D-二聚体可反映近期皮层下小梗死患者脑小血管病总磁共振负担的严重程度

D-Dimer Reflects the Severity of Total MRI Burden of Cerebral Small Vessel Disease in Patients with Recent Small Subcortical Infarct

摘要: 背景：大量研究表明D-二聚体参与脑梗死的病理过程，我们此次研究目的是探索D-二聚体与脑小血管病的关系。方法：我们纳入了294名近期皮层下小梗死患者，收集了新发小梗死患者的临床资料，分析了纳入患者的颅脑磁共振影像，并且探索了D-二聚体与脑小血管病总磁共振负担及其各种影像学分型的相关性。结果：更高的D-二聚体反映了更严重的脑小血管病总磁共振负担，在脑小血管病总磁共振负担的影像学特征中，D-二聚体主要与脑白质高信号以及血管周围间隙有关，与微出血及腔隙无关。讨论：D-二聚体可反映白质高信号及血管周围间隙的严重程度，进而反映了脑小血管病总磁共振负担的大小。

Abstract: Background: A large number of studies have shown that D-dimer is involved in the pathological process of cerebral infarction. The purpose of our study is to explore the relationship between D-dimer and cerebral small vessel disease. Methods: 294 patients with recent small subcortical infarcts were included in our study. We collected clinical data and brain magnetic resonance images of patients, and explored the relationship between D-dimer and total MRI burden of cerebral small vessel disease with its imaging characters. Results: D-dimer showed a positive correlation with total MRI burden of cerebral small vessel disease. Among the imaging characters of total MRI burden of cerebral small vessel disease, D-dimer is mainly associated with white matter hyperintensity and enlarged perivascular space, not related to microbleeds and lacunae. Discussion: D-dimer reflects the severity of white matter hyperintensity and perivascular space, which in turn reflects the total MRI burden of cerebral small vessel disease.

1. 背景

近期皮层下小梗死(Recent small subcortical infarct, RSSI)，以往也被称为新发腔梗，占所有新发脑梗死的25%。目前的研究认为近期皮层下小梗死主要由于供应深层白质、基底节、丘脑或脑干的单支皮层下小动脉血供动脉狭窄或闭塞，进而引起局部脑组织缺血造成的 [1] [2]。近期皮层下小梗死是脑小血管病的核心磁共振特征之一，其它脑小血管病影像学特征还包括腔隙(lacune)、白质高信号(WMH)、血管周围间隙(EPVS)和微出血(CMB) [3]。脑小血管病的发病机制是复杂的，不同的脑小血管病磁共振征象有不同的机制，脑内不同位置的脑小血管病磁共振征象也有不同的发病机制 [2] [4] [5]。通常认为深部微出血与高血压有关，而脑叶微出血通常认为是由脑血管淀粉样变引起 [2] [6] [7]。大量研究表明，白质高信号与脑内炎症反应是相互促进的过程，并且与大量炎性标志物的升高有关 [5]。EPVS与脑脊液循环紊乱或星形胶质细胞水通道蛋白失调相关，此外，有组织病理学研究显示PVS与炎症浸润的位置相一致 [8]。通常认为腔隙是由各种脑组织损伤演化而来。

作为纤维蛋白的降解产物，D-二聚体是凝血系统与纤溶系统激活最基础、最重要的生物标记物之一 [9]。因其具有相对稳定、测量简便经济、可通过检验仪器标准化获得等特点而被广泛应用与临床诊断中，可用于下肢深静脉血栓、肺栓塞、动脉夹层等疾众多疾病的诊断和评估 [10] [11] [12]。大量研究表明，D-二聚体表达水平在脑梗死患者中表达升高，尤其在心源性卒中及大动脉闭塞型脑梗死中表达明显升高。此外，溶栓治疗也可使体内D-二聚体水平明显升高 [13] [14] [15]。越来越多的证据表明，凝血系统与炎症系统存在强烈的互相作用、相互促进的关系，故而包括D-二聚体在内的纤维蛋白原及其降解产物与众多炎症因子，在颅内众多病理反应中共同作用、互相影响，并且体现在其血浆表达量上。

