邱雷雨，龚向阳

（1.浙江诸暨市人民医院放射科，浙江 诸暨 311800；2.浙江省人民医院放射科，浙江 杭州 310014）

脑梗塞高信号血管征与脑血管狭窄及Willis环完整性的相关研究

邱雷雨1，龚向阳2

（1.浙江诸暨市人民医院放射科，浙江 诸暨 311800；2.浙江省人民医院放射科，浙江 杭州 310014）

目的：探讨磁共振FLAIR高信号血管征（HVS）在大脑中动脉供血区脑梗塞患者中的发生特点。方法：回顾性分析急性大脑中动脉供血区脑梗塞患者的影像学资料，按出现症状到行MRI检查时间的不同分为3组，分析总体HVS发生率及各组发生率，比较组间HVS的发生率差异。采用χ2检验分析HVS的发生部位、分布范围及级别与颅底血管狭窄情况及脑梗塞形态的相关性、统计分析不同Willis环类型患者发生HVS的差异。结果：HVS阳性率在≤24 h组为81.82%，2～4 d组为69.35%，5～7 d组为63.41%，HVS总体发生率随时间延长呈下降趋势，然各组间无明显统计学差异。HVS发生随血管狭窄程度增加而增高（P=0.000）。同时，M1段出现HVS时趋向为大片脑梗塞，而M4～5段出现HVS时趋向为散在脑梗塞。Willis环后循环不完整组较完整组出现HVS阳性率显著增高（χ2=7.089，P=0.008）。结论：①HVS在急性大脑中动脉区脑梗塞早期具有较高阳性率，随着时间延长而降低。②脑血管狭窄程度越严重其HVS分布越广泛且级别越高。③M1段出现HVS趋向为大面积脑梗塞，M4～5段HVS趋向为散在小片脑梗塞。④Willis环缺损是脑梗塞形成的一个重要影响因素。Willis环后循环缺损患者HVS发生率显著高于后循环完整者。

脑梗塞；磁共振成像

多模式MRI检查在脑梗塞的早期检出、脑血管状态及缺血半暗带评估方面起着十分重要作用[1-2]。液体抑制反转恢复序列（FLAIR）抑制了脑脊液自由水的信号，极大提高了脑表及脑沟病变的检出率。近年来有学者发现早期脑梗塞病人FLAIR序列中可出现脑沟内点状、管状或蛇纹状的高信号灶，称其为高信号血管征（Hyperintense vessel sign，HVS），Inatomi等[3]认为这一细微影像学征象有时可早于DWI显示超急性脑梗塞，然至今其病理生理机制及临床意义尚未完全明了。本文拟通过影像资料回顾性分析并结合临床资料，探讨HVS与脑梗塞的相关性，并进一步探讨 HVS的发生及与颅底血管狭窄、Willis环完整性的关系及其形成机制和临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2013年3月—2015年3月诸暨市人民医院临床诊断为脑梗塞的患者资料，共计356例。纳入标准：①患者有完整的头颅MRI资料，包括DWI、FLAIR和MRA序列；②脑梗塞类型为非腔隙性、大脑中动脉供血区新近梗塞（7 d以内）；③颈部CTA或颈部彩色多普勒显示颈内动脉颅外段和颈总动脉无狭窄或狭窄＜50%。排除标准：①有明确房颤或心瓣膜等心源性疾病史，临床诊断为血栓性脑梗塞者；②出血性脑梗塞；③图像质量差影响观察者。按纳入及排除标准，剔除其中220例，共计136例纳入本研究。

1.2 检查方法

采用GE Signa EXCITE 1.5T MR扫描仪和多通道头颅线圈。MRI检查包括T1WI、T2WI、FLAIR、DWI和3D-TOF MRA序列。扫描参数：T1WI，TR/ TE=500 ms/30 ms，矩阵256×192，NEX 1次，FOV 24 cm×24 cm；T2WI，TR/TE=4 100 ms/120 ms，矩阵256×192，NEX 1，FOV 24 cm×24 cm；FLAIR轴位，TR/TE/TI=8 000 ms/120 ms/2 000 ms，矩阵320×224，NEX 1，FOV 24cm×24cm；DWI轴位，TR/TE=3000ms/ 130 ms，b值为0，1 000 s/mm2，矩阵128×128，FOV 24 cm×24 cm，以上各序列层厚5 mm，间距1.5 mm；3D-TOF MRA，TR/TE=20 ms/3.2 ms，层厚1.0 mm，FOV 24cm×24cm，矩阵128×128，NEX 3，FOV 24cm× 24 cm。

