脑卒中是具有高发病率、高复发率、高致残率和高死亡率的严重疾病,是人类致残、致死的主要疾病之一。据估计,脑干梗死(brainstem infarction,BSI)占全部首次缺血性脑卒中的11%。BSI,尽管病灶很小,也可能导致比较严重的神经功能缺损,了解BSI发生所涉及的病因及发病机制,对于其急性期治疗及综合管理、预后和评估复发风险至关重要。BSI可由大动脉病变(large artery disease,LAD)、小动脉病变(small artery disease,SAD)、心源性栓塞(cardio-embolism,CE)或其他病因所致,急性孤立桥脑梗死是脑干部位最常见的梗死类型。脑干不同血管区域的梗死可能病因和临床表现不同。关于孤立BSI发病机制的研究始于上世纪60年代,其后病理学研究证实了桥脑梗死具有不同的病因机制,小动脉纤维玻璃样变和载体动脉粥样硬化斑块阻塞穿支口或穿支动脉粥样硬化均可造成急性桥脑孤立梗死。近年来,穿支疾病越来越引起重视,研究发现,与载体动脉粥样硬化相关的穿支病变是引起脑干卒中的主要机制之一。虽然病理研究结果认为穿支疾病可能源自载体动脉粥样硬化,但目前的常规血管影像技术,如经颅多普勒(TCD)、CTA、MRA等无法显示穿支动脉,近年一些影像与病因的相关研究试图通过分析脑干梗死病灶的形态学来区分病因,根据病变的形状和位置,邻接脑干基底表面的较大的内侧或旁正中梗死通常与动脉粥样硬化斑块引起的分支阻塞有关,而未达到脑干腹侧部表面的深部小病灶则多由SAD引起。由于与载体动脉有关的穿支疾病是一种动脉粥样硬化血栓性疾病,它比SAD引起的孤立皮质下梗死更常表现出动脉粥样硬化的特征,有研究表明,前者与SAD相比,具有更多大动脉粥样硬化的相关标志,如合并冠心病和无症状的脑动脉粥样硬化、其他血管床的老化等,但与SAD有关的标志,如脑白质疏松症和微出血等,发生率较低。但目前为止国内外仍未建立统一的急性脑干梗死基于形态学的病因分类标准,另外穿支疾病是否应包括在颅内小血管或大血管疾病中也没有达成共识。孤立脑干梗死(BSI),无论大小,都可以定位在单个穿支动脉供血区或多组穿支动脉的供血区域内。不同病因、不同部位的脑干梗死,其临床表现可能具有很大差异,本研究旨在研究脑干梗死的解剖分布、不同病因及不同血管区域脑干梗死患者的临床和影像特点;分析不同影像学及临床特征对BSI患者出院时及一年后神经功能缺损和残障等预后的影响。本研究分为三部分,各部分内容概述如下。第一部分孤立脑干梗死患者的临床及影像特点研究目的:通过对BSI患者的临床及影像特点分析,比较LAD及SAD病因的、旁正中区域梗死与非旁正中区域梗死、单组穿支及多组穿支受累的BSI患者的临床及影像差异。方法:连续选取302例发病7天以内的非心源性孤立脑干梗死患者,排除病情不稳定或垂死的患者;入院前mRS评分>2的患者;有心源性栓塞(cardio-embolism,CE)危险因素的患者;病因不明或其他病因的BSI患者。收集患者的临床相关信息;评价患者的头颅MRI特点,包括BSI的具体部位,BSI是否位于旁正中穿支动脉供血区、是否位于多组脑干穿支动脉供血区、梗死的大小和体积、病因亚型等;分析BSI患者的危险因素并利用统计学方法比较不同病因、不同穿支供血区BSI患者的临床和影像差异。结果:1.基线信息排在前三位的危险因素是高血压、脂代谢异常及糖尿病。肌力下降和构音障碍是最常见的两大症状,感觉障碍相对常见(35.9%)。发病时有眩晕、吞咽困难和复视的患者比例较低。2.病因分型及相关因素比较LAD及SAD分型的患者比例相近,各占约50%。