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中国脑小血管病的神经影像学诊断标准及名词标准化定义发布!【专家共识】

 老赵0717 2024-05-26 发布于山东

引用本文

陈玮琪,徐佳洁,陆瑶,等. 中国脑小血管病的神经影像学诊断标准及名词标准化定义——来自中国卒中学会的专家共识[J]. 中国卒中杂志,2024,19(4):376-404.

通信作者:王伊龙,程忻,陆正齐

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脑小血管病(SVD)是多种严重脑血管疾病的根源,包括缺血性卒中、脑出血及认知障碍等,其复杂的影像学特征给临床诊断带来挑战。由于术语和定义的不统一,SVD的研究和诊断受到严重阻碍。为了规范诊断、提高准确性,Lancet Neurology发布了STRIVE标准,统一了SVD影像特征术语。

近年来,SVD影像标志物的研究取得显著进展,但术语使用仍待进一步规范。特别是RSSI等术语尚未广泛认可,这影响了SVD诊断的准确性和交流的广泛性。因此,中国卒中学会脑小血管病分会成立专家讨论组,结合国内外研究现状,撰写了本专家共识,旨在规范中国SVD的神经影像学评估和诊断,为临床医生提供明确的影像判读参考。希望通过本共识的推广和应用,能提高SVD的诊断准确性,为患者提供更加精准的治疗方案,促进脑血管疾病的防治工作取得更大进展。

本指南内容将分为4部分,连续发布于本公众号,本文介绍脑小血管病影像学特征、名词定义及相关定义更新。

脑小血管病影像学特征、名词定义及相关定义更新

STRIVE-2中对SVD影像学特征、名词定义及相关定义更新见表1。

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新近皮质下小梗死

RSSI是指在单个小穿支动脉灌注区存在近期(约3周内)梗死的影像学证据,且具有相应的临床症状。与STRIVE-1中的定义相比,STRIVE-2定义强调了与病灶相符的局灶性神经功能缺损症状的重要性:若仅存在近期梗死的影像表现,无对应的临床症状,包括无症状性、伴有非典型神经系统症状和体征,或随时间推移出现轻微或逐渐退化的神经功能的“隐匿性”病灶,STRIVE-2将其归为偶发DWI阳性病灶。值得注意的是,在各影像定义中,RSSI实际使用最少,文献和报道中通常用急性腔隙性梗死等其他用语代替。然而,并非所有RSSI都会演变为腔隙灶,因此用腔隙性梗死或腔隙描述并不恰当。

RSSI在MRI的DWI序列上表现为皮质下高信号,在ADC序列上表现为相应区域低信号,病灶最大轴向直径≤20 mm,在FLAIR和T2WI序列上也表现为高信号,在T1WI序列上表现为低信号,在T2*WI上表现为等信号(图2)。

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RSSI在影像上可逐渐演变成多种结局,包括病灶消失、形成直径<3 mm的腔隙灶、腔隙边缘出现含铁血黄素环及点状含铁血黄素沉积。RSSI周围白质纤维束退行性变会导致病变邻近新发WMH。RSSI出现不同演变结局的原因尚不明确,可能包括初始病灶直径、病灶位置、组织损伤程度、炎症反应、合并症、微循环变化和个体易感性等。

RSSI典型的临床症状为局灶性神经功能缺损,包括纯运动性偏瘫、纯感觉性卒中、感觉运动性卒中、构音障碍手笨拙综合征以及共济失调性轻偏瘫。大部分RSSI是由SVD导致的,非SVD的病因可能有穿支动脉粥样硬化(BAD)、载体动脉粥样硬化,以及栓塞(心源性、主动脉来源和颈动脉来源)。与SVD引起的RSSI相比,BAD引起的病灶通常轴向直径>15 mm且常累及3个及以上的相邻水平层面。此外,当侧支循环良好时,载体动脉(通常是大脑中动脉主干或基底动脉)粥样硬化也可能造成RSSI,但载体动脉粥样硬化所致的病灶大小尚无定论。栓塞导致的梗死病灶可能更大,常沿穿支动脉走行为管状,多出现在基底节区,较少累及半卵圆中心。当RSSI合并一个或多个皮质急性/陈旧性梗死灶时,病因为栓塞的可能性大大提高。

