CNS非肿瘤性病变
血管性疾病
缺血性卒中/梗死/血管性痴呆
作者: Javier Redding-Ochoa, M.D.、Meaghan Morris, M.D., Ph.D.
编辑委员会成员: Jared T. Ahrendsen, M.D., Ph.D.
副主编: Chunyu Cai, M.D., Ph.D.
最后作者更新: 2023年8月3日
最后工作人员更新: 2026年4月23日
版权: 2022-2026,PathologyOutlines.com, Inc.
定义/概述
- 由局灶性脑、脊髓或视网膜梗死引起的急性神经功能障碍发作(Stroke 2013;44:2064)
- 基于影像学、神经病理学或临床评估,CNS梗死被定义为因CNS缺血性损伤导致的细胞死亡
基本特征
- 脑梗死很常见,是全球神经功能障碍的主要原因
- 通常与高血压、心源性栓塞事件和动脉粥样硬化相关
- 梗死形态取决于卒中发作与死亡之间的时间间隔
- 急性变化→灰白质交界处模糊(大体)、水肿和红神经元(显微)
- 亚急性→开裂伪影(大体)、密集的巨噬细胞浸润和新生血管形成(显微)
- 慢性→囊性病变(大体)伴巨噬细胞和周围胶质增生(显微)
术语
- 脑/脊髓梗死
ICD编码
- ICD-10: I63 - 脑梗死
- ICD-11:
- 8B11 - 脑缺血性卒中
- 8B21 - 无症状脑梗死
流行病学
- 全球神经功能障碍的主要原因(Lancet Neurol 2019;18:459)
- 全球每年约有1150-1360万例卒中,其中大多数为缺血性卒中(Lancet Glob Health 2013;1:e259, Lancet Neurol 2019;18:459)
- 美国每年估计有79.5万例缺血性卒中(Circulation 2022;145:e153)
- 全球每年约280-550万例死亡(Lancet Glob Health 2013;1:e259, Lancet Neurol 2019;18:459)
- 不可改变的危险因素包括
- 年龄增长(Lancet 2014;383:245)
- 男性性别,每10万人年中男性病例133例,女性99例(Circ Res 2017;120:439)
- 卒中罕见遗传病因,如常染色体显性遗传性脑动脉病伴皮质下梗死和白质脑病(CADASIL)或其常染色体隐性遗传对应疾病CARASIL
- 可改变的危险因素占人群归因风险的91.5%,包括(Lancet 2010;376:112)
- 高血压,最强危险因素(比值比[OR] 3.14,99%置信区间[CI] 2.67-3.71)
- 久坐生活方式、饮食、肥胖、吸烟、心理社会压力、抑郁、糖尿病、高酒精摄入、高ApoB:ApoA1比值、心脏病
发病部位
- 缺血性卒中可影响中枢神经系统的任何部位
- 大脑中动脉(MCA)是脑部血栓栓塞最常见的受累血管(如颈内动脉粥样硬化斑块碎裂、心房颤动)(StatPearls: Neuroanatomy, Middle Cerebral Artery [2023年7月7日访问])
- 大血管缺血性卒中发生在受累大动脉供血的血管区域
- 大血管卒中通常继发于动脉粥样硬化,伴有局部血栓形成或栓塞事件(Nat Rev Dis Primers 2019;5:70)
- 颈内动脉是西方国家最常受累的血管
- 颅内动脉粥样硬化占亚洲人群缺血性卒中的30-50%
- 主动脉弓、颈部和颅内血管是常见栓塞源
- 斑块主要位于分支点、分叉处和血管弯曲处(如基底动脉尖、颈总动脉分叉处)(AJR Am J Roentgenol 2000;174:1657)