女性患者在LAD组明显高于SAD组,两组差异具有显著性(P=0.006);虽然吞咽困难的患者总体不多,但两组比较,LAD组24例(15.8%),有吞咽困难的患者比例明显高于SAD组7例(4.7%)(P=0.001)。在LAD组,有高血压、糖尿病、脂代谢异常的患者多于SAD组;入院时NIHSS评分及NIHSS≥3的患者比例均高于SAD组,但差异没有显著性。两组梗死体积大小没有明显差异。3.BSI的分布特点及相关因素比较BSI以桥脑病变最多,284例(94.0%)位于脑桥。4例(1.3%)患者的梗死灶位于延髓,8例(2.6%)位于中脑,6例(2.0%)位于脑桥和中脑。梗死的平均体积0.38ml。156例(51.7%)为单组穿支动脉受累。139例(46.0%)为旁中央支动脉受累。非单纯旁正中支受累组,入院时的NIHSS评分5分,旁正中支受累组4分,两组差异显著(P=0.018)。非单纯旁正中支受累组有高血压、糖尿病、脂代谢异常、吸烟等危险因素者较多,入院时NIHSS评分≦3分者50人(31.6%),少于旁中央支受累组的56人(41.5%),但差异均无显著性。第二部分孤立脑干梗死患者出院时神经功能结局的影响因素研究目的:通过比较出院时神经功能缺损程度不同的BSI患者的临床及影像特点,分析新发孤立BSI患者出院时症状较重的相关因素,以便制定早期干预措施,并积极做好二级预防。方法:纳入中国颅内动脉粥样硬化研究(Intracranial Atherosclerosis Study in China,ICAS)中在发病后7天内、年龄18~80岁的新发孤立BSI患者共302人。排除心源性栓塞、病因不明或其他病因的卒中患者。收集患者的临床和影像资料并评估,302例患者均完成头颅核磁共振检查。通过MRA评价颅内动脉是否存在狭窄及狭窄程度;评估BSI患者的病因;按轴位位置确定病灶位置是否位于单纯旁正中支或非单纯旁正中支区域、是否位于单组或多组穿支供血区;测量梗死的大小;通过Fazekas评分评价白质疏松的程度,并使用NIHSS评分来评价患者住院期间和出院时的卒中严重程度,NIHSS≤3分,被认为是轻型卒中,NIHSS≥4分被认为是非轻型卒中;使用mRS量表来评价患者脑梗死发病前、出院时的日常生活能力;通过统计学分析孤立BSI患者的临床和影像学因素对于患者出院时神经功能的影响。结果:1.基线特征302例脑干新发单个梗死灶患者的中位年龄是63岁,112例患者(37.1%)为女性,65岁以上患者较多,比例接近半数。高血压、脂代谢异常,糖尿病依然是最常见的危险因素,80%以上患者有高血压及脂代谢异常,接近50%患者有糖尿病。89.9%的患者有肌力下降、接近70%的患者有构音障碍,约1/3患者有感觉障碍。频度排在后四位的症状是眩晕、吞咽困难、复视和意识障碍。1.3%患者的梗死在延髓,94.0%患者的梗死位于脑桥,2.6%位于中脑,2.0%位于脑桥和中脑;150例(49.7%)患者为SAD分型,150例(50.3%)为LAD分型;156例(51.7%)为单组穿支动脉受累,139例(46.0%)为旁中央支动脉区域病变。2.轻型卒中和非轻型卒中患者临床和影像特点比较两名脑桥梗死患者出院时的信息不全,故一共分析了300例患者的出院信息。单因素分析发现:非轻型组和轻型组患者入院时病情轻重就有差距,非轻型卒中组入院时的平均NIHSS评分8分,94.1%的患者NIHSS≥4分,占绝大多数,而轻型卒中组患者平均NIHSS评分3分,NIHSS≤3分的占52.4%,两者存在显著差异(P<0.0001)。非轻型患者出院时仍在服用抗栓药物的92人(89.3%),轻型患者有192人(98.5%),差异非常显著(P<0.0001)。非轻型患者mRS平均3分,存在残障的95人(90.5%),轻型患者mRS平均1分,存在残障的59人(30.3%),两者差异显著(P<0.0001)。