脑分水岭梗死的解剖和分型

28 2月

分水岭(watershed),本为地理学名词,是指两个流域分界的山脊或高原。也叫分水线;也用来比喻不同事物的主要分界。

自然界中的分水岭长这样子(图1):

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图1 鼎鼎大名的澳大利亚大分水岭示意图

大脑里的“分水岭”长这样子(图2):

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图2 脑内分水岭示意图

两者有没有很像呢?

分水岭脑梗死,也称为脑分水岭梗死(cerebral watershed infarction,CWSI)/边缘带脑梗死(border zone infaction),是指脑内相邻动脉供血区之间的边缘带发生的脑梗死。

让我们再看一张较为“立体”的示意图(图3),加深一下分水岭脑梗死的印象。可以将脑动脉看作河流,相邻流域分界的地方,因为某些原因(比如主干水量不足),可能发生河流的断流导致大旱,便出现了分水岭脑梗死。

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图3 图A显示了1.大脑前动脉供血区,2.大脑中动脉供血区,3.大脑后动脉供血区。图B显示了脑内分水岭区(箭头)及分水岭脑梗死(黑色椭圆)

脑分水岭梗死的分类

根据脑内血液循环分布特点,脑分水岭梗死总体上分为皮质型和皮质下型两大类(图4)。

皮质型脑分水岭梗死又可进一步分为皮质前型脑分水岭梗死、质后型脑分水岭梗死以及皮质上型脑分水岭梗死(图4)。

皮质下型脑分水岭梗死可进一步分为皮质下前型、皮质下后型、皮质下侧型、皮质下上型以及皮质下下型脑分水岭梗死(图4)。

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图4 脑分水岭梗死的分类

脑分水岭梗死的病因及发病机制

体循环低血压

脑循环在体循环中位置最高,脑组织对缺血缺氧敏感;脑分水岭区侧枝循环不丰富,容易受体循环或有效循环血量的影响而发生缺血性坏死,即脑分水岭梗死(图5)。

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图5 16岁男性,既往体健。咳嗽2周发热4天入院,住院期间因呼吸衰竭及肺出血导致低灌注及血容量下降,DWI及FLAIR示双侧分水岭区急性梗死灶。

具体包括心脏骤停、休克、严重脱水、降压药过量、直立性低血压发作、严重的心律失常、心脏外科手术、降压药过量、麻醉药过量、低氧血症等。体循环低血压引起的脑分水岭梗死通常表现为双侧的脑分水岭梗死,多表现为双侧皮质后型脑分水岭梗死(图5),也可见皮质前型和皮质下脑分水岭梗死,还可见小脑分水岭梗死。并且,心脏手术后缺血性卒中常见的类型是脑分水岭梗死。

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图5 双侧皮质后型脑分水岭梗死

脑主要动脉严重狭窄或闭塞

动脉粥样硬化等原因可导致颈动脉狭窄或闭塞,多数病变发生在颈内动脉起始部。当狭窄达正常管腔的50%以上时,血管远端的压力受到影响。在此基础上存在血流动力学紊乱、栓子脱落及不健全的侧枝循环时容易导致脑分水岭梗死的发生。颈内动脉严重狭窄或闭塞所致的脑分水岭梗死,多为一侧性(图6)。在严重的颈内动脉疾病中,脑分水岭梗死的发生率为19%-64%。

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图6 单侧的脑分水岭梗死MRI

国外研究认为,皮质下型脑分水岭梗死主要与颈内动脉严重狭窄或闭塞所导致的血流动力学障碍有关,认为皮质下型脑分水岭梗死是颈内动脉疾病的一个标志。而国内研究表明,大脑中动脉狭窄或闭塞是脑分水岭梗死最常见的原因,其次是颈内动脉狭窄或闭塞。可能是由于东西方人种不同动脉硬化的病变部位不同。

此外,蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛也可引起脑分水岭梗死。可逆性脑血管收缩综合征,特别容易发生脑分水岭梗死,认为其机制是狭窄血管远端严重的低灌注所致。

微栓子栓塞

用TCD栓子监测技术结合DWI影像研究表明,微栓子栓塞是脑分水岭梗死的重要发病机制之一。微栓子进入脑表面动脉,造成分水岭区终末血管缺血,持续一定的时间和达到一定的程度时,可导致脑分水岭梗死的发生(图7)。

