分水岭脑梗死(cerebral watershed infarction，CWI)是指发生在2条或2条以上脑动脉以及深穿支和深穿支供血区之间边缘带的梗死，约占所有脑梗死的10％。CWI是一种特殊类型的脑梗死，临床表现多种多样，主要与梗死的部位和梗死面积的大小有关。它在颅脑影像学上有着特殊的影像学表现，目前临床诊断主要靠颅脑CT或MRI来确诊。CWI的发病机制较为复杂，目前被广泛接受的是低灌注和微栓子机制。CWI的临床治疗针对性比较强，规范的治疗使得临床疗效较为理想，致残率较其他类型脑梗死低。本文将对目前国内外有关CWI的最新研究进行分析。
临床上对CWI分型的认识是一个不断完善的过程，1986年，Bogousslavsky等通过对51例CWI患者进行总结，提出三种主要类型的CWI，即大脑前动脉和大脑中动脉交界供血皮层区的CWI、大脑中动脉和大脑后动脉交界供血皮层区的CWI、大脑中动脉深穿支和皮层支交界供血区的CWI。这三种CWI都位于幕上，而且是最常见的CWI类型。发生在小脑幕下的CWI较幕上的发病率偏低，临床上的报道相对偏少。2004年Harvey在阐述新生儿脑干CWI的文章中提出脑干顶盖分水岭区在胎儿及新生儿容易出现缺血损害，顶盖分水岭区主要位于基底动脉旁正中深穿支、短的圆周动脉深穿支和长的圆周动脉深穿支的交界区。2014年Renard等也报道了老年脑干顶盖区的CWI。2013年Kactah等报道了由于基底动脉狭窄导致的在小脑后下动脉、小脑前下动脉、小脑上动脉之间交叉供血区的CWI。
总结起来，CWI可以分为幕上型和幕下型。经典的幕上分型将CWI分型为两种类型，分别为皮质型(cortical watershed，CWS)和皮质下型(internal watershed，IWS)。皮质型CWI主要分两种，一种是指大脑前动脉和大脑中动脉靠近脑表面的交叉供血区的梗死(anterior WS infarct)，又称皮质前型；另一种是大脑中动脉和大脑后动脉靠近脑表面的交叉供血区的梗死(posterior WS infarct)，又称皮质后型。皮质下型CWI(subcortical WS infarct)是指在大脑中动脉深穿支和皮层支之间边缘区的脑梗死。幕下的CWI分型主要有两种，一种是小脑前下动脉、小脑后下动脉、小脑上动脉交叉供血区的脑梗死，另一种是在由基底动脉旁正中深穿支、短的圆周动脉深穿支和长的圆周动脉深穿支交叉供血区的脑梗死。当然也有一些少见的CWI个案报道，如双侧胼胝体的CWI尚未归到上述分型。
通过对脑梗死患者的尸检研究发现，皮质型和皮质下型CWI共占到所有脑梗死的10％。但是CWI往往死亡率较低，所以CWI在脑梗死中的比例可能被低估。随着影像学技术进步，血管评估手段逐渐丰富，有研究发现伴有严重颈动脉狭窄的脑梗死患者中，同侧CWI的概率占到19％-64％。有大规模的登记研究统计后循环CWI占所有CWI的比例为32％。由于小脑和脑干供血的解剖变异很大，带来了影像学诊断的困难，所以目前缺乏关于后循环CWI连续的流行病学数据。
CWI的发病机制较为复杂，人们一开始认识CWI主要是从低血压及低血容量诱发的双侧CWI开始的。随着研究的进展，后续发现供血动脉狭窄或闭塞导致脑低灌注状态、微栓子等参与了同侧CWI的发生。近几年也有个案报道患有真红细胞增多症、急性血吸虫病、恶性肿瘤等疾病的患者也可能出现CWI，这其中的发病机制尚未明确。
1. 低血压及低血容量机制：脑分水岭区的血流量相当薄弱，在出现急性供血下降的情况下，首先受到影响的就是分水岭区。如果缺血的时间过长会导致分水岭区脑细胞脑电活动停止，进而出现细胞凋亡导致脑梗死发生。在临床上，心脏手术中或急性失血中有时会引起急性血流动力学障碍，常会引起双侧大脑半球的CWI。在行颈动脉剥脱术过程中如果患者在手术过程中血压过低，也可以诱发双侧大脑半球的CWI。当然有时一些人为因素，如过度的服用降压药物导致血压严重下降时，同样会诱发CWI的发生。这种急性血流动力学障碍引起的CWI常同时累及双侧大脑半球。人们认识过程中存在一些疑问，比如在同样的低血压情况下，脑内部分分水岭区发生梗死，而另一些分水岭区未发生梗死。前循环尤其是大脑前动脉和大脑中动脉供血区是CWI高发区域。有时在皮层发生多发的分散的梗死灶，但在海马区域却很少发生。这其中的机制尚需进一步探索。
