分析顯示：較高負(fù)荷的深部/混合CMBs（≥3個(gè)）與較小的蒼白球體積緊密相關(guān)，該相關(guān)性獨(dú)立于腦血管病危險(xiǎn)因素（高血壓）及腦小血管病缺血性影像改變（腦白質(zhì)高信號(hào)及腔隙）。

表1 基底節(jié)區(qū)核團(tuán)體積在有無(wú)腦微出血組的情況

表2 基底節(jié)區(qū)核團(tuán)體積在不同腦微出血負(fù)荷組的情況

表3 基底節(jié)區(qū)核團(tuán)體積在不同腦微出血分布組的情況

表4 多元線性模型分析腦微出血與基底節(jié)區(qū)核團(tuán)體積的相關(guān)性

既往有研究探討CMBs與腦萎縮的相關(guān)性，腦結(jié)構(gòu)方面主要集中在皮層[12]、皮層下白質(zhì)或海馬等結(jié)構(gòu)[13，24]。皮層CMBs被認(rèn)為是腦血管淀粉樣變與卒中、腦老化、癡呆和阿爾茨海默病之間的特殊聯(lián)系，而深部CMBs被認(rèn)為與高血壓緊密相關(guān)[25]。順義社區(qū)人群隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)無(wú)論是局限皮層CMBs還是深部/混合CMBs，當(dāng)CMBs負(fù)荷增高（≥3個(gè)），皮層下白質(zhì)體積相對(duì)較小[13]，該研究結(jié)果可通過(guò)既往阿爾茨海默病隊(duì)列研究的發(fā)現(xiàn)來(lái)解釋，即多發(fā)CMBs可能造成白質(zhì)纖維束完整性破壞，進(jìn)一步引起皮層下白質(zhì)纖維束的萎縮和體積減小[24]。研究的另外一個(gè)發(fā)現(xiàn)是高負(fù)荷的深部CMBs，在高血壓共同介導(dǎo)因素下，可同時(shí)引起海馬神經(jīng)元退化而造成海馬萎縮[13]。因此，不同部位的CMBs及腦結(jié)構(gòu)改變，可能意味著不同的病理生理機(jī)制參與其中，而臨床結(jié)局也有所不同。

本研究發(fā)現(xiàn)較高負(fù)荷的深部/混合CMBs與蒼白球體積呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。機(jī)制考慮以下幾點(diǎn)：①腦深部CMBs與長(zhǎng)期高血壓相關(guān)。高血壓作為大小血管病共同高危因素發(fā)揮作用。一方面，長(zhǎng)期高血壓導(dǎo)致小動(dòng)脈纖維玻璃樣變，從而繼發(fā)影像學(xué)可視的深部CMBs；另一方面，蒼白球血供來(lái)自脈絡(luò)膜前動(dòng)脈、大腦中動(dòng)脈和大腦前動(dòng)脈，其中大腦中動(dòng)脈的穿支動(dòng)脈提供了蒼白球大部分的血液供應(yīng)[26]。長(zhǎng)期高血壓可導(dǎo)致穿支動(dòng)脈供血區(qū)低灌注，從而繼發(fā)神經(jīng)元供血不足而出現(xiàn)萎縮。②從神經(jīng)功能角度來(lái)講，基底節(jié)區(qū)核團(tuán)主要參與四種神經(jīng)功能環(huán)路，包括運(yùn)動(dòng)環(huán)路（涉及運(yùn)動(dòng)前區(qū)、輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)、初級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)）、動(dòng)眼神經(jīng)環(huán)路（涉及大腦皮層的額葉和輔助視野區(qū)）、執(zhí)行關(guān)聯(lián)環(huán)路以及情感環(huán)路（即邊緣系統(tǒng)環(huán)路）[27]?；坠?jié)區(qū)存在廣泛的聯(lián)系纖維，其神經(jīng)環(huán)路包括內(nèi)部傳入及傳出通路。來(lái)自皮層的興奮性傳入信號(hào)傳至新紋狀體（尾狀核、殼核）及丘腦底核，基底節(jié)區(qū)內(nèi)部的抑制性傳出信號(hào)主要由殼核傳至蒼白球，而又由蒼白球傳至丘腦及中腦腳間核?；坠?jié)區(qū)的神經(jīng)核團(tuán)如丘腦、殼核等，直接與皮層神經(jīng)元形成廣泛的聯(lián)系，而蒼白球的神經(jīng)纖維聯(lián)系相對(duì)局限。從神經(jīng)纖維聯(lián)系的角度講，蒼白球較其他基底節(jié)區(qū)核團(tuán)更依賴局部的神經(jīng)信息傳遞，其中包括信號(hào)及營(yíng)養(yǎng)傳遞。作為出血性的影像學(xué)標(biāo)志物，雖然CMBs對(duì)局部腦結(jié)構(gòu)的破壞性不強(qiáng)，但深部CMBs繼發(fā)的局部代謝改變，可能對(duì)神經(jīng)元的代謝起到一定的負(fù)面影響，而蒼白球比其他核團(tuán)對(duì)局部微環(huán)境改變適應(yīng)性更差。因此蒼白球神經(jīng)元可能較其他神經(jīng)核團(tuán)更易出現(xiàn)體積減小或萎縮改變。此外，既往研究顯示社區(qū)居住人群的蒼白球萎縮與步基增寬相關(guān)[16]，本研究中蒼白球體積減小可能參與步態(tài)障礙形成的病理生理過(guò)程。但蒼白球體積減小是否介導(dǎo)了臨床功能損傷，仍需進(jìn)一步證實(shí)。

本研究具有一定的局限性。首先，本研究是一個(gè)橫斷面研究，推斷因果關(guān)系具有局限性，需要長(zhǎng)程研究驗(yàn)證本文的研究結(jié)論。其次，本研究的研究對(duì)象為社區(qū)人群，相關(guān)結(jié)論無(wú)法推廣至癥狀性腦小血管病患者。本研究發(fā)現(xiàn)高負(fù)荷的深部/混合CMBs與較小的蒼白球體積相關(guān)，需長(zhǎng)程研究進(jìn)一步證實(shí)基線的深部/混合CMBs與基底節(jié)區(qū)核團(tuán)萎縮的相關(guān)性。

【點(diǎn)睛】本研究顯示腦微出血負(fù)荷與深部灰質(zhì)核團(tuán)體積緊密相關(guān)，提示腦小血管病的出血性影像改變可能會(huì)加速或加重亞臨床神經(jīng)功能缺失。