脑血管形态改变与白质高信号负荷：预测缺血性脑卒中复发风险的新视角

缺血性脑卒中复发风险高，为探究脑血管形态特征、白质高信号（WMHs）与缺血性脑卒中 1 年复发风险的关联，研究人员对 677 例患者展开研究。结果发现相关因素与复发风险显著相关，综合模型预测能力更强，为评估复发风险提供新方法。

　　在全球范围内，脑卒中是导致死亡和残疾的重要原因，其中缺血性脑卒中约占所有脑卒中病例的 87% 。尽管在缺血性脑卒中的二级预防方面，如个体化抗栓治疗、标准化危险因素控制和支架置入等取得了一定进展，但脑卒中复发风险依然存在，在发病后的前 3 个月内复发率为 1.9 - 6%，1 年内复发率为 7.2 - 8.0%。而且，复发的脑卒中往往比初次发作更容易导致死亡和残疾。因此，寻找影响脑卒中复发的其他因素，对制定新的管理策略、降低缺血性脑卒中的复发率至关重要。

此前有研究表明，脑血管形态与衰老、缺血性脑卒中的发生存在关联，如动脉分支密度降低、平均半径和平均迂曲度增加与衰老相关，动脉迂曲度与自发性颈脑动脉夹层有关 。同时，白质高信号（WMHs）也被发现与缺血性脑卒中复发风险相关，且脑血管形态变化与 WMHs 之间存在联系。然而，脑血管形态改变与 WMHs 在脑卒中患者中的具体关系，以及 WMHs、脑血管形态改变和脑卒中复发之间的综合关系尚未得到深入研究。

为了解决这些问题，复旦大学附属闵行医院的研究人员开展了一项研究。他们对 2018 年 1 月至 2021 年 4 月期间在该院卒中中心首次发生缺血性脑卒中的患者进行了为期 1 年的随访研究。研究旨在探索脑血管形态改变、WMHs 与脑卒中复发之间的关系，并构建一个结合脑血管特征和 WMHs 的预测模型，以评估 1 年脑卒中复发风险。

研究人员用到的主要关键技术方法包括：通过头部计算机断层血管造影（CTA）和磁共振成像（MRI，包括液体衰减反转恢复序列 FLAIR 等）获取患者影像数据；利用 Jerman 增强滤波器、水平集方法和 ITK - SNAP 软件对脑血管进行分割和形态特征提取；采用基于深度学习的 nnU - Net 框架对 WMHs 进行自动分割和提取；运用 Cox 比例风险分析构建预测模型，并通过一致性指数（C - index）等评估模型性能 。研究样本为符合条件的缺血性脑卒中患者。

研究结果如下：

1. 人口统计学和临床特征：在 899 例缺血性脑卒中患者中，222 例因各种原因被排除，最终 677 例患者纳入分析。其中 52 例（7.7%）在发病 1 年内出现缺血性脑卒中复发。复发组和未复发组在吸烟、饮酒、高血压、高血脂、糖尿病、房颤等方面无显著差异，但出院后未使用抗血小板药物与较高的复发风险相关。
2. WMHV 与脑血管形态特征的相关性：分析显示，不同空间分布的 WMHV 与脑血管的体积、长度、密度和分支呈负相关，而脑血管的迂曲度和半径与 WMHV 呈正相关。
3. 预测模型构建：构建了 6 个预测模型评估脑卒中复发风险。模型 1 表明出院后使用抗血小板药物与降低脑卒中复发风险显著相关；模型 2 显示脑血管分支数量增加与较低的复发风险相关；模型 3 中，出院后抗血小板治疗和较高的脑血管分支数量是降低复发风险的重要预测因素；模型 4 发现深部 WMH 体积（D - WMHV）和多个脑区的 WMHV 与复发风险显著相关；模型 5 指出脑卒中亚型、出院后抗血小板治疗以及特定的 WMHV 指标影响复发风险；模型 6 整合了脑血管长度、脑卒中亚型、出院后抗血小板治疗和多个脑区的 WMHV 等变量，与复发风险显著相关。
4. 脑血管形态特征和 WMHs 在脑卒中复发预测中的增量价值：综合模型的预后能力优于仅基于临床特征、脑血管形态或 WMHs 的模型，其 C - index 更高，决策曲线分析（DCA）表明该模型在预测缺血性脑卒中 1 年复发风险方面具有更高的总体净效益。

研究结论和讨论部分指出，本研究强调了临床特征、脑血管形态和 WMHV 与脑卒中复发风险之间的显著相关性。基于定量 WMHs 数据的模型在预测 1 年脑卒中复发风险方面明显优于仅基于临床或脑血管形态因素的模型，纳入脑血管形态特征可提高模型的预测准确性。

该研究具有重要意义。一方面，明确了出院后未进行抗血小板治疗、脑血管长度和分支减少以及 WMHs 负担增加与 1 年内缺血性脑卒中复发风险升高显著相关，为临床医生识别高风险患者提供了关键指标。另一方面，脑血管特征和 WMHs 的定量分析为预测脑卒中复发提供了一种新的神经影像学方法，有助于制定更精准的二级预防策略，降低脑卒中复发率，改善患者预后。同时，研究也存在一些局限性，如单中心研究可能限制结果的普遍性，部分患者的排除可能引入选择偏倚，图像厚度可能影响分割精度，CTA 的空间分辨率有限等。未来研究需要多中心验证、更广泛的纵向随访，以及采用更高分辨率的成像技术来进一步验证这些结果 。该研究成果发表在《BMC Medical Imaging》上，为缺血性脑卒中复发风险的研究提供了重要参考。