第二节 脑血管病的诊断流程
脑血管病诊断流程应包括以下5个步骤:①是否是脑血管病?需排除非血管性疾病(中毒、低血糖、高血压脑病等)。②是出血性还是缺血性脑血管病?需进行脑CT或MRI检查以明确。③脑血管病的严重程度如何?可采用神经功能评价量表评估神经功能缺损程度。④若为缺血性脑血管病,能否进行溶栓治疗?是否进行血管内治疗?需核对适应证和禁忌证。⑤责任血管及脑血管病的病因是什么?CTA或DSA明确受累血管部位和代偿情况,有助于判断预后和防止再发,可结合病史、实验室、脑病变和血管病变等检查资料明确病因。
一、病史询问
详细的病史采集对明确脑血管病的诊断十分重要,对病史的询问和记录包括一般情况(年龄、性别、职业、居住地、左利手或右利手)、主诉、现病史、既往病史、个人史和家族史。在病史询问中应注意询问其发病形式(急性还是慢性,起病的诱因,症状的进展和波动情况)、临床表现、症状严重程度以及伴随症状。询问症状出现的时间非常重要,若于睡眠中起病,应以最后表现正常的时间作为起病时间。既往史要着重询问患者是否有高血压、糖尿病、高脂血症、癫痫、心脏病(房颤、心瓣膜病、卵圆孔未闭)、偏头痛、感染、创伤、睡眠呼吸障碍疾病、手术史及其他相关病史,个人史要重点询问有无烟酒史、药物应用史、吸毒史及不良嗜好等,女性要详细询问月经史、流产史及避孕药服用史等,家族史要重点询问患者家族中是否有血管病病史或血管病高危因素史。
二、体格检查
除一般体格检查外,详细的神经系统体格检查对于脑血管病的定位诊断非常重要,也是判断疾病变化和治疗效果的重要指标。神经系统体格检查包括8个部分:一般状态、高级神经活动、脑神经、运动功能、感觉、反射、特殊体征和自主神经功能。在检查结束时,应当对所有异常发现进行汇总,将异常体征进行横向/纵向分类,结合病史分析,明确疾病的解剖定位或提出进一步的推测。
三、辅助检查
(一)神经影像
在脑血管疾病中常用的神经影像学技术包括CT和MRI。其中CT成像技术包括平扫CT(non-contrast CT, NCCT)、增强CT扫描、CT血管成像(CT angiography, CTA)、CT灌注成像(CT perfusion, CTP)。MRI常用序列包括T1加权序列(T1 weighted image, T1WI)、T2加权序列(T2 weighted image, T2WI)、液体衰减反转恢复序列(fluid attenuated inversion recovery, Flair)、动脉成像(magnetic resonance angiography, MRA)、灌注成像(perfusion weighted imaging, PWI)、弥散加权成像(diffusion tensor imaging, DWI)、表观弥散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)、高分辨血管壁磁共振成像(HRMRI-VWI)、磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging, SWI)、弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)及磁共振波谱分析(magnetic resonance spectroscopy, MRS)。
1.缺血性卒中急性期的影像学评估
缺血性卒中急性期的救治重点是尽快开通闭塞血管,恢复血液灌注,抢救处于缺血状态的半暗带区脑组织。早期静脉溶栓或血管内介入治疗都是血管再通的有效手段。但患者的获益程度与梗死面积、再通时间和脑组织灌注情况有关。因此,评估缺血组织内的核心梗死区和缺血半暗带,是实施血管再通治疗前的必要环节,也是评估预后的重要手段[2](表4-1)。影像技术为急性期缺血性卒中患者的评估以及进一步治疗方案的选择提供了有力的依据。
表4-1 急性缺血性脑卒中影像评估项目
