【指南解讀】腦小血管病影像標(biāo)志共識 New standard of neuroimaging markers of cerebral small vessel disease 徐 群 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 摘要 腦小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)是老化的常見伴隨疾病,并且常與神經(jīng)退行性疾病并存,可加劇認(rèn)知障礙和軀體殘疾。由于在CSVD 影像學(xué)特征術(shù)語的命名、定義、影像采集和分析以及科學(xué)報告等方面均缺乏一致性,因此阻礙了相關(guān)研究的發(fā)展。2012 年,由全球相關(guān)領(lǐng)域的專家組成的神經(jīng)影像研究專家組發(fā)布共識指南,確立了代表CSVD 6 種關(guān)鍵性損傷的神經(jīng)影像標(biāo)志的術(shù)語及其定義,并對影像采集及科學(xué)報告的一致性提出了指導(dǎo)意見。這6 種CSVD 神經(jīng)影像標(biāo)志包括近期皮質(zhì)下小梗死、假定血管源性的腔隙灶、假定血管源性的白質(zhì)高信號、血管周圍間隙、腦微出血和腦萎縮。應(yīng)在臨床實踐及相關(guān)研究中,充分應(yīng)用這份共識指南,從而促進(jìn)CSVD 的影像學(xué)診斷、影像采集和分析以及科學(xué)報告的標(biāo)準(zhǔn)化。
腦小血管?。?span>cerebral small vessel disease,CSVD)是引發(fā)癡呆的最常見病因,亦是引發(fā)混合性癡呆的主要因素,且1/5 的卒中是由CSVD 引起的。臨床上常見的神經(jīng)退行性疾病,如阿爾茨海默?。?span>Alzheimer’s disease,AD),在老年人群中通常與腦血管病并存。CSVD 與AD 有著共同的危險因素,且均可導(dǎo)致認(rèn)知障礙和癡呆,臨床上難以鑒別血管性認(rèn)知障礙(vascular cognitive impairment,VCI) 與AD。CSVD 的傳統(tǒng)磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)表現(xiàn)包括近期皮質(zhì)下小梗死、MRI 白質(zhì)高信號、腔隙灶、血管周圍間隙(perivascular space,PVS)、腦微出血(cerebral microbleed,CMB)及腦萎縮[1]。然而,有關(guān)這些損傷的專業(yè)術(shù)語及其定義在不同的研究中存在顯著差異,因此很難對不同的研究進(jìn)行比較,同時也不利于對這些損傷的危險因素、病理生理及臨床結(jié)局等進(jìn)行深入探討。同一種損傷在各項研究中因定義不同而導(dǎo)致分類不同,例如小空腔(small cavity)在不同研究中被分別定義為PVS 或腔隙灶[2]。急性CSVD 及其相關(guān)損傷的臨床結(jié)局各不相同,且不同病因的病損發(fā)生融合后,在MRI 上可有相似的后期表現(xiàn),這些均妨礙了對研究數(shù)據(jù)的解讀。在多中心研究中,采用標(biāo)準(zhǔn)化的名詞及其定義,并規(guī)范影像學(xué)檢查及分析的方法,有助于在最大程度上消除上述因素對研究的不利影響。此外,將這些標(biāo)準(zhǔn)化措施應(yīng)用于臨床實踐,可以進(jìn)一步提高早期認(rèn)知障礙患者的診斷及其病因的明確。2006 年,美國國立神經(jīng)疾病和卒中研究所(National Institute of Neurological Disorders and Stroke,NINDS)和加拿大卒中網(wǎng)(Canadian Stroke Network,CSN) 提出了CSVD 分型的神經(jīng)影像共識,并將其作為VCI 研究標(biāo)準(zhǔn)化的一項進(jìn)展[3] ;2011 年,美國心臟協(xié)會(American Heart Association,AHA)提出的一條科學(xué)陳述將CSVD 或卒中的神經(jīng)影像證據(jù)作為疑似輕度VCI 和癡呆患者的診斷標(biāo)準(zhǔn)之一,并推薦將神經(jīng)影像應(yīng)用于VCI 臨床研究[4]。 