MRI脑小血管病总负荷评分的临床应用进展
2024-04-24 来源:国际医学放射学杂志

作者:张晓倩,有慧,冯逢,中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院放射科

 

脑小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)是指由于脑小动、静脉及毛细血管病变所引起的脑损伤,并可导致临床、影像及病理等一系列改变。CSVD可导致约25%的卒中事件、45%的痴呆以及精神异常和运动功能障碍,并可影响卒中后幸存者的生活质量和认知。

 

CSVD典型影像学特征包括近期皮质下小梗死、腔隙灶、白质高信号(white matter hyperintensities,WMH)、血管周围间隙(perivascular spaces,PVS)、脑微出血灶(cerebral microbleeds,CMB)和脑萎缩,其他非典型影像学特征包括皮质表面铁沉积和皮质微梗死等。CSVD的几种典型表现常同时存在,目前多认为其属于动态变化的全脑病变。

 

CSVD总负荷评分适用于描述CSVD引起的全脑损伤。CSVD总负荷评分概念范围较广,包括各种同时纳入多种CSVD影像征象的评分。其中,经典CSVD总负荷评分通过纳入腔隙灶、WMH、PVS和CMB综合评估。

 

1.经典CSVD总负荷评分

 

CSVD的多种典型影像学特征(腔隙灶、WMH、PVS及CMB)均与认知功能障碍有关,这些征象可由相似的危险因素导致,其出现可能有时间相关性甚至累积效应,是全脑小血管受累的表现,因此综合评估CSVD总负荷,能更全面准确地评估CSVD脑损伤。

 

2013年荷兰马斯特里赫特大学协作小组提出的“脑小血管病总负荷”的MR评分系统作为经典评估方法已广泛应用在国内外临床研究中。该评分将≥1个腔隙灶、≥1个CMB、>10个PVS、中重度的WMH分别赋值为1分;其中,中重度的WMH定义为侧脑室旁Fazekas 3分或深部白质Fazekas 2~3分,总负荷评分范围为0~4分。经典总负荷评分与病情严重程度呈正相关。

 

2. CSVD总负荷评分的临床应用

 

2.1 认知功能评估

 

多项研究分析了CSVD总负荷评分与认知下降之间的关系,包括高血压和腔隙性卒中病人、血管性认知障碍(vascular cognitive impairment,VCI)病人、主诉记忆障碍病人、神经梅毒病人和社区老年人,结果发现大部分被评价者的CSVD总负荷越高,整体认知功能越差。这可能是由于总负荷评分能反映CSVD脑显微结构损伤,借助于功能MRI可以直观反映。

 

扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)技术可用于观察MCI合并CSVD病人内侧颞叶皮质的显微结构变化,其衍生参数与CSVD评分相关。当CSVD总负荷评分增加,全脑和区域脑血流量呈现下降趋势,而脑灌注不足是导致VCI及痴呆的重要因素。

 

CSVD总负荷评分评估整体认知功能的研究结果较为一致,但在评估亚认知域方面的研究结果不尽相同。多数研究认为执行功能和处理速度是CSVD型认知障碍易受累的认知域。Xu等将认知障碍病人与无认知障碍的对照组进行对比分析,结果显示CSVD负荷评分分别与执行能力以及语言和视觉功能域受损显著相关。而Molad等发现,CSVD评分与记忆和视空间的认知评分呈显著负相关。上述研究间的差异可能因入组病人类型及病程长短不同所致。

 

此外,CSVD评分有助于鉴别WMH影像表现类似、认知情况不同的病人。但也有研究提出总负荷评分在预测轻度认知障碍病人方面表现欠佳。

 

2.2预测脑卒中事件

 

CSVD总负荷评分在预测缺血性卒中发生率、死亡率、病灶转归、卒中后病人功能结局及术后并发症方面发挥重要作用。Yilmaz等对基线无卒中无痴呆人群进行约7.2年的随访后发现,基线CSVD总负荷评分越高,卒中发生率和死亡率越高,且其预测价值高于单一影像标志物。

 

Wang等研究发现,基线时CSVD总负荷评分更高的近期皮质下小梗死,更有可能进展为腔隙灶。此外,CSVD总负荷评分升高与卒中后功能障碍、卒中再发、卒中幸存者的生活质量不良等相关。Du等研究表明,美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分联合CSVD评分可显著提高预测急性缺血性卒中病人静脉溶栓后再发脑出血的风险。Yang等研究显示CSVD高负荷可能同样是大血管闭塞型急性缺血性卒中病人死亡率的预测因子。

 

在脑出血(intracerebral hemorrhage,ICH)方面,Castello等将ICH病例分为3组,即脑淀粉样血管病相关、高血压动脉硬化病相关和混合病因组,统计分析发现高血压动脉硬化病和混合病因ICH病人的CSVD总负荷评分更高,ICH复发风险增加。Suo等研究发现总负荷评分可以预测血肿扩大。Xu等研究指出,复发性ICH病人的CSVD评分高于首次评分。

 

2.3 情感障碍评估

 

目前关于CSVD总负荷评分与情感障碍的研究不多,且多集中在情绪低落方向。Bertens等基于荷兰的社区人群研究显示,老年人维持最佳心理功能状态所需的血压水平随CSVD总负荷不同而改变:在CSVD高负荷的老年人中,低收缩压和低舒张压与冷漠表现相关;而在CSVD低负荷的老年人中,血压与冷漠表现之间没有显著关联。一项基于中国老年人的研究显示冷漠(而非抑郁)与CSVD总负荷评分呈正相关。Liang等研究CSVD分数增加与卒中后抑郁有关。

 

2.4 运动障碍评估

 