RSSI主要通过DWI进行视觉评估计数,常规DWI使用3个扩散敏感梯度方向,至少包括2个b值。另外,增加扩散敏感梯度方向可进行更详细的成像,但会增加采集时间。

尽管大部分RSSI为SVD所致,但仍有约15%的RSSI是BAD、载体动脉粥样硬化或栓塞等原因造成的,未来的研究需进一步区分不同病因导致RSSI的影像特征。可结合HR-MRI血管壁成像技术识别有无管壁斑块及其性质,辅助病因分型和制定二级预防策略。此外,RSSI在影像上出现不同演变结局的机制、影响因素及对预后的影响也值得进一步探究。

2

腔隙

腔隙(lacune)是指圆形或卵圆形、位于皮质下、中心充满脑脊液样液体的空洞,病理上观察到腔内可有小梁结构,病灶周围可以有一定程度的白质疏松、轴突损害、胶质增生或含铁血黄素沉积;若确定该空洞化的病变是由血管损伤引起,包括既往皮质下小的急性缺血性梗死或出血,则可命名为腔隙。

在影像上,由于腔隙中心液化,MRI信号类似脑脊液,通常表现为T1WI低信号、T2WI高信号、FLAIR低信号、DWI等/低信号、T2*WI/SWI等信号,有时可见病灶周边FLAIR高信号(图3);此外,有时腔隙中心液体在FLAIR上未被抑制,病灶可完全表现为FLAIR高信号,但在MRI其他序列如T1WI、T2WI上仍表现为脑脊液样信号。

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既往认为腔隙的直径大小通常为3~15 mm(轴位),位于半卵圆中心和基底节区的病灶大小往往大于其他脑区的病灶。但近年来的研究也发现部分腔隙直径可以<3 mm,可能是RSSI的转归结果,因此,临床研究中为了保证结果间的一致性与可比性,推荐使用直径大小3~15 mm来定义腔隙。腔隙应与PVS进行区分,但不能仅依赖病灶大小或周边有无FLAIR高信号,推荐结合病灶形态、同部位的PVS形态、病灶周围组织信号等进行鉴别。

少部分腔隙表现为与既往卒中相符的临床症状,但多数缺乏明确对应的局灶性神经系统表现;目前认为腔隙与进行性神经功能下降密切相关,如认知功能减退、平衡失调、步态障碍、尿失禁和情感障碍等。研究提示,腔隙所导致的认知障碍以执行功能减退为主;运动障碍方面,腔隙数目增多与步速减慢、步态增宽和平衡能力下降有关。另外,对既往未发生过卒中事件的人群,腔隙可使其未来卒中风险增加至少一倍;而对于既往已发生过卒中事件的患者,腔隙同样可增加其卒中后长期预后不良的风险。

腔隙的评估主要是基于T1WI、T2WI、FLAIR图像的视觉评估,包括腔隙的数量计数和脑区定位;随着自动化影像分割技术的发展,腔隙空腔的体积、形态特点有望得到进一步量化评估。

目前,腔隙与其他SVD影像标志物的空间位置关系得到了诸多关注,尤其是腔隙与WMH相连,被认为与疾病负荷及发生发展密切相关,可能提示了不同影像标志物病变机制存在部分相似性或存在相互促进的作用,这仍有待更多队列研究证据支持。

3

脑白质高信号

WMH定义为脑白质内形状不一、大小不等的异常信号区域。WMH与脑脊液信号不同,其信号强度取决于序列参数和病变的严重程度,在T2WI或FLAIR序列上为高信号,在T1WI序列上为等或低信号,通常为点状或斑片状,其内无空腔,多呈双侧半球对称分布(图4)。除非特别指出,否则不应将位于皮质下灰质或脑干的病灶纳入其中,可用“皮层下高信号(subcortical hyperintensities)”来描述这类病灶。本共识建议将WMH作为血管源性白质病变的描述术语,以便与其他疾病,如多发性硬化、脑白质营养不良等引起的白质病变相区分。此外,鉴于WMH发生机制可能是多方面的,应避免使用“缺血性白质高信号”进行描述。

