烟雾病  
胶质瘤
烟雾病相关知识

烟雾病皮质微血管化的几何复杂性

  烟雾病是一种脑血管疾病,其特征是双侧颈内动脉在其末端部分逐渐闭塞,伴有由脑底部的侧支网络组成的异常网络的发展。病理生理学,烟雾病被认为涉及闭塞变化主要是围绕Willis环,与内膜增厚和由标本和组织学的分析,鉴定外径缩小磁共振成像研究。从手术样本获得皮层动脉也显示媒体和内膜,增厚变薄与皮质动脉回归为一体,沿类似于在Willis环什么发生。在皮质表面的更多外周动脉中,已经在烟雾病中鉴定了微血管直径的扩张,称为皮质微血管化。这皮质颈内动脉被认为是用于维持代偿机制脑血流朝向颈内动脉终端部分的闭塞性变化。然而鲜为人知的是,在烟雾病皮质颈内动脉的临床意义或发展。今天,计算机成像分析已经提高到现在可以用临床成像定量评估脑血管结构的程度和复杂性的程度。的分形分析是一种计算机辅助数学模型,它提供了分形维数为自然物体的分形特征的几何复杂性的度量。介绍了分形几何的概念简而言之,对象的尺度不变性表示自相似性,意味着整体具有相同的部分形状,并且表示为分形维数,即通过盒子计数方法计算的欧几里德值的非整数。使用此数字,可以评估几何复杂性。近年来,该图像分析技术已被应用于分析生物和医学成像的形状和复杂性。使用分形维数分析仪,的血管构筑的复杂动静脉畸形或烟雾病已在脑血管疾病的字段进行分析。本研究的目的是表征在使用计算机影像分析患者烟雾病皮质颈内动脉,探讨围绕皮层表面抵押品网络的发育机制。
   本研究经札幌医科大学附属医院伦理委员会批准,所有患者在纳入前均提供了知情同意书。研究人员的队列包括在研究人员医院诊断出的以前未接受过治疗的所有连续患有烟雾病的患者。对多名患有烟雾病的患者进行血运重建手术的多个半球侧进行了回顾性分析。列出了多名患者的基线特征。患者。症状总结在多个半球中,有几个经历过短暂性脑缺血发作,几例缺血性卒中,几例出血性中风,几例出现癫痫,几例无症状。中位磁共振血管造影评分。磁共振血管造影评分基于分类方案。作为在皮质微血管化方面比较烟雾病组的对照组,选择多名患有动脉粥样硬化疾病的多名半球侧和多名没有闭塞性脑血管疾病的患者的多名半球侧。动脉粥样硬化疾病组的患者都处于症状状态,颈内动脉和大脑中动脉闭塞或严重狭窄已通过磁共振血管造影和计算机断层扫描血管造影和/或数字减影血管造影在研究人员的机构诊断,与渐强性短暂性脑缺血发作或通过静息状态异丙基单光子发射计算机断层扫描和乙酰唑胺激发试验诊断的血液动力学折衷。这一群体包括多名男性和几名女性。非缺血性疾病组包括几例深部海绵状血管瘤患者和几例深部脑肿瘤患者。该组包括几名男性和多名女性。这些患者与烟雾病组年龄匹配。磁共振血管造影使用飞行时间技术和损坏梯度回忆序列进行。先前已经描述了关于加权,流体衰减反转恢复序列和飞行时间技术的成像参数的细节,其具有在研究人员机构中的损坏梯度回忆序列。柔脑膜常春藤符号的存在从液体衰减反转恢复序列决定。
  在患有烟雾病的患者中,在血运重建手术期间获得了额下回的皮质表面的术中图像。从术中图像中,提取沿着龈沟不含大脑中动脉分支皮质表面部分,并创建二值图像。然后是微血管面积的比例使用计算脑表面以评估每单位面积微血管的程度。类似地,获得动脉粥样硬化疾病和非缺血性疾病组的术中图像,并且在每种情况下从二元图像计算。比较了烟雾病组与动脉粥样硬化疾病组和非缺血性疾病组之间。为了评估皮质微血管的复杂性,使用多重分形分析从二值图像确定盒计数分形维数值。使用研究分形维数值,并从中计算每种情况下的二进制图像。在烟雾病组和动脉粥样硬化疾病组和非缺血性疾病组之间比较分形维数值。随后根据以下临床和放射学因素评估分形维数:年龄,缺血症状的存在,额下回的软脑膜常春藤征,磁共振血管造影评分和脑血流量。