- 动脉夹层常发生于颅外颈动脉和椎动脉(Nat Rev Dis Primers 2019;5:70)
- 小血管疾病引起的卒中通常累及供应深部皮质下(如基底节、丘脑)和脑干结构的穿支动脉(Nat Rev Dis Primers 2019;5:70)
- 由于全身血压或血流量下降(低血压、低灌注)导致的梗死影响动脉供血区域之间的边界区域(分水岭梗死)
- 动脉粥样硬化和栓塞事件可导致分水岭型梗死(Stroke 2006;37:841)
- 足月或成熟婴儿大脑主要损伤新皮质(即层状坏死),包括分水岭区域、基底节和丘脑、皮质下白质和脑干(如中脑顶盖)(Ann Neurol 1987;21:202, Pediatr Clin North Am 1993;40:1061)
- 在早产或未成熟婴儿大脑中,低氧缺血性损伤最常累及的区域为
- 脑室周围(如脑室周围白质软化)(Semin Pediatr Neurol 2009;16:167)
- 脑桥基底部和下托,可独立或联合发生(即脑桥下托坏死)(Neuropediatrics 1993;24:204)
病理生理学
- 液化性坏死是脑部主要的坏死类型
- 通过释放消化细胞成分的酶发生,尽管脑部的确切机制尚未阐明(StatPearls: Cell Liquefactive Necrosis [2023年7月7日访问])
- 缺血性卒中是由于中枢神经系统某区域血流不足,导致细胞死亡
- 血流减少可由血管阻塞引起,最常见于血栓栓塞事件(Nat Rev Dis Primers 2019;5:70)
- 动脉粥样硬化:包括原位动脉阻塞或来自不稳定动脉粥样硬化斑块的栓塞碎片
- 栓子传播至远端血管区域,阻断血供并导致缺血;当侧支血流不足以满足组织代谢需求时(如终末动脉),坏死随之发生
- 穿支动脉母血管的动脉粥样硬化阻塞可导致腔隙性梗死(Stroke 2010;41:2822)
- 心脏疾病:心房颤动、扑动、卵圆孔未闭、感染性心内膜炎、低动力心肌节段伴相关血栓栓塞
- 心房颤动和扑动导致血液在心房内淤滞,诱发血栓和血栓栓塞,继而阻塞CNS血管
- 轻度至中度缺血或短时间缺血可能导致选择性神经元坏死
- 严重或长时间缺血导致所有细胞类型坏死
- 早产儿脑血流自动调节受损与脑室周围白质软化和脑室内出血密切相关,这是早产儿脑病最常见的形式(Pediatrics 2000;106:625)
- 在早产儿中,妊娠期间缺血性损伤的时间和严重程度是神经病理表现和临床结局的主要决定因素(Clin Perinatol 2014;41:1)
病因
- 最常与动脉粥样硬化、心脏疾病和高血压相关(Nat Rev Dis Primers 2019;5:70)
- 较少见的缺血性梗死原因包括
- 血管炎
- 凝血障碍
- 动脉夹层
- 可逆性血管收缩综合征
- HIV相关动脉病
- Moyamoya病
- 脂肪栓塞
- 子宫内缺血性损伤是早产/极低体重婴儿中最常见的脑损伤原因(Clin Perinatol 2014;41:1)
临床特征
- 主要取决于缺血脑组织的位置
- 常见症状包括
- 对侧偏瘫(患侧对侧上下肢单侧无力)
- 偏身感觉障碍(单侧感觉缺失)
- 失语症(无法理解或表达口语;病变位于优势半球)
- 不同临床综合征与主要脑动脉的阻塞相关(QJM 2013;106:607)
- 大脑中动脉:表现取决于缺血病变是否影响优势或非优势半球
- 优势半球病变:失语症、运动和感觉改变;若累及内囊则完全偏瘫
- 非优势半球病变:忽视、病感失认、运动和感觉缺陷、同向偏盲
- 大脑前动脉:运动或感觉缺陷(腿部>面部、手臂)、原始反射(如抓握和吸吮反射)、意志缺乏、步态失用