D-二聚体的表达水平与脑梗死及其分型，甚至于脑梗死体积密切相关，但关于D-二聚体与脑小血管病的相关性尚不明朗。我们的研究目的是明确D-二聚体是否与脑小血管病磁共振总负担相关，并且进一步分析D-二聚体与脑小血管病磁共振总负担的各个影像学特征的关系。

2. 实验方法

2.1. 纳入患者

在2018年5月到2020年7月之间，我们连续在所有入住青岛大学附属医院的所有新发脑梗死患者中筛选近期皮层下小梗死的患者。RSSI定义为单一的穿通动脉闭塞导致其供血区域发生的近期深部小梗死，发病在48小时之内，并表现出典型且一致的影像和临床表现，其梗死体积通常小于20 mm。排除标准：梗死后接受溶栓治疗，合并大血管狭窄及闭塞、心源性卒中、既往有心脑血管疾病，既往有严重的肝、肾功能损伤，以及患有风湿免疫系统疾病、恶性肿瘤等可能影响凝血系统的疾病。

2.2. 临床数据的收集

所有纳入患者均收集了如下临床基本信息，包括基线资料包括年龄，性别，生命体征(血压、心率、呼吸频率)，既往病史(高血压、糖尿病)，近期吸烟史。所有入组患者均已完善颅脑磁共振检查用于影像学分析，并且完善心电图检查、心脏超声检查、脑血管及颈动脉检查(MRA或CTA)以明确梗死类型，其中128名患者接受了颅脑磁敏感检查。所有入组患者均已完善相关化学检验包括：D-二聚体，纤维蛋白原，白细胞计数，空腹血糖，糖化血红蛋白，总胆固醇，甘油三酯，低密度脂蛋白，高密度脂蛋白，C反应蛋白，尿酸，同型半胱氨酸。

2.3. 影像学分析

所有入组患者均接受3.0T核磁共振检查，患者的影像学结果均由2名经验丰富的神经科医生判断，遇到分歧者交予第3名神经科医生，并共同讨论得出结果。我们使用ABC/2法计算脑梗死体积 [16]。我们分别独立地评估了脑小血管病总磁共振负担的四种影像学特征。我们将腔隙被定义为磁共振显示直径在3 毫米至约15毫米之间的圆形或卵形、皮层下、充满液体的腔(信号类似于脑脊液)。血管周围间隙被定义为沿典型血管穿行灰质或白质时路线分布的充满液体的空间，该腔隙在磁共振各个序列与脑脊液信号强度相似。我们根据Potter评分，血管周围间隙的数量按照0，1~10，11~20，21~40，≥41分别分为0，1，2，3和4级 [17]。白质高信号被定义为白质中大小不等的信号异常，表现为：T2加权像、T2Flair像高信号、无空洞(信号不同于脑脊液)，并且按照Fazekas分级分为0~3级 [3] 我们仅对已完善了磁敏感的128名患者评估了微出血，CMB定义为直径小于10 mm的局灶性圆形病变，SWI图像上为低信号。此外，我们计算了所有患者的脑梗死体积以及总负担评分，评分方法：腔隙 ≥ 1个、微出血数量 ≥ 1个、白质高信号Fazekas评分 ≥ 2分、血管周围间隙扩大数量 ≥ 11个；上述病变各记1分，共计4分。

2.4. 统计学分析

使用社会科学统计软件包(SPSS 25.0)进行数据分析。我们通过K-S检验对定量资料进行正态性检验，正态分布的按照平均值 ± 标准差( $\bar{X}$ ± SD)表示，通过spearman相关性分析进行检验，非正态分布的按照平均值中位数(四分位数) (M(Q1, Q3))进行表示，通过秩和检验进行分析，定性资料通过数量(占比) (N (100%))表示，并通过T检验进行分析。为验证脑小血管病磁共振总负担中各影像学特征与D-二聚体的关系，我们先通过单因素logistic分析确定混杂因素，P值小于0.1者被纳入多因素logistic分析。由于EPVS及WMH发生率很高，我们将血管周围间隙和白质高信号按照potter评分和Fazekas评分分为不同等级，通过ordinal回归进行分析，腔隙及微出血的数量较少，仅按有和无分类，通过logistic回归分析进行分析。P < 0.05的值被认为具有统计学意义。