(1)核心梗死区的判断。NCCT检查对AIS的早期发现和评估并不敏感,可通过适当调整窗宽和窗位来提高准确性[3]。AIS的早期CT表现包括局部脑组织肿胀、外侧裂的岛带征、尾状核模糊及大脑中动脉高密度征(hyperdense middle cerebral artery sign, HMCAS)等影像学特征。其中HMCAS高密度提示大脑中动脉血管腔内存在血凝块、血栓或栓子,其预测大动脉闭塞的敏感性约为67%,特异性为82%[4],提示较严重的神经损害和不良的功能预后。对于梗死面积和卒中病情的量化评估,目前较常采用Alberta卒中项目早期CT评分(alberta stroke program early CT score, ASPECTS)[5],即在大脑中动脉(middle cerebral artery, MCA)供血区选取10个区域评估其早期缺血性改变(脑实质低密度或灰白质分界不清),包括岛叶、豆状核、尾状核、内囊及6个MCA皮质供血区域(M1~M6)。10项评分总分为10分,每一个部位发生梗死即减少1分。评分>7分提示患者3个月后很有希望独立生活;≤7分提示患者不能独立生活或死亡的可能性大;如果溶栓治疗后ASPECT≤7分,其脑出血的危险性大大增加;评分0~2分预示不良预后。基底动脉闭塞引起的后循环缺血性改变用后循环ASPECT(pc-ASPECT)来评估[6],中脑和脑桥各减2分,左侧或右侧的丘脑、小脑或大脑后动脉供血区域各减1分。pc-ASPECT<8分提示患者即使闭塞的基底动脉再通预后也较差。
相较于NCCT,头颅MRI扫描可更早地显示脑梗死病灶(表4-2)。脑缺血发生后30 min即可在DWI序列上检测到高信号,且急性期DWI病变体积与大血管闭塞时的核心梗死区有很好的对应关系,因此DWI对急性缺血性卒中的早期诊断具有较强的优势。DWI-Flair不匹配可作为时间窗内静脉溶栓的筛选指标,比起灌注成像方法简单高效,在时间和成本节省方面更具优势。
表4-2 MRI常规序列在急性缺血性脑卒中的信号改变
(2)缺血半暗带的影像评估。在AIS患者的救治过程中,明确患者是否存在缺血半暗带以及半暗带的大小,对于指导急性期救治具有重要意义。DEFUSE研究发现,DWI可证实核心梗死>80 mL时患者的不良再通率会明显升高;核心梗死区<70 mL与良好预后相关,约64%的患者达到良好预后(MRS评分0~2分)。而核心梗死较小、缺血半暗带较大的患者,即使超出静脉溶栓时间窗,也可通过血管内介入治疗获得良好的预后。CTP和MRI-PWI均可对核心梗死灶和半暗带进行定量检测,是目前临床应用较多的可靠评估方法。常用的测量方法之一为不匹配法,即计算脑血容量(cerebral blood volume, CBV)与脑血流量(cerebral blood flow, CBF)的不匹配区域。核心梗死区的CBV和CBF均下降,而缺血半暗带区域由于侧支循环建立及血管代偿性扩张,其CBF下降而CBV保持不变甚至增加,其不匹配区域即为缺血半暗带。其二为对比法,即计算患侧CBF与健侧CBF的比值,比值<30%的脑组织区域为核心梗死区,而比值>50%可认为该组织具有存活的可能性。也有研究把tmax延长作为评估半暗带的依据,tmax延长大于6 s的区域对应缺血半暗带,如果不迅速再通,将进一步发生不可逆性梗死。CTP检查对AIS评估具有较高的敏感性(82%)和特异性(96%),可筛选出虽然已超过发病时间窗但仍具有血管开通价值的患者进行溶栓或取栓治疗,尽可能改善患者的预后[7]。研究已经证实CTP成像指导超过4.5 h的AIS患者进行rt-PA溶栓的可靠性[8]。DAWN和DEFUSE-3研究分别使用CTP或PWI测量核心梗死体积和缺血半暗带,成功将机械取栓时间分别延长至6~24 h和6~16 h[9-10]。
近年来,神经影像检测技术不断进步,新的技术层出不穷。综合多种成像方式的“一站式”多模态CT影像综合评估技术可在最短的时间内一次性获取NCCT、头颈部CTA及CTP数据,从而对AIS患者进行全面和客观的影像评估,在美国心脏协会联合卒中协会(American heart association/American stroke association, AHA/ASA)发布的急性缺血性卒中的早期管理指南(表4-3)[11]及《中国脑血管病影像应用指南2019》中得到推荐[12];移动卒中单元(mobile stroke unit, MSU)将移动CT和相关的检验仪器装配在救护车上,形成集神经症状学检查、CT诊断和静脉溶栓治疗为一体的快速救治模式,为卒中患者的院前诊疗提供了帮助[13];平板计算机断层扫描直接在血管造影台上进行脑组织扫描,进一步缩短了血管内治疗的院内时间[14];CT自动分析技术将神经影像与自动化结合,对图像进行智能分析,可快速提供缺血情况、血管闭塞和ASPECT评分等重要信息[15]。神经影像技术的突飞猛进为急性AIS患者的救治提供了更多的帮助。