   术前使用单光子发射计算机断层扫描评估脑血流量。在使用安装有低能量,高分辨率扇束准直器的伽马相机注射获取单光子发射计算机断层扫描图像。先前已经描述了单光子发射计算机断层扫描的参数和协议。将数据转移到工作站,并通过手动创建感兴趣区域来测量大脑中动脉区域在手术侧下额叶水平的脑血流量。大脑中动脉区域包括通过本研究中的成像分析分析的下额回。脑血流量用于计算同侧小脑比率。为了评估动脉粥样硬化疾病组的血液动力学折衷,如前所述进行静息状态和乙酰唑胺激发后的单光子发射计算机断层扫描研究。数据被转移到工作站,并且通过创建手动感兴趣区域来测量操作和对侧两侧的大脑中动脉区域的脑血流量。然后如下计算由单光子发射计算机断层扫描测量的脑血流量的不对称比:脑血流量不对称比如下计算对乙酰唑胺的脑血管反应性。因为研究人员无法获得对照受试者,所以在本研究中将脑血流量降低和脑血管反应性受损的血流动力学折衷定义为等于或低于截止且脑血管反应性等于或低于截止线的脑血流量。数据表示为中位数,方框图显示中位数和四分位数。不对称比相关系数和回归分析用于比较烟雾病组与动脉粥样硬化疾病和非缺血性疾病组之间的和分形维数值。使用检验,不对称比相关系数和回归分析评估与烟雾病中的和分形维数相关的临床和放射学因素。动脉粥样硬化疾病中相比,非缺血性疾病组,一个显著差异。烟雾病组与动脉粥样硬化疾病组之间存在统计学差异,但烟雾病组与非缺血性疾病组或动脉粥样硬化疾病组之间无统计学差异。和非缺血性疾病组。烟雾病组的中位分形维数值,而动脉粥样硬化疾病组,非缺血性疾病组,这些值之间存在显着差异。在两组之间的比较中,烟雾病组和动脉粥样硬化疾病组之间以及烟雾病组和非缺血性疾病组之间存在统计学显着性差异,但差异无统计学意义动脉粥样硬化疾病组与非缺血性疾病组之间。总体而言,显示出与分形维数的中等相关性,与线性回归模型描述。在烟雾病基,显示中等相关性用分形维数,与线性回归模型描述。相反,在动脉粥样硬化疾病组中,与分形维数呈中度相关,与线性回归模型。烟雾病组中回归线的斜率高于动脉粥样硬化疾病组。这些结果表明,烟雾病中的皮质血管重塑涉及增加的分形维度和软脑膜动脉的扩张。显示了按年龄比较和分形维数的散点图。显示有和没有缺血症状的组中的和分形维数。
   皮质微血管化定义为增加和扩张的皮质微脉管系统,被认为是烟雾病特异性改变。通过这个现象,皮质血流动力学稳定通过降低外周血管阻力。这种现象涉及的结构改变软膜动脉,并将其从软脑膜的发展不同吻合。研究人员的成像分析结果表明,在烟雾病中皮质微血管化涉及增加软脑膜动脉的分形维数。就增加的分形维数而言,由于在烟雾病中皮质动脉的更大的蜿蜒或分叉,软膜动脉的解剖复杂性增加。在烟雾病中,在烟雾病血管,脑室周围吻合和脾动脉中观察到侧支血管的蜿蜒或发散改变。此外,分形维数的由蜿蜒或发散的改变也被在许多正常器官,包括的血管树观察到视网膜,肺泡和脑沟,这种改变促进了功能优化。动脉蜿蜒和发散引起的分形维数增加应该代表了烟雾病缺血状态的代偿机制。
   就而言,已发表了一些基于术中图像的皮层微血管化报告。在他们的吲哚青绿视频血管造影研究中,有研究结果与研究人员相似,与动脉粥样硬化疾病相比,烟雾病患者的微血管密度和直径显着增加。软膜动脉增加的复杂性和扩张似乎是烟雾病中有效增加脑血容量的特征性重塑模式。另一方面,尽管结构复杂性增加,但在动脉粥样硬化疾病中并未显着增大。由于扩张的软脑膜动脉,在烟雾病中手外暴露的皮质表面呈微红色动脉粥样硬化疾病的特征;因此,应该是诊断烟雾病的有价值的指标。然而,代表相对宽的四分位分布,使得仅使用难以区分烟雾病和动脉粥样硬化疾病。在本研究中,烟雾病皮质表面的特征性发现可以通过分形维数证实。与动脉粥样硬化疾病相比,烟雾病患者和分形维数之间的回归线斜率更高。在病理生理学上,即使复杂性增加,动脉粥样硬化疾病中皮质动脉扩张的增加也不如烟雾病。因此,烟雾病的皮质表面的血管床可能与动脉粥样硬化疾病的血管床不同。特别,皮肤表面的血管重塑模式在烟雾病和动脉粥样硬化疾病之间不同,并且动脉粥样硬化疾病中缺血的代偿能力不如烟雾病那样显着。通过这种方式,分形维数可能有助于区分烟雾病的病理生理学。
