炎症对缺血性中风患者神经血管耦合、微灌注及临床结局的影响：一项病例系列报告

《Frontiers in Medicine》：Effect of inflammation on neurovascular coupling, microperfusion, and clinical outcomes in ischemic stroke patients: a case series report

缺血性中风患者炎症标志物（CRP、IL-6）与神经影像学指标（IVIM、CVR）及6个月预后的关系研究。纳入23例无法溶栓的醒后卒中患者，分为皮层（11例）和皮层下（12例）病变组，检测炎症水平、氧化应激及影像学参数，发现高炎症组皮层病变患者呈现更显著的假扩散系数（D*）和神经血管耦合延迟，且CRP与D*呈正相关。6个月预后显示，高炎症组皮层病变患者mRS评分更高（p=0.031），CVR与炎症标志物及影像参数显著相关。

　　本研究聚焦于缺血性中风后炎症反应与神经影像学特征及临床预后之间的关系。通过整合生物标志物、氧化应激指标以及先进的神经影像技术，研究人员试图揭示中风急性期的血流动力学变化，并探索这些变化如何与6个月后的功能结果相关联。研究对象包括23名在发病后48小时内未能接受溶栓或取栓治疗的“唤醒中风”患者，其中11名患者为皮层缺血性病变，12名为亚皮层或深部缺血性病变，涉及丘脑、基底节、脑干和小脑等区域。这些患者通常因延迟就诊或不适合溶栓治疗而错过治疗时机，因此其功能预后存在较大的不确定性。

中风的病理生理过程涉及复杂的机制，包括兴奋性毒性、神经炎症、氧化应激和细胞死亡信号等。其中，神经炎症在中风的初始阶段、进展阶段以及恢复期都起着关键作用。微胶质细胞、单核细胞和中性粒细胞的激活会引发一系列炎症反应，导致炎症因子如白细胞介素-6（IL-6）的释放。IL-6进一步刺激肝脏产生C反应蛋白（CRP），后者是系统性炎症的标志物。此外，氧化应激（OS）作为中风的重要病理机制之一，其产物如异前列腺素（isoprostanes）被用作衡量OS水平的敏感指标。研究发现，IL-6、CRP和异前列腺素在中风后逐渐升高，为评估组织损伤程度和预测功能结果提供了重要线索。然而，这些指标目前尚未在临床实践中广泛用于指导预后判断。

在神经影像学方面，研究人员采用了多种先进的成像技术，包括扩散加权成像（DWI）、灌注成像、CT血管造影和磁共振血管造影等，以实时评估梗死核心、可挽救组织和血管状态。此外，扩散加权成像结合IVIM（Intravoxel Incoherent Motion）模型，能够同时分析组织微结构和微血管灌注情况。IVIM模型基于水分子在组织中的非相干运动，将扩散系数分为慢扩散（真实扩散；D）和快扩散（伪扩散；D*）。其中，D*反映血流在毛细血管网络中的运动，而D则代表组织结构的微扩散特性。这些参数的异常变化可能提示微血管功能受损或组织结构破坏。

功能性磁共振成像（fMRI）也被用于评估脑血流反应性（CVR），即脑血管对环境需求的反应能力。CVR的评估主要依赖于静息态BOLD信号的波动，以及通过刺激任务（如双侧手腕的屈伸运动）引发的脑活动变化。研究人员发现，在急性期，CVR在不同脑区表现出显著差异，特别是在梗死侧和对侧脑区之间。这些差异可能反映了脑部对缺血性损伤的动态适应机制，如对侧区域的代偿性血流增加或减少。值得注意的是，CVR在急性期的评估尚不成熟，尤其是在提供定量血流反应功能（HRF）方面仍存在不足。

本研究还关注了中风病变位置对炎症反应和影像学特征的影响。在皮层缺血性病变患者中，炎症水平和氧化应激指标均显著高于亚皮层病变患者，同时这些患者的梗死体积也更大，临床严重程度更高。这表明皮层缺血性病变可能引发更强烈的炎症反应和组织损伤。相比之下，亚皮层病变患者的炎症水平虽然低于皮层病变，但仍然高于正常参考值，尤其是在预后较差的患者中更为明显。这提示，即使在亚皮层区域，炎症反应也可能对功能结果产生重要影响。

此外，研究发现，在急性期，CRP水平与某些神经影像学参数存在显著关联，例如伪扩散（D*）和神经血管耦合的延迟反应。同时，根据6个月后的功能结果进行分组分析后，研究人员发现，预后较差的患者在急性期表现出更高的CRP水平，并且在对侧脑区的血流反应性（CVR）发生改变。这些结果表明，炎症和血流动力学反应可能是预测中风预后的重要因素，尤其是在那些错过标准治疗窗口的患者中。

