英文名称 :Moyamoya disease
中文别名 :Moyamoya病;脑底异常血管网症
烟雾病(moyamoya disease),又称脑底异常血管网症,为双侧颈内动脉末端慢性进行性狭窄和闭塞,脑底出现异常纤细网状血管,这些网状血管又称为“Moyamoya血管”(烟雾血管),因患者的脑血管造影形似“烟雾”而得名。
烟雾病好发于亚洲地区,尤其以日本、韩国、中国为高发国家,随着影像学发展和检查普及,我国烟雾病检出率逐渐提高,烟雾病已成为我国儿童缺血性卒中常见原因,也是中青年脑卒中的重要病因之一。目前本病的病因及发病机制尚不十分清楚,药物治疗无明显疗效,外科血管重建术是目前的主要治疗手段。
烟雾病的病因和发病机制尚不明确,遗传和免疫因素是目前研究的关注点。
(一)遗传因素
烟雾病好发于亚裔人群,其中6%~12.1%有家族史,同卵双胞胎同时罹患烟雾病的概率为80%,烟雾病患者同胞及其后代罹患烟雾病的风险较一般人群分别要高42和34倍。基因组扫描已经发现了多个基因位点与家族性烟雾病相关。近几年,全基因组测序(genome-wide association studies,GWAS)发现了一个新的易感基因环指蛋白213(RNF213)与烟雾病发病高度相关。日本的一项研究在95%的家族性烟雾病和80%的散发烟雾病病例中发现了RNF213基因位点突变。国内学者同样发现国人烟雾病患者RNF213突变。
(二)免疫因素
烟雾病可同时伴发有其他免疫系统疾病,相关研究表明烟雾病可能与自身免疫功能异常有关。研究发现烟雾病患者自身抗体如甲状腺自身抗体、抗心磷脂抗体等抗体水平较正常人明显增高;烟雾病病变血管的内弹力膜中有免疫复合物沉积,提示免疫介导的病理改变可能参与了烟雾病的发病过程。最近的高通量蛋白芯片技术发现多种自身免疫抗体在烟雾病患者中表达异常,这一发现再次提示烟雾病的发病可能与免疫功能异常相关。
1957年,日本学者Takeuchi和Shimizu首先以颈内动脉发育不全报道此病。1963年,Suzuki教授在日本神经外科学会报道6例病例特点,认为颅底异常血管网是由于获得性的颈内动脉狭窄导致的侧支循环形成。1967年首次使用“烟雾”描述此疾病,并将此病分为6期。1969年,Suzuki和Takaku教授将其正式分类为新的脑血管病,并用“烟雾病”命名。本病在脑血管造影像中的异常血管网形如烟雾(日语为Moyamoya),该病名称亦由此而来。
烟雾病的发病率有明显的种族差异。亚洲地区的日本、韩国、中国发病率高。日本1995年报道患病率及发病率分别为3.16/100 000和0.35/100 000。本病女性稍多,男女比例为1∶1.8。近年来,烟雾病发病率呈现逐年升高趋势。2008年日本北海道的一项全民调查结果显示,烟雾病的年患病率与发病率分别为10.5/100 000及0.94/100 000,和1995年的流调数据对比明显增加。韩国流行病学研究报道的年患病率为8/100 000~16.1/100 000。目前国内尚无大的烟雾病流行病学数据,2010年来自我国南京的一项研究显示该地区的烟雾病患病率为3.92/100 000,与日本发病率相当。欧洲、美洲等地区也有病例报告,欧洲烟雾病患病率为日本的1/10,2005年美国研究报道烟雾病患病率为0.086/100 000,亚裔美国的发病率明显高于美国其他种族。遗传可能是烟雾病重要病因,日本家族性烟雾病约占10%,美国约为6%。种族易感性及家族聚集性等现象提示遗传因素可能在烟雾病的发病中起着重要作用,近年研究发现环指蛋白213(RNF213)基因与该病的遗传易感性相关。
1.烟雾病综合征
