喬鵬崗，韓聰，左智煒，王一托，邢旭東，錢天翼，李功杰*

成人煙霧病患者不同分期腦內(nèi)缺血性病變MRI特點

喬鵬崗1，韓聰2，左智煒1，王一托1，邢旭東1，錢天翼3，李功杰1*

目的 分析不同分期煙霧病患者腦內(nèi)缺血性病變磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)特點及可能的發(fā)病機制。材料與方法 回顧性分析94例成人煙霧病患者174側(cè)受累大腦半球腦內(nèi)缺血病灶分布特點，進行腦血管意外(cerebrovascular accident，CVA)評分，并比較其與數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)分期的相關(guān)性。結(jié)果 174側(cè)受累大腦半球Ⅰ期6側(cè)，Ⅱ期 26側(cè)，Ⅲ期 23側(cè)，Ⅳ期50側(cè)，Ⅴ期49側(cè)，Ⅵ期 20側(cè)；其中156側(cè)大腦半球出現(xiàn)缺血病灶，114側(cè)大腦半球缺血病灶僅累及皮層下組織，42側(cè)大腦半球缺血病灶累及皮層，145側(cè)大腦半球缺血灶僅累及前循環(huán)，11側(cè)大腦半球缺血病灶累及后循環(huán)；174側(cè)受累大腦半球CVA評分0分18側(cè)，1分74側(cè)，2分40側(cè)，3分42側(cè)。隨著血管造影分期的進展，腦內(nèi)缺血病灶由皮層下區(qū)域逐漸累及皮層(r=0.32859，P＜0.0001)，且缺血病灶CVA評分逐漸增加(r=0.30375，P ＜0.0001)。結(jié)論 成人煙霧病患者腦內(nèi)缺血病灶的分布模式和病灶大小隨著病情進展有一定的變化規(guī)律，了解該特點對煙霧病的早期診斷及病情評估有一定的臨床價值。

煙霧病；腦缺血；磁共振成像；血流動力學(xué)；腦血管意外；血管造影術(shù)，數(shù)字減影；成人

1Department of Radiology, Affiliated Hospital of Academy of Military Medical Sciences, Beijing 100071, China

2Department of Neurosurgery, Affiliated Hospital of Academy of Military Medical Sciences, Beijing 100071, China

3Siemens Healthcare, MR Neuro Applications, Erlangen, Germany, Shenzhen 518057, China

*Correspondence to: Li GJ, E-mail: ligj307@163.com

煙霧病(moyamoya disease，MMD)是一種原因不明的慢性進行性腦血管閉塞性疾病，以頸內(nèi)動脈末端及大腦前、大腦中動脈起始部內(nèi)膜緩慢增厚、動脈管腔逐漸狹窄以至閉塞、腦底穿通動脈代償性擴張為特征[1]。煙霧病在臨床上主要表現(xiàn)為缺血性或出血型，并以缺血型為主[2]。與急性栓塞性腦卒中相比，煙霧病由于其側(cè)枝循環(huán)的獨特性及多態(tài)性，其腦內(nèi)缺血性病灶會有不同的表現(xiàn)模式。本文回顧性分析成人煙霧病腦內(nèi)缺血性病變磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)特點，并與數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)分期進行比較，分析不同分期煙霧病患者腦內(nèi)缺血性病灶的分布模式及其可能的發(fā)病機制。

1　材料與方法

1.1病例選擇

回顧性分析2015年1月至2015年6月在我院確診的成人煙霧病患者94例，其中男性46例，女性48例，年齡21～64歲，平均(40.4±9.1)歲；雙側(cè)腦血管受累80例，單側(cè)腦血管受累14例。所有病例均經(jīng)DSA確診，并接受MRI檢查，MRI檢查與DSA檢查間隔不超過一周。

1.2MRI掃描方法

采用西門子公司生產(chǎn)的M A G N E T O M Skyra 3.0 T磁共振掃描儀。掃描序列及參數(shù)：橫軸位T1WI(TR/TE：1600 ms/8.5 ms，矩陣：320×320)、橫軸位T2WI(TR/TE：6000 ms/ 99 ms，矩陣256×256)、冠狀位T2WI-水抑制(TR/ TE：9000 ms/85 ms，矩陣256×256)、橫軸位高分辨DWI(TR：4200 ms，TE：64 ms/103 ms，矩陣164×164，b=0/1000 s/mm2)，所有序列FOV 220 mm，層厚5 mm，采集次數(shù)1。

