张兆丰 李勤

[摘要] 缺血性卒中是危害人类健康的常见病和多发病。改善和恢复缺血区的血流灌注是治疗缺血性卒中的关键，而良好的侧支循环在这方面起着重要作用。因此对缺血性卒中侧支循环的评估，有助于进行个体化的治疗方案选择和指导临床预后。本文将对侧支循环的解剖结构、评估方法和临床意义进行综述。

[关键词] 缺血性卒中；侧支循环；再灌注；评估；预测因素

[中图分类号] R743.3 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2016）06-0147-04

Evaluation and clinical significance of collateral circulation in patients with ischemic stroke

ZHANG Zhaofeng1 LI Qin2

1.Kunming Medical University， Kunming 650500， China； 2.Department of Neurology， Kunming Medical Univercity Fifth Affiliated Hospital， Kunming 661000， China

[Abstract] Ischemic stroke is a common and frequently-occurring disorder harming human heath .The key to treat the patients with ischemic stroke is to improve and recover cerebral perfusion， and the cerebral collateral circulation plays an important role in this respect. Evaluating collateral circulation system helps the scheme of ischemic stroke in a personalized selection， the evaluation of clinical outcomes and stroke risk stratification. In this article， we will review the anatomic structure of collateral circulation， evaluation methods and clinical significance.

[Key words] Ischemic stroke； Collateral circulation； Reperfusion； Evaluation； Predictor

脑卒中是严重危害人类健康的主要疾病之一。数字显示，脑卒中在中国为第一位死亡和致残原因，仅2010年中国年卒中死亡人数就高达170万[1]。其中急性缺血性卒中（acute ischemic stroke，AIS）约占全部脑卒中的 80%。在临床上，急性缺血性脑卒中患者的临床症状和治疗效果存在着不小差异，是因为目前急性缺血性脑卒中治疗最行之有效的方法在于尽可能争取时间最快速度开通闭塞血管，恢复缺血区血流灌注以挽救缺血半暗带组织，从而最大限度降低神经功能缺损的症状。由于患者对急性缺血性卒中认识不足，加之血管再通药物应用的时间窗极为苛刻，仅有极少数患者能及时到达医院，而得到超早期血管再通获益的机会[2]。近年来国内外的研究发现，良好的侧支循环的建立对急性缺血性脑卒中有着极其重大的意义，能够减少梗死灶容积、改善预后，减低复发风险[3-6]。此外，为了对急性缺血性脑卒中患者进行个体化治疗，也需要对其侧支循环进行准确而完整的评估[7]。本文将对侧支循环评估方法及其在急性缺血性卒中的临床意义进行综述，以期提高大家对其的认识和关注，为临床工作提供帮助。

1 侧支循环的概念和代偿机制及影响因素

1.1 概念

侧支是指连接邻近树状动脉群的动脉血管结构，当主要血管闭塞时，血流通过改变路径来为闭塞血管供血区提供逆向的血流灌注。脑侧支循环是指在大脑的供血动脉出现严重狭窄或闭塞时，血流通过新建立的循环途径，来保证缺血组织血流量的稳定[6]。

1.2 代偿机制

人类大脑侧支循环分为三级[6]。一级侧支循环为Willis环。它是最重要的侧支循环，通过前、后交通动脉，能迅速使两侧大脑半球及前后循环的血流建立沟通。二级侧支循环为眼动脉、软脑膜吻合支以及其他较小的吻合支。颈内动脉系统与颈外动脉系统可以通过眼动脉吻合支来沟通。另一条沟通颅内外动脉血管的重要途径则可以通过软脑膜吻合支来实现。三级侧支循环为新生血管。脑血管狭窄或闭塞发生后，为了尽可能满足脑的血液供应，侧支循环就开始建立或开放，但每个人在不同情况下侧支循环建立的状态差别很大。通常情况下，一级侧支循环起重要作用，能迅速开放。如果血流量不能保障脑灌注的需求，二级侧支循环随即开放。如果还不能满足脑灌注的需求，三级侧支循环逐步开始建立。由于三级侧支循环需要新生血管生成，故一般需要缺血发生较长时间后才能建立。

1.3 侧支循环形成的影响因素

①血管的解剖变异：一级和二级侧支循环能起作用是以血管结构的完整性为重要前提，Willis环的完整性尤为重要。国外研究数据显示，Willis环完整者在人群中约占50%，变异较多，最常见的变异动脉是后交通动脉变异[8]，表现为胚胎型大脑后动脉，出现率为25%～32%[9]，使前后循环间的代偿作用不能良好地完成。②危险因素：年龄增加、持续性高血压、高脂血症和糖尿病会损伤血管的自身调节能力和内皮功能，使三级侧支循环建立能力受损[10-12]。③其他：狭窄或闭塞形成的时间越长，而且程度越重，侧支循环形成的越好[6，13]。