2. 微栓子机制：人们在认识到血压下降可以引起CWI的同时，很快意识到微栓子栓塞在CWI的发生过程中也起到很重要的作用。在CWI患者动脉病理中发现在分水岭区小动脉内有白色血栓且有大量血小板聚集，小动脉血管壁未见明显炎症反应。Pollanen等分析如果低血流状态原位形成的血栓一般为透明血栓或红色血栓，所以认为小动脉内的白色血栓是来源于血液中的微栓子栓塞在小动脉内。同时提出这些微栓子的来源主要是动脉粥样硬化斑块和心脏的附壁血栓。后来也有学者在活体内证实了CWI患者脑血流中微栓子的存在，更加证实了这种理论的可靠性。目前认为在发生低灌注时，微栓子流向分水岭区小动脉，当微栓子直径和所流经小动脉直径接近时，微栓子堵塞了分水岭区的小血管，在微栓子堵塞了小血管后，在微栓子基础上继续血栓形成，最终导致了CWI的形成。Momjian-Mayor等认为微栓子机制可能更多地引起皮质型CWI而不易形成皮质下型CWI。但有时单纯的微栓子不足以形成CWI，微栓子在形成CWI的同时需要满足很多其他条件，其中颈部或颅内大动脉狭窄或闭塞就是重要因素之一。
3. 颈部或颅内大动脉狭窄或闭塞机制：我们在临床上很早就发现颈动脉重度狭窄能引起大脑前动脉和大脑中动脉交叉供血区的CWI，偶尔也会引起大脑中动脉和大脑后动脉交叉供血区的CWI。这种类型的脑梗死神经功能缺损常进行性加重，表现为进展性脑梗死。后来随着血管检查技术的进步，发现因颈部或颅内大动脉狭窄或闭塞导致的CWI的患者越来越多。主要是因为发生病变的动脉供血区域血流量下降，有时主要靠侧支循环或吻合动脉供血，在发生血容量下降或动脉压力下降的时候，最先出现缺血的就是分水岭区。分水岭区发生缺血后，微循环内脑血流速度减慢，容易原位形成血栓。但后续有学者发现在此类CWI患者微血管内发现白色血栓，说明可能还有微栓子共同参与了脑梗死的发生过程。通过试验证实，在颈动脉狭窄超过50％的患者中，微栓子机制和低灌注机制都可以导致CWI的发生。
4. 栓子清除率下降机制：在临床上经常能够见到无症状性的大动脉狭窄或闭塞的患者，长期以来存在一个疑问：严重的大动脉狭窄或闭塞患者，单纯的分水岭区低灌注能否引起脑梗死?在解决这个问题的过程中Masuda等报道了大动脉狭窄的患者粥样硬化斑块中足够大的栓子或含有纤维的蛋白脱落后，栓塞分水岭区皮层动脉，导致分水岭区脑梗死的病理变化。1998年Caplan等结合动脉狭窄和斑块栓子的事实提出了栓子清除率下降学说。后续有学者通过经颅多普勒对CWI患者颅脑的监测证实动脉-动脉的栓塞参与了CWI的发生。2008年Forster等充分阐述了栓子清除率下降参与CWI发生的机制，提出低灌注情况下，小动脉对动脉脱落的小栓子清除率下降，导致小动脉原位栓子继续血栓形成导致CWI。2011年Moustafa等使用正电子发射型计算机断层显像(positron emission compuled tomography，PET)监测脑灌注状态结合经颅多普勒监测微栓子在活体上演示了栓子清除率下降导致的皮层下CWI的机制。
5. 其他机制：上述机制目前临床上得到公认，并且可以解释大部分临床出现的CWI。但是目前仍有一些CWI的发病机制不明确，比如血液系统疾病如高嗜酸粒细胞血症、嗜伊红细胞增多症可以诱发CWI。有报道血吸虫病可以导致CWI。Lee等报道了恶性肿瘤诱发的高凝状态，也是CWI的发病机制。Davenpon等报道了血液透析同样可以诱发CWI。一些神经系统遗传病可以合并CWI，比如Gordhan等报道了常染色体显性遗传病合并皮质下梗死和白质脑病可以同时合并CWI。以上这些情况的CWI在临床上属于少见情况，其中的发生机制还需要我们进一步的探索。
因为CWI有着特征的解剖分布，所以临床诊断主要依靠颅脑的影像学检查。目前主要以颅脑CT和颅脑MRI为主。随着脑灌注成像技术的发展，脑CT灌注成像、脑MRI灌注成像，尤其是PET和单光子发射计算机断层(single photon emission computed tomography，SPECT)显像成像可以更好地评估脑缺血区域。但是CWI的诊断标准需要进一步的规范。
