超詳細的腦小血管病影像診斷解讀

超詳細的腦小血管病影像診斷解讀


文章來源於華夏影像診斷中心

       腦小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)是引發癡呆的第二常見病因,亦是引發混合性癡呆的主要因素,且1/5的卒中是由CSVD引起的。臨床上最常見的神經退行性疾病,如阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease,AD),在老年人群中通常與腦血管病並存。CSVD與AD 有著共同的危險因素,且均可導致認知障礙和癡呆,臨床上難以鑒別血管性認知障礙(VCI)與AD。

       CSVD的傳統磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)表現包括

  • 近期皮質下小梗死

  • 假定血管源性的腔隙灶

  • 假定血管源性的白質高信號

  • 血管周圍間隙(perivascular space,PVS)

  • 腦微出血(cerebral microbleed,CMB)

  • 腦萎縮

CSVD 習慣上多指腦的小動脈或穿支動脈病變導致的臨床上和影像學上的異常表現。關於腦小血管的定義,曾經探討過按照管徑大小來界定穿支動脈和小動脈。然而,在已發表的研究中,對管徑大小的界定不一致,且與影像學表現的對應度不佳。因此,2012 年的共識指南決定採用小動脈(arteriole)這一名詞來指代在 CSVD 中受累的小穿支動脈和小動脈。

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以上兩圖對照閱讀

近期皮質下小梗死

       2012 年的共識指南建議採用“近期皮質下小梗死”這一術語,係指神經影像學證據顯示有1條穿支動脈供血區域的近期梗死,且伴有與數周前發生的腦損傷一致的影像學特徵或臨床綜合徵表現。加入“近期”這一詞,是為了對應“伴有與數周前發生的腦損傷一致的影像學特徵或臨床綜合徵表現”。之所以採用“近期”非“急性”的表述,是為了説明該損傷發生於最近數周,而不僅局限于超急性期。採用“小”這個詞則表明損傷在軸向平面上的最大直徑點 20mm,儘管供應某些損傷區域的血管在冠狀面上的直徑更大。直徑> 20 mm 的基底節和內囊病變可能會同時影響數條穿支動脈的供血區域,所以不應被歸入皮質下小梗死,而應被稱為紋狀體內囊梗死,是特有病因梗死的一個亞型。與此相似,前脈絡膜動脈梗死的病因學也有其獨特性,可通過病灶所處部位(尾狀核頭部)及形狀(大多為“逗號”形狀)進行識別,所以也不應被歸入皮質下小血管病。與血管源性的腔隙灶不同,對於皮質下小梗死病灶大小的界定無下限,這是因為利用彌散加權成像可以鑒別新近小梗死與 PVS。

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假定血管源性的白質高信號

       定血管源性的白質高信號的影像學特徵是在T2加權圖像上表現為高信號,在T1加權圖像上表現為等信號或低信號(儘管不像腦脊液的信號強度那麼低),並取決於影像序列參數及病變程度。除非特別説明,皮質下灰質病變或腦幹病變不歸入白質高信號。此外,推薦將皮質下高信號作為一個可接受的替代性集合名詞,用於表示任何非皮質高信號,包括白質、深部灰質及腦幹 ;採用白質低衰減或白質低密度來表示 CT 圖像上的白質病變。

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假定血管源性的腔隙(lacune of presumed vascular origin)

        灶定義為 1 個充滿液體(MRI 信號與腦脊液相似)的圓形或卵圓形的腔,直徑為3 ~ 5 mm,並與前期 1 條穿支動脈供血區域的急性深部腦梗死或出血相一致 ;在液體衰減反轉恢復(fluid-attenuated inversion recovery,FLAIR)序列圖像上,假定血管源性的腔隙灶通常會表現出與腦脊液相似的低信號,其周圍則圍繞一圈高信號 ;但是,並非所有的腔隙灶都會表現出高信號。當腔隙灶通過白質高信號區域時,高信號可以圍繞血管周圍間隙 ;而在某些情況下,儘管在 MRI 圖像上可見腦脊液樣的信號強度,但在 FLAIR 序列圖像上,中央腔的液體信號並不總是受到完全的抑制,所以病變可以表現出全部高信號,但在其他序列如 T1 和 T2 加權圖像上,可以表現出腦脊液樣的信號變化。在診斷時,應將假定血管源性的腔隙灶與血管周圍間隙進行區分 ;鋻於直徑< 3 mm 的病變是血管周圍間隙的可能性較大,因此建議按照直徑來區分這 2 種病變。假定血管源性的腔隙灶的最大直徑點 15 mm,不同於近期皮質下小梗死灶 20 mm 直徑的界定值,這是因為陳舊性梗死灶的直徑小于新的梗死灶。