- 大脑后动脉:同向偏盲、无失写失读症(优势半球)、视觉幻觉、感觉丧失、舞蹈手足徐动症、丘脑病变引起的自发性疼痛
- 血管性痴呆:由脑血管病变(即梗死)导致的任何类型痴呆
- 识别出两种主要临床综合征(Clin Sci (Lond) 2017;131:1059)
- 卒中后血管性认知障碍
- 认知改变是已知卒中的直接结果
- 无近期卒中的血管性认知障碍
- 认知障碍是急性期未检测到的梗死结果,通过影像学或神经病理学证实组织损伤
- 无其他痴呆原因可解释观察到的认知下降
诊断
- 缺血性卒中的诊断基于临床和影像学发现
- 非增强CT
- 大多数中心急性评估的主要影像学方式(Lancet 2018;392:1247)
- 快速、可及且对颅内出血(再通治疗的主要禁忌症)诊断高度敏感
- 对6小时内发病的早期缺血性梗死征象敏感性欠佳(64%)(Radiology 2001;219:95)
- CT血管造影
- 比非增强CT对早期梗死征象更敏感(Radiology 2007;244:541)
- 用于评估颅外和颅内动脉的侧支血管和闭塞性血栓(Br J Radiol 2018;91:20170573)
- MRI
- 扩散加权MRI:最准确地测量梗死核心(即不可挽救组织)(Radiology 2009;251:627)
- 灌注MRI
- PET
- 挽救组织(即半暗带)识别的金标准
- 由于处理时间长和放射性暴露,已被扩散加权成像取代(Front Cardiovasc Med 2022;9:861913)
- 血管性痴呆
- 缺乏用于神经病理学验证的诊断标准
- 参与痴呆发展的血管病变特征包括数量、体积、位置和起源(Acta Neuropathol 2016;131:659)
实验室检查
- 凝血试验(即aPTT、PT、TT)与排除凝血障碍相关(溶栓的禁忌症)
影像学描述
- CT非增强
- 早期/急性征象:灰白质交界处定义丧失、皮质低密度和脑沟消失(Radiology 2005;235:444)
- 急性大脑中动脉(MCA)梗死中岛叶皮质消失(Radiology 1990;176:801)
- MCA高密度(即高密度动脉征)在30-40%的急性MCA梗死患者中观察到(Stroke 1992;23:317)
- 慢性梗死显示囊性变,有时伴有矿化
- MRI
- 扩散加权成像(DWI):急性梗死组织中信号增高;表观扩散系数(ADC)图上信号降低
- 梗死通常在T2上呈高信号
- FLAIR上的侧支血流:阻塞部位远端的线状或蜿蜒状高信号(Neurology 2009;72:1134)
- 灌注加权成像(PWI)- DWI不匹配:用于估计急性梗死中的可挽救组织(即半暗带)(Neuroimaging Clin N Am 2021;31:177, AJNR Am J Neuroradiol 2015;36:32)
- 将PWI上的缺血区域与DWI显示的区域(即梗死核心或不可挽救组织)进行比较;不匹配代表通过再灌注治疗可挽救的组织体积
- 慢性梗死显示4个月以上病程的梗死无对比增强(Radiographics 2012;32:1285)
预后因素
- 发病时年龄和神经功能障碍程度是急性期的主要预测因素(Neurology 2011;77:965, Neurology 1999;53:126)
- 影像学评估的梗死体积和位置必须考虑用于预后评估
- 由于近端颈内动脉、基底动脉或主要颅内动脉的急性病变导致的卒中显示不良预后的风险增加(Stroke 2011;42:2419, Arch Neurol 2006;63:1287, Stroke 2013;44:1310)