微栓塞引起的脑分水岭梗死常位于大脑前动脉与大脑中动脉交界处,可选择性的进入与其管径适合的分水岭区软脑膜血管。微栓子的来源包括心脏附壁血栓、大动脉粥样硬化斑块、胆固醇结晶、癌瘤栓子等。

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图7 微栓子引起脑分水岭梗死示意图

▎血液流变学异常

红细胞变形能力障碍是引起微循环障碍的主要因素。血流变异常、镰状红细胞症、真性红细胞增多症、DIC等疾病极易发生脑分水岭梗死(图8)。

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图8 一名19岁嗜酸性粒细胞增多症患者发生的脑分水岭梗死

栓子清除率下降

最近的研究表明,脑分水岭梗死是脑低灌注和微栓塞共同作用的结果。皮质下型脑分水岭梗死,主要是由于循环衰竭导致的脑局部低灌注所致,皮质型分水岭梗死主要是由于微栓塞所致。不同类型的脑分水岭梗死可能存在不同的发病机制,或多种机制参与发病而以某种机制为主。

后交通动脉的解剖变异

后交通动脉连接颈内动脉与椎-基底动脉,是Willis环的前后半环的通路。一侧颈内动脉闭塞后,患者脑灌注依赖来源于另一侧的侧枝血流,主要通过Willis环完成。据报道,如果同侧后交通动脉直径≥1mm,则可保护脑灌注,避免脑分水岭梗死的发生;如果同侧后交通动脉直径<1mm或缺如,则容易发生脑分水岭梗死。

脑分水岭梗死常见临床表现

皮质型脑分水岭梗死

皮质前型脑分水岭梗死

皮质前型脑分水岭梗死,发生于大脑前动脉与大脑中动脉皮质支交界处(额叶)。呈带状或楔形,带状多在侧脑室上方出现,楔形尖端朝向侧脑室,底朝向皮质软脑膜。

临床表现为以上肢为主的中枢性偏瘫及偏身感觉障碍,一般无面舌瘫,可有情感障碍、强握反射和局灶性癫痫。优势侧病变可出现经皮层运动性失语,双侧病变出现四肢瘫、认知功能障碍等。

▎皮质后型分脑分水岭梗死

发生于大脑后动脉与大脑中动脉皮质交界区(颞顶枕交界区)。

以偏盲最常见,多以下象限盲为主。约1/2病例有情感淡漠,可有记忆力减退和Gerstmann综合征(角回受损)。优势侧病变出现认字困难和经皮层感觉性失语,非优势侧偶见体象障碍。

皮质下型脑分水岭梗死

皮质下前型脑分水岭梗死

大脑前动脉Heubner回返支与豆纹动脉分水岭区的脑梗死。病灶位于侧脑室前角外侧、尾状核头部、内囊前肢及壳核前部。

皮质下后型脑分水岭梗死

脉络膜前动脉、豆纹动脉及丘脑膝状体动脉供血区的交界区。病变位于内囊后肢附近,表现为不同程度的偏身感觉障碍。

皮质下上型脑分水岭梗死

大脑中动脉皮层支与豆纹动脉之间的分水岭梗死。位于侧脑室体旁的放射冠脑组织。表现为轻偏瘫及构音障碍。

皮质下外侧型脑分水岭梗死

豆纹动脉外侧支、脉络膜前动脉深穿支与岛叶动脉之间的分水岭梗塞,位于壳核外侧和脑岛之间,表现为纯运动性轻偏瘫。

本期推送之后,你是否对脑分水岭梗死有了新的认识?下期我们接着学习脑分水岭梗死诊治策略。
最后,写给分水岭的三行诗:

穿过山脊

侧支相会

只为山山水水丰沛

参考文献

[1] 中华医学会神经病学分会睡眠障碍学组.中国快速眼球运动睡眠期行为障碍诊断与治疗专家共识[J].中华神经科杂志,2017,50(8):567-571.

[2] Pagano G1, De Micco R1, Yousaf T, et al. REM behavior disorder predicts motor progression and cognitive decline in Parkinson disease. Neurology. 2018;91(10):e894-e905. doi: 10.1212/WNL.0000000000006134.

[3] Mantovani S, Smith SS, Gordon R, et al. An overview of sleep and circadian dysfunction in Parkinson’s disease. Journal of Sleep Research. 2018;27(3):e12673. doi: 10.1111/jsr.12673.

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