1.3腦內(nèi)缺血性病灶評價

由兩名放射科高級職稱醫(yī)師對所有患者常規(guī)MRI圖像進行分析，判定174側(cè)受累大腦半球腦缺血病灶的位置，并按有無皮層受累分為無病灶、病灶僅累及皮層下組織、病灶累及皮層；按有無后循環(huán)供血區(qū)受累分為無病灶、前循環(huán)供血區(qū)受累、后循環(huán)供血區(qū)受累。同時，將腦內(nèi)病灶進行CVA評分，具體標準[3]為：以T2WI水抑制像結(jié)果進行判斷，無病灶為0分，小病灶(最大長徑＜10 mm)為1分，中等大小病灶(10 mm≤最大長徑≤30 mm)為2分，大病灶(最大長徑＞30 mm)為3分。

1.4煙霧病DSA分期

1名高年資神經(jīng)外科主治醫(yī)師對所有患者受累側(cè)大腦半球DSA圖像進行鈴木分期[1]，標準如下，Ⅰ期：頸內(nèi)動脈末端分叉狹窄，無其它異常所見；Ⅱ期：頸內(nèi)動脈(internal carotid artery，ICA)末端分叉狹窄，顱底煙霧狀血管形成；Ⅲ期：大腦前動脈(anterior cerebral artery，ACA)和大腦中動脈(middle cerebral artery，MCA)有缺失，煙霧狀血管非常明顯；Ⅳ期：煙霧狀血管衰減；Ⅴ期：從頸內(nèi)動脈發(fā)出的主要動脈完全消失，煙霧狀血管明顯減少；Ⅵ期：頸內(nèi)動脈虹吸段完全消失，煙霧狀血管完全消失，僅見從顱外到顱內(nèi)的側(cè)枝循環(huán)。

1.5統(tǒng)計分析

采用Spearman相關(guān)分析比較煙霧病腦內(nèi)缺血病灶的位置、CVA評分與DSA分間的相關(guān)性，統(tǒng)計軟件采用SAS 9.3。P＜0.05具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1DSA分期

174側(cè)受累大腦半球Ⅰ期 6側(cè)，Ⅱ期 26側(cè)，Ⅲ期 23側(cè)，Ⅳ期50側(cè)，Ⅴ期49側(cè)，Ⅵ期 20側(cè)。

2.2缺血病灶評價

174側(cè)受累大腦半球156側(cè)大腦半球出現(xiàn)缺血病灶，其中114側(cè)大腦半球缺血病灶僅累及皮層下組織，42側(cè)大腦半球缺血病灶累及皮層；156側(cè)缺血半球中145側(cè)大腦半球缺血灶僅累及前循環(huán)，11側(cè)大腦半球缺血病灶累及后循環(huán)；174側(cè)受累大腦半球CVA評分0分18側(cè)，1分74側(cè)，2分40側(cè)，3分42側(cè)。缺血病灶位置、CVA評分與DSA分期比較見圖1、表1。

表1　煙霧病患者腦內(nèi)缺血病灶評分與DSA分期比較Table 1 Comparison of CVA score and DSA grade in MMD patients

2.3統(tǒng)計結(jié)果

結(jié)果表明，隨著煙霧病腦血管DSA分期的進展，腦內(nèi)缺血病灶由皮層下區(qū)域逐漸累及皮層(r=0.32859，P=0.0179，圖2)，且缺血病灶CVA評分逐漸增加(r=0.30375，P＜0.0001)。雖然腦內(nèi)缺血病灶由前循環(huán)累及后循環(huán)的趨勢無統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.4769)，但累及后循環(huán)的11側(cè)大腦半球DSA分期均在Ⅳ期以上。

3　討論

煙霧病是一組原因不明的慢性進行性腦血管閉塞性疾病，臨床表現(xiàn)為缺血型或出血型，既往認為兒童以缺血為主而成人以出血為主。隨著無創(chuàng)性診斷技術(shù)包括MRI、經(jīng)顱超聲多普勒的廣泛應(yīng)用，越來越多的癥狀較輕或無癥狀的煙霧病得到診斷，使缺血型煙霧病，尤其是成年人缺血型煙霧病的發(fā)病比例增加。目前，MRI已成為診斷腦缺血性病變的常用而且有效的檢查手段[4-5]。煙霧病獨特的側(cè)枝循環(huán)模式使其腦內(nèi)缺血病灶有不同的MRI表現(xiàn)特點，不同分期煙霧病患者也會有不同的MRI表現(xiàn)[6]，了解該特點對疾病的早期診斷可能會有重要價值。

圖1　煙霧病患者腦內(nèi)缺血病灶位置與DSA分期比較。A：隨著DSA分期的進展，煙霧病患者腦內(nèi)缺血病灶皮層下區(qū)域逐漸累及皮層；B：顯示當煙霧病DSA分期進展至Ⅳ期以上時，開始出現(xiàn)累及后循環(huán)的缺血灶Fig. 1 Comparison of location of the ischemic lesions and DSA grade in MMD patients. A: Shows that along with the increasing of stages diagnosed by DSA, the lesions growth from sub-cortical area to cortical area; B: Shows that the ischemic lesions involved posterior circulation areas after grade Ⅳ.