CSVD总负荷评分高时提示运动/步态障碍。Hou等研究证实,CSVD总负荷评分升高与步幅的长度、宽度以及Tinetti步态和平衡测试、计时起立行走测试(timed up and go test,TUG)、简易躯体能力测试(short physical performance battery,SPPB)评分和上肢试验独立相关,提示高CSVD评分可提示步态障碍和上肢障碍。Heiland等研究发现CSVD总负荷评分可预测健康老年人的步行速度。Verwer等研究证实,高CSVD总负荷评分与坐-站试验(测试时病人双臂环抱臂在胸前、坐在靠墙的椅子上,要求病人以最快速度做“起立”动作,重复5次并计时)障碍有关。

 

2.5 其他应用

 

2.5.1 CSVD总负荷评分增加的危险因素

 

研究显示,高收缩压、H型高血压、24 h血压变异性、低肾小球滤过率、降钙素原水平升高、胰岛素抵抗、臂踝脉搏波速度增加、神经丝轻链水平增加、血脑屏障通透性增加与CSVD总负荷评分均呈正相关;而CSVD总负荷评分升高与病人预后相关,CSVD总负荷评分升高可能预示着认知障碍、卒中等脑血管病不良事件的发生。而低颈动脉流速、左心室射血分数、夜间心率变异、视网膜动脉直径和动静脉比与CSVD总负荷评分呈负相关。关注并防控相关危险因素,对降低CSVD及脑卒中、认知障碍等远期不良事件的发生率具有积极作用。

 

2.5.2 其他疾病群体与CSVD总负荷评分的研究

 

目前已有研究将CSVD总负荷评分用于神经退行性疾病及颅内外大血管病中。研究表明,CSVD总负荷评分可能是监测帕金森病(Parkinson’s disease,PD)病程进展的潜在神经影像标志物,较高的Hoehn and Yahr阶段与总CSVD评分独立相关。Del Brutto等研究发现CSVD总负荷评分与社区老年人大动脉粥样硬化负荷密切相关。约2/3的颈动脉狭窄病人可观察到CSVD标志物,Fan等研究发现颈动脉病人狭窄中CSVD总负荷评分与斑块内出血有关,且可以提示部分临床症状。综上,CSVD总负荷评分或许能作为共病状态时CSVD的替代指标进行探索研究,根据评分高低可提示疾病严重程度。

 

3.经典CSVD总负荷评分的改良

 

3.1 增加评分

 

Lau等在经典CSVD总负荷评分基础上改变了PVS评分断点(由>10个改为>20个,计为1分),同时增加了2项子评分断点(CMB 1~4个计为1分,≥5个者计为2分;Fazekas评分3~4分计为1分,5~6分计为2分),得到新的CSVD总负荷评分(总分为6分),其与经典CSVD总负荷评分对卒中复发的预测价值相似,但新评分在鉴别ICH高危病人方面具有更高价值。

 

Pasi等随访发现基线时较高的CSVD总负荷评分与ICH后认知障碍和痴呆风险相关,并指出上述Lau等的6分制新评分较经典评分在预测ICH后认知障碍方面价值更高;相较于仅包含临床和CT资料的预测模型,纳入新CSVD评分的模型可显著改善ICH后痴呆的预测效能;其中,新CSVD评分≥2诊断痴呆敏感度(83%)和特异度(91%)最高。综上,6分制的新评分预测ICH后认知障碍和痴呆具有更优的价值。

 

3.2 减少评分

 

有研究剔除了WMH评分后得到新的CSVD总负荷评分,发现排除了WMH影响后,新的CSVD总负荷评分仍与整体认知功能障碍相关,而与处理或记忆功能不再相关。Kim等对CSVD总负荷评分的评分条目和断点都进行了修改,即去掉PVS子项,将腔隙灶评分(>4个计为1分)、CMB评分(>4个计为1分)和WMH评分(体积>40.6 m L计为1分)相加,得到范围为0~3分的CSVD总负荷评分。该研究结果显示,在皮质下血管性认知障碍(subcortical VCI,SVCI)病人中,Aβ和CSVD总负荷增加与tau蛋白积累独立相关,即CSVD总负荷可独立增加脑内tau的积累,而不依赖于Aβ状态。该研究虽未进行与经典评分的比较,但对揭示SVCI发病机制、tau沉积模式具有重要病理生理意义。

 

4.小结

 

4.1 优点

 

首先,经典总负荷评分能表征CSVD所引起的全脑损伤,避免了对单一影像标志物的过度依赖和混杂因素的影响;其次,只要采用标准化的评分,就可以高效便捷地判读数据,明显缩小不同观测者间的差距;再次,高分辨血管壁成像及脑体积、血流等的定量分析通常需要特殊的扫描序列或后处理,若研究证实MRI总负荷评分与特殊序列参数存在相关性改变,那么可以通过随访MRI的CSVD总负荷评分来观测个体大脑早期的形态及功能学改变;最后,CSVD总负荷评分可能有助于对CSVD基线分层和发病机制的研究,或者在共病状态(如PD和CSVD共同存在)时作为CSVD评价的替代指标进行观察。

 

4.2 局限性与展望

 

经典CSVD评分同样存在一定局限性,因其为半定量量表,未来是否需要增减评分条目(如脑萎缩)或改变断点来提高评价CSVD所致全脑损伤的准确程度有待研究。鉴于目前多数研究为单中心、小样本的观察性研究,未来应增加进行CSVD评分的纵向随访研究,以及多中心、多样化队列的验证研究;同时可使用机器学习的方法,进行CSVD标志物的检出及分级。目前少有研究关注CSVD总评分与尿便障碍的关系,未来可探索CSVD标记的特定组合是否与其相关。

 

来源:张晓倩,有慧,冯逢.MRI脑小血管病总负荷评分的临床应用进展[J].国际医学放射学杂志,2023,46(02):163-167.


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