然而,上述指南均未對CSVD 的神經(jīng)影像表現(xiàn)進(jìn)行全面闡釋,也未提及CSVD 的病理生理及病損評估內(nèi)容。事實上,有關(guān)這方面的研究已取得了顯著的進(jìn)展。2011 年, 英國醫(yī)學(xué)研究委員會(Medical Research Council,MRC)、德國神經(jīng)退行性疾病中心(German Center for Neurodegenerative Diseases,DZNE)和加拿大衛(wèi)生研究院(Canadian Institutes of Health Research,CIHR)建立了神經(jīng)退行性疾病精英中心;2012 年3 月,從該中心的核心專家組成員中遴選出神經(jīng)影像研究專家組成員,確立了代表CSVD 6 種關(guān)鍵性損傷的神經(jīng)影像標(biāo)志的術(shù)語及其定義,并對影像采集標(biāo)準(zhǔn)及科學(xué)報告的一致性提出了指導(dǎo)意見,并形成共識指南[5]。本文即對該共識指南中有關(guān)CSVD 神經(jīng)影像標(biāo)志術(shù)語的定義、影像采集及分析以及科學(xué)報告的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行介紹及說明。 1 CSVD 的定義 CSVD 習(xí)慣上多指腦的小動脈或穿支動脈病變導(dǎo)致的臨床上和影像學(xué)上的異常表現(xiàn)。關(guān)于腦小血管的定義,曾經(jīng)探討過按照管徑大小來界定穿支動脈和小動脈。然而,在已發(fā)表的研究中,對管徑大小的界定不一致,且與影像學(xué)表現(xiàn)的對應(yīng)度不佳。因此,2012 年的共識指南決定采用小動脈(arteriole)這一名詞來指代在CSVD 中受累的小穿支動脈和小動脈。 2 CSVD 6 種關(guān)鍵性損傷的神經(jīng)影像標(biāo)志的定義 代表CSVD 6 種關(guān)鍵性損傷的神經(jīng)影像標(biāo)志包括近期皮質(zhì)下小梗死、假定血管源性的腔隙灶、假定血管源性的白質(zhì)高信號、血管周圍間隙、腦微出血和腦萎縮,其定義及神經(jīng)影像特征見表1。
有臨床證據(jù)的近期皮質(zhì)下小梗死,通常被稱為腔隙性卒中(lacunar stroke)或腔隙綜合征(lacunar syndrome),占全部缺血性卒中的25% ;而無癥狀的近期皮質(zhì)下小梗死,則被稱為安靜腦卒中(silent cerebral infarct),偶然會被影像學(xué)檢查意外地捕捉到。此外,尚不明確病因的多達(dá)30% 的臨床表現(xiàn)為腔隙綜合征的患者,似乎并不伴有可見的皮質(zhì)下小梗死[6]。由此表明,MRI 對這些梗死灶的檢測并不十分敏感。此外,一些研究的結(jié)果已表明,皮質(zhì)下小梗死的結(jié)局可能存在差異,包括演變成腔隙灶、非腔隙的T2 加權(quán)高信號或在普通MRI 序列圖像上未見明顯異常。近期皮質(zhì)下小梗死演變?yōu)榍幌对畹谋壤秊?8% ~ 94%[7-8]。盡管目前尚不清楚皮質(zhì)下小梗死的發(fā)病機(jī)制,但少數(shù)病理學(xué)研究顯示皮質(zhì)下小梗死與小動脈阻塞有關(guān),皮質(zhì)下小梗死可發(fā)生在小動脈或者進(jìn)入腦內(nèi)側(cè)的穿支動脈的灌注區(qū)域。MRI 研究表明,近期皮質(zhì)下小梗死在急性期的軸位剖面直徑> 15 mm(是假定血管源性的腔隙灶的通常界值),甚至達(dá)20 mm。有證據(jù)表明,在MRI 冠狀位和矢狀位圖像上,皮質(zhì)下小梗死和腔隙灶的直徑> 20 mm。 2.1.1 與近期皮質(zhì)下小梗死相關(guān)的名詞術(shù)語 歷史上,與近期皮質(zhì)下小梗死相關(guān)的名詞術(shù)語多達(dá)159 個,最常見的是腔隙性梗死和腔隙性卒中。2012 年的共識指南采用“近期皮質(zhì)下小梗死”這一術(shù)語,而去除了“腔隙”這一詞,這是因為有證據(jù)表明,并不是所有的皮質(zhì)下小梗死都會發(fā)展至“腔隙”(“小腔”)。 