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WMH与增龄、高血压、糖尿病等血管危险因素以及脑血管病密切相关。多数60岁以上人群的头颅MRI可见一定程度的WMH,且患病率随年龄增长而增加。一项北京顺义的队列研究显示,60~70岁人群的WMH发生率为87.7%,70~80岁人群为97.1%。横断面研究表明,WMH与认知功能减退、步态障碍、神经精神症状以及未来卒中风险增加显著相关。神经病理研究证明WMH区域存在组织水肿、髓鞘缺失、轴突损伤、胶质增生等多种病理改变,其潜在的发病机制可能包括静息脑血流量减少、脑血管反应性受损、血脑屏障通透性增加、血管搏动性增加以及静脉胶原沉积等。

根据分布位置,可将WMH划分为脑室周围WMH和深部WMH。近期一项研究发现,不同的WMH空间分布模式有助于识别其形成的不同病因。

随着时间推移,WMH通常保持稳定或增加,鹿特丹扫描研究发现,深部WMH每年增加0.2%,脑室周围WMH每年增加0.4%;但也有少数研究观察到了WMH消退,提示WMH改变并非单向进展,而是一个动态的过程。

在WMH的影像学评估方面,常用的视觉半定量评定方法包括Fazekas评分、改良Scheltens量表以及年龄相关白质改变(ARWMC)评分等。近年来涌现出许多基于图像分割测定WMH体积的半自动或自动定量技术,但对这些技术所得结果的可重复性及可比性仍缺乏深入探究。

WMH已被部分临床试验作为影像替代终点,如收缩压干预试验中降压对记忆和认知的影响(SPRINT-MIND)研究将WMH体积改变作为认知功能变化的替代终点,结果提示,在高血压患者中,与标准降压(<140 mmHg)相比,强化降压(<120 mmHg)或可延缓WMH的进展;一项针对SVD患者的小样本量探究西洛他唑疗效的研究也将WMH体积改变作为主要终点。鉴于WMH在老年人群中的高患病率及其与认知障碍、步态障碍等临床表现的密切关系,早期识别WMH危险因素并对患者进行生活方式干预尤为重要。此外,未来亟需阐明WMH发生发展的病理生理机制,从而寻找潜在的治疗靶点。

4

血管周围间隙

PVS是指在白质或灰质的小穿支血管周围所形成的、充满液体的潜在性间隙,这些间隙呈圆形、卵圆形或线形。

本共识提及的PVS均为MRI上可见的PVS,其信号特征与脑脊液相似,即在T1WI和FLAIR序列上呈现低信号,在T2WI序列上显示为高信号(图5)。PVS信号均匀,边界光滑清晰,无占位效应,无对比剂增强效应。由于PVS与穿支血管的走行方向一致,因此在与血管相交的层面上呈小圆形或椭圆形,而在与血管走向平行的层面上呈线形。虽然根据STRIVE-1标准,PVS直径一般<3 mm,但大规模人群的影像学研究发现,大的PVS并不罕见,甚至直径可能扩大至10~20 mm。考虑到临床研究结果间的可比性,建议定义PVS的直径<3 mm。PVS最常见于基底节区和脑白质,尤其是半卵圆中心;除此之外,在海马、中脑、颞叶等区域也可观察到PVS。尽管组织学研究表明,在动脉和静脉周围均存在PVS,但最新的一些基于HR-MRI的研究表明,影像上可见的PVS多位于动脉而非静脉周围。

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目前,关于MRI上可见的PVS形成的具体机制尚不明确。在SVD中,PVS作为脑间质液和废物引流的通路,其功能障碍可能在疾病发展的早期扮演重要角色。既往研究发现,严重的PVS与严重的WMH负荷相关。腔隙性脑梗死患者的基底节区PVS数量显著高于非腔隙性脑梗死患者,且与缺血性卒中的复发风险相关。一项纳入23项研究的荟萃分析提示,PVS与腔隙、CMB有关。此外,在不同类型的SVD中,PVS的分布模式也存在差异,在脑淀粉样血管病(CAA)中,PVS多见于半卵圆中心;而在小动脉硬化型SVD中,PVS更多在基底节区被观察到。