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周圍血管間隙(PVS)

       PVS 的同義詞包括 Virchow–Robin 間隙和 3型腔隙或篩(位於基底節區時),這些名詞術語均被用於描述可見的 PVS。2012 年的共識指南將 PVS 定義為當穿過灰質或白質時,其走向與常見血管走向一致的充滿液體的間隙。在所有影像序列中,這些間隙與腦脊液的信號強度相同,在與血管走向平行的層面上呈線性,在與血管走向垂直的層面上呈圓形或卵圓形,直徑約< 3 mm ;通常在基底節下部很明顯,可見其向心穿過半球白質進入中腦,但是在小腦中較少見。這些間隙可以表現出局部的擴大,有時甚至可以擴大至直徑為 10 ~ 20 mm,甚至表現出聚集效應。PVS 必須與假定血管源性的腔隙灶進行鑒別。與假定血管源性的腔隙灶相比,病理狀態下 PVS 的直徑通常點 3 mm,並且在 T2 加權圖像或 FLAIR 序列圖像上不表現為圍繞著充滿液體的間隙的高信號圈,除非間隙跨越了白質高信號區。

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PVS

腦微出血(CMB

       CMB 在 MRI T2 加權圖像上或其他序列圖像上表現為小的(通常直徑為 2 ~ 5mm,有時可達10 mm)散在信號,對磁化效應敏感 ;但在 CT、FLAIR 序列和 T1 加權圖像上不顯示。當 T2 加權圖像上可以清晰顯示 CMB 時,表現為圓形或卵圓形的同質低信號。在 1.5 T 和 3.0 T 梯度回聲序列圖像上,CMB 的直徑通常為 2 ~ 5 mm,有時可達 10 mm。此外,還可以通過磁敏感加權成像來評估 CMB,對 CMB 與自發性顱內深部少量出血進行鑒別。自發性顱內深部少量出血的範圍較大,表現為一個不規則的囊腔,其在 T1 和 T2 加權及FLAIR 序列圖像上均可顯示。

腦萎縮

       2012 年的共識指南將腦萎縮定義為與特定局灶性損傷如腦外傷或梗死無關的腦容積減少。推測腦組織減少是由腦溝(周圍)和腦室(中心)相對於顱內容積的擴大所引起的。在橫截面成像時,經常可以發現由皮質梗死導致的腦組織減少,應將此與由瀰漫性病程導致的局灶性或全面性腦萎縮進行鑒別。

腦小血管病轉化醫學研究中國專家共識(中)

4  CSVD轉化研究的影像學技術

       2011年,美國醫學研究委員會、德國神經退行性疾病研究中心和加拿大衛生研究院共同建立了神經退行性疾病精英中心。2013年,該中心的核心專家組成員共同撰寫了CSVD的共識指南,確立了代表CSVD的6種關鍵性損傷的神經影像學標誌(圖1),分別是近期皮質下小梗死、假定血管源性的腔梗灶、假定血管源性的白質高信號、PVS、腦微出血和腦萎縮。現將CSVD影像表現的相關影像技術介紹如下。

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4.1 電腦斷層掃描

       電腦斷層掃描(CT)是臨床上應用最廣泛的影像學檢查技術,包括CT平掃及增強掃描、CT血管成像、CT灌注成像。頭顱CT平掃對觀察腦出血具有非常高的特異度和敏感度,腦出血在頭顱CT平掃圖像上表現為高密度影,但小的出血通常不易觀察,腦微出血更容易被漏診。頭顱CT能顯示發病12 h以上的腔隙性腦梗死,也能顯示部分腦白質病變,且頭顱CT血管成像不能顯示腦小血管,故CT檢查常規不用於CSVD的診斷。

4.2 MRI

        MRI是目前檢測CSVD最重要的工具。常規檢查序列包括:T1加權成像(T1WI)、T2加權成像(T2WI)、彌散加權成像(DWI)、FLAIR、梯度回波序列(GRE)、磁敏感加權成像(SWI),此外還有彌散張量成像(DTI)、靜息態功能磁共振等。而MRI上可觀察到的CSVD影像學改變主要有如下幾種。