   值得关注的是与分形维数相关的发现,这意味着软膜动脉扩张与动脉复杂性的增加同时发生。这些值的分布受每个病例的临床和放射学特征,年龄,缺血症状的存在,常春藤征的存在,磁共振血管造影评分和脑血流量的影响。烟雾病的皮层微血管化应与疾病分期和缺血程度相关。从另一个角度来看,分形维数的散点图显示了缺血症状的病例,常春藤症状病例分布在右下方。这表明血流动力学受损的病例可能存在于右下方。在该研究中,动脉粥样硬化疾病组的手术适应症仅由乙酰唑胺测定挑战试验,但这在烟雾病组中并不是强制性的。因此,与可能影响分形维数结果的烟雾病组相比,动脉粥样硬化疾病组在血流动力学方面可能存在偏差。即,回归线可能接近动脉粥样硬化疾病组的回归线,特别是在烟雾病组的血液动力学严重病例中。无论哪种方式,分形维数的量化不仅对于病理生理学分析是有价值的,而且对于临床状态的评估也是有价值的。
   假设增加的微血管化可归因于血管生成的能力,这是基于他们发现微血管化增加与年龄和脑外心血管病患者的手术结果之间的关联。在生物学上,许多研究项目都集中在血管生成和血管生成的相关因素,包括碱性成纤维细胞生长因子,转化生长因子,肝细胞生长因子,血管内皮生长因子,基质金属蛋白酶,细胞内粘附分子和缺氧诱导因子。血管生成因子应参与的渐进状况的状态,并且还应该在烟雾病的颈内动脉不对称比的发展相关联。
   这项研究有一些局限性。第一个与术中图像的提取部分有关。二进制图像是从基本上相同的区域在所创建的开颅位点,不包括所述的大血管面积额下回。因此,在任何情况下都不能产生多个部分,并且偏差可能反映在评估上。第二个限制涉及对照组。非缺血性疾病组包括患有海绵状血管瘤和轴内脑肿瘤的患者作为年龄匹配的患者。这些肿瘤位于深部位置,皮质表面没有异常的静脉引流,因此这些患者被认为具有正常的皮质表面,可与烟雾病组进行比较。但是,这些病例并不完全正常,可能不适合对照组。第三,这项研究是基于初步数据,少数病例和非正态分布的临床因素,因此研究人员无法通过协方差分析进行比较。需要更大样本量的前瞻性研究来证实研究人员的研究结果。在烟雾病中的皮质微血管化涉及增加的软骨动脉的分形维数和扩张。这种重塑模式不同于动脉粥样硬化疾病,其涉及分形维数的增加而没有软脑膜动脉的扩张。烟雾病中的皮层微血管化与临床和放射学因素相关,这些因素可能指示缺血状况中的代偿机制。

 
烟雾病简介
   烟雾病是一种病因不明、以双侧颈内动脉末端及大脑前动脉、大脑中动脉起始部慢性进行性狭窄或闭塞为特征,并继发颅底异常血管网形成的一种脑血管疾病。由于这种颅底异常血管网在脑血管造影图像上形似“烟雾”,故称为“烟雾病”。
   烟雾状血管是扩张的穿通动脉,起着侧支循环的代偿作用。患者的临床表现复杂多样,包括认知功能障碍、癫痫、不随意运动或头痛,其中最常见的是脑缺血,可表现为短暂性脑缺血发作、可逆性缺血性神经功能障碍或脑梗死,其中TIA常由情绪紧张、哭泣、剧烈运动或进食热辣食物等诱发。
烟雾病
烟雾病分型
烟雾病探秘
 
相关病种
烟雾病
烟雾病百科
烟雾病(好大夫)
烟雾病
首都医科大学附属北京天坛医院
复旦大学附属上海华山医院
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