PVS与认知功能下降之间的关系目前尚无定论。部分研究发现,PVS能预测认知功能的下降,且不同部位的PVS对认知功能的影响可能存在差异,其中基底节区PVS更多地影响执行功能,而半卵圆中心PVS与整体认知功能下降相关。不过,也有研究显示不同的结论,一项荟萃分析显示,在非痴呆的老年人群中,PVS与认知水平无显著关联。这可能与不同研究在人群选择、认知功能评估方式等研究设计方面的差异有关。

目前,视觉评分量表是基于MRI评估PVS严重程度最常用的方法。多数研究根据大脑不同部位可见PVS的数量来评估PVS的严重程度,即在特定脑区的一个或几个脑平面上,根据PVS的数量对PVS进行半定量分级。应用最广的Potter评分按照PVS的数量分成0~4级,主要应用于基底节区和半卵圆中心的PVS严重程度评估。部分评分系统还考虑了PVS的大小。视觉评分方式简单,临床实用性强,但也存在主观性强、敏感性低等缺点。随着计算机技术的发展,许多基于图像后处理的自动或半自动方法被用于PVS的分割和数量、体积、形态学特征的提取。不过目前尚无统一的PVS分割规范和定量量化标准。

综上所述,PVS的发生发展机制及其在SVD发生发展过程中的作用尚未明确。影像学技术和计算机技术的进步将提供更精准和全面的对PVS数量、体积、形态的自动化定量评定。在未来,纵向队列研究可以帮助研究者进一步了解PVS对SVD的临床意义,例如:PVS扩大的机制;PVS扩大在SVD各个阶段的意义;MRI上可见的PVS在多大程度上提示SVD进展的风险及临床医师需要从哪些方面对患者进行干预,从而延缓疾病的进展。

5

脑微出血

CMB定义为脑小血管受损导致红细胞渗漏,被巨噬细胞吞噬后局部形成的含铁血黄素沉积。此定义由STRIVE-1提出后已被广泛采用。

CMB在T2*WI或其他磁敏感序列(如SWI)上多表现为直径2~5 mm(偶尔可达10 mm)、圆形或椭圆形的低信号病灶,并伴有相应的晕染效应(blooming effect)(图6)。在不同的MRI场强和序列下,CMB的可视化大小可能有所不同,因此不建议使用绝对的大小标准。此外,磁敏感序列上的CMB需要与其他可能的改变如钙化、铁沉积、骨伪影、皮质血管流空影、海绵状血管畸形、出血性转移瘤(如黑色素瘤)、弥漫性轴索损伤等进行鉴别。

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CMB可以分布在不同的解剖位置,包括皮质-皮质下交界处、大脑半球的深部灰质或白质、脑干和小脑等区域。不同解剖位置的CMB可能与不同的脑血管病理学机制有关。例如:CAA典型的CMB局限于脑叶,累及皮质灰质和近皮质的白质,而在小动脉硬化型SVD中,CMB可累及深部灰质、白质和脑干等深部脑结构。

CMB可能与SVD患者的认知功能障碍有关,也可能增加出血性卒中和缺血性卒中的复发风险。在CAA相关脑出血患者中,CMB的病灶数量与脑出血的复发显著相关。而在腔隙性脑梗死患者中,CMB的存在也增加了卒中复发风险。荟萃分析表明,在近期缺血性卒中或TIA患者中,CMB与抗栓治疗后复发性缺血性卒中和颅内出血风险的增加均相关,但复发性缺血性卒中的绝对风险超过颅内出血。研究结果提示,对高复发性缺血性卒中风险的患者而言,CMB可能不会影响二级预防中抗栓药物的使用。一些随机对照试验也提示CMB的存在并不改变抗栓治疗对CMB形成或临床终点的影响。未来需要更多的试验进一步验证CMB与抗栓治疗后缺血性卒中复发和出血性卒中发生风险的相关性。

CMB的评估通常采用视觉分级评分方法。脑微出血解剖评估量表(MARS)和脑微出血观测量表(BOMBS)是临床研究中常用的基于磁敏感序列的两种评分量表。尽管目前已研发了一些计算机辅助的方法,但由于病灶的直径小、稀疏性以及多种伪影的存在,CMB的定量检测技术仍然具有挑战性,也需要进一步验证。