治疗
- 两种常见形式的急性缺血性卒中治疗,如果在发病后6-8小时内(Neurologia 2014;29:102)
- 全身溶栓
- 血栓切除术
- 神经影像学指导未知发病时间患者的溶栓决策
- 患者选择基于在梗死部位识别DWI和FLAIR之间的不匹配(N Engl J Med 2018;379:611, Int J Stroke 2016;11:260)
大体描述
- 卒中与死亡之间的时间是大体特征的主要决定因素
- 基于大体特征准确确定梗死时间是不可能的,特别是囊性病变
- < 8小时至48小时
- 如果梗死发生在死亡前< 8小时,则无法检测
- 灰质充血和水肿(Histopathology 2011;58:333)
- 色调变暗和灰白质交界处模糊
- 边界不清
- 缺血性病变再灌注(血管也受影响)可变为出血性(Stroke 1986;17:586)
- 出血性变色可局限于特定血管区域
- 常见于脑疝形成的继发性梗死中(如扣带回疝中的胼缘动脉阻塞,钩回疝中的大脑后动脉阻塞)
- 2天至数月(Histopathology 2011;58:333)
- 组织明显软化
- 开裂伪影:界定坏死区域
- 组织水肿(如中线移位、脑沟变窄、凸面变平)
- 色调变暗和灰白质交界处模糊
- 小脑梗死显示脑回消失
- 慢性(数月至数年)
- 囊性变(即囊性梗死)
- 覆盖囊性变的薄皮质残留
- 严重全身性低氧缺血性脑病的长期幸存者可观察到明显变薄的皮质,由于层状坏死
- 可见侧脑室不对称(即受影响半球的代偿性脑室扩张)
- 缺血性损伤后白质体积的顺行性丧失(如MCA梗死后对侧大脑脚和锥体萎缩,由于皮质脊髓束退化),广泛幕上卒中后同侧脑干萎缩(皮质脊髓束和额桥纤维退化),随后由于跨突触退化导致对侧小脑萎缩(AJNR Am J Neuroradiol 2008;29:354, Eur Radiol 2006;16:592)
- 梗死后白质体积顺行性丧失是由于沃勒变性或跨突触变性(AJR Am J Roentgenol 1998;171:813)
- 腔隙性梗死:任意定义为< 10 mm长度的囊性梗死
- 主要发现于基底节、内囊、脑桥
- Binswanger病
- 白质结构,包括胼胝体、辐射冠、内囊和前连合显示明显的体积丧失、变色、软化和颗粒状纹理,主要在脑室周围区域(Neurology 1995;45:626, J Neurol Sci 2010;299:9)
- 经常观察到腔隙性或大梗死
- 小脑白质也常受影响
- 与血管性痴呆相关
显微镜下(组织学)描述
- 急性梗死(1-4天)(Histopathology 2011;58:333)
- 神经元变化:嗜酸性细胞质(红死神经元)、细胞体缩小、核固缩(即核深染)、后期阶段核特征边界丧失
- 神经元比胶质细胞对缺血更敏感
- 神经毡空泡化(即组织水肿)
- 可能有一些中性粒细胞浸润
- 全坏死:所有细胞群体(即神经元、胶质细胞、血管)坏死;死细胞保持可见,作为保持细胞和核轮廓的嗜酸性结构(苍白神经元或"鬼影")
- 层状坏死
- 由于皮质组织学层对缺氧的易感性不同而发生
- 在成熟大脑中,最易受影响的神经元位于皮质III、V、VI层,小脑浦肯野细胞和海马CA1场的锥体细胞
- 地理性坏死:液化的坏死组织与相邻存活组织界限分明
- 亚急性(5-14天)
- 密集的巨噬细胞浸润和散在含铁血黄素巨噬细胞
- 可变的中性粒细胞浸润
- 周围反应性星形胶质细胞增生和小胶质细胞激活(即杆状小胶质细胞)
- 灰质中仍存在嗜酸性神经元
- 坏死组织的新生血管形成和反应性内皮细胞
