慢性颈动脉完全闭塞的脑循环与代谢研究

慢性颈动脉完全闭塞的脑循环与代谢研究 JApoplexyandNervousDiseases.April2008.Vol25.No.2 文章编号:1003-2754(2008)02-01944)4 慢性颈动脉完全闭塞的脑循环与代谢研究 王悦,徐晓云,金花,顾晓波 摘要:目的探讨慢性颈动脉完全闭塞后的脑循环与代谢变化.方法动态研究慢性 颈动脉完全闭塞患 者的脑循环,脑代谢,临床表现及认知功能改变,并与急性颈动脉完全闭塞患者进 行对比.结果慢性颈动脉完全 闭塞患者无明显局灶神经系统及高级脑功能受损的症状及体征,头部MRI检查 无明显影像学改变,但均存在轻度 认知功能障碍.1例双侧颈总动脉慢性完全闭塞患者DSA检查发现存在右侧锁 骨下动脉一颈内动脉颅内段侧支途 径.运用HMRS检测患者双侧海马的NAA/Cr比值,Cho/Cr比值及Glx—a/Cr比 值,存在差异.结论慢性颈动脉 完全闭塞患者除存在传统的侧支循环外,还可建立锁骨下-颈动脉的血管自身搭 桥循环路径,长期无明显脑功能受 损的临床表现.轻度认知障碍是代偿不全的表现.HMRS检查可发现人脑代谢的 改变,行外科干预治疗可能有助 于改善认知功能及脑代谢. 关键词:颈动脉完全闭塞;脑循环;脑代谢;磁共振波谱 中图分类号:R743.4文献标识码:A StudyforthecerebralcirculationandmetabolismofchroniccarotidocdusionWANGYue,XUXiao?yun,JINHua, eta1.(DepartmemofNeurology,EastHospital,Ton~iiUniversity,Shanghai200120,China) Abstract:ObjectiveTodiscussthecerebralcirculationandmetabolismofchroniccarotidarteryocclusion. MethodsCerebralcirculation,cerebralmetabolicchanges,clinicalmanifestationsandcognitivefunctionswerestudiedin patientswithchroniccarotidocclusionandacutecarotidocclusion.ResultsPatientswithchroniccarotidarteryocclusion hadnoobvioussymptomsandsignsofnervoussystemandseniorbrainfunction.Patientshadmildcognitivedysfunctions, buttherewerenolargeinfarctlesionsinMRI.DSAexaminationrevealedrightsubclavianartery—intracranialinternalcarotid arterycollateralcirculationinonepatientwithchronicbilateralcarotidarteryocclusion.NAA/Crratios,Cho/Crratiosand Glx—a/CrratiosofHMRSweredifferentinpatientsbilateralhippocampus.ConclusionsPatientswithchroniccarotidar— teryocclusiondidnotrevealobviousclinicalmanifestationsforalongtime,andestablished thevascularbypassfromsubcla-. vianarterytocarotidarterybesidesthetraditionalcollateralcirculation.Mildcognitiveimp airmentwasexpressedasanin— completelycompensatorycharacter.HMRSCanfindhumancerebralmetabolicchanges. Atthesametime,patientswithsur— gicaltreatmentmayimprovecognitivefunctionandmetabolismofthebrain. Keywords:Carotidocclusion;Cerebralcirculation;Cerebralmetabolism;Protonmagneti cresonancespec— troscopy 急性颈动脉完全闭塞因短时间内无法形成侧支 循环,而出现大面积脑梗死,死亡率极高.