內囊連結大腦皮質、丘腦、腦幹和脊髓,是各結構傳入及傳出纖維交彙之處,內囊梗死患者的神經功能損害嚴重、進展快、致殘率高、預後差。內囊的血供來自於顱內大動脈和其分支血管的中央支或深穿支,這些血管包括脈絡膜前動脈、紋狀動脈、Heubner動脈,等。內囊極易出現梗死,且在出現梗死灶之前可有反複短暫性腦缺血發作(transient ischemia attack,TIA)病史。文中圍繞內囊梗死的病因機製、特異性臨床症狀、早期的神經功能惡化及預後進行綜述。
01內囊梗死相關機製
1.1 內囊供血動脈
內囊的各個部位都由顱內大動脈的穿通分支血管供應,包括大腦前動脈、大腦中動脈、脈絡膜前動脈和頸內動脈。前肢下段由大腦前動脈的Heubner動脈和穿支動脈供血,膝部和內囊後肢的前部由大腦中動脈中央支供血,膝部下段由頸內動脈的穿支動脈和脈絡膜前動脈的近端穿支動脈供血。內囊後肢後三分之二的下段由脈絡膜前動脈供血,Koizumi等研究發現內囊後肢的前三分之一也由脈絡膜前動脈供血。
1.2 內囊結構和功能
內囊主要結構劃分為3部分,包括前肢、膝部和後肢。內囊的前肢位於尾狀核頭部的外側,豆狀核的內側,經過其中的纖維束為丘腦前輻射纖維和額葉腦橋束。丘腦前輻射纖維將丘腦前部和內側與前額葉皮質和扣帶回連接起來,額橋束纖維起源於額葉,終止於腦橋核。前肢還包含有尾狀核和殼核之間橫向聯係的纖維束。在一項MRI的研究中,研究人員根據纖維束的皮質來源將前肢分成5個區域:前額葉皮質的腹內側、腹外側、背內側、背外側和眶額葉皮質。研究表明這些區域的纖維束在功能上與情緒、認知、決策和動機的處理有關,當以上區域發生病變時,患者可表現為強迫性障礙、雙相情感障礙、上癮、精神分裂症等精神類疾病。
內囊的後肢位於丘腦的外側,豆狀核的內側,其中經過的纖維束為丘腦後輻射纖維、皮質脊髓束和皮質腦橋束。皮質脊髓束起源於初級運動皮質、運動前區、初級軀體感覺皮質和前額葉皮質,是支配下運動神經元的主要運動通路,其負責支配四肢關節和近端肌肉,與步態和姿勢穩定性有關。後肢內的運動纖維按軀體部位分布,如手纖維位於足纖維的前內側。皮質腦橋束起源於大腦皮質的所有區域,走行至小腦,並終止於更深的腦橋核,這些纖維對協調隨意運動功能至關重要。皮質紅核束自初級運動區和初級感覺區起,終止於紅核。紅核是位於中腦腹側的一個大型神經元結構,已知由大細胞和小細胞組成,大細胞紅核與運動皮質和運動前區相連,而小細胞紅核則從初級感覺運動皮質、額葉皮質和輔助運動皮質接收信息。皮質紅核束與皮質脊髓束的功能密切相關,協同主導肢體的精細運動。後肢的後三分之一包含從丘腦至初級軀體感覺皮質的主要軀體感覺,來自丘腦腹後外側核的第三級感覺纖維通過後肢這個區域終止於中央後回。
內囊膝部處於前、後肢相連接處,其中走行的是皮質延髓束。皮質延髓束起自初級運動皮質、運動前區和輔助運動區,控製麵部、頭部、頸部肌肉,因此當內囊膝部出現損傷時常伴有球麻痹症狀,包括構音障礙、言語障礙,等。
經過內囊部位的還有從內側膝狀體走行並終止於顳橫回的聽輻射,以及連接外側膝狀核和距狀裂的視輻射纖維。
1.3 內囊梗死的病理機製
內囊容易發生梗死病變的原因是供應該區域的穿支動脈直徑小,容易堵塞。該部位梗死的發病機製為供血穿支血管所屬大血管動脈粥樣硬化、穿支血管的透明質增多、穿支動脈本身的栓塞性閉塞和心源性栓塞。
動脈粥樣硬化形成的觸發因素是內皮細胞功能障礙,隨後是脂蛋白沉積引起的炎症反應,主要發生在動脈管壁段。在這些管壁段,由於剪切應力降低、血流振蕩和湍流、血液顆粒和內皮細胞長時間接觸,加速脂蛋白在動脈壁內皮下基質中的積累,形成斑塊。
穿支動脈粥樣硬化最常見的原因是透明質增多,表現為腦小血管的向心性玻璃樣增厚,管腔直徑減小導致小穿支動脈閉塞,出現所供血部位的低灌注情況,多受高血壓病的影響。血壓增高對動脈血管壁造成的影響包括內部彈性層的重複和分裂,外膜及中模均出現纖維化,而外膜也會出現玻璃樣變。
心源性栓塞動物模型的實驗證據表明,小栓子可以進入穿支動脈並引起梗死。其中最常見的病因為心房顫動,涉及到栓子形成、血液高凝的相關機製,其他相關病因如卵圓孔未閉、收縮性心力衰竭等。同時還涉及到內皮功能障礙相關的低灌注或腦血管血流量減少和血腦屏障完整性下降導致的缺血性病變。急性腦梗死中,由於腦組織攝取氧不足,細胞氧化代謝受損,導致代謝紊亂,促進細胞死亡。一般情況下,一氧化氮(NO)信號介導可以調控腦血管血流量,因此,NO可作為內皮功能障礙的標誌物。此外,內皮功能障礙導致腦實質病變也會增加血腦屏障的通透性,當出現再灌注後,神經膠質細胞、中性粒細胞、血管平滑肌細胞明顯激活可產生過量的NO,致使過氧亞硝酸鹽損傷這些細胞。