烟雾综合征又称类烟雾病,目前其定义仍不明确,通常定义为与基础疾病相关的颈内动端或大脑前和/或中动脉近端血管狭窄或闭塞伴有异常血管网形成。烟雾综合征缺少流行病学相关数据。其脑血管造影表现和烟雾病类似,但特点有所不同。烟雾综合征的临床症状也和烟雾病类似。类烟雾病分为先天性和获得性两类。常见的基础疾病有动脉粥样硬化、自身免疫性疾病(系统性红斑狼疮、抗磷脂抗体综合征、结节性周围动脉炎、干燥综合征)、脑膜炎、多发性神经纤维瘤病、颅内肿瘤、Down综合征、头部外伤、放射性损伤、甲状腺机能亢进、特纳综合征、Alagille综合征、Williams综合征、努南综合征、马方综合征、结节性硬化症、先天性巨结肠、Ⅰ型糖原贮积症、Prader-Willi综合征、肾母细胞瘤、草酸盐沉积症、镰状细胞性贫血、Fanconi贫血、球形细胞增多症、嗜酸细胞肉芽肿、Ⅱ型纤维蛋白原缺乏症、钩端螺旋体病、丙酮酸激酶缺乏症、蛋白质缺乏症、肌纤维发育不良、成骨不全症、多囊肾等。已证实血运重建术(直接和间接)对合并神经纤维瘤病、唐氏综合征、放射损伤的烟雾综合征有效。同时,基础疾病的自然病史会影响烟雾综合征患者的预后。
2.单侧烟雾病
典型烟雾病为双侧病变,近年有学者提出单侧烟雾病概念,逐渐被大家接受。单侧烟雾病也指可疑烟雾病,其表现为单侧颈内动脉端狭窄或闭塞,伴有烟雾血管的形成。这种单侧病变可能合并基础疾病,如甲状腺功能亢进、唐氏综合征、Apert综合征、神经纤维瘤病、系统性红斑狼疮、干燥综合征等。当和基础疾病并发时,仍然称为烟雾综合征。如果儿童患者一侧颈内动脉端狭窄伴有烟雾血管形成,而对侧病变轻微,也可以确诊为烟雾病,这些患者最终可进展为典型的双侧烟雾病,有研究报道10%~39%的单侧烟雾病患者进展为双侧病变,也有成人患者从单侧进展为双侧。
1.数字减影血管造影
数字减影血管造影(DSA)是诊断烟雾病的“金标准”。通过造影可以选择性地观察颈内动脉、椎动脉、颈外动脉,可以清楚地看到颈内动脉的闭塞程度和代偿血管的起源,也是术前评估必不可少的检查。烟雾病的典型造影改变为双侧颈内动脉末端、大脑前动脉、大脑中动脉狭窄或闭塞,且烟雾样血管出现。约25%烟雾病者出现大脑后动脉近端狭窄或闭塞。Suzuki根据脑血管造影将烟雾病分为6期(表1、图2)。
表1 烟雾病脑血管造影Suzuki 6分期


图2 DSA Suzuki分期
注:A.Ⅰ期:颈内动脉床突上狭窄;B.Ⅱ期:大脑中动脉扩张和颅底开始形成烟雾样血管;C.Ⅲ期:大脑中动脉、前动脉闭塞,但是后交通动脉通畅,烟雾血管进一步增多;D.Ⅳ期:烟雾血管大量形成,后交通动脉闭塞;E.Ⅴ期:烟雾血管减少,颈外动脉代偿形成;F.Ⅵ期:颈外动脉造影图像显示烟雾血管进一步减少甚至缺失,主要由颈外动脉代偿颅内供血。
作者研究的402例烟雾病中,361例(90%)经DSA确诊,其中单侧烟雾病患者占40例,依据Suzuki的烟雾病脑血管病的(DSA)6期分类法,以3,4期最常见。
2.计算机体层扫描(CT)
CT可显示脑出血、脑梗死和脑萎缩。在卒中发作或出血急性期应首选CT检查。脑室内、脑实质内和蛛网膜下腔出血可通过CT诊断,指导急诊治疗(如分流或血肿清除)。CT显示脑缺血造成的低密度区常局限于皮质或皮质下,倾向多发和双侧,多见烟雾病患儿大脑后动脉供血区域。约40%缺血症状的烟雾病患者CT检查正常。
CTA技术是烟雾病DSA外最常见脑血管评估手段,和DSA相比,CTA的检查费用低,可行性和实用性更高。目前64排及以上CTA可以清楚显示颈内动脉闭塞或狭窄,对烟雾血管也可以良好的显示,对于可疑烟雾病患者首先CTA检查。同时,CTA也是血管重建术后复查的常规,可评价旁路血管的通畅程度。
3.磁共振成像
磁共振成像(MRI)是评价烟雾病急性、慢性缺血和卒中最佳方法。磁共振弥散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)可早期(<1h)诊断脑梗死,磁共振T2加权成像可明确大脑Willis环闭塞血管部位及扩张的烟雾样血管。磁共振T1加权成像能明确基底节区及丘脑部位扩张的烟雾样血管,表现为基底节区多发、点状的流空现象;磁敏感加权成像(SWI)能观察到15%~44%成人患者无症状性微出血,而微出血可能是烟雾病出血性卒中的重要预测因素。此外,缺血型烟雾病患者的磁共振常可见“分水岭”区卒中,这表明患者存在血管末端血流灌注不足,是脑血运重建术重要指征。
