高血压与脑白质高信号相关性研究进展
作者:申陈镇,徐惠,山东第一医科大学放射学院
老年人头颅磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)经常观察到脑白质高信号(white matter hyperintensity,WMH),WMH与众多疾病相关,极大地影响了老年人的生活质量。如今,人口老龄化现象越来越凸显,对WMH进行研究显得越来越重要。高血压
是WMH重要的可控危险因素之一,也是心脑血管疾病中发病率最高的一种疾病。据预测,到2025年全球高血压患者总数将达到15亿,本文对WMH与血压相关性研究进行综述。
1. WMH概述
WMH影像学表现为脑室附近或半卵圆中心在磁共振T2WI和液体衰减反转恢复序列上高信号区。既往曾称为缺血性脑白质病变、脑白质疏松等。脑白质高信号体积可发生演化,或在一段时间内保持稳定。预测这些变化具有挑战性,因为其中涉及一些未知的临床风险因素,这些因素使预测出现不确定性。
WMH是老年人最常见的异常影像学表现之一,普遍认为WMH是脑小血管疾病(cerebral small vessel disease,CSVD)常见的影像学特征,WMH与老年人脑卒中、痴呆和认知功能减退相关。不过在认知正常的人中也时常检测到WMH,这预示着这些人认知功能正在衰退。
2. 高血压概述
《中国高血压防治指南(2018年修订版)》于2019年发布,新版指南仍然沿用了以往的高血压定义,在未使用降压药的情况下,诊室测量收缩压≥140 mmHg和(或)舒张压
≥90 mmHg。高血压是临床十分常见的病症,也是一种全身性疾病,影响多个器官系统。高血压是中老年人群心血管疾病
的高危因素,如果没有对高血压进行及时有效的处理,长时间的高压状态可诱发糖尿病
、心力衰竭
、肾病
等并发症。高血压的致病机制十分复杂,其发生与发展受多种因素的影响,其中,血管损伤、血管收缩及血管重构是血压不断升高的重要原因。
3. 血压与WMH的相关性研究
大脑作为一个高血流量的器官,极易受到血压的影响。研究认为收缩压和(或)舒张压的升高均可导致WMH体积的增加。在一项2348名年龄在55岁以上的前瞻性研究中,血压变化与WMH的进展情况发现,收缩压的大幅度升高或者降低,与WMH的进展有关。舒张压的变化也有相似的结果。WMH体积与血压的动态改变有关。
对于区分收缩压与舒张压对WMH的发生发展中的作用是否存在差异。一项对37041例的40~60岁中年人,UK bioban队列研究中,50岁之前WMH和舒张压升高有关,50岁之后WMH和收缩压关联性最强,并且WMH体积与并发症和既往血压密切相关。这和另一项189名平均年龄(64.9±7.2)岁的研究有所不同,舒张压与增加的WMH体积相关,并且舒张压与脑血流量的降低有一定联系。
另外,舒张压也与脑血管密度减低和分支数目的减少相关。舒张压的升高和WMH之间相互作用,不仅对情景记忆产生影响,还会加快情景记忆的衰退速度。体位的改变也会导致血压的改变,不过体位性高血压与WMH的进展无关,与脑萎缩有关。夜间血压通常是较低的,夜间血压升高与更大的脑白质高新信号体积相关,并且会导致老年患者认知功能受损更严重。
在纵向研究中,如果青年到中年处于较高的血压水平,则与中年时较差的步态及认知表现相关,控制WMH对累及血压和步态的相关性具有调节作用。血压升高与WMH体积增加存在因果关系,在无临床高血压的患者中也是如此。无临床高血压患者发现WMH,可能是由于血压变异性导致的,血压变异性是与高血压无关的小血管病变,室周的WMH与血压变异有一定关系。
4. 血压导致WMH的可能机理
高血压与脑小血管低密度和分支数目少显著相关,持续的血压升高会引起脑小血管结构的改变,比如小血管的管腔缩小、血管网稀疏。因此,在MRI检查观察到的脑白质高信号也被认为是CSVD常见的影像学特征,CSVD的表现包括脑微出血、脑内出血、腔隙性梗死、WMH和血管周围间隙扩大。CSVD患者脑动态自动调节受损程度与WMH的严重程度呈正相关。
脑血管功能的丧失表现为血脑屏障损害和脑灌注不足,MRI检查表现为白质高信号周围区域,暗示着神经血管功能的整体早期恶化,白质退化的研究需要考虑神经血管功能的损害。血管功能障碍是基底节神经功能障碍和WMH发病的基础。血脑屏障通透性的改变与脑微血管顺应性受损和WMH形成有关。即使没有宏观血脑屏障损坏,可逆性脑血管收缩综合征急性期患者也存在微观的血脑屏障的损坏。
人类脑白质区域动脉血管呈分水岭区域供应模式,末端吻合动脉几乎没有,当脑血流量长期减少,深层大脑血液供应有限,侧支循环不能代偿。这一点与前循环大血管闭塞的缺血性卒中患者研究一致,即WMH严重程度与侧支循环无关。在一项遗传学分析研究中,脑室周围白质高信号与小血管缺血性卒中相关,深部白质高信号与血管、星形胶质细胞和神经元功能有关,这也符合上述机制。另外高血压还会导致血管通透性增高,渗出液会引起组织水肿,继而诱发炎症反应,同时炎症性渗出物又会破坏血管壁及血管屏障,这些炎症介质也是导致WMH的重要因素。
5. 其他非高血压因素
高磷酸盐与血管钙化和内皮功能障碍有关,是脑小血管的危险因素,通过血脑屏障结构起作用。循环磷酸盐水平升高与死亡率和心血管事件相关,通常发生在慢性肾脏病患者中,高循环磷酸盐水平与严重的WMH之间存在独立的关联。脑淀粉样血管病
是一种CSVD,其病理特征是皮质和软脑膜小动脉壁中逐渐沉积淀粉样蛋白。血管淀粉样蛋白对脑白质高信号的影响是通过血管功能障碍介导的。
多种脂质指标(如溶血磷脂酰胆碱、羟基鞘磷脂、低密度脂蛋白大小和组成)和非脂质代谢产物(如羟基苯基丙酮酸、葡糖醛酸盐)与中老年人群的WMH有关。循环代谢的变化与WMH密切相关,并且WMH伴随的男性和女性的代谢组学特征可能有所不同。中年时更多的体力活动与更少的晚年脑损伤相关,包括更少的脑血管损伤和更完整的白质结构。另外,不少研究发现基因(例如NOTCH、HTRA1等)对WMH也有极其重要的影响。
6. 降低WMH的方法
WMH与众多疾病相关,控制WMH会对老年人的生活产生有益影响。尽管血压是WMH的重要可控因素,但降低血压带来的收益是不可控的,并且相关控制血压的研究结论也是自相矛盾的。不过积极的治疗高血压可以减少心脑血管事件的发生,患者必须进行严格的血压监测。
文献研究表明,空气中PM10暴露时间减少、空闲时间多运动、保持心理健康等都可以使WMH体积下降。
综上所述,高血压及其他导致脑小血管疾病的因素是通过改变脑小血管的结构和功能,使脑血流量发生改变,导致脑白质高信号。另外,考虑血压对其他器官的影响,针对血压的治疗一定要科学有效,确保血压的控制适宜。
来源:申陈镇,徐惠.高血压与脑白质高信号相关性研究进展[J].医学影像学杂志,2024,34(07):128-130+135.