慢性颈动 脉完全闭塞由于侧支循环的代偿作用,临床上可不 出现缺血症状….但是目前对于此种慢性颈动脉完 全闭塞后脑代谢改变的临床报道较少.本文对慢性 颈动脉完全闭塞患者的头部影像学,波谱磁共振,临 床表现及认知功能改变进行研究,并与急性颈动脉 完全闭塞对照, 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 慢性颈动脉完全闭塞后脑循环 及代谢的改变. 1临床资料与方法 ,我院收治的3例颈 2007年8月一2008年2月 动脉完全闭塞患者,均由颈部血管MRA检查明确. 慢性颈动脉完全闭塞2例,49岁男性1例,大专学 历,45岁女性1例,高中学历.均以”头晕”主诉人 院,无卒中病史.查体无明显局灶神经系统及高级 脑功能受损的体征.日常生活自理,正常工作.其 中1例患者为双侧颈总动脉起始段闭塞,予DSA检 查提示双侧颈总动脉起始段闭塞,右侧锁骨下动脉 发出侧支动脉于颈内动脉颅内段水平形成侧支吻 合.并行右侧锁骨下动脉一颈动脉人造血管旁路术. 对照组为急性颈动脉完全闭塞患者,51岁女性1 例,高中学历.出现偏瘫,但无言语功能障碍. 1.1核磁共振及DSA检查运用Achieva3.0 T场强核磁共振进行颈部及头部MRA,头部MRI检 收稿日期:2008-O1一ll;修订日期:2008-04-01 作者单位:(上海市同济大学附属东方医院神经内科,上海200120; 徐晓云,通讯作者) 中风与神经疾病杂志2008年4月第25卷第2期 查.其中1例行DSA检查. 1.299mTc—ECD显像剂进行单光子发射计算 机脑断层显像(SPECT)检测. 1.3HMRS检查在Achieva3.0TMRI扫描 仪中进行,先行常规头MRI扫描,包括矢状面 TWISE,横断面TWI,冠状位倾斜角度与海马走 行径线垂直扫描.选取双侧海马对称性头部为中心 的位置为感兴趣区,并避开接触颅底的结构,采用激 励回波探测法(stimulatedechoacquisitionmode, STEAM),单体束多次采集,体素体积为10ram× (repeattime,TR)2000ms, 10mm×10mm,重复时间 回波时间(echotime,TE)9.4ms,平均次数(average ,扫描时间(acquiretime,TA) number,NA)128次 4min48s.机器自动匀场,水抑制及调谐,利用机器 自带的软件自动完成基线校准,信号平均,代谢物识 别并计算各代谢物波峰曲线下的面积.测定N一乙 酰天冬氨酸(NAA,2.0ppm),含胆碱复合物(Cho, 3.2ppm),谷氨酸复合物一仅(Glx一仅,3.76ppm)共振峰 峰下面积,并以总肌酸(Cr,3.02ppm)作为参照物, 用各代谢产物的峰下面积之比作为相对定量. 1.4神经心理学检查由经过培训的专门医 师进行,(1)简易智能精神状态检查量表(MMSE)测 评,认知功能障碍 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 :文盲?17分,小学?20分, 中学?22分,大学?23分.(2)蒙特利尔认知评估 量表(MontrealCognitiveAssessmentMOCA)测评,认 . 知功能障碍标准?26分 2结果 2.1影像学检查2例慢性颈动脉完全闭塞 患者,头部MRI均示未见异常.1例为双侧颈动脉 完全闭塞,DSA检查:右侧颈总动脉起始段呈盲端, 右侧锁骨下动脉发出侧支动脉于颈内动脉颅内段形 成侧支吻合(见图1),右侧椎动脉起始段管腔略狭 窄,左侧颈总动脉起始段呈盲端,左侧椎动脉起始段 管腔略狭窄,右侧颈内动脉于颅内经脑动脉环显影. 予手术治疗后,颈部血管MRA:双侧颈总动脉起始 部闭塞,双侧椎动脉代偿性增粗,但起始部明显狭 窄,左侧锁骨下动脉局部狭窄,右侧锁骨下动脉一颈 动脉人造血管旁路术后改变,人造血管通畅. SPECT:右侧额叶后下方及右侧颞叶前部脑血流灌 注下降明显(见图2).另1例为单侧颈动脉完全闭 塞,颈部血管MRA:右侧颈内动脉起始部闭塞,左侧 颈内动脉,双侧椎动脉正常.1例急性颈动脉完全 闭塞患者,头部MRI:右侧基底节区梗死.颈部血管 MRA:右侧颈内动脉起始部闭塞,左侧颈内动脉,双 侧椎动脉正常.颅内血管MRA:右侧颈内动脉颅内 段及大脑中动脉未显示,左侧大脑中动脉未见异常, 基底动脉环完整,双侧大脑前动脉,大脑后动脉未见 异常. 2.2磁共振波谱检查HMRS检测结果(见 表1). 2.3神经心理学检查慢性双侧颈动脉完全 闭塞患者,MMSE得分29分,MOCA得分24分;3月 后复测MMSE得分30分,MOCA得分27分.