3. 结果

3.1. 患者的纳入与基线资料

最终，我们从1240名脑梗死患者中选择了290名近期皮层下小梗死的患者纳入本次研究(图1)。我们共对在2018年5月到2020年7月之间入院的1240名新发脑梗死患者进行了筛选，其中排除了有大动脉闭塞或狭窄的患者591名，合并有房颤、心瓣膜病等严重心脏疾病患者126名，合并有严重肝肾功能不全、风湿性疾病等特殊疾病及不明原因的患者188名，最终筛选得到335名脑小血管病患者。我们排除了接受溶栓治疗的患者45名，最终纳入的近期皮层下小梗死患者共计290名。

Figure 1. Include flow chart

图1. 纳入流程

3.2. D-二聚体与临床资料

在纳入的290名近期皮层下小梗死患者中，平均年龄62.575岁，其中男性183人(63.103%)，高血压184人(63.448%)，糖尿病84人(28.966%)，有近期吸烟史患者102人(35.172%) (表1)。我们的结果显示，D-二聚体的表达水平是0.293 ± 0.513 mg/L，并且随着年龄的增加而增加(P < 0.001)，而与性别、高血压、糖尿病、吸烟史、心率、血压、皮层下新发梗死体积无关。

3.3. D-二聚体与总脑小血管病负担及其影像学特征

我们初步的相干性分析结果显示，D-二聚体水平与脑小血管病总磁共振负担呈正相关(P < 0.001) (表1)。并且统计了D-二聚体在不同脑小血管病影像学分型中的表达量，D-二聚体在无、有腔隙性梗死中分别是：0.255 ± 0.194、0.313 ± 0.616；在无、有微出血中分别是：0.246 ± 0.175、0.435 ± 0.697 mg/L；在Fazekas评分0、1、2、3分中分别是：0.090 ± 0.035、0.188 ± 0.131、0.341 ± 0.417、0.738 ± 1.335 mg/L；在potter评分1、2、3、4分中分别是：0.210 ± 0.185、0.236 ± 0.182、0.445 ± 0.606、0.582 ± 1.489 mg/L (图2)。为了探索D-二聚体与脑小血管病总磁共振负担的关系，我们通过多变量回归分析取出混杂因素，分别探索D-二聚体与WMH、EPV、CMB、腔隙之间的关系。纳入筛选的混杂因素：年龄、性别、高血压、糖尿病、吸烟史、心率、收缩压、舒张压、近期皮层下小梗死体积、D-二聚体，纤维蛋白原，白细胞计数，空腹血糖，糖化血红蛋白，总胆固醇，甘油三酯，低密度脂蛋白，高密度脂蛋白，C反应蛋白，尿酸，同型半胱氨酸。

调整混杂因素年龄、高血压、总胆固醇、低密度脂蛋白、C反应蛋白、同型半胱氨酸后，多因素ordinal分析结果提示D-二聚体与白质高信号Fazekas分级呈正相关(回归系数(B) (95%置信区间(95% CI)) = 1.849 (0.115~3.584)，P = 0.037) (表2)。调整混杂因素年龄、性别、C反应蛋白、纤维蛋白原后，多因素ordinal分析结果提示D-二聚体与白质高信号Fazekas分级呈正相关B (95% CI) = 0.644 (0.016, 1.271) (P = 0.044) (表3)。我们进一步的结果提示，但D-二聚体水平与腔隙(P = 0.948)以及微出血(P = 0.119)无相关性。

Table 1. The relationship between D-dimer and clinical data

表1. D-二聚体与临床资料的关系

NIHSS：美国国立卫生研究院卒中量表；

加粗P值表示有统计学意义(P < 0.05)。

D-二聚体表达量：无、有腔隙性梗死中分别是：0.255 ± 0.194、0.313 ± 0.616；；无、有微出血中分别是：0.246 ± 0.175、0.435 ± 0.697；在Fazekas评分0、1、2、3分中分别是：0.090 ± 0.035、0.188 ± 0.131、0.341 ± 0.417、0.738 ± 1.335；在potter评分1、2、3、4分中的表达量分别是：0.210 ± 0.185、0.236 ± 0.182、0.445 ± 0.606、0.582 ± 1.489。单位：mg/L。