1.3 影像学分析及统计学方法

1.3.1 病例资料分组

根据出现临床症状到MRI检查时间不同，分成3组。24 h内组，2～4 d组，5～7 d组。再按有无HVS分组结合其血管狭窄部位程度、HVS级别及部位、脑梗塞形态、Willis环类型进行比较分析。

1.3.2 HVS的判断、分级标准及分段情况

HVS定义为FLAIR序列上超过1个轴向或冠状层面上邻近灰质表面蛛网膜下腔蛇纹状、管状或点状的高信号影[4]。根据Liu等[5]提出的标准将大脑中动脉供血区HVS分布情况分为0～3级：0级，无HVS；1级，HVS局限于外侧裂区；2级，HVS分布于外侧裂及颞枕叶区域；3级，HVS分布在2级基础上扩展到额顶叶脑沟内。按HVS分布位置不同：M1段出现HVS征象的标记为HVS M1，M2段出现HVS标记为HVS M2，M3段出现HVS标记为HVS M3，M4/5段出现HVS标记为HVS M4/5。

1.3.3 颅底血管狭窄分级及脑梗塞形态评判

根据颅内动脉管腔狭窄程度分4级[6]：0级，颅内动脉系统无异常；1级，动脉硬化，管壁不规则，呈串珠状改变；2级，动脉狭窄，管腔节段狭窄，远端分支减少，少数表现为该动脉血流中断，但其远端仍显影；3级，动脉闭塞表现为MRA血流中断和远端不显影。脑梗塞形态为着重反应梗塞面积且易于简单分辨：分为散在与大片两种类型，“散在”定义为单发或多发小点片状DWI高信号，其最大面积＜5 cm，“大片”定义为连续面积≥5 cm或超过一个脑叶的DWI高信号。

1.3.4 Willis环类型分类标准

根据张致身等[7]对Willis环分型：Willis环Ⅰ型，前后交通动脉完整；Willis环Ⅱ型，前交通动脉完整，后交通动脉不完整；Willis环Ⅲ型，前循环不完整，后循环完整；Willis环Ⅳ型，前后循环均不完整（图 1）。

图1 Willis环分型示意图。Figure 1.Willis circle type diagram.

以上影像学指标均由两位副主任医师共同阅片后详细记录，意见一致的结果作为最终统计学数据；若两位医师结果不一致时，则与主任医师商讨达成一致后，得出最终的结果并作好记录。

1.3.5 统计学方法

采用列联表χ2检验对不同梗塞发生时间发现HVS阳性的比例、不同HVS级别患者的血管狭窄部位及比例、不同血管狭窄情况与HVS发生比例与级别的关系、不同梗塞部位与HVS关系及HVS与梗塞分布形式的关系、不同Willis环类型的患者与发生HVS的关系等进行分析。采用SPSS 17.0软件，P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 HVS发生与脑梗塞发病时间及颅内血管狭窄部位、程度的相关性

本组136例中，HVS阳性率≤24 h组81.82%（27/33），2～4 d组69.35%（43/62），5～7 d组63.41%（26/41）。结果显示HVS的出现率与脑梗塞发病的病程呈正相关关系，发病 24 h内出现率高达81.82%，随着时间延迟，HVS出现率逐渐下降。

96例出现HVS征象（70.59%）。其中HVS 1级26例，HVS 2级33例，HVS 3级37例。统计发现，96例HVS阳性患者中有95例（99.0%）伴有颈内动脉颅内段或大脑中动脉不同节段狭窄。不同HVS级别患者其血管狭窄出现的部位及比例有统计学差异（P=0.003）（表 1）。分组比较发现，HVS 1级与HVS 3级患者血管狭窄出现的部位及比例有显著统计学差异 （P=0.005），HVS 2级与HVS 3级患者血管狭窄出现的部位及比例有显著统计学差异（P= 0.002）。结果显示HVS 1级患者最常见于大脑中动脉M1段狭窄的患者；HVS 2级及3级最常见于颈内动脉及大脑中动脉M1段狭窄的患者。

表1 不同HVS级别患者的血管狭窄部位及比例

本组 136例患者中，血管狭窄 0级 2例，有50%（1/2）出现HVS；血管狭窄1级25例，有28%（7/25）出现HVS；血管狭窄2级 30例，有53.33%（16/30）出现HVS；血管狭窄3级79例，有89.87%（71/79）出现HVS。分组两两比较发现：血管狭窄程度1级、2级与3级的病例中HVS发生率存在明显差异（P=0.000）。说明总体HVS发生随血管狭窄程度增加而增高，血管闭塞时HVS发生率明显升高。