4.2.1 近期皮質下小梗死

       根據2013年共識指南,近期皮質下小梗死的定義為:腦內一條穿支動脈供血區域的近期梗死,且伴有近期腦損傷一致的影像學特徵或臨床綜合徵表現。近期皮質下小梗死多發生在半卵圓中心、放射冠、基底節區、腦乾等部位,MRI圖像上呈T1WI低信號、T2WI高信號、FLAIR高信號、DWI高信號和GRE等信號。其軸位切面顯示急性期梗死直徑<20 mm,冠狀位或矢狀位可以>20 mm。

4.2.2 假定血管源性的腔隙灶

       假定血管源性的腔梗灶定義為:圓形或卵圓形,直徑為3~15 mm,分佈于皮質下,充滿與腦脊液相同信號,與穿支動脈供血區陳舊梗死或者出血相關。通常在FLAIR上表現為中心腦脊液樣低信號,周邊圍繞環狀高信號。但有時在FLAIR上也可表現為完全的高信號,在T1WI、T2WI上呈腦脊液樣信號。

臨床工作中常需要鑒別假定血管源性的腔隙灶和PVS,研究指出直徑<3 mm的病變是PVS的可能性較大,因此建議按照直徑來區分這兩種病變。此外,PVS在              FLAIR上為低信號,而假定血管源性的腔隙灶通常在病灶周邊可以見到稍高信號。

4.2.3 假定血管源性的白質高信號

        假定血管源性的白質高信號定義為:腦白質異常信號,病變範圍大小不等,在T2WI或FLAIR上表現為高信號,無腔隙,T1WI上呈等信號或低信號(不及腦脊液)。除非特別説明,皮質下灰質病變及腦幹病變不屬於白質高信號。假定血管源性的白質高信號的提出,排除了由其他非血管源性疾病所致的白質病變,如多發性硬化、白質營養不良等。

        目前對腦白質高信號的影像學評價方法很多,主要有半定量和定量評估。半定量方法主要有Fazekas直觀評分量表(圖2)、年齡相關腦白質改變(ARWMC)量表、Scheltens量表。其中,Fazekas直觀評分量表臨床最常用,ARWMC量表可結合病變部位進行分析,能提供更多有效資訊。定量方法包括Kropper法和FreeSurfer法,主要利用全自動定量分析軟體對掃描後的頭顱MRI圖像進行分析,通過識別病變區異常信號、勾選病變區、計算病變體積來進行定量分級,從而定量評估白質病變的嚴重程度。

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4.2.4 PVS

        指南對PVS的定義為:穿過灰質或白質,與常見血管走行一致的充滿液體的間隙。PVS擴張在MRI上主要表現為直徑<3 mm的圓形、卵圓形或線形的,T1WI上低信號、T2WI上高信號(與腦脊液信號強度一致)、FLAIR上低信號、DWI上無彌散受限的病灶,通常邊界清晰、無對比劑增強效應和佔位效應。病灶形狀取決於成像平面,成像平面與血管走行平行時呈線性,與血管走行垂直時呈圓形或卵圓形。該徵象多見於基底節區靠近前聯合附近、腦凸面皮層下、半卵圓中心、腦幹及外囊,很少出現在小腦,常與假定血管源性的腔隙灶同時出現,需加以鑒別。普遍接受的用來區分兩者的特點是PVS直徑一般不超過3 mm,且在T2WI和FLAIR上不表現為圍繞腦脊液樣信號的環狀高信號,除非間隙跨越白質高信號區。

4.2.5 腦微出血

       腦微出血定義為在順磁敏感的序列如T2加權梯度回波序列或SWI上表現為小的(通常直徑為2~5 mm,有時達10 mm)散在低信號,對磁化效應敏感。病灶通常邊界清楚、均質,在T2加權梯度回波序列上有高光溢出效應(指影像學上顯示的微出血面積比實際含鐵血紅素沉積面積大)。需要鑒別的可能出現類似病灶的情況有鐵和鈣沉積、骨、正常血管斷面的流空效應、瀰漫性軸索損傷等。此外,還要區分小的陳舊性的深部自發性腦出血,其範圍相比腦微出血更大,有不規則囊腔,且在T1WI上可見。常用的直觀定量腦微出血的方法包括微出血解剖評分量表和觀察者腦微出血評分量表。電腦自動分析是近年研究熱點,它可以縮短評估時間,減少個體間評估差異。