慢性 单侧颈动脉完全闭塞患者,MMSE得分22分.急性 颈动脉完全闭塞患者,MMSE得分15分,MOCA得 分8分. 图1双侧慢性颈总动脉完全闭塞患者存在右侧锁 骨下动脉-颈内动脉颅内段侧支途径 图2右侧锁骨下动脉-颈动脉人造血管管旁 路术后的双侧颈动脉闭塞患者SPECT表现 JApoplexyandNervousDiseases,Aoril2008,V0l25,No.2 表1HMRS检测3例患者双侧海马对称部位各代谢产物 3讨论 3.1侧支循环表现目前认为,侧支循环的建 立是慢性颈动脉闭塞的继发效应,是有效预防严重 神经系统局灶病变发生的代偿机制之一.传统的代 偿途径分为3个层次_2J:即通过Willis环的交通动 脉代偿,颈内外动脉的侧支通路的代偿和软脑膜的 代偿,此外脉络膜前动脉及颅外其他分支是少见的 侧支途径.急性单侧颈动脉完全闭塞后,基底动脉 环,左侧大脑中动脉,双侧大脑前动脉及后动脉均无 异常,但闭塞侧颈内动脉颅内段及大脑中动脉未显 示.可见,Willis环交通动脉代偿不完整,存在闭塞 侧后交通动脉开放异常,使闭塞侧大脑中动脉供血 区缺血而发生卒中.在慢性颈动脉完全闭塞患者 中,Willis环的交通动脉代偿完整,提供了大脑前2/ 3的血供.同时,发现存在有不同于传统的侧支代偿 途径:右侧锁骨下动脉一颈内动脉颅内段侧支途径 (subclavianartery—intracranialinternalcarotidartery collateralcirculation,SICC).这支直接由锁骨下动脉 发出至颈内动脉的血管旁路可视为血管自身搭桥. 此次研究发现,在慢性颈动脉闭塞过程中,除存在传 统的侧支循环途径外,血管自身可能产生了类似于 毛细血管再生的代偿能力,出现血管自身搭桥现象. 3.2脑代谢改变特点在慢性颈动脉完全闭 塞的患者中,双侧颈动脉完全闭塞患者行右侧锁骨 下动脉一颈动脉人造血管旁路术前予DSA检查发现 仅右侧存在SICC,故此患者与单侧颈动脉完全闭塞 患者相似,术前双侧大脑半球供血已存在不同.氢 质子磁共振波谱分析(HMRS)技术可以在感兴趣区 对一系列代谢物质种类和数量改变进行活体,无创 测定,如NAA,Cho,Glx,Cr等J.这些指标可直观 反映神经元和神经胶质细胞的代谢状态:NAA主要 存在于神经元和轴索内,由线粒体合成,其含量多少 可以作为检测神经元密度及功能状况的标志物;Cho 反映脑内总胆碱量,参与细胞膜的代谢;Glx反映神 经兴奋毒性作用.双侧颈动脉完全闭塞患者中,无 SICC侧较有SICC侧海马的NAA/Cr比值增加 23.6%,Cho/Cr比值增加41.5%,同时在SPECT检 查中发现有SICC侧的大脑半球血流灌注反而下降. 单侧颈动脉完全闭塞患者中,颈动脉完全闭塞侧较 非闭塞侧海马的NAA/Cr比值增加22.5%,Cho/Cr 比值增加29.7%,Glx—c~/Cr比值减少59.7%.这一 结果显示颈动脉闭塞侧/无SICC侧大脑半球的脑功 能较非闭塞侧/有SICC侧有所增强.有学者认为缺 血预处理可能具有脑保护的作用,可避免及减轻进 一 步的脑缺血损伤,但对此种假设的论证仅限于动 物试验,并未运用于活体临床试验.在动物实验中 发现J,缺血预处理有利于脑损伤后结构和功能 恢复的血管周围小胶质细胞数量反应性增多,脑血 管生成及密度增加,起脑保护作用的神经生长因子 表达增强.这与此次的研究结果有很大的相似性. 我们推测,慢性脑缺血过程中,人脑在出现脑组织形 态学改变前,已出现脑内代谢物质的改变,使其功能 增强,以防止出现重大损伤.与急性单侧颈动脉完 全闭塞患者相比,慢性颈动脉闭塞侧/无SICC侧海 马的NAA/Cr,Cho/Cr及Glx—c~/Cr比值较急性颈动 脉闭塞侧均有升高.急性颈动脉闭塞侧海马的 NAA/Cr,Cho/Cr,Glx—a/Cr比值较非闭塞侧下降. 同时,急性单侧颈动脉完全闭塞患者出现闭塞同侧 基底节区脑梗死,除有偏瘫症状外,神经心理学检测 显示存在认知功能障碍.可见,急性颈动脉完全闭 塞患者的脑功能损伤重于慢性颈动脉完全闭塞患 者,且在未出现形态学改变的脑组织中出现脑内代 谢物质的改变,故可能使急性颈动脉完全闭塞患者 表现出比头部MRI所示更多的脑功能损伤症状. 3.3临床特点两例慢性颈动脉闭塞患者均 表现有头晕这一全脑供血不足的非特异性症状,无 中风与神经疾病杂志2008年4月第25卷第2期 明显局灶神经系统及高级脑功能受损的症状及体 征.两者的日常生活,工作均无明显影响.在神经 心理学检测中,两例患者均存在轻度认知功能障碍. 其中,双侧颈动脉完全闭塞患者的MMSE得分正常, MOCA得分提示存在认知功能障碍,其在手术治疗 后,认知功能恢复正常.而急性颈动脉闭塞患者除 出现偏瘫症状以外,其神经心理学检测显示认知功 能损伤较慢性颈动脉闭塞患者重.