2.1.2 近期皮質(zhì)下小梗死的定義 2012 年的共識指南建議采用“近期皮質(zhì)下小梗死”這一術(shù)語,系指神經(jīng)影像學(xué)證據(jù)顯示有1條穿支動脈供血區(qū)域的近期梗死,且伴有與數(shù)周前發(fā)生的腦損傷一致的影像學(xué)特征或臨床綜合征表現(xiàn)。加入“近期”這一詞,是為了對應(yīng)“伴有與數(shù)周前發(fā)生的腦損傷一致的影像學(xué)特征或臨床綜合征表現(xiàn)”。之所以采用“近期”而非“急性”的表述,是為了說明該損傷發(fā)生于最近數(shù)周,而不僅局限于超急性期。采用“小”這個詞則表明損傷在軸向平面上的最大直徑≤ 20 mm,盡管供應(yīng)某些損傷區(qū)域的血管在冠狀面上的直徑更大[9]。直徑> 20 mm 的 基底節(jié)和內(nèi)囊病變可能會同時影響數(shù)條穿支動脈的供血區(qū)域,所以不應(yīng)被歸入皮質(zhì)下小梗死,而應(yīng)被稱為紋狀體內(nèi)囊梗死,是特有病因梗死的一個亞型[10]。與此相似,前脈絡(luò)膜動脈梗死的病因?qū)W也有其獨(dú)特性,可通過病灶所處部位(尾狀核頭部)及形狀(大多為“逗號”形狀)進(jìn)行識別,所以也不應(yīng)被歸入皮質(zhì)下小血管病。與血管源性的腔隙灶不同,對于皮質(zhì)下小梗死病灶大小的界定無下限,這是因為利用彌散加權(quán)成像可以鑒別新近小梗死與PVS。 2.2 假定血管源性的腔隙灶 FISHER[11] 曾指出,CSVD 最初的特征是腔隙(孔),最初使用的是法語單詞,意為小的充滿液體的腔,被認(rèn)為標(biāo)志著腦部小梗死的可治愈階段;此后,這一法語單詞被英語所收納,并隨著語言的演變,由“前腔隙期”演化成“腔隙性梗死”,其神經(jīng)病學(xué)特征也轉(zhuǎn)變成了“腔隙綜合征”。腔隙性腦梗死在無癥狀老年人的影像中很常見,其跟卒中、步態(tài)不穩(wěn)和癡呆的風(fēng)險增加有關(guān)。大多數(shù)的腔隙性腦梗死是由皮質(zhì)下小梗死引起的(臨床上可有癥狀或無癥狀),但部分也可由腦深部少量出血所致[12]。 2.2.1 與假定血管源性的腔隙灶相關(guān)的名詞術(shù)語歷史上,人們曾使用過100 多個名詞術(shù)語來描述假定血管源性的腔隙灶,最常見的是腔隙、腔隙性卒中和安靜腦梗死。2012 年的共識指南提出了“假定血管源性的腔隙灶”這一術(shù)語,可以將假定血管因素的腔隙病變與其他小的腔隙灶進(jìn)行鑒別,允許存在一定程度的不確定性,這是因為無論是缺血性還是出血性病變,常會存在缺少急性期影像學(xué)資料的情況。 2.2.2 假定血管源性的腔隙灶的定義 2012 年的共識指南將假定血管源性的腔隙灶定義為1 個充滿液體(MRI 信號與腦脊液相似)的圓形或卵圓形的腔,直徑為3 ~ 5 mm,并與前期1 條穿支動脈供血區(qū)域的急性深部腦梗死或出血相一致;在液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(fluidattenuated inversion recovery,F(xiàn)LAIR) 序列圖像上,假定血管源性的腔隙灶通常會表現(xiàn)出與腦脊液相似的低信號,其周圍則圍繞一圈高信號;但是,并非所有的腔隙灶都會表現(xiàn)出高信號。當(dāng)腔隙灶通過白質(zhì)高信號區(qū)域時,高信號可以圍繞血管周圍間隙;而在某些情況下,盡管在MRI 圖像上可見腦脊液樣的信號強(qiáng)度,但在FLAIR 序列圖像上,中央腔的液體信號并不總是受到完全的抑制,所以病變可以表現(xiàn)出全部高信號,但在其他序列如T1 和T2 加權(quán)圖像上,可以表現(xiàn)出腦脊液樣的信號變化[8]。在診斷時,應(yīng)將假定血管源性的腔隙灶與血管周圍間隙進(jìn)行區(qū)分;鑒于直徑< 3 mm 的病變是血管周圍間隙的可能性較大,因此建議按照直徑來區(qū)分這2 種病變[13]。假定血管源性的腔隙灶的最大直徑≤ 15 mm,不同于近期皮質(zhì)下小梗死灶20 mm 直徑的界定值,這是因為陳舊性梗死灶的直徑小于新的梗死灶。 