4.2.6 腦萎縮

       2013年的共識指南將腦萎縮定義為與特定的局灶性損傷,如腦外傷或腦梗死無關的腦容積減少。腦萎縮可以是廣泛的或局部的(如特定的腦葉或海馬等特定區域),可以是對稱或不對稱的,亦可以是組織選擇性的(如發生在白質等某一特定組織層)。目前不同部位的腦萎縮有相應的診斷標準,全腦皮層萎縮分級用於評價全腦(圖3);內側顳葉萎縮分級主要評價顳葉內側,重點是海馬(圖4);Koedam分級主要評價頂葉,尤其是扣帶回和楔前葉(圖5);Kipps/Davies分級主要評價額顳葉(圖6)。推測腦組織減少是由腦溝(周圍)和腦室(中心)的腦脊液空間相對於顱內容積擴大所引起的。

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4.2.7 腦微小梗死

       臨床上常用的是1.5T、3.0T的MRI,近年來研究常用的7.0T MRI具有更高的成像解析度,能提供更細微的腦結構資訊及腦實質病變資訊,7.0T MRI應用後有研究者提出腦微小梗死的概念——腦微小梗死是肉眼不可見而組織學可檢測到的梗死灶,顯微鏡下可見細胞死亡和組織壞死。在CSVD中處於亞毫米水準的腦微小梗死以往僅見於神經病理學中,並被認為是導致腦萎縮和認知功能下降的獨立危險因素,使用7.0T MRI能夠很容易檢測到皮質腦微小梗死,並在組織病理學中得到驗證。

4.2.8 腦結構與功能網路完整性

       腦白質結構的完整性可以通過DTI進行定量評估,一項系統綜述發現,目前已有較多研究應用DTI技術驗證了腦白質微結構損傷與CSVD常見的臨床表現(如認知障礙、情緒障礙及運動能力)顯著相關。利用DTI圖像可以分析大腦區域之間白質連接的強度、複雜性及結構網路的效率,利用靜息態血氧水準依賴的MRI技術能夠識別腦網路的功能連接。近年來尋找CSVD腦損傷時腦結構與功能連接改變也逐漸成為研究熱點,但目前還未能實現臨床轉化,仍需要更多在不用人群中展開、縱向的研究,以驗證腦微結構損傷是否能夠作為方便可靠、可重復的早期診療指標。

       總之,在當前很多疾病的發病機制研究中,臨床影像學是非常重要且可靠的研究手段。影像學技術的進步與影像採集及影像後處理的標準化提高了CSVD的影像學診斷水準,為闡明CSVD在神經退行性病變中的作用及其具體發病機制提供依據,從而使早期干預高危因素、改善預後成為了可能。可以期待,隨著新的影像學技術的發展和標準化工作的推進,今後可以聯合多模態影像資料與病理學資料,進一步深化疾病研究,助力臨床診斷、治療工作。

5  CSVD的量表評估

       CSVD典型的認知功能損害表現為反應遲鈍、執行功能受損,包括高級認知功能如計劃、組織和行為監控方面,記憶障礙、行為紊亂以及精神症狀,如焦慮、抑鬱等也很常見。CSVD患者的認知功能損害需要綜合考慮年齡、情緒和神經變性等因素的影響,量表評估可從初步篩查、整體認知篩查和認知亞領域評估等幾個方面進行。

5.1 腦小血管病的初步篩查

5.1.1 《AD8》癡呆篩查量表和簡易智力狀態評估量表

      《AD8》是一項詢問知情者的認知損害篩查工具,中文版由北京大學精神衛生研究所修訂編制而成,通過詢問知情者或正常老人本人在過去一段時間中是否有因認知問題導致的改變,以2分作為認知損害界限的敏感度和特異度分別為93.9%和76%。簡易智力狀態評估量表是由三項物體回憶和畫鐘試驗兩部分構成的3-min簡易篩查量表。前者主要評估記憶功能,而畫鐘試驗測查的領域還包括視空間技能、執行功能、語言理解功能等。上述兩個量表簡便易行,受文化、種族、言語的影響較小,適用於社區、初級保健門診和非記憶障礙專業門診的早期篩查。