磁共振血管造影(MRA)是重要的无创性诊断手段。对于儿童患者,MRI及MRA检查符合以下标准,也可诊断为烟雾病:颈内动脉末端、大脑前动脉及中动脉起始段狭窄或闭塞;基底节区异常血管网形成;双侧受累。2005年,有学者根据烟雾病在DSA上的铃木分期提出了烟雾病的MRA分期(表2),通过该评分系统,对烟雾病的病情进展情况进行评估。
表2 烟雾病MRA分期

注:将四个血管的分数相加;0~1分为1期,2~4分为2期,5~7分为3期,8~10分为4期(大脑半球左侧和右侧单独计算总分、独立评价)。
4.经颅多普勒超声
经颅多普勒超声(transcranial Doppler sonography,TCD)具有无创、价廉、便携等优点,是烟雾病易感人群筛查的首选方法。TCD可探测到双侧颈内动脉末端、大脑中动脉、大脑前动脉狭窄或闭塞的相应频谱。术后患者也可通过探测颞浅动脉等重建血管的颅内化频谱程度,评估颅内外血管重建手术的效果。
5.脑血流灌注和脑血流储备能力评估
对于烟雾病患者,术前对其脑血管侧支循环的建立及脑组织灌注成像的评估对选择治疗方案非常重要。Xe-CT、SPECT、MRP、CTP及PET等一系列影像学技术的兴起,烟雾病评估越来越多选择,血流动力学的评价指标包括脑血流量(cerebral blood flow,CBF)、脑血容量(cerebral blood volume,CBV)、达峰时间(time to peak,TTP)、平均通过时间(mean transit time,MTT)及脑血管储备功能(cerebrovascular reserve,CVR)等。核素显像、CT灌注成像和磁共振动态磁敏感对比增强技术是临床常用的脑血流灌注成像技术,但是这些技术需要注射或吸入外源性对比剂,因此具有放射性及过敏反应等危险。
(1)单光子发射计算机断层扫描(SPECT)和正电子发射断层显像技术(PET)是评价脑血流灌注和脑血流储备能力最为可靠的方法。SPECT通过乙酰唑胺(AcetazolamideSodium)或二氧化碳(CO2)刺激下局部脑血流量变化,评价脑循环储备能力(cerebrovascular reserve capacity,CVRC)。PET检测脑氧摄取分数(oxygen extraction fraction,OEF)和脑氧代谢率(cerebral oxygen metabolism,CMRO2),评价脑代谢储备能力。PET检查费用高,在产生放射性粒子时必须使用回旋加速器或高能直线加速器,因此,目前国内PET不是烟雾病常规检查方式。
(2)磁共振灌注成像:MRI灌注成像是通过钆对比剂或血管内源性对比剂形成动脉自旋标记序列。通过测定所关注脑区示踪剂的浓度随时间变化的曲线,可计算出平均血流通过时间(MTT)并预估脑血流容积(CBV),脑血流量(CBF)是通过平均血流通过时间和脑血流容积算出的。常规的MRI灌注成像有创,需要注射对比剂,不适用于儿童烟雾病患者。近年来,无创新型的磁共振序列得到快速发展。
动脉自旋标记技术(arterial spin label,ASL)是一种完全无创性的磁共振灌注技术,其主要原理是利用反转脉冲将动脉血中的质子进行磁标记而充当内源性对比剂。ASL技术根据标记方式不同可分为连续式(continuous arterial spin labeling,CASL)和脉冲式(pulsed arterial spin labeling,PASL)两大类。近年来,介于二者之间的伪连续动脉自旋标记技术(pseudo continuous ASL,PCASL)已研发出来。PCASL兼具有CASL标记区域窄、信噪比较高和PASL标记效率高的优点,提供了一个较好的平衡标记效率与信噪比的方法(图3)。该技术可以无创性的定量计算脑血流量及脑血容量,但血液经过动脉到达脑组织的时间不同是造成脑血流量计算误差的主要原因。特别是在具有缺血性脑血管疾病的患者中,由于血流速度变慢以及侧支循环的建立使这一误差更为明显。对于不适合CTP及其他有创检查的儿童烟雾病患者,ASL是脑血流灌注评价的重要方法。