2 脑侧支循环的评估方法

目前评估脑侧支循环的方法较多，总体上分为直接评估方法和间接评估方法两类。直接评估方法包括数字减影血管造影（digital subtraction angiography， DSA）、经颅多普勒超声（transcranial dollper，TCD）、计算机断层扫描血管造影（computed tomography angiography，CTA）、磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）。

2.1 数字减影血管造影术

DSA是通过将注入造影剂前后两次得到的图像进行减影，来得到清晰的血管成像的技术。因为其可反映侧支循环的来源、代偿血流的方向和速度以及侧支代偿的覆盖范围，故国际上多数临床试验研究将其作为评估侧支循环的金标准。DSA对于脑侧支循环评估的标准，目前国际上多采用Higashida等提出的ASITN/SIR血流分级系统来对侧支血流进行分级[14]，具体分级如下：0级：无侧支血流建立；1级：有缓慢的侧支血流建立，并灌注到缺血区域周边；2级：有快速的侧支血流建立，并灌注到缺血区域周边；3级：血流缓慢但完全地灌注到缺血区域；4级：血流快速而完全地灌注到整个缺血区域。这个分级标准赢得了美国介入学会、介入放射学会及神经放射治疗学会的认可与支持，但此标准不完善之处在于对于缓慢或快速的侧支血流尚需要一个予以界定的统一标准。DSA作为脑侧支循环评估的金标准，能动态、清晰、直观地观察侧支循环是其最大的优点。缺点在于为有创性检查，费用较高，患者接受程度偏低，以致在急性缺血性卒中患者中不能被普遍应用，且注射对比剂的剂量和压力的差异可影响远端血管的显示。

2.2 经颅多普勒超声

TCD通过检测颅内动脉血流的方向、速度及血流频谱的形态能够较为准确地反映脑动脉血管狭窄程度和脑侧支吻合血管的情况。TCD评估不同动脉侧支循环建立的标准如下[15]：前交通动脉开放：病变侧A1段血流方向朝向探头；病变对侧A1段血流方向不变，血流速度明显增快，较病变侧A1段增快>20%；压迫对侧颈内动脉，病变侧A1段和大脑中动脉血流信号明显减少。后交通动脉开放：病变侧P1段血流速度增快>20%，基底动脉血流速度>70 cm/s，压迫对侧颈总动脉时P1段和基底动脉流速增加尤为明显。眼动脉开放：病变侧眼动脉血流方向背向探头。软脑膜吻合侧支通路开放：病变侧大脑前动脉或大脑后动脉血流速度增快>对侧30%，血流方向无改变。对颈内动脉（internal carotid artery，ICA）狭窄或闭塞的患者进行侧支循环评估时，TCD的可靠性很高，它评估前交通动脉的敏感性和特异性优于后交通动脉[16]。在评价眼动脉的侧支吻合时也具有重要价值[17]。TCD评估脑侧支循环的优点在于无创、便捷、低廉，可用于人群筛查，但缺点亦较明显，颞窗条件差者准确性明显下降且检查结果受操作者主观影响。

2.3 计算机断层扫描血管造影

CTA是非介入性的影像学技术，通过静脉注射造影剂，用螺旋CT对充满造影剂的血管进行扫描，再经计算机处理所得图像来重现血管，能从不同角度显示血管结构，能较准确地评价血管狭窄程度及侧支循环的情况。目前常用的是基于CTA的软脑膜侧支评分（rLMC）[5]。该方法是基于狭窄或闭塞血管对侧的动脉延伸至患者患侧大脑中动脉（MCA）或颈内动脉颅内段供血区的血流供应。评估区域包括大脑前动脉供血区、基底节区和外侧裂部位及ASPECT区域的M1～M6区（基底节层面：M1为MCA前部皮质，M2为岛叶侧面MCA皮质，M3为MCA后部皮质；基底节层面以上：M4为MCA前部皮质，M5为MCA侧部皮质，M6为MCA后部皮质）。评分系统依据各部位侧支血流与对侧正常血流的对比，可分为3级：0分（无侧支血流供应）；1分（与对侧相比侧支血流较少）；2分（与对侧相比侧支血流相等，甚至多于对侧）。由于外侧裂部位是软脑膜侧支供应最远的区域，故给予的评分较高，相对应的前述3级侧支分别为0分、2分及4分。使用该方法评价侧支循环的总分为20分，评分越高提示侧支建立越好。在对Willis环的解剖变异进行评估时，CTA的敏感性和特异性均大于90%，其准确性很高，但对于发育不良的结构进行评估时，其存在一定的局限性[18]。