CMB的半自动化或自动化评估方法需要进一步开发。此外,未来的研究可深入探讨CMB与认知功能下降之间的具体机制,并在不同类型的卒中患者中评估CMB的存在与未来卒中事件发生的预测风险,以提高对这一影像标志物的理解和管理水平。对于不同类型的SVD患者,未来研究也可进一步明确CMB的形成机制与淀粉样蛋白的沉积、小动脉硬化的病变或两者共同作用的关联,为更精准的治疗和干预提供科学依据。

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脑皮质表面铁沉积和凸面蛛网膜下腔出血

脑皮质表面铁沉积(cSS)是指在大脑皮质表面或皮质上可见的一种慢性血液产物的沉积现象,它是神经影像学中的一种特征性表现。此定义在STRIVE-1中被归为其他出血性标志物,在STRIVE-2中被正式纳为SVD核心影像标志物之一。

cSS通常在T2*WI或其他磁敏感序列上表现为线形低信号,常可见沿脑沟走行的“双轨征”(图7)。

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cSS可由凸面蛛网膜下腔出血(cSAH)、静脉血栓形成、脑表面血管畸形导致的浅表皮质出血、梗死的出血转化或外伤等多种原因引起。cSAH是指局限于脑凸面的单个或多个皮质脑沟内的非创伤性蛛网膜下腔出血,在CT上表现为沿脑凸面皮质脑沟分布的条索状或线样高密度影,在FLAIR上表现为沿脑凸面分布的线样高信号影,伴或不伴T2*WI或其他磁敏感序列上相应部位的低信号(图8)。cSAH可以与脑叶出血同时存在,可能是脑实质出血扩展到蛛网膜下腔的结果;也可以独立存在,可能与淀粉样物质沉积致软脑膜血管破裂有关。在老年患者中,大多数cSS是CAA引起的cSAH的慢性期改变。

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根据Boston诊断标准2010版与2022版,若在出现出血性卒中症状的老年人群中检测到cSS,结合其他局限于脑叶的出血性标志物,且除外其他出血病因,可诊断为CAA。此外,小脑皮质表面也可出现铁沉积,可能是CAA新的影像标志物。对于CAA患者,cSS是未来临床事件(如颅内出血风险、功能下降、颅内出血前认知下降、出血后痴呆风险)的可靠预测标志物,其中弥漫性cSS患者较局灶性cSS患者未来脑出血风险更高。此外,cSAH也可作为CAA相关脑出血患者未来出血复发风险的独立预测因子,在远期预后判断方面具有一定的价值。对于混合性脑出血(脑叶和深部均有出血性标志物)患者,目前也有研究提示,cSS的存在增加未来脑出血的发生风险,甚至超过高血压脑出血患者的脑出血风险。在无明显症状的社区人群中,cSS并不常见,但其出现也提示个体未来更有可能发生脑出血事件。对于缺血性卒中和TIA患者,具有cSS影像表现的个体更有可能再发卒中事件(无论是缺血性卒中还是出血性卒中),但缺血性卒中的复发风险仍高于出血性卒中。

在CAA伴有cSAH或cSS的患者中,常可观察到短暂性局灶性神经症状发作(TFNE)。TFNE通常是单侧、反复发作、刻板样的扩布性局灶性神经功能症状,包括阳性与阴性症状(阴性症状是指由于中枢神经系统损害造成正常功能降低或缺失,包括但不限于肢体无力、麻木、感觉缺失、失语、意识丧失、视力下降以及视野缺损等)。最常见的神经功能症状是躯体感觉异常,通常持续时间<30 min,与cSAH和cSS的位置有解剖学对应关系,其机制可能与皮质扩散性抑制有关。

cSS和cSAH通常采用视觉计数的方式进行评估。根据在大脑皮质的分布范围,cSS可分为局灶性cSS(受累脑沟≤3个)和弥漫性cSS(受累脑沟>3个)。

在出现出血性卒中症状的老年人群中,影像上所见的cSAH与cSS可帮助识别CAA风险更大的患者,并预测未来脑出血风险,而对于存在cSAH或cSS的CAA患者,如果存在抗栓指征,是否选择以及如何制定抗栓方案仍需要更多循证支持。此外,cSAH与cSS与TFNE间的具体发生机制有待进一步探索。TFNE与TIA的临床表现存在部分重叠,但两者分别对应更高的出血和缺血风险,其临床决策也不同,对两者的准确鉴别与早期筛查也值得进一步研究。