图3 CTP灌注成像和ASL成像对比
(3)计算机断层扫描灌注成像(computered tomography perfusion,CTP):是通过外周静脉注射应用放射性对比剂跟踪脑血管血流。其计算方法和磁共振灌注成像相同,可显示MTT、TTP、CBV、CBF。同时,CTP可以通过乙酰唑胺激发试验可以评估脑血管储备力和盗血现象。目前国内烟雾病术前脑血灌注评价中CTP应用最为普遍。
6.脑电图
脑电图在成人无特异性。在少儿患者休息时可见高电压慢波,主要在枕叶和额叶。过度换气可产生一种单相慢波,过度换气20~60s后恢复正常。一半以上病例,在慢波之后出现一个二相的慢波(这种特征性的表现被称为“重组波”),该二相慢波还可能与前一个慢波相延续,且比早期的慢波更不规则、更慢,通常在10min内恢复正常。Kodama等发现烟雾病特征性脑电图改变,并称为“慢波再现现象”,认为其可作为诊断指标。
(一)内科药物治疗
对烟雾病而言,目前尚无确切有效的药物。文献报道应用血管扩张剂、抗血小板聚集药物、改善微循环药物、自由基清除剂及神经保护剂等可以缓解烟雾病的症状,但随访研究表明药物治疗对患者的再卒中率和死亡率等远期疗效均无改善。
(二)手术治疗
脑血运重建手术(surgical revascularisation)是目前治疗烟雾病的主要方法。脑血运重建手术主要包括直接血运重建术(direct bypass)、间接血运重建术(indirect bypass)及联合手术(combined bypass)。脑血运重建手术能增加脑血流量,改善脑血流储备不足,缓解临床症状和降低卒中风险。现有的研究表明,脑血管重建手术在预防和减少烟雾病和烟雾综合征缺血性卒中的效果确切,尤其是儿童缺血型患者,手术有效率超过90%。同时,越来越多证据表明脑血管重建手术也能有效降低烟雾病的出血风险,但仍有争议。
出血型烟雾病脑出血急性期,是否需要急诊手术,取决于出血部位、量及症状等。症状严重、生命体征不稳定等可以行紧急手术如脑室外引流术、血肿清除术等。
1.直接血运重建术(direct bypass)
直接血运重建术以颞浅动脉-大脑中动脉搭桥术(STA-MCA bypass)最为经典,其他有枕动脉-大脑中动脉分支吻合术。选择头皮颞浅动脉分支作为供体血管,在大脑皮层或浅部钩回选择直径1mm以上的动脉血管作为受体血管,根据患者缺血位置,受体血管可为前动脉分支,也可为大脑中动脉分支。手术后能够迅速增加脑血流量,改善脑组织缺血。绝大多数儿童因血管管径等原因不适合直接血运重建术,选择间接血运重建术;与儿童相比,成人行间接血运重建术后,侧支循环难以形成,因此建议采用直接血运搭桥术或联合手术。对于出血型烟雾病,手术后长期随访可见烟雾状血管减少及粟粒状动脉瘤消失,从理论上降低了出血性卒中发生风险。STA-MCA吻合术不足:①对血管的管径、位置走行等血管条件要求较高,部分血管条件差的患者无法应用该术式;②对显微操作技术要求高,出血型烟雾病皮层血管的血管壁脆性高,吻合口和皮层微血管极易出血;③术后可能会引起过度灌注综合征,引发神经功能障碍;④吻合口狭窄和闭塞。为降低吻合狭窄和堵塞风险,推荐术中荧光造影能评价吻合口通畅性及灌注改善情况(图4)。

图4 STA-MCA吻合术及术中荧光造影
2.间接血运重建术
脑-肌肉贴敷术(encephalo-myo-synangiosis,EMS):该术式将颞肌缝合于硬脑膜,颞肌与脑组织建立侧支循环。手术后可能出现颞肌水肿、肥厚及钙化造成占位效应,压迫脑组织;吃饭或说话时颞肌的牵拉形成神经冲动向皮层传导,诱发癫痫。