Figure 2. D-dimer levels in imaging characteristics of total MRI burden of cerebral small vessel disease

图2. D-二聚体在脑小血管病总磁共振负担影像学特征中的表达

Table 2. Logistic regression analysis of D-dimer and WMH

表2. D-二聚体与WMH的logistic回归分析

加粗P值表示有统计学意义(P < 0.05)。

Table 3. Logistic regression analysis of D-dimer and EPVS

表3. D-二聚体与EPVS的logistic回归分析

加粗P值表示有统计学意义(P < 0.05)。

4. 讨论

本研究旨在探索D-二聚体与脑小血管病总磁共振负担的关系。初步分析显示，D-二聚体水平与脑小血管病总磁共振负担呈正相关(P < 0.01)，进一步的分析提示该原因可能是由于D-二聚体反映了脑内白质高信号(P = 0.037)以及血管周围间隙扩大(P = 0.044)的严重程度。

越来越多的证据表明人体内凝血系统和炎症系统是相互作用、相互影响的。纤维蛋白的降解产物，包括D-二聚体，在脑梗死的病理过程中与炎症反应相互作用、互为因果 [18] [19] [20]。大量证据表明，白质高信号与血管周围间隙扩大通常由慢性、持续性炎症导致，并且引起脑内的慢性炎症反应 [4] [5] [8]。而腔隙以及微出血与持续性脑内炎症反应无明显相关。因此，我们对D-二聚体与脑小血管病总磁共振负担的相关性做出如下推论：D-二聚体作为凝血系统活跃经济可靠的生物标志物，反映了凝血系统以及炎症系统的严重程度，进而反映了白质高信号以及血管周围间隙扩大的严重程度。我们的结果显示D-二聚体与脑叶或者深部微出血之间的相关性无统计学意义，原因可能是由于脑叶、深部微出血主要由淀粉样变性、高血压引起，进而导致含铁血黄色的沉积，该过程与脑内持续性的凝血障碍或者持续性的炎症反应无关 [2] [6] [7]。腔隙通常被认为是由梗死、白质变性等众多病理过程转变而来，脑软化灶的形成来源复杂，其病理机制的回溯也复杂而且缺乏证据支撑。

大量临床研究表明，更高的D-二聚体水平往往预示更差的脑梗死预后，其原因通常认为是由于D-二聚体反应更严重的脑梗死程度以及更大的梗死体积所导致的 [13] [19] [21] [22]。我们的研究提供了另一个想法：D-二聚体与脑小血管病的严重程度有关，高D-二聚体水平反映了高的脑小血管病总磁共振负担，并且反映了更严重的脑小血管病慢性损伤以及更差的脑功能储备 [23]。

有研究已经证明D-二聚体再脑梗死中表达升高，尤其与大动脉闭塞型脑梗死以及心源性卒中密切相关，并且可以反应脑梗死体积的大小，然而D-二聚体与近期皮层下小梗死的相关性尚存在争议 [13] [24] [25] [26]。为了避免脑梗死对脑小血管病磁共振负担的影响，我们从新发梗死患者中筛选了近期皮层下小梗死患者，并且将脑梗死体积纳入了混杂因素的调整中。我们的研究结果提示D-二聚体与脑梗死体积无关，我们认为这是由于RSSI患者梗死体积小，容易被各种混杂因素影响所导致的。

我们的工作仍存在一些不足。首先，因为严格的筛选，病例数受限制，由于不同治疗组之间的治疗方案存在差异，磁敏感检查数量不足，对与微出血的评估受到局限，在未来研究中可以更多地收集完善磁敏感的病例。其次，我们的纳入患者多是北方汉族，具有较高同质性。最后，由于横断面研究的局限性，因果的明确受限，可以通过队列研究和动态观察解决该问题。

总的来说，我们的研究探明了D-二聚体与脑小血管病总磁共振负担及其影像学特征的关系。可能在脑小血管病的诊断、评估以及治疗中起指导性作用。

NOTES

^*通讯作者Email: [e-mail]