3.1煙霧病側(cè)枝循環(huán)模式

在煙霧病進展過程中存在不同模式的側(cè)枝循環(huán)[7]：(1)皮層軟腦膜吻合：大腦后動脈(posterior cerebral artery，PCA)通過皮層軟腦膜向MCA和ACA皮層供血，在MCA或ACA起始部受累時就可以出現(xiàn)；(2)PCA通過胼胝體背側(cè)動脈供應(yīng)ACA、通過脈絡(luò)膜后動脈及其它穿支動脈供應(yīng)MCA深部供血區(qū)，常常與皮層軟腦膜吻合同時存在；(3)顱外到顱內(nèi)代償，包括眼動脈經(jīng)眶動脈供應(yīng)ACA額葉供血區(qū)、頸外動脈通過硬軟腦膜吻合向顱內(nèi)供血、腦膜中動脈供應(yīng)MCA供血區(qū)，是晚期煙霧病患者重要的代償通路。

3.2煙霧病患者腦內(nèi)缺血病灶的變化特點

由于側(cè)枝循環(huán)的多變性，煙霧病患者腦內(nèi)缺血病灶的發(fā)生與急性栓塞性腦卒中引起的缺血型病變會有不同的特點，其腦卒中的模式表現(xiàn)為多態(tài)性[8-9]。急性栓塞性腦卒中由于栓塞部位的不同常表現(xiàn)為區(qū)域性腦梗死或分水嶺區(qū)腦梗死，區(qū)域性腦梗死最為常見；而煙霧病患者腦內(nèi)缺血性病灶最常發(fā)生在大腦前循環(huán)供血區(qū)皮層下區(qū)域即內(nèi)側(cè)分水嶺區(qū)，隨著病情進展逐漸累及皮層和大腦后循環(huán)供血區(qū)，且缺血病灶范圍逐漸增大。這種變化與煙霧病獨特的側(cè)支循環(huán)模式有關(guān)。在煙霧病早期階段，大腦前循環(huán)的大動脈發(fā)生狹窄，此時PCA會通過前述前兩型側(cè)枝循環(huán)同時向皮層和深部白質(zhì)供血，腦供血比較充分，受累大腦半球可無缺血灶或僅出現(xiàn)小的點狀缺血灶，缺血灶位置發(fā)生在皮層下內(nèi)側(cè)分水嶺區(qū)；當病情進展煙霧狀血管退化時，PCA向前循環(huán)的供血減少，此時大腦皮層還可由顱外向顱內(nèi)的側(cè)支循環(huán)代償供血，而皮層下深部組織缺血病灶的范圍會增大；當進展至疾病后期，側(cè)枝循環(huán)進一步退化，大腦皮層缺血也會加重而發(fā)生梗死。另外一方面，當大腦后動脈受累或由于向前循環(huán)代償過多而造成后循環(huán)供血不足時，后循環(huán)供血區(qū)發(fā)生缺血性卒中的風(fēng)險也會增加[10-11]。

圖2　A：Ⅰ期煙霧病患者，雙額葉皮層下點狀缺血灶，CVA評分1分；B：Ⅱ期煙霧病患者，左額葉皮層下缺血性梗死灶，CVA評分2分；C：Ⅲ期煙霧病患者，左頂葉皮層下缺血性梗死灶，CVA評分3分；D：Ⅳ期煙霧病患者，左額葉皮層缺血性梗死，CVA評分3分；E：Ⅴ期煙霧病患者，左枕葉皮層缺血性梗死，CVA評分3分；F：Ⅵ期煙霧病患者，左枕葉皮層缺血性梗死，CVA評分3分Fig. 2 A: A stage Ⅰ MMD patient with punctuate ischemic lesions in sub-cortical structure of bilateral front lobe, the CVA score was 1; B: A Stage Ⅱ MMD patient with ischemic infarction lesion in sub-cortical white matter of left front lobe, the CVA score was 2; C: A Stage Ⅲ MMD patient with ischemic infarction lesion in sub-cortical area of left parietal lobe, the CVA score was 3; D: A Stage Ⅳ MMD patient with ischemic infarction lesion in the cortex of left front lobe, the CVA score was 3; E: A Stage Ⅴ MMD patient with ischemic infarction lesions in occipital cortex, the CVA score was 3; F: A Stage Ⅵ MMD patient with ischemic infarction lesion in occipital cortex, the CVA score was 3.