从影像学角度来看，研究人员对不同类型的中风（皮层和亚皮层）进行了对比分析。在皮层缺血性病变中，HRF参数（如峰值高度、到达时间、宽度和起始时间）与炎症水平和梗死体积密切相关。较高的炎症水平往往伴随着更长的到达时间（TTP）和更宽的HRF曲线，这可能意味着神经血管耦合功能受损，导致血流动力学反应延迟或异常。而对侧脑区的HRF参数则显示出与炎症水平之间的潜在关联，但这种关联尚未达到统计学显著性。然而，HRF作为神经血管功能的间接指标，其在不同脑区的表现可能揭示了更广泛的神经血管损伤，特别是在那些远离梗死核心的区域。

在IVIM参数方面，研究人员发现，伪扩散（D*）和真实扩散（D）在皮层和亚皮层区域表现出不同的变化趋势。具体而言，D*在皮层区域较低，而在亚皮层区域较高，这可能反映了不同脑区在缺血状态下的微血管功能差异。此外，D*与对侧脑区的CVR之间存在显著相关性，提示这些参数可能共同反映了炎症状态下微血管灌注和血管反应性的变化。这一发现为理解中风后的微循环改变提供了新的视角，并可能成为未来预后评估的潜在工具。

研究还发现，血流反应性（CVR）在不同脑区表现出差异。例如，在梗死侧，CVR较低，而在对侧区域，CVR则可能升高。这种现象可能表明，对侧脑区在面对缺血性损伤时表现出一定的代偿能力，即通过增加血流反应性来维持关键区域的灌注。然而，这种代偿机制的有效性可能受到多种因素的限制，如侧支循环的状况和局部血管的适应能力。此外，CVR在不同中风类型中的表现也有所不同，皮层区域的CVR普遍低于亚皮层区域，这可能与不同脑区的自调节能力差异有关。

本研究的另一重要发现是，炎症水平和神经血管耦合功能（HRF）之间存在一定的相互作用。具体而言，较高的炎症水平可能与HRF的延迟和扩大有关，这可能意味着神经血管之间的协调性受损，进而影响大脑对缺血的反应能力。这种现象在急性期尤为明显，可能为中风的早期诊断和干预提供新的依据。此外，HRF参数的变化不仅限于梗死区域，还可能影响到对侧区域，这提示炎症反应可能具有系统性影响，而非仅限于局部组织。

综上所述，本研究通过结合炎症生物标志物和先进的神经影像学技术，揭示了中风急性期血流动力学和神经血管耦合的变化与长期功能预后之间的潜在联系。研究发现，炎症水平和氧化应激指标可能与梗死体积、临床严重程度以及神经影像学特征存在显著关联。特别是CRP水平与伪扩散（D*）和神经血管耦合的延迟反应之间表现出积极的联系，这可能为中风的早期评估和预后判断提供新的思路。此外，CVR和HRF作为非侵入性指标，可能成为评估脑血管适应能力和功能恢复潜力的重要工具。

尽管本研究的结果具有一定的临床意义，但仍需进一步验证。由于样本量较小，且仅限于特定类型的中风患者，其结论可能无法推广到更广泛的中风人群。因此，未来的研究应扩大样本规模，并纳入更多类型的中风患者，以评估这些指标在不同病理特征中的普遍适用性。此外，研究还应探讨炎症反应与神经血管耦合之间的具体机制，以及这些机制如何影响长期功能结果。这将有助于开发更精确的预后模型，并为个性化治疗策略提供支持。

在临床实践中，整合炎症生物标志物、氧化应激指标和神经影像学数据可能成为改善中风预后评估的重要手段。例如，通过监测CRP和IL-6水平，医生可以更准确地判断患者的炎症状态，并结合IVIM和CVR等影像学参数，预测其6个月后的功能恢复情况。这种综合评估方法不仅有助于提高诊断的准确性，还可能优化治疗决策，特别是在那些错过标准治疗窗口的患者中。此外，研究还强调了神经影像学在揭示中风病理生理机制中的价值，特别是其在评估脑血流反应性和微血管功能方面的作用。

最后，本研究为未来的中风研究提供了重要的方向。通过进一步探索炎症与神经血管耦合之间的相互作用，研究人员可以更深入地理解中风的发病机制和恢复过程。同时，结合多种影像学技术和生物标志物，可能有助于开发更全面的评估体系，以支持中风的早期干预和长期管理。这些发现不仅为临床实践提供了新的视角，也为未来的多学科合作奠定了基础，有望推动中风研究向更精准、更个性化的方向发展。