住院时间存在显著差异,非轻型患者平均住院日17天,轻型者14天(P=0.013)。轻型BSI患者,单纯旁中央支受累99例(50.8)高于非轻型患者40例(38.1%)(P=0.036)。在非轻型患者中,多组穿支受累的63例(60.0%),LAD分型65例(61.9%)均明显高于轻型组,分别是(P=0.003)和(P=0.002);非轻型梗死的体积(0.72 ml)也与轻型患者(0.32 ml)存在非常显著的差异(P<0.0001)。入院时神经功能缺损程度较重、首发症状有肌力下降、眩晕、构音障碍、吞咽困难及首发症状有意识障碍、出院时未给予抗栓药物与患者出院时神经功能缺损程度较重(NIHSS评分≥4)密切相关;病变位于非单纯旁中央支区域、多组穿支动脉受累、BSI灶体积>0.5 ml、大动脉粥样硬化病因分型的脑梗死、存在脑白质疏松等影像特点也与患者出院时神经功能缺损程度较重(NIHSS评分≥4分)有关。3.多因素Logistic回归结果BSI患者入院NIHSS评分≥3分、首发症状有眩晕、病灶体积>0.5ml、LAD病因分型的、出院时未给予抗栓药物是出院时神经功能缺损程度较重(NIHSS评分≥4分)的危险因素。第三部分孤立脑干梗死患者发病一年后的预后研究目的:旨在分析不同临床及影像学特征对BSI患者神经功能缺损和残障等预后的影响。方法:302例发病7天以内的新发非心源性脑干孤立梗死灶患者入选。收集患者相关临床信息和发病后的二级预防情况,评价患者的头颅磁共振影像信息包括病灶位于脑干的具体部位及是否位于旁正中穿支动脉供血区、是否多组脑干穿支动脉受累、病灶的大小和体积、病因亚型、脑白质疏松的严重程度、无症状性腔腔隙性脑梗死的数量等,并对患者住院期间的神经功能缺损程度和统计学分析孤立BSI的临床和影像学特点对患者预后的影响。预后不良定义为梗死发生后1年内存在残疾。结果:1.基线信息见第一、二部分摘要。2.发病一年时存在残障的危险因素分析脑梗死一年后随访到281人。在这281名病人中,84名(29.9%)在1年随访时存在残疾。这些患者在入院时NIHSS中位数为6分。与LAD病因的BSI患者相比,SAD类型的BSI患者出院时轻型卒中(NIHSS评分≤3分)的比例较高,住院期间吞咽困难的发生比例、出院时和发病1年时的残障比例也较低;病灶位于单纯旁正中穿支区域的BSI患者更常合并较重程度的脑白质疏松和较多数量的陈旧性腔隙性梗死,入院和出院时的神经功能缺损程度较轻,梗死灶的体积较小。高龄、Fazekas评分≥3分、陈旧性腔隙性梗死的数量较多、入院和出院时的神经功能缺损程度较重、出院时存在残障、梗死位于脑桥和中脑、脑干多组穿支动脉受累、梗死的最大横径和体积较大、首发症状有意识障碍与患者发病1年时存在残障显著相关。多元Logistic回归发现:Fazekas评分≥3分、出院时存在残障、脑干多组穿支动脉受累、出院时未服用他汀药物是BSI患者发病1年时存在残障的高危因素。结论:1.本研究将脑干新发孤立梗死患者的病灶根据其影像学特点进一步进行分类有助于其预后的预测.2.本研究发现入院NIHSS评分≥4分、出院时存在残障、BSI灶体积>0.5 ml、大动脉粥样硬化病因分型的脑梗死、出院时未给予抗栓药物、首发症状有眩晕是BSI患者出院时神经功能缺损程度较重(NIHSS评分≥4分)的危险因素。3.本研究发现Fazekas评分≥3分、出院时存在残障、脑干多组穿支动脉受累、出院时未服用他汀药物是BSI患者发病1年时存在残障的高危因素。4.本研究提示对于体积较大、可能累及多组穿支的大动脉粥样硬化类型的脑干梗死患者,早期抗栓及他汀治疗干预和及时的二级预防对其康复非常必要。