脑-硬脑膜-动脉贴敷术(encephalo-duroarterio-synangiosis,EDAS):该手术较好地解决了EMS的缺点,且手术难度较小,得到广泛运用。但是该术式应用颞浅动脉,再次手术时,不能再行颞浅动脉-大脑中动脉搭桥术。
脑硬脑膜-动脉-颞肌贴敷术(encephaloduro-arterio-myosynangiosis,EDAMS):此手术方法优点是将颞浅动脉及颞肌同时贴于脑表面,增加侧支循环建立的概率。
颅骨多点钻孔术:手术操作简单,对脑组织创伤甚微,同时对脑组织血流动力学影响小,且可用于直接血运重建术难以覆盖区域,如大脑前动脉、大脑后动脉支配区域。
相对直接血运重建术,间接血运手术优点是手术操作简单,手术风险小,手术适应证宽,缺点是不能立即改善患者颅内血供。在这些术式中,EDAS因其手术操作简便,血供来源丰富,被广泛应用于各种类型烟雾病患者的治疗中。
3.联合血运重建术
联合血管重建术是指将直接与间接血管重建术或几种不同的间接血管重建术联合应用,不仅扩大脑血流改善范围,同时增加侧支循环建立的概率。目前观点多认为联合血管重建术效果更佳,但有关手术方式的选择尚无规范和标准,选择何种术式多取决于术者的经验和偏好。北京天坛医院联合血管重建术多以颞浅动脉前支-大脑中动脉吻合+颞浅动脉后支EDAS术。一项荟萃分析纳入57个研究的1 448例患者,其中73%的患者仅接受了间接重建手术,4%的患者接受了直接重建手术,23%的患者接受了直接+间接联合手术,术后87%(1 003/1 156)的患者临床症状得到改善,间接重建、直接重建以及联合手术之间的疗效无显著差异。
4.STA-MAC搭桥术后管理
(1)保持血压平稳。避免高血压,预防吻合处和脑内灌注增高区域出血。避免低血压过低,导致移植血管闭塞。手术切口禁止加压包扎。
(2)缺血型烟雾病术后第1天复查CT无出血表现者开始服用阿司匹林。
(3)观察手术切口有无脑脊液漏。
(4)术后7天复查脑血流(CTP或SPECT),术后3~6月复查脑血管造影。
5.术后并发症及预防
烟雾病患者手术前常合并脑萎缩,脑萎缩严重患者搭桥手术过程中脑脊液流失过度。为保证供血动脉(颞浅动脉)不受压迫,关颅缝合硬脑膜时留有孔洞,脑脊液可能继续流失,由于脑下陷造成硬脑膜下积血和硬脑膜下积液。预防搭桥手术后颅内血肿和硬脑膜下积液方法:开颅时颞肌彻底止血;暴露皮层受血动脉时,尽量缩小蛛网膜开窗范围;熟练吻合血管技术,缩短吻合血管时间等。
术后脑梗死:患者术前的血流动力学状态是评估术后脑梗死最为重要的参考。合并主要分支血管狭窄,脑血流储备能力下降严重的患者易在围手术期发生脑梗死。为降低手术后发生脑梗死,手术中保持患者血压稍高水平,手术后给予扩容和补液治疗。
烟雾病直接血运重建术游离颞浅动脉,头皮血运减少,手术后容易发生头皮愈合不良。为避免头皮坏死,开颅时注意不要过分电凝头皮血管,仔细缝合头皮。
6.手术指征及手术时机
烟雾病是进展性疾病,对有症状患者早期治疗有利。烟雾病推荐手术指征:①反复出现临床症状,血流动力学检查有明确的脑缺血,CBF下降,脑灌注或血管储备功能(rCVR受损),“分水岭”脑梗死;②对于出血型烟雾病患者的初始治疗主要是对症治疗,包括脑室外引流术、脑血肿清除术,对于行去骨瓣减压或血肿清除术患者,手术的同时可考虑行颞肌贴敷术,手术中尽可能将可用于血管重建的动脉保护完好,如颞浅动脉、枕动脉、脑膜中动脉等。血管重建手术作为二期治疗,手术时机一般选择在出血后1~3个月不等。脑梗死急性期患者也不宜行手术干预。
7.烟雾病伴发动脉瘤治疗
烟雾病合并动脉瘤根据动脉瘤位置分为两类:①主干动脉动脉瘤(图5):动脉瘤位于Willis环动脉和主干动脉,其治疗应根据动脉瘤位置、大小形态和破裂出血风险高低决定,未破裂出血者,手术应慎重。破裂出血者可选择血管内治疗和显微外科夹闭,如行开颅手术,对于术前已经形成的颅内外自发吻合血管应注意保护和避让;②周围型动脉瘤(图6),通常不必处理,如短时间内反复出血,建议直接栓塞或显微外科切除。

图5 烟雾病合并基底动脉瘤

图6 烟雾病合并周围型动脉瘤