1.4 血液標記物
腦梗死的生物標誌物有不同來源,包括神經膠質細胞、神經無、心肌細胞,等。多與炎症細胞因子、細胞骨架蛋白、止血蛋白、脂質和代謝蛋白等相關。內囊發生梗死時,脂類指標、炎症生物標記物等常見腦梗死標記物的改變具有提示意義,新興神經元損傷相關標記物如泛素C-T末端水解酶L1、神經絲鏈等亦表現為特異性升高。而內囊梗死的特異性標記物仍有待研究發現。
02內囊預警綜合征
內囊預警綜合征是指在短時間內反複數次TIA,是一種相對罕見的綜合征,症狀可能會自行消退,但有部分患者由於反複發作而出現不可逆性神經功能障礙。
一項研究表明,內囊預警綜合征的發生機製可能與大腦中動脈粥樣斑塊的形成、不穩定和破裂等有關,而斑塊大小及所在位置也影響其發生及預後。當穿支動脈供血灌注壓下降導致供血不足時,出現症狀發生及反複發作。也有研究表明其與原位穿支動脈病變相關,即腦小血管病變。繼發於動脈結構改變或高血壓病所導致的間歇性血流動力學改變很可能是導致該綜合征發生的主要病理機製。但確切機製仍需進一步研究。其他高危影響因素與腦梗死危險因素相似。
03梗死後早期症狀出現神經功能高度惡化
缺血由核心病灶和(或)缺血半暗帶逐漸擴展至周圍良性少血或非低灌注的組織,使得原本尚可代償的組織出現缺血症狀,進而表現為早期神經功能嚴重損害。一項研究中認為血糖增高是產生此現象的一種獨立預測因素。高循環葡萄糖使腦乳酸產量增加可能導致腦組織低灌注進而形成腦梗死,並擾亂輕度低灌注組織的細胞代謝,從而出現臨床症狀。另一項研究發現大動脈粥樣硬化是其獨立預測因素,斑塊的不穩定性導致栓塞再發生的概率增大。另外,氧化應激和炎症過程可觸發血腦屏障通透性增加,使活化的血源性免疫細胞透過血腦屏障到達腦實質並在缺血的組織中積聚。這一過程發生在缺血後,導致神經元死亡增加,引起更大的梗死區域和進一步加重神經功能損害。
血栓形成、血流動力學改變而致的低灌注等也是早期神經功能損傷的可能機製之一,具體機製仍待進一步研究。
04內囊梗死的治療及預後
目前,根據現行臨床指南提出的在時間窗內快速再灌注、靜脈溶栓和血管內取栓治療是急性腦梗死的主要治療方式。內囊發生梗死致殘率極高,且預後不佳,其中運動功能的恢複與生活質量的恢複息息相關。可以通過彌散張量成像和分數各向異性(FA)值計算表征微結構纖維的完整性評估皮質脊髓束的完整性,進而評估運動功能預後。Berndt等研究發現前循環大血管閉塞機械再通後,內囊後肢內的皮質脊髓束微結構改變早已經出現,FA指數降低表明其完整性的喪失,完整性水平與症狀嚴重程度呈負相關,與症狀嚴重程度(從發病至MRI檢查時)的改善百分比呈正相關。
Al-Dasuqi等提出基線側支狀態和幹預後再灌注狀態在防止大腦中動脈區域再梗死方麵起著重要作用,但隻有再灌注成功而非側支狀態是出院時功能預後的獨立預測因子。研究證實成功的再灌注優先保障包含皮質脊髓纖維的組織,如內囊後肢。
評估患者梗死後預後情況涉及到多個方麵,如梗死部位、腦卒中病灶體積、年齡、並發症、腦卒中亞型及采取相應治療手段後的再灌注情況,等。受限於急性期患者在病情平穩後轉去康複治療的情況不同,早期預測預後是件困難的事情,而一些相對容易實行的檢測手段則起到重要的提示作用。
內囊是一個重要的連接位置,根據目前的研究,內囊集中通過的各種纖維束主導著各種涉及到感覺、運動、情緒和認知等功能,因此內囊梗死後可出現各種臨床症狀。內囊梗死的機製涉及到相關大動脈粥樣硬化、供應該處小血管本身病變及透明質增多、炎症、氧化代謝等相關病理生理變化。該部位極易出現反複TIA表現即“內囊預警綜合征”。內囊梗死後,部分患者會出現早期神經功能損害表現,因此產生的預後不良問題被廣泛關注,盡管研究已經提出很多相關機製,但仍有待進一步研究證實。隨著科學技術的發展,越來越多的檢測手段在臨床得以應用,以便於早期對患者的內囊梗死情況及預後進行判斷,有利於臨床上治療方案的實施及調整。臨床研究的最終目的,應是為臨床實踐服務,用更簡單、便捷的方式提供更精確的治療。