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临床观点︱应用MRI提升心脑功能的综合评估水平

作者:国际循环网   日期:2017/7/5 9:15:56

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编者按:升主动脉硬化与年龄和高血压紧密相关。主动脉硬化可能会导致脑损伤以及心力衰竭。目前,磁共振成像技术(MRI)被越来越多地用来评估升主动脉和左室功能以及脑血管病,以更好地评估其中的关联。美国梅奥临床医学院的Ivan Garza博士应我们的邀请,针对如何应用MRI提升心脑功能的综合评估水平发表他的观点。

       编者按:升主动脉硬化与年龄和高血压紧密相关。主动脉硬化可能会导致脑损伤以及心力衰竭。目前,磁共振成像技术(MRI)被越来越多地用来评估升主动脉和左室功能以及脑血管病,以更好地评估其中的关联。美国梅奥临床医学院的Ivan Garza博士应我们的邀请,针对如何应用MRI提升心脑功能的综合评估水平发表他的观点。

 


 

美国梅奥临床医学院 Ivan Garza博士


   应用MRI提升心脑功能的综合评估水平

 


       升主动脉作为连接心脏和脑灌注之间桥梁,调控脑微循环中的压力和血流。升主动脉硬化与年龄和高血压紧密相关。主动脉硬化可能会导致脑损伤以及心力衰竭。脑小血管病和心力衰竭又可能会导致早期认知功能下降和(血管性)痴呆。这一病理生理学机制强调心血管疾病可导致认知功能减退和痴呆,并可能成为预防和治疗脑小血管病提供理论依据。MRI非常适合于评估升主动脉和左室的功能(如,主动脉弓的脉搏波传导速度和弹性)以及脑小血管病的各种早期和晚期表现(如,脑重要区域的微出血和白质高信号)。我们正在探索专门的磁共振成像技术,用来诊断脑白质完整性或脑微循环脉冲的潜伏期改变。

 ?脑小血管病的主要MRI特征

       MRI能够评估与小血管脉冲增加有关的脑小血管病的各种成像表现的主要影像学特征,如脑白质和脑灰质的组织结构改变,血管周围间隙增大,毗邻小动脉的小面积出血(所谓的微出血),深部脑组织的腔隙灶,脑白质高信号(WMHs),小范围皮质下脑梗死,以及广泛的脑萎缩。标准的影像判读、MRI图像采集和报告已经被提议用来规范脑小血管病的统一术语以及各种表现形式的定义。动脉脉冲的增加可能通过水锤机制介导反复的脑损伤,导致脑白质疏松(如,脑室周围和皮质下白质高信号),血管周围间隙扩张,胶质细胞增生,髓鞘脱失,血管周围间隙β-淀粉样蛋白异常沉积(尤其涉及到阿尔茨海默病的进展)。清除脑血管间隙中可溶性β-淀粉样蛋白主要是通过淋巴通道调节,而清除失败又可能驱动阿尔茨海默病进展。可想而知,与小血管搏动和脑灌注减少有关的脑损伤增加的级联反应可在生命早期开始,并取决于调控主动脉僵硬度危险因素的持续存在而逐渐进展,其结果可能导致早期亚临床脑缺血,最终导致认知功能减退和痴呆。在老年人中,主动脉僵硬度与脑微循环重塑,微血管脑实质损害和记忆减退有关。白质传导束和海马在记忆的维持以及分担由于由威利斯(Willis)环分支灌注增加对脉冲微血管损伤方面可能具有重要作用。

 

?血管周围间隙扩张与MRI的血管损伤标志

       血管周围间隙扩张可能是血管损伤的标志。血管间隙扩张与内皮功能障碍有关, 磁共振T2加权脉冲序列上通常表现为在基底神经节区或半卵圆中心区的点状或线性的高信号。脑血管间隙的显著扩张与年龄和高血压独立相关,并且认为是老年人脑小血管病的另一种磁共振表现。动脉搏动的增强可使血管周围剪切力的增加,并且可诱导血管周围脉冲增大,导致这些间隙的扩张。因此,AEGS-Reykjavik研究显示,尤其是在苍白球和壳核中,血管周围间隙扩张可能脑血管的损伤的标志。虽然血管周围间隙扩张的形成机制尚未完全阐明,但尤其发生在苍白球和壳核中的血管周围间隙扩张最为糟糕,被描述为弥漫血管周围间隙扩张。在老年人和高血压人群中深部白质病变中也经常发现血管周围间隙扩张。

?联合MRI、PWV的临床价值

       联合MRI和超声的研究已经表明,主动脉弹性可能是50岁以下人群主动脉老化的最敏感指标。此外,尤其是在中低危个体中,MRI测量的升主动脉弹性在全因死亡率和心血管事件发生率的预测价值已有迹可循。值得注意的是,升主动脉功能的预测价值是独立于传统心血管危险因素。

 

 

  

     应用MRI技术已经证明升主动脉和颈动脉循环间的主动脉弓脉搏波传导速度(PWV)随着年龄的增加,脑血流灌注减少,其可作为引起大脑结构和功能改变的机制。在高血压患者中,由MRI测得的主动脉弓PWV与腔隙性脑梗死相关,并独立于年龄,性别和高血压病程。从达拉斯心脏研究中抽取1270个受试者(n = 1270)应用MRI成像技术评估了主动脉弓PWV和脑微血管病之间的关系,结果显示主动脉弓PWV是随后的脑白质病变非常显著的独立预测指标,预测的标准效力高于除年龄之外的其他任何心血管危险因素。而且也证实了在1型糖尿病患者中,由MRI测得的主动脉僵硬度与心脏收缩功能和脑小血管病之间存在双向关系。主动脉僵硬度与左室收缩功能和脑白质高信号呈负相关,独立于年龄,性别,平均动脉压,心率,体质量指数,吸烟,糖尿病病程和高血压,表明主动脉PWV本身的预后意义。

       另一项研究纳入的人群来自于达拉斯心脏研究,结果显示中年人特定区域脑容积偏小(如海马,楔前叶,扣带回后部)被认为是痴呆早期影像学表现,与特定的心血管危险因素和认知缺陷有关,提示这些脑损伤的影像学标志可能有助于痴呆早期诊断。

总结

       主动脉僵硬度是心血管健康和总体心血管疾病(CVD)风险的重要新指标。包含遗传因素在内的多种CVD危险因素可加速同龄患者的血管老化。局部主动脉功能对与大动脉有关的特定终末器官具有不同的影响,并且随着年龄和各种暴露因素的变化而变化。例如,升主动脉的老化与心、脑终末器官的损害直接相关。为此,升主动脉在心脑血管之间起着桥梁作用。升主动脉的老化和僵硬度增加引起微血管脉冲增加,加速脑小血管病的进展。MRI非常适合评估升主动脉的功能,并界定脑损伤若干阶段,包括早期记忆力减退,轻度认知能力下降以及痴呆。因此,升主动脉硬化既可以作为血管是否健康的标志,又可以作为脑血管损伤的危险因素。

       认识到升主动脉的老化有助于识别高危个体,并可能作出早期预防措施以减少CVD和有关脑损伤的发生。积极治疗心血管危险因素和纠正血管老化的其他因素有助于改善大脑健康,从而减少认知功能减退和痴呆等脑功能衰退的发生。然而,仍然需要进一步的研究来验证和证实认知衰退和痴呆与CVD的因果关系。

 

 

版面编辑:张冉  责任编辑:孙宇


临床观点MRI心脑

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