- 慢性(15天-数年)
- 囊性病变伴血管和巨噬细胞,周围有胶质瘢痕
- 囊性变边缘的反应性星形胶质细胞
- 可能是毛细胞样胶质增生伴Rosenthal纤维,特别是在脑干梗死中
- 通常存在散在含铁血黄素巨噬细胞
- 轴突气球样变可在缺血性损伤的所有阶段发生(即轴突扩张表示损伤伴随后的轴突运输缺陷)
- 神经元铁质沉着偶尔发生在亚急性至慢性梗死中,特征为胞体矿化(即明显嗜碱性)
- 血管性痴呆
- 诊断基于不存在已知导致痴呆的原发性神经退行性疾病(如阿尔茨海默病、路易体痴呆)
- 基于多变量模型的似然性显示,常规神经病理切片上存在1或2个微梗死表明该大脑中微梗死负担达数百个(Neurology 2013;80:1365)
- Binswanger病
- 多个梗死,通常为慢性,伴白质稀疏、髓鞘丧失、少突胶质细胞丧失和反应性胶质增生
- 皮质下U纤维通常保留
- 穿支动脉壁明显增厚和透明变,伴扩大的血管周围间隙
- CAA和CADASIL很少作为Binswanger病的潜在原因(Neurology 1995;45:626, J Neurol Sci 2010;299:9)
阳性染色
- CD68:在亚急性和慢性梗死中突出显示巨噬细胞和小胶质细胞
- GFAP:反应性星形胶质细胞呈阳性
- CD61:突出显示血管中的血小板和血栓(Histopathology 2011;58:333)
- 神经丝蛋白:突出显示病变附近指示轴突损伤的轴突球状体;在梗死区域显示染色丧失
阴性染色
- 快蓝:显示与坏死区域相关的脱髓鞘;亚急性梗死显示受影响区域的轴突丧失(见鉴别诊断中的脱髓鞘)
- 用于感染病因的特殊染色和免疫染色呈阴性
样本病理报告
- 脑,尸检:
- 急性梗死,10.5 x 6 x 4 cm,左额叶、颞叶、顶叶(见评论)
- 大体描述:大脑外部检查显示左额叶至上颞叶和顶叶区域有10.5 x 6 cm,伴有明显血管充血、脑沟变窄和软化的区域。软化区域避开上额回。在脑底部,观察到左大脑中动脉严重动脉粥样硬化,狭窄> 90%。
- 在冠状切面上,该区域特征为皮质带和皮质下白质中轻度色调变暗,灰白质交界处模糊,深度达4 cm。邻近的左侧侧脑室显示与右侧侧脑室相比口径减小。
- 显微镜描述:额叶、顶叶和颞叶皮质的低倍镜检查显示神经毡明显空泡化和细胞周围收缩伪影。高倍镜下,神经元表现为细胞缩小、嗜酸性胞体和核轮廓边界丧失。皮质下白质苍白,有空泡化,与灰质界限不清。
- 评论:观察到的梗死分布对应于左MCA血管区域。
鉴别诊断
- 腐败/"瑞士奶酪"伪影:
- 恶臭
- 不限于血管区域的多发囊性变,通常在深部灰质
- 无伴随炎症的细菌菌落
- 脑挫伤:
- 创伤史
- 对冲/对侧对冲病变主要位于眶额皮质、额叶和颞叶极
- 楔形出血性病变,最宽区域朝向软脑膜表面
- 陈旧性挫伤:病变边缘呈棕色、橙色(即含铁血黄素)变色,无表层皮质残留
- 脓肿:
- 通常位于灰白质交界处
- 边界清晰,常有纤维化边缘
- 坏死区域有大量急性和慢性炎症
- 可能存在感染生物体
- 浸润性胶质瘤:
- 不在血管区域分布内
- 无明显边界病变,扩张并扭曲脑解剖
- 组织学上为细胞密度增加的胶质病变,无神经元缺血性改变迹象
- 高级别胶质瘤常见有丝分裂活性和肾小球样血管增生
- 脱髓鞘(如多发性硬化):
- 白质变色的界限分明病灶
- 经典上见于脑室系统周围,尽管快蓝染色可显示影响白质和灰质的脱髓鞘
- 不限于特定血管区域
- 微观特征取决于斑块的活动状态
- 静止:苍白、少突胶质细胞丧失、反应性星形胶质细胞
- 活动:静脉周围单核细胞套袖和病变内轴突相对保留
【全文结束】