以上特点提示, 人脑在急性缺血情况下出现严重脑功能损伤,而在 长期慢性缺血情况下出现不可忽视的代偿能力.目 前将未出现明显神经系统及高级脑功能受损症状体 征的慢性颈动脉完全闭塞称为无症状性慢性颈动脉 完全闭塞,未将轻度认知障碍等亚临床表现考虑在 内.但必须提出的是,人脑的代偿是有限的,随着年 龄的增长,出现代偿不全.这种代偿不全以头晕为 首发表现,作为非特异性主诉易在临床诊治中被忽 视.同时,出现了仅能通过神经心理学检测才能发 现的认知障碍r9].当不全代偿得到改善后,非特异 性主诉及亚临床表现可得到缓解.对于此种患者临 床表现的改变特点仍需进一步的大样本临床探讨研 究.此外,在神经心理学检测中发现,MOCA量表较 MMSE量表对认知功能改变的识别更敏感. 3.4治疗双侧颈动脉完全闭塞患者行右侧 锁骨下动脉.颈动脉人造血管旁路术,进一步改善了 右侧大脑半球血供.术后1个月行HMRS检查发 值减少12 现,手术侧较未手术侧海马的Glx-a/Cr比 倍,但双侧海马NAA/Cr比值及Cho/Cr比值的变化 与未经手术治疗的慢性单侧颈动脉完全闭塞患者双 侧海马NAA/Cr及Cho/Cr比值的变化相同.随访 其术后认知功能,呈现好转趋势.手术治疗使此患 者的认知功能出现可逆性恢复,同时也改善了脑的 代谢功能,且神经毒性物质先于神经元出现改变. 可见,对此类患者进行外科干预治疗可能有助于改 善认知功能及脑代谢,但仍需进行进一步的临床研 究. 综上所述,慢性颈动脉完全闭塞患者可建立侧 支循环,避免严重的脑功能损伤.运用HMRs检查 及神经心理学检测,特别是更为敏感的量表能更完 整的了解其脑代谢及全脑功能变化情况.慢性颈动 脉完全闭塞患者虽然头部MRI无异常改变,但认知 功能及脑内代谢物质已产生变化,早期发现和干预 可使其逆转,在临床工作中需得到足够的重视.随 着HMRS技术的成熟和发展,其在神经疾病诊断中 的运用日益广泛.运用此项技术对无症状性慢性颈 动脉完全闭塞患者的脑内代谢物质进行研究,有望 使其成为发现此类疾病早期脑功能改变的有效辅助 手段. [参考文献] [1]VemiefiF,PasqualettiP,MatteisM,eta1.Effectofcollateralblood flowandcerebralvasomotorreactivityontheoutcomeofcarotidartery occlusion[J].Stroke,2001,32(7):1552—1558. [2]赵云辉,马着彬,庄磊,等.单侧和双侧颈内动脉狭窄或闭塞侧 支循环途径的研究[J].影像诊断与介入放射学,2006,15(4): l55—158. [3]江文字,吕泽平,谢海群.轻度认知障碍和Alzheimer病的磁共振 质子波谱(1H—MRS)研究[J].中风与神经疾病杂志,2005,22 (6):560361. [4]DenkerSP,jiS,DinqmanA,eta1.Macrophagesal’ecomprisedofresi— dentbrainmicroglianotinfiltratingperipheralmonocytesacutelyafter neonatalstroke[J].JNeurochem,2007,100(4):893004. [5]陆华宝,李林.脑巨噬细胞/d,胶质细胞在中枢神经系统疾病或 损伤修复中的作用[J].中国康复理论与实践,2002,8(3):136— 139. [6]巴迎春,王廷华,潘兴华,等.慢性脑缺血大鼠大脑皮质中的神经 生长因子表达[J].解剖学杂志,2005,28(6):663-666. [7]刘勇,胡明均,刘开胜,等.血管内皮生长因子及其基因对缺血 脑组织保护作用与Bax和Bcl-2表达的相关性[J].中国临床康 复,2004,8(28):6063-6064. [8]JohnstonSC,O’MearaES,ManolioTA,eta1.Cognitiveimpairment anddeclineal’eassociatedwithcarotidarterydiseaseinpatientswith— outclinicallyevidencecerebrovasculardisease[J].Ann[ntemMed, 2004,140:237-247. [9]MathiesenEB,WaterlooK,JoakimsenO,eta1.Reducedneumpsycho— logicaltestperformanceinasymptomaticcarotidstenosis:thetrom$o study[J].Neurology,2004,62:695-701.