5.1.2 患者健康問卷-9項目

       患者健康問卷是Spitzer等根據美國精神疾病診斷與統計手冊第四版編制的用於初級醫療保健機構評估精神障礙的自評工具,其中患者健康問卷-9項目的編制是基於美國精神疾病診斷與統計手冊第四版關於重性抑鬱障礙診斷標準的9條症狀標準,具有良好的敏感性和特異性。

5.1.3 廣泛性焦慮自評量表

       廣泛性焦慮自評量表是基於美國精神疾病診斷與統計手冊第四版編制的用於廣泛性焦慮的自評篩查量表,因其信效度高、簡單易於操作,已被廣泛應用於臨床工作中,包含7個條目,可用於臨床上對於焦慮障礙患者的自我評估。

5.2 CSVD的整體認知功能篩查

       目前臨床上無專門針對CSVD的認知障礙整體評估量表,最為常用的仍為簡易精神狀態量表(MMSE)和蒙特利爾認知量表(MoCA)。

MMSE是國內外應用最為廣泛的整體認知功能篩查量表,該表已標準化,總分30分,識別癡呆的劃界分為文盲組點17分、小學組點20分、中學或以上組點24分。該量表對記憶和語言(左側半球卒中)敏感,對癡呆診斷的敏感度和特異度較高,但缺乏執行功能的評估,可能對CSVD所致的最為常見的皮質下型癡呆和輕度認知功能障礙敏感度相對較差。

        MoCA包括了視空間、執行、命名、記憶、注意、語言、抽象及定向能力在內的8個認知域功能的12個檢查項目,總分30分,在不同地區、不同版本的MoCA的劃界分有差異。MoCA對輕度認知功能障礙的檢測敏感性顯著優於MMSE,而該表缺點是文盲與低教育人群的適用性較差。

        此外,Hachinski缺血量表主要用於血管性認知功能障礙和阿爾茨海默病的鑒別,評定的主要依據來源於病史收集、體格檢查和精神檢查,由13個項目組成,總分為0~18分。點4分疑為老年性癡呆,點7分疑為血管性癡呆,5~6分為混合型癡呆。

5.3 CSVD的認知功能亞項評估

       為全面了解受試者的認知障礙,應開展較為詳細的成套認知評估,並綜合語言差異、受教育程度等得出結論。可根據具體的認知功能評定需要選擇不同的神經心理學量表來測評單項認知功能。

       著重評估受試者的執行功能和資訊處理速度,可選用斯特普色詞測驗,分析每張卡片耗時數,正確閱讀數和干擾量;或連線測驗B,分析耗時數和錯誤提醒數。

       評估受試者的注意功能,可選擇連線測驗A,分析耗時數和錯誤提醒數;或數字符號測驗,計算正確數;或數字廣度測驗,記錄能夠復述的最高數字位數。

       針對性判定受試者的其他維度認知功能,以中文聽覺詞彙學習測驗或Rey-Osterrieth複雜圖形回憶部分評估記憶功能;言語流暢性或波士頓命名測驗修訂版評估語言功能,或增加全面的失語症檢查,如北京大學第一醫院漢語失語成套測驗;畫鐘測驗或Rey-Osterrieth複雜圖形臨摹部分評估視空間功能;神經精神問卷評估精神狀態;漢密爾頓抑鬱量表評估抑鬱狀態。

5.4 量表評估的注意事項

       首先,評估人員需要接受該量表專業培訓。其次,認知評估需考慮腦血管病本身所導致的感覺運動、視聽和語言等功能障礙以及譫妄、淡漠等神經精神症狀對認知和日常生活能力的影響,要鑒別出認知成分對功能障礙的貢獻。再次,可以進行階段性的認知評定,定期如每3個月進行認知功能的評估隨訪。

5.5 CSVD量表評估的專家推薦意見

       CSVD認知障礙的突出特徵為執行功能障礙,資訊處理速度下降,注意功能障礙和(或)視空間障礙(專家共識)。CSVD的整體認知篩查可以採用MMSE、MoCA量表,特徵性認知損害可採用斯特普色詞測驗、連線測驗、數字符號測驗或數字廣度測驗來評估,同時需考慮患者的年齡、教育和語言障礙、情緒等相關因素(專家共識)


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