表4-3 2019 AHA/ASA关于急性缺血性脑卒中的神经影像指南推荐
2.脑动脉病变的影像评估
颅内外动脉斑块形成,导致管腔狭窄甚至闭塞,是引起缺血性脑血管疾病最重要的原因。急性脑血管疾病患者在确认为缺血性梗死之后,接下来需进一步明确脑梗死的责任血管及其病变情况。利用CTA和MRA成像技术可较好地显示颅内外大动脉狭窄或闭塞情况。
CTA空间分辨率高,可三维重建完整的血管形态及病变情况,准确评估血管是否有狭窄,并判断狭窄的部位及狭窄程度。以血管造影DSA为标准,CTA检测>50%的颅内动脉狭窄敏感性为96.6%,特异性为99.4%[16]。CTA也可用于无创性评价动脉粥样硬化斑块的位置、体积、形态及其易损性[17]。根据斑块的密度将斑块分为软斑块(<60 HU)、混合斑块(60~130 HU)和钙化斑块(>130 HU),对斑块体积、斑块重塑指数、斑块衰减和斑块破裂等进行量化分析,为卒中风险评估及制订临床诊疗策略提供指导。此外,CTA也能提供侧支循环的相关信息[18],特别是多时相CTA可全面显示侧支代偿速度及侧支血管充盈数量,预测梗死灶的进展及溶栓治疗的预后。CTA还能清晰显示动脉夹层及脑动脉瘤,为治疗决策及病因判定提供重要信息。
MRA也能很好地识别血管的狭窄和闭塞。MRA有3种技术,包括时间飞跃法(time of flight, TOF)、相位对比法(phase contrast, PC)和对比增强MRA(contrast-enhanced magnetic resonance angiography, CE-MRA),前2种方法是不用对比剂而借助血液动力学特性来制造对比显示血管形态。TOF序列评估颅内外血管狭窄程度的敏感度为60%~85%,特异性为80%~90%[19]。MRA无辐射损伤、相对无创,虽然对脑血管的显示敏感性、特异性略低于CTA,但可在无须造影剂情况下一次性获得脑组织及脑血管成像,不失为优良的筛选方法。
值得注意的是,CTA和MRA技术显示的均为血管管腔形态,无法对血管壁病变进行观察。对于以外向性重构为主、管腔狭窄不明显的动脉斑块则不能有效显示其病变情况。近年来开展的HRMRI-VWI技术弥补了这一缺陷。HRMRI-VWI技术具有较高的空间分辨率,能清楚显示动脉血管壁特征,包括血管重构模式、斑块形态及位置、斑块信号及斑块强化情况等,从而对动脉粥样硬化斑块负荷和成分特征进行定性、定量分析,识别出易损斑块(特征包括富脂质坏死核、斑块内出血、钙化、纤维帽破裂等),用于判断血管狭窄原因,识别卒中机制,对患者进行危险分层,指导临床诊疗,特别是对AIS术前评估具有重要意义[20]。高度疑似有颅内动脉狭窄或动脉夹层的患者,可尝试增加此项检查。目前较成熟的技术方法有“亮血技术”和“黑血技术”:前者是3D-TOF MRA,采用短回波时间、短重复时间及较小激发角度,使斑块显示为低信号,血流显示为高信号,在颅内外颈动脉斑块成像中能够区分出血管壁、血流及斑块的不同成分;后者是使用双反转恢复、饱和脉冲法等来抑制腔内血液信号,使血流呈低信号,管壁软组织和斑块呈较高信号,从而更好地显示管壁和斑块结构,该方法获得了很好的病理印证,是现阶段使用较多的斑块成像方法。此外,HRMRI-VWI在明确烟雾病的病因,鉴别动脉夹层、侧支循环、血管炎等方面也有很好的应用价值(图4-1),但主要缺点是增加了术前影像学评估的时间。
图4-1 A.1例烟雾病患者,TOF-MRA显示双侧大脑中动脉闭塞;B、C.1例基底动脉夹层患者,TOF-MRA和HR-MRI显示基底动脉上段双腔;D.1例右侧大脑中动脉狭窄患者,TOF-MRA显示右侧大脑中动脉M1段高度狭窄;E、F、G. HR-MRI显示右侧大脑中动脉管腔狭窄,管壁增厚,呈环形强化
3.脑出血及血肿扩大的影像学评估
出血性卒中约占所有急性脑血管疾病的20%,但急性期病死率为30%~40%。影像学检查有助于早期发现脑出血患者并进行及时治疗。对于缺血性卒中患者,也需要充分排除颅内出血后才能进行血管再通或各种抗栓治疗。大量的脑出血在NCCT上可立即显示高密度病灶,易于发现;需要注意的是微出血病灶。老年患者尤其是合并高血压、糖尿病导致小动脉玻璃样变性时,极易发生血管破裂导致微出血,其临床症状较为隐匿,易于漏诊。MRI的SWI序列可显示组织间磁敏感差异,对血液代谢产物、铁离子及钙化等病灶敏感性较高,能直观地显示引流静脉与出血灶,因而对于出血性病灶具有较高的检出率,可早期发现梗死内出血或出血倾向。也有研究发现,SWI序列上如果在梗死病变周围发现明显扩张的引流静脉,则容易发生出血性转化,因此SWI对于预测溶栓治疗后的出血风险也具有较好的帮助。