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自发性脑出血(推测由SVD引起)

由于“原发性脑出血”的定义不够明确,当涉及自发性脑出血(15%~20%与大血管病变相关,超过80%与SVD相关)时,我们建议使用“自发性脑出血(推测由SVD引起)”这一术语来代替“原发性脑出血”,以特指由SVD影响的小动脉破裂所导致的自发性脑出血,并将其纳入SVD的讨论范畴。

急性期自发性脑出血在CT上一般表现为边界清晰、密度均匀的圆形或类圆形高密度影,周围有不同程度的低密度环形水肿带(图9)。

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深穿支的动脉病变(又称高血压性动脉病或小动脉硬化)和CAA是引起自发性脑出血的两大类最常见的SVD。深穿支动脉病变主要引起深部出血(如基底节、丘脑和脑干),也可引起脑叶出血(包括皮质与皮质下),CAA则主要引起脑叶出血。深穿支动脉病变主要包括纤维素样坏死、脂质透明变性、微动脉粥样硬化、微动脉瘤形成等,可能与高血压等危险因素的长期作用有关。CAA主要表现为淀粉样蛋白在软脑膜和大脑皮质的小动脉和毛细血管的进行性沉积。这两类SVD最终均导致血管中膜平滑肌细胞丢失、管壁变性从而发生破裂。

某些评分量表[如脑出血解剖评分量表(CHARTS)]可以对脑出血部位的分类进行标准化,以帮助出血病因筛查。此外,基于CT的爱丁堡CAA标准纳入了cSAH和指状凸起(血肿形态似手指状凸起)这两种影像标志物和载脂蛋白E(ApoE)基因,以帮助识别患CAA可能性较大的患者,尤其适用于脑出血急性期MRI难以完成的情况。

目前深穿支动脉病变仍缺乏有效的特异影像标志物。此外,混合性脑出血或无明显SVD表现的隐源性脑出血的病因也值得进一步探索。深穿支动脉病变和CAA是否存在相互作用也需要进一步的研究证实。

8

脑萎缩

脑萎缩定义为与局灶性损伤(如创伤、脑梗死)无关的脑体积减小。理想情况下,脑萎缩指的应是多次纵向评估之间的脑体积减小。在横断面上,对脑萎缩进行定义需要参照物(如颅内体积),同时需依赖经过验证的量表以及局部或全脑的计算规范。

脑萎缩可进一步分为皮质萎缩和皮质下萎缩,主要通过MRI中的T1WI序列来判断:皮质下萎缩表现为脑室扩大、体积增加;皮质萎缩表现为皮质厚度减少、脑沟增宽(图10)。

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脑萎缩潜在的病理生理机制包括继发性白质纤维束和局灶性皮质丢失,这些现象可能与小病灶(如皮质微梗死)的积累有关。值得注意的是,脑萎缩并非SVD的特异性标志物,伴随的神经退行性疾病可能是导致脑萎缩的一个主要因素。尽管如此,脑萎缩明确存在于SVD患者,并在预后判断和疾病监测方面显示出一定的价值。

随着自动化处理方法的使用增多,脑萎缩的评估方式也逐渐多样化,除常用的视觉量表(如内侧颞叶萎缩视觉评估量表、全脑皮质萎缩量表等)外,皮质厚度测量也可用于脑萎缩的定量评估。需要注意的是,目前对于如何处理宏观的局灶病变(如创伤或脑梗死)对脑萎缩的影响尚未达成共识。因此,脑萎缩的定量评估应在急性病变的影像表现稳定之后再进行。

目前研究发现,SVD的脑萎缩受累脑区与其他神经退行性病变(如阿尔茨海默病)有所重叠,但确切的空间分布模式仍有待进一步研究阐明。

未完待续...

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