2.3 假定血管源性的白質(zhì)高信號 MRI T2 加權(quán)圖像上表現(xiàn)為高信號的雙側(cè)對稱的白質(zhì)病變在老年人中很常見,盡管與腦血管病和血管危險因素密切相關(guān),但是有關(guān)白質(zhì)病變的發(fā)病機(jī)制仍不明確,目前認(rèn)為可能與多種因素有關(guān)[14]。 2.3.1 與假定血管源性的白質(zhì)高信號相關(guān)的名詞 術(shù)語 :歷史上,用于描述白質(zhì)高信號的名詞術(shù)語有50 個,最常見的是腦白質(zhì)疏松、白質(zhì)病變、白質(zhì)高信號和白質(zhì)腦病。2012 年的共識指南提出了“假定血管源性的白質(zhì)高信號”這一術(shù)語,排除了由其他疾病如多發(fā)性硬化或腦白質(zhì)營養(yǎng)不良所致的白質(zhì)病變。 2.3.2 假定血管源性的白質(zhì)高信號的定義 假定血管源性的白質(zhì)高信號的影像學(xué)特征是在T2 加權(quán)圖像上表現(xiàn)為高信號,在T1 加權(quán)圖像上表現(xiàn)為等信號或低信號(盡管不像腦脊液的信號強(qiáng)度那么低),并取決于影像序列參數(shù)及病變程度。除非特別說明,皮質(zhì)下灰質(zhì)病變或腦干病變不歸入白質(zhì)高信號。此外,推薦將皮質(zhì)下高信號作為一個可接受的替代性集合名詞,用于表示任何非皮質(zhì)高信號,包括白質(zhì)、深部灰質(zhì)及腦干;采用白質(zhì)低衰減或白質(zhì)低密度來表示CT 圖像上的白質(zhì)病變。 2.4 PVS PVS 是圍繞動脈、小動脈、靜脈、小靜脈的腦外液體間隙的延伸。由于PVS 自腦表面進(jìn)入或穿過腦實質(zhì),因此可以通過片狀的軟腦膜進(jìn)行追蹤[15]。隨著患者年齡的增長,PVS 變得日益明顯,尤其是腦底部的PVS[16]。一些研究表明,擴(kuò)大的PVS 與認(rèn)知功能降低有關(guān)[17]。 2.4.1 與PVS 相關(guān)的名詞術(shù)語PVS 的同義詞包括Virchow–Robin 間隙和3 型腔隙或篩(位于基底節(jié)區(qū)時),這些名詞術(shù)語均被用于描述可見的PVS。 2.4.2 PVS 的定義 2012 年的共識指南將PVS 定義為當(dāng)穿過灰質(zhì)或白質(zhì)時,其走向與常見血管走向一致的充滿液體的間隙。在所有影像序列中,這些間隙與腦脊液的信號強(qiáng)度相同,在與血管走向平行的層面上呈線性,在與血管走向垂直的層面上呈圓形或卵圓形,直徑約< 3 mm ;通常在基底節(jié)下部很明顯,可見其向心穿過半球白質(zhì)進(jìn)入中腦,但是在小腦中較少見。這些間隙可以表現(xiàn)出局部的擴(kuò)大,有時甚至可以擴(kuò)大至直徑為10 ~ 20 mm,甚至表現(xiàn)出聚集效應(yīng)。PVS 必須與假定血管源性的腔隙灶進(jìn)行鑒別。與假定血管源性的腔隙灶相比,病理狀態(tài)下PVS 的直徑通?!?3 mm[18],并且在T2 加權(quán)圖像或FLAIR 序列圖像上不表現(xiàn)為圍繞著充滿液體的間隙的高信號圈,除非間隙跨越了白質(zhì)高信號區(qū)。 2.5 CMB 在順磁敏感的序列如T2 加權(quán)梯度回聲或磁敏感加權(quán)序列圖像上,CMB 表現(xiàn)為小的低信號病變,通常位于皮質(zhì)- 皮質(zhì)下交界處、大腦半球的深部灰質(zhì)和白質(zhì)以及腦干和小腦。CMB 與CSVD和AD 有關(guān),但是目前還不明確CMB 與認(rèn)知障礙的關(guān)系[19]。 2.5.1 與CMB 相關(guān)的名詞術(shù)語 歷史上,曾經(jīng)使用了20 個不同的名詞術(shù)語來描述CMB。目前,最常用的是微出血,其次是CMB。2012 年的共識指南建議統(tǒng)一使用CMB 這一術(shù)語。 2.5.2 CMB 的定義 CMB 在MRI T2 加權(quán)圖像上或其他序列圖像上表現(xiàn)為小的(通常直徑為2 ~ 5 cm,有時可達(dá)10 mm)散在信號,對磁化效應(yīng)敏感;但在CT、FLAIR 序列和T1 加權(quán)圖像上不顯示。當(dāng)T2 加權(quán)圖像上可以清晰顯示CMB 時,表現(xiàn)為圓形或卵圓形的同質(zhì)低信號。