脑出血后的血肿扩大可严重危及患者生命,使得脑出血的致死、致残率进一步增加。一些特征性的影像学表现(图4-2)对血肿扩大有一定的预警作用,近年来受到越来越多临床医生的重视。常见的有:①黑洞征(black hole sign)。血肿内存在圆形、卵圆形或棒形低密度区,且不与周围组织相连,高低密度相差28 HU。②混杂密度征(blend sign)。血肿腔内边界清晰的高、低密度混杂区[21]。③漩涡征(swirl sign)。漩涡征被描述为高密度区内的一个低密度区,提示存在活动性出血。④岛征(island sign)。血肿周围出现3个以上与其分离或相连的小血肿,形似泡状或芽状[22]。脑出血患者出现上述影像学改变时,往往预示着血肿扩大的风险,需要进行严密的观察和积极干预。
图4-2 A.黑洞征;B.混杂密度征;C.漩涡征;D.岛征
随着神经影像技术的日新月异,人们对脑血管疾病在内的多种神经系统疾病有了更深一步的认识,也极大地提高了对疾病的诊断水平。同时,适当的影像学检查能够有效提高疾病检出率,减少误诊和漏诊,并更加精确地评估疾病状态,为制订个体化治疗方案和评估预后提供有益的信息。
(二)血管超声
脑血管病的血管超声检测技术主要包括颈部动脉常规超声检测、颈部动脉粥样硬化病变的检测和经颅多普勒超声(ranscranial Doppler, TCD)。
颈部动脉常规超声检测的动脉包括无名动脉、双侧锁骨下动脉、双侧颈总/颈内/颈外动脉、双侧椎动脉。以颈动脉为例,常规检测以下参数:内-中膜厚度(intima-media thickness, IMT)、动脉内径、血流动力学参数包括收缩期峰值流速(peak systolic velocity, PSV)、舒张期末流速(end of diastolic velocity, EDV)、血管阻力指数(resitance index, RI)、动脉粥样硬化斑块情况(部位、形态、表面纤维帽的厚薄与完整性、斑块内声学特征等)。
颈部动脉粥样硬化病变的超声检测重点是对斑块的形态学和声学特征进行评估。当超声检测到IMT≥1.5 mm,凸出于血管腔内,或局限性内膜增厚高于周边IMT的50%时,可定义为动脉粥样硬化斑块形成。形态学评估中,根据斑块表面是否光滑、纤维帽是否完整分为规则、不规则和溃疡型斑块,后者表现为斑块表面纤维帽破裂不连续,形成“火山口”征,“火山口”的宽度与深度≥2.0 mm,并显示血流向斑块内灌注,是不稳定斑块的重要类型。斑块声学特征的评估主要根据斑块回声与血管壁回声强弱的差异分类,分为低回声斑块(斑块内回声低于内膜层)、等回声斑块(斑块内回声与内膜层相等)、高回声斑块(斑块内回声等于或略高于外膜层)以及强回声斑块(斑块回声明显增强,高于动脉外膜层,并伴有后方声影,多为钙化性斑块)。
易损性斑块是临床医生非常警惕的斑块类型。斑块的易损性是通过对斑块的形态学、内部回声、表面纤维帽的完整性等信息进行综合分析判断;另外也与患者脑血管病变危险因素的治疗有效性密切相关。超声评估易损性斑块的结构特征包括以下两点。
(1)主要条件:①活动性炎症,炎症细胞的浸润;②薄纤维帽与大脂质核心;③斑块破裂,血栓形成;④纤维帽破裂,溃疡形成;⑤重度血管狭窄(狭窄>70%)。
(2)次要条件:①斑块表面点片状钙化性结节;②脂质斑块(低回声为主);③斑块内出血(低至无回声);④血管内皮细胞功能异常;⑤血管壁处于正性重构期。
经颅多普勒超声可发现颅内大动脉狭窄和闭塞,评估脑血流和侧支循环情况,进行微栓子监测等。常用的检测参数包括:血流速度(包括收缩期峰值流速PSV、平均血流速度MV、舒张期末流速EDV)、血管搏动指数[PI,(PSV-EDV)/MV,正常颅内动脉的PI值为0.65~1.10]和血管阻力指数[RI,(PSV-EDV)/PSV]。颅内动脉重度狭窄时,常出现狭窄以远段PI值明显减低、血流充盈不全、血流速度节段性异常(狭窄段流速明显升高,狭窄远段血流速度明显减低,狭窄段/狭窄远段流速比值≥3.0)、血流频谱异常(出现涡流或湍流信号)以及血流音频异常等。此外TCD还可用于溶栓治疗监测,对预后判断有参考意义。
(三)其他检查
血液化验包括血常规、凝血功能、同型半胱氨酸、血糖、血脂及肝肾功能等检查有利于发现脑血管病的危险因素。心电图及超声心动图有助于排除心房纤颤、心瓣膜病等心源性病因。