1. CWI的CT表现：脑梗死在CT上表现为低密度灶。但24h内的新发脑梗死CT还检测不到。皮质前型CWI主要表现为额叶中尖端朝向侧脑室前脚的楔形低密度灶，皮质后型CWI主要表现为顶枕交界区域尖端朝向侧脑室后脚的楔形低密度灶。皮质下型CWI主要表现为分布在侧脑室旁半卵圆中心的前后分布的点状或串珠样低密度灶，病灶直径有时较小，导致在脑CT上不易辨认而导致漏诊。因为颅脑CT脑干及小脑区域常存在伪影，所以幕下的CWI在CT上不易被诊断。
2. CWI的MRI表现：颅脑MRI的成像清晰，所以在诊断脑CWI上较CT存在优势，且有弥散成像技术，使24h内新发的CWI也能被及时诊断。脑梗死病灶在T1像呈低信号，在T2、FLAIR、DWI像上均呈现为高信号，使得梗死灶容易辨别。尤其是皮质下型及幕下偏小的CWI，也很容易被发现。
3. CWI的PET和SPECT表现：PET和SPECT较CT、MRI有着独特的优势，它们可以反映脑组织代谢情况。使用PET和SPECT不但可以提供脑梗死病灶位置及面积，还可以提供脑灌注情况、脑血流储备情况、脑组织代谢情况和脑细胞存活情况，可以更好地预测患者治疗效果。针对这些特性，有学者使用PET研究伴有颈动脉闭塞患者CWI的发病机制，在活体实时发现颈动脉闭塞患者颅内脑灌注下降，是造成CWI的重要原因。有学者曾使用它们来探究皮质型和皮层下型CWI的灌注情况和血流储备情况。发现皮层下CWI的患者有严重的脑血流储备下降，皮质型CWI脑血流储备情况良好，为研究皮质型和皮质下型CWI的发病机制提供了血流动力学方面的依据。目前PET和SPECT在临床上仍然被广泛应用，也是诊断CWI和探索其发病机制的重要手段之一。
和普通的脑梗死患者一样，抗血小板药物需要早期足量使用，同时患者若伴有高危因素如糖尿病或高血脂，应给予相应的处理。患者如果有吸烟、饮酒的不良习惯，应该加以控制。同时CWI还有着针对性的处理。
1. 血压的管理：CWI患者都存在脑梗死部位的低灌注，所以提升低灌注部位的脑血流量应是治疗的主要目的。CWI患者依赖高血压来维持有效的脑灌注，所以在急性期适当的高血压，甚至收缩压达到200mmHg(1mmHg=0.133kPa)左右，是可以被接受的。有研究显示，急性期停用降压药物的患者，可有效改善预后。病情稳定后，缓慢控制血压至正常或稍高，可有效预防复发。
2. 药物的选择：由于CWI患者血管基础差，动脉粥样硬化严重，有时血压波动幅度较大，所以选择钙离子拮抗剂降压的疗效应优于传统的其他类型降压药物。除了脑梗死常规的用药外，在患者血压不是很高的情况下，适当地使用羟乙基淀粉，对于改善分水岭区脑灌注是有效的。如果患者伴有颈部或颅内大动脉狭窄，急性期使用抗血小板、他汀类降脂药物稳定动脉粥样硬化斑块，可以有效地阻止急性期CWI面积继续扩大。
3. 血管内介入治疗：对于血管基础较差的CWI患者，单纯药物治疗有时不能有效改善患者分水岭区的脑灌注。所以对这部分患者及时有效的血液重建，对于改善患者的预后和有效地预防复发有重要意义。所以针对颅内外血管狭窄患者可以择期血管狭窄支架成形术，甚至部分闭塞血管可以行血管再通术。支架术后再狭窄和过度灌注仍然是影响手术疗效的主要因素，要克服这些因素寄希望于远期器械工艺的进步和对手术方法的改进。
4. 外科手术治疗：目前针对血管基础较差的患者，尤其是颈部或颅内大动脉闭塞患者，有时药物治疗效果偏差，可以尝试外科血管搭桥手术。但目前尚无相关方面的临床循证医学证据。
综上，通过对CWI的总结我们发现，CWI发病机制虽然有了很多学说，且部分已被证实，仍有一部分CWI不能用目前已知的机制进行解释。到目前为止，CWI虽然有很多治疗方法，但是缺乏可以依据的大规模临床循证医学证据。我们希望将来的研究可以为我们提供更准确的诊断标准和有据可依的治疗指南。
中华脑科疾病与康复杂志（电子版） 2015年10月第5卷第5期
作者：刘华坤 初建峰（济宁市第一人民医院神经内科）
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