在1.5 T 和3.0 T 梯度回聲序列圖像上,CMB 的直徑通常為2 ~ 5 mm,有時可達(dá)10 mm。此外,還可以通過磁敏感加權(quán)成像來評估CMB,對CMB 與自發(fā)性顱內(nèi)深部少量出血進(jìn)行鑒別。自發(fā)性顱內(nèi)深部少量出血的范圍較大,表現(xiàn)為一個不規(guī)則的囊腔,其在T1 和T2 加權(quán)及FLAIR 序列圖像上均可顯示。 2.6 腦萎縮 腦萎縮可以是廣泛性或局灶性的(僅影響特殊腦葉或特定腦區(qū)域,如海馬)、對稱或非對稱性的,或者具有組織選擇性(如白質(zhì))。腦萎縮的病理學(xué)變化存在異質(zhì)性,包括神經(jīng)元缺失、皮質(zhì)變薄、伴有白質(zhì)稀疏和減少的皮質(zhì)下血管病、小動脈硬化、靜脈膠原病及繼發(fā)性神經(jīng)退行性病變等[20]。因此,血管病變應(yīng)被納入腦萎縮的相關(guān)研究中,用于評估腦血管損害的負(fù)擔(dān)。 2.6.1 與腦萎縮相關(guān)的名詞術(shù)語 歷史上,曾經(jīng)使用過的相關(guān)名詞術(shù)語包括腦萎縮和腦體積減少等。2012 年的共識指南建議采用腦萎縮這一術(shù)語。在討論腦萎縮的時候,還應(yīng)明確萎縮發(fā)生的腦亞區(qū),如海馬等。 2.6.2 腦萎縮的定義 2012 年的共識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(guān)的腦容積減少。推測腦組織減少是由腦溝(周圍)和腦室(中心)相對于顱內(nèi)容積的擴(kuò)大所引起的。在橫截面成像時,經(jīng)常可以發(fā)現(xiàn)由皮質(zhì)梗死導(dǎo)致的腦組織減少,應(yīng)將此與由彌漫性病程導(dǎo)致的局灶性或全面性腦萎縮進(jìn)行鑒別。 3 影像學(xué)結(jié)果的評定 2012 年的共識指南建議,如有可能的話,特別是在開展大規(guī)模的觀察性臨床試驗及相關(guān)研究中,應(yīng)當(dāng)至少由1 名富有經(jīng)驗的影像學(xué)專家對影像學(xué)結(jié)果進(jìn)行解讀和評定。在擁有多名影像學(xué)評定專家的研究中,應(yīng)對各評定者之間的可信度進(jìn)行評估。如果研究人員利用電腦自動化方法進(jìn)行影像學(xué)分析,就應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)進(jìn)行人工校正的重要性。 4 神經(jīng)影像科學(xué)報告的標(biāo)準(zhǔn) 建議研究人員在今后的研究中,使用2012年共識指南推薦的相關(guān)名詞術(shù)語;同時,使用公認(rèn)的研究評價標(biāo)準(zhǔn),以使各研究之間具有可比性。 5 展 望 影像學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及影像采集及影像后處理的標(biāo)準(zhǔn)化提高了CSVD 的影像學(xué)診斷水平,為闡明CSVD 在神經(jīng)退行性病變中的作用及其發(fā)病機(jī)制提供了臨床依據(jù)。CSVD 的病理學(xué)變化存在異質(zhì)性,但相關(guān)的病理學(xué)研究資料卻十分有限,并且缺乏理想的動物模型。臨床影像學(xué)研究在當(dāng)前的CSVD 病理機(jī)制研究中,是一種十分重要且可靠的研究手段。目前,國內(nèi)外有關(guān)CSVD 病理機(jī)制研究的數(shù)據(jù)大多局限于某一方面,而缺乏整合性的研究設(shè)計。隨著新的MRI 分析技術(shù)的發(fā)展及標(biāo)準(zhǔn)化工作的推進(jìn),今后可以聯(lián)合應(yīng)用多模式MRI、正電子發(fā)射計算機(jī)斷層攝影術(shù)(positronemission computed tomography,PET) 淀粉樣蛋白成像、血液及腦脊液生物標(biāo)志物檢測等手段及開展縱向隨訪,進(jìn)一步推進(jìn)腦血管病和退行性病變的病理機(jī)制及其相互作用的研究。
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