2.4 磁共振血管成像

MRA通过利用血液中的质子泵作为标记物，在无需造影剂的情况下，在计算机的处理下显示血管的形态，是观测Willis环解剖结构敏感性较高的技术。但是基于MRA的成像原理，信号的变换较复杂，容易产生伪影，可能不能真实地反映脑侧支循环的情况[18]。研究显示，MRA评估前交通动脉的敏感性为89.2%，评估后交通动脉的敏感性为81.3%[19]。MRA的局限性在于：对眼动脉、脉络膜前动脉、脑膜浅表动脉等小动脉显影不佳，无法明确判断血流速度，由于血管角度、走形及血流的缓慢及不规则等影响，可能导致假阳性或假阴性的结果。

此外，脑侧支循环评估的方法还有间接方法，其中包括TCD血流储备功能测定、Xe-CT、SPECT、PET、CT灌注和MR灌注及磁共振动脉自旋标记灌注成像。目前临床上应用较普遍的间接方法是CT灌注和MR灌注成像。CT灌注成像可以在注射对比剂后显示局部脑血容量（rCBV）、局部脑血流量（rCBF）和平均通过时间（MTT）等指标，能够反映组织的血管化程度，并能动态反映脑组织的血流灌注情况。MR灌注成像在静脉注射顺磁性对比剂后，通过回波平面成像技术观察成像的变化，同样可计算出局部脑血容量（rCBV）、局部脑血流量（rCBF）和平均通过时间（MTT）等指标，能够显示通过毛细血管网的血流情况，提供周围组织氧和营养物质的功能状态。上述技术均通过评估缺血区的脑血流状态来间接评估侧支循环，因其无法明确指出侧支代偿的血管来源，因此除CT灌注和MR灌注成像外，其余方法在临床上应用尚不普及。

直接评估方法的优点在于能有效明确侧支代偿的血管来源，但缺点在于无法量化，这可以通过间接评估方法来弥补。而间接评估方法无法明确指出侧支代偿的血管来源，对于进一步评估代偿血管能否满足脑灌注、是否需要进一步干预形成了阻碍。因此，最好的方法是将二者结合起来，完美地进行侧支循环评估。

3 侧支循环的临床意义

3.1 预后评估

台湾学者对急性缺血性卒中患者进行静脉溶栓治疗的研究显示，Willis环结构完整者早期神经功能缺损的程度更轻，到3个月时生活自理的人数比率更高，是重要的3个月良好临床预后独立预测因素之一[3]。华法林和阿司匹林在颅内疾病应用试验（WASID）研究发现[5]，预测发生卒中风险的决定因素之一是患者侧支循环的代偿程度，是缺血性脑卒中的保护性因素。在急性前循环闭塞的缺血性卒中患者中，采用CTA评价侧支循环的区域软脑膜评分与90 d功能预后密切相关，侧支循环越好，临床预后越好[6]。国外研究同时显示，由于脑大动脉闭塞导致的急性缺血性脑卒中，良好的脑侧支循环能够使缺血区脑组织的存活时间维持更长，为随之进行的静脉内或是动脉内再灌注治疗争取宝贵的时间，良好的脑侧支循环能改善预后[20]。国内文婉玲等研究发现，急性前循环大动脉闭塞患者行血管内治疗后，即使血管已再通，侧支循环代偿差的患者依旧预后不良[21]。

3.2 治疗决策影响

Marc等[22]研究显示具有较好的软脑膜侧支循环的患者，即使时间窗较通常延长，仍能够进行血管内治疗使血管再通，从而使患者获益。Berkhemer等[23]研究、Goyal等[24]研究均证实标准治疗+血管内治疗比标准治疗能够带来更好的功能结局与更好的血运重建，而这些研究均以侧支循环良好作为基本条件。

3.3 风险预后评估

美国的一项研究显示[25]，侧支循环代偿差的患者在血管再通后，出血转化的发生率更高。在进行动脉内溶栓治疗后，侧支循环状态能够预测患者的出血转化风险，侧支循环差的患者出血风险更高，并且出血面积更大[26]。

综上所述，细致的对脑侧支循环进行评估对于缺血性卒中意义重大，我们要提高对其认识，尽可能运用它指导对患者进行个体化的治疗方案选择和预后评估，尽可能提高疗效和降低缺血性卒中复发风险，更好地服务于患者。而如何积极地对侧支循环进行干预，从而更有效地促进其开放和形成有待更深入的研究。

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（收稿日期：2015-12-05）