2.2 脑梗塞形态与HVS发生、级别、部位的相关性

136例脑梗塞患者中，散在65例，大片71例，梗塞散在分布患者中，HVS阳性率为78.46%（51/ 65），略高于梗塞大片分布患者63.38%（45/71），且梗塞散在分布患者中出现HVS 3级的比例要显著高于梗塞大片分布的患者（40.00 vs 15.49，P＜0.05）。

将96例有HVS阳性征象者纳入进一步研究，经统计发现，当M1段出现HVS征象时，其梗塞的形态极少出现散在梗塞，更趋向于出现大片梗塞（图2）；当M4/5段出现HVS征象时，其梗塞形态极少出现大片梗塞，更趋向于出现散在梗塞（图3）。而M2及M3段出现HVS征象时，其梗塞形态无明显统计学差异（表2）。

表2 HVS阳性血管与梗塞分布形态的关系

2.3 不同Willis环类型与HVS发生及级别的相关性

本组136例患者中，Willis环Ⅰ型患者10例，占7.4%（10/136）、Willis环Ⅱ型79例，占58.09%（79/136）、Willis环Ⅲ型 4例， 占 2.94%（4/136）、Willis环Ⅳ型43例，占31.62%（43/136）。分组统计分析显示Willis环4种类型与HVS的发生及级别间无明显统计学意义（χ2=10.954，P=0.279）。

图2 男，78岁。图2a：FLAIR序列连续层面示右大脑中动脉出现M1段、M2段HVS（箭）。图2b：DWI示右大脑中动脉供血区大片新鲜脑梗塞。图2c：MRA示右侧大脑中动脉M1段闭塞，Willis环分型为Ⅱ型。 图3男，62岁。图3a：FLAIR序列示左大脑中动脉M2～4段HVS（箭）。图3b：DWI示左额顶叶散在小片脑梗塞。图3c：MRA示左侧颈内动脉终末段狭窄2级，Willis环分型为Ⅱ型。Figure 2.Male,78 years old.Figure 2a:FLAIR HVS appeared in M1,M2 segment of right middle cerebral artery(arrow)in continuous slices.Figure 2b:DWI.A large fresh cerebral infarction in blood supply zone of right middle cerebral artery.Figure 2c: MRA.Occlusion in M1 of the right middle cerebral artery.Willis circle typeⅡ.Figure 3.Male,62 yearsold.Figure 3a: FLAIR HVS in M2～4 segment of left middlecerebral artery(arrow).Figure 3b:DWI.A small piece of cerebral infarction in left frontal and parietal.Figure 3c:MRA.Stenosis in terminal segment of the left internal carotid artery stands for grade two,Willis circle typeⅡ.

2.4 按Willis环后循环是否缺损分组比较HVS发生及级别的相关性

136例梗塞患者中，Willis环后循环完整者 （Ⅰ型及Ⅲ型）占10.29%（14/136），其中42.86%（6/14）患者中没有发现HVS阳性征象。而Willis环后循环不完整者（Ⅱ型及Ⅳ型）占89.71%（122/136），其中72.13%（88/122）出现HVS。组间有显著统计学差异（Kappa：7.089，P=0.008）。结果显示，对于Willis环后循环缺如者，其出现HVS的概率要显著高于后循环完整者，但伴有何种HVS级别无显著统计学差异。

3 讨论

目前HVS作为一种重要的神经影像学征象受到广泛关注，其频繁出现于早期脑梗塞患者FLAIR序列中。虽然其病理生理机制存在较多争议，但多数学者普遍认为HVS为一过性征象，可能的形成机制为颅内外血管狭窄或闭塞造成的局部血流动力学异常及侧支血管形成，对脑梗塞的进展、预后判断及指导溶栓治疗方面具有重要作用[7-8]。本研究选取大脑中动脉供血区非腔梗的新近梗塞患者进一步深入分析HVS的实际临床意义，结果显示HVS总体发生率70.59%，与Huang等[9]报道相类似，且外侧裂段具有最高出现率80.21%，HVS发生率随时间逐步下降。有研究表明颅底血管狭窄与HVS形成密切相关[10]，本组资料96例HVS阳性患者有95例（99%）出现了颅内血管某一节段狭窄，利用HVS预测血管严重狭窄或闭塞正确率达90.62%，再次证实了血管狭窄是HVS形成的一个重要影响因素。同时狭窄血管越靠近Willis环、狭窄程度级别越高，倾向HVS的发生率越高且其级别越高。