3.3煙霧病腦內(nèi)缺血病灶的發(fā)生機制

過去普遍認為，煙霧病患者缺血病變的發(fā)生是由于大血管的狹窄造成的嚴重的低灌注所致[12]。而在缺血性煙霧病疾病進展過程中，除了大血管的狹窄造成血流動力學(xué)的損害而引起缺血性卒中外，也會增加血管栓塞性卒中的風(fēng)險[13-15]。Takagi Y等[16]發(fā)現(xiàn)狹窄的ICA、MCA管壁及擴張的煙霧血管內(nèi)可見血栓，成分為血小板和纖維蛋白，為動脈栓子的來源。煙霧病腦梗死的發(fā)生部位以內(nèi)側(cè)分水嶺區(qū)和大腦前循環(huán)供血區(qū)的皮層多見，也支持其發(fā)病機制中有動脈栓塞及低灌注/栓子清除障礙共同參與[9]。J-M Kim等[12]認為，當腦內(nèi)缺血病灶發(fā)生部位與血流動力學(xué)損害部位不一致時，應(yīng)考慮到血栓形成的可能并選擇合理的治療方案(如抗血栓治療)。

另外，還應(yīng)注意到，雖然隨著煙霧病的病程進展腦內(nèi)缺血病灶的范圍會由皮層下區(qū)域和大腦前循環(huán)供血區(qū)逐漸累及皮層和大腦后循環(huán)供血區(qū)，但鈴木分期Ⅳ期以上的患者仍有相當一部分患者缺血灶僅累及皮層下組織、CVA評分僅為1分甚至無腦實質(zhì)的損害發(fā)生?？梢?，作為金標準的鈴木分期在評估腦缺血狀態(tài)時仍有不足之處，臨床工作中還需結(jié)合多種檢查共同評估患者病情。

綜上所述，煙霧病腦內(nèi)缺血性病灶由于其側(cè)枝循環(huán)的獨特性及多態(tài)性有一定的特點，病灶位置隨著疾病進展而變化，最早發(fā)生在皮層下內(nèi)側(cè)分水嶺區(qū)和大腦前循環(huán)供血區(qū)，逐漸累及皮層和大腦后循環(huán)供血區(qū)，了解該特點對煙霧病的早期診斷及病情評估有一定的臨床價值。

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The MRI features of ischemic lesions of adult moyamoya disease patients in different stage

QIAO Peng-gang1, HAN Cong2, ZUO Zhi-wei1, WANG Yi-tuo1, XING Xu-dong1, QIAN Tian-yi3, LI Gong-jie1*

14 Sep 2015， Accepted 22 Oct 2015

Objective: To analyze the MRI features of adult moyamoya patients in different stage and possible pathogenesis. Materials and Methods: We retrospectively reviewed the topography of ischemic lesions in 174 cerebral hemispheres of 94 adult patients with moyamoya disease, CVA score were calculated and its correlation with DSA findings were compared. Results: Using the results of DSA as reference, there were 6， 26， 23， 50， 49， 20 cerebral hemispheres in stages I to VI respectively among all 174 cerebral hemispheres. Ischemic lesions were detected in 156 hemispheres: 114 hemispheres only effect sub-cortical structure and 42 hemispheres has cortical areas been involved. There are 145 hemispheres that have lesions located in anterior circulation and 11 hemispheres has lesions in posterior circulation areas. The number of hemispheres whose CVA score is 0-3 are 18， 74， 40， 42 respectively. Along with the increase of stages diagnosed by DSA, the lesions growth from sub-cortical area to cortical area(r=0.32859, P＜0.0001), while the CVA score increased as well(r=0.30375, P＜0.0001). Conclusion: The location and size of ischemic lesions in patients with moyamoya disease changes along with the progress of DSA grade, which would behelpful to early diagnosis and condition evaluation.

Moyamoya disease; Brain ischemia; Magnetic resonance imaging; Hemodynamics; Cerebrovascular accident; Angiography, Digital subtraction; Adult

1.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院附屬醫(yī)院放射科，北京 100071
2.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，北京 100071
3.西門子(中國)有限公司磁共振事業(yè)部，深圳 518057

李功杰，E-mail：ligj307@163.com

2015-09-14

R445.2；R725.4

A

10.3969/j.issn.1674-8034.2015.12.003喬鵬崗, 韓聰, 左智煒, 等. 成人煙霧病患者不同分期腦內(nèi)缺血性病變MRI特點. 磁共振成像, 2015, 6(12): 893-897.

北京市自然科學(xué)基金青年項目(編號：7144231)；首都臨床特色應(yīng)用研究項目(編號：Z141107002514171)

接受日期：2015-10-22

ACKNOWLEDGMENTS This work was part of youth project Beijing municipal natural science foundation （No. 7144231）； Capital characteristic clinic project（No. Z141107002514171）.