与以往文献把HVS分为远段及近段HVS不同，本组资料以大脑中动脉走行分段标注为M1～5段HVS。除了能更加精确标识HVS分布位置外，我们发现部分病例仅有M1或仅有M2段HVS，其脑梗塞形态明显不同，故按血管分段标识更有利于对脑梗塞形态及临床预后判断。研究显示M1段HVS更趋向于出现大片梗塞，M4、5段HVS更趋向于出现散在梗塞。说明HVS不同分布部位代表的临床意义不同：M1段HVS可能反映狭窄血管近段内血栓形成，代表了脑组织的严重缺血，间接提示临床症状严重及较差预后；M4、5段HVS反映的是来自软脑膜的侧支血流，其在一定程度缓冲保护着大脑中动脉供血区皮质部分血液供应，存在更大的缺血半暗带，能为临床治疗提供更长时间窗[9]。

目前国内外文献对于Willis环与脑梗塞相关性方面做了较多研究，然尚缺乏Willis环与HVS相关性分析文献报道。本组病例中Willis环完整者仅占7.4%，而不完整的Willis环Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型分别为58.09%、2.9%、31.61%，与正常人群中Willis环类型分布[11]具有明显差异，说明Willis不完整性是发生脑梗塞的重要危险因素之一。本组资料对不同Willis环类型按后循环是否完整行分组统计分析，发现后循环不完整组中HVS的发生率明显高于完整组，具有统计学意义，由此可见Willis环后循环的不完整是形成HVS的重要影响因素。推测其影响机制可能后循环不完整一定程度造成了来自Willis环的初级侧支代偿不足，只能动员来自大脑后动脉的软脑膜侧支代偿，易造成局部脑供血不足，血流的淤滞与流空消失有关。

综上所述，HVS在脑梗塞早期有较高阳性率，但随着时间的延长逐渐消失。脑血管狭窄是HVS产生的明确病因之一，且颅底血管的狭窄程度与HVS的发生率及级别呈显著正相关关系。HVS的分布与脑梗塞形态程度存在相关性，M1段出现HVS趋向为大片脑梗塞，M4、5出现HVS则多为散在小片脑梗塞。Willis环缺损是脑梗塞的一个重要影响因素，Willis环后循环缺损患者HVS发生率显著高于后循环完整者。

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The correlation study between high-intense vessel sign in cerebral infarction cerebrovascular stenosis and Willis circle integrity

QIU Lei-yu1,GONG Xiang-yang2
(1.Department of Radiology,Zhuji People’s Hospital,Zhuji Zhejiang 311800,China; 2.Department of Radiology,Zhejiang Province People’s Hospital,Hangzhou 310014,China)

Objective:To evaluate the characteristics of high-intense vessel sign(HVS)on FLAIR in patients with cerebral infarction in middle cerebral artery(MCA).Methods:Patients with acute cerebral infarction in MCA were retrospectively analyzed and were divided into three groups according to time which occurred symptoms to MRI examination.The overall and each group incidence of HVS were analyzed and compared.The correlation between location distribution grade of HVS and vascular stenosis,cerebral infarction form were analyzed by Chi-square test.The differences among three groups were compared.Results:The positive rate of HVS was 81.82%(≤24 hours),69.35%(2～4 days)and 63.41%(5～7 days)respectively.The incidence rate was descending accompanying the time prolonging.There was no significant difference among three groups.While the incidence rate of HVS was ascending accompanying the vascular stenosis degree arising(P=0.000).HVS appeared in M1 segment trended large part of cerebral infarction,and HVS appeared in the M4～5 segment trended for dispersive cerebral infarction.High positive rate of HVS was occurred more in intermitted group than that in integrity group(χ2=7.089,P=0.008).Conclusion:①A high positive rate occurred more in acute MCA infarction area in the early stage and that reduced by following time.②The worse vascular stenosis degree was occurred,the widen distribution and the higher grade of HVS were happened.③HVS appeared in M1 segment trended large part of cerebral infarction,and HVS appeared in the M4～5 segment trended for dispersive cerebral infarction.④The entire of Willis circle is one of the most important factor of cerebral infarction.The incidence rate of HVS intermitted group was obviously higher than that in integrity group.

Brain infarction;Magnetic resonance imaging

R743；R445.2

A

1008-1062（2016）03-0153-04

2015-07-17；

2015-09-06

邱雷雨（1976-），男，浙江诸暨人，副主任医师。E-mail：zj_qly@163.com

邱雷雨，浙江省诸暨市人民医院放射科，311800。E-mail：zj_qly@163.com