0 引言

       脑小血管病（cerebral small vessel disease, CSVD）是由多种致病因素介导脑内微小血管损伤，进而引发脑组织继发性损害，最终形成具有特征性临床表现、病理改变与影像学表现的一组疾病总称^[1]。CSVD 与脑卒中、血管性认知障碍及运动障碍关系密切，是导致痴呆风险增加的重要危险因素。由于脑小血管位于颅内动脉远端，管径较小，常规无创脑血管影像学检查难以直接清晰显示其完整结构，无法直观评估血管本身的损伤，目前，CSVD临床上主要依靠远端脑组织继发损伤的MRI影像表现间接推断小血管病变，其表现有脑白质高信号（white matter hyperintensities, WMH）、脑微出血、腔隙、血管周围腔隙、脑萎缩等^[2]。WMH是最具代表性且临床应用最广泛的影像学标志物，作为评价CSVD的核心评价指标，判断其是否存在，评估病变严重程度及监测疾病的动态演变过程，对早期识别脑血管损伤、预判认知衰退风险具备关键临床价值。脑血管树为颅内血管的一个整体概念^[3]，是由脑大血管和脑小血管构成，二者在解剖结构上具有连续性，不仅都受到血液动力学变化的影响，而且还存在着相同的致病危险因素，从理论上说，脑大、小血管病变的严重程度应当具有平行相关性。颅内动脉重塑（brain arterial remodeling, BAR）作为颅内大血管对血流动力学改变、血管壁损伤等病理刺激的适应性或病理性反应，与WMH的病理生理进程密切相关^[4]。

       现有脑血管综述多聚焦斑块局灶重塑，缺乏BAR评分全脑普遍性动脉重塑的系统梳理，多单独论述大/小血管病变，未完整构建 “动脉重塑-WMH-认知衰退”病理链条，也未辨析队列研究分歧、整合多模态影像评估价值。本文以全脑BAR为核心，对比颅内外动脉重塑机制，汇总颅内外大血管与WMH关联证据，整合多种前沿影像技术，分层阐述不同人群联合筛查的临床价值，弥补既往综述评述不足、缺乏临床落地分析的缺陷，为CSVD、血管性痴呆早期干预提供影像学理论支撑。

1 文献检索方法

       为系统梳理BAR与WMH相关性的研究进展，本文遵循综述通用规范开展系统性文献检索。检索数据库包含PubMed、Web of Science、中国知网（CNKI）、万方数据知识服务平台。检索时间范围为各数据库建库至2026年3月。英文检索式：（“intracranial arterial remodeling” OR “brain arterial remodeling” OR “BAR score”） AND （“white matter hyperintensities” OR “WMH”） AND （“cerebral small vessel disease” OR “cognitive impairment” OR “dementia”） AND （“magnetic resonance imaging” OR “HR-VWI” OR “4D flow” OR “ASL”）。中文检索式：（“颅内动脉重塑” OR “BAR评分”）AND（“脑白质高信号” OR “WMH”）AND（“脑小血管病” OR “认知障碍” OR “痴呆”）AND（“磁共振成像” OR “高分辨血管壁成像” OR “四维血流成像” OR “动脉自旋标记灌注”）。文献纳入标准：（1）研究对象为人类；（2）围绕BAR、颅内外大血管病变与WMH开展机制、影像、队列、临床相关性研究；（3）包含MRI多模态影像评估、血管重塑量化、认知随访相关内容；（4）同行评审期刊刊发的原创性研究、基础实验或综述文献。排除标准：重复发表、样本量不足、数据缺失的文献。经初筛、复筛剔除重复及不符合标准文献，最终纳入符合要求参考文献56篇。

2 BAR的研究进展

2.1 BAR的定义及分类

       动脉在各种不同的生理和病理因素（如高血压、动脉粥样硬化、炎症等）刺激下，发生的适应性结构改变，表现为向内收缩或向外扩张的现象，以应对血管壁内斑块生长、压力变化等情况，定义为动脉重塑^[5]，发生于颅内则定义为BAR。已有研究^[6]表明，BAR分扩张性和缩窄性，有假说认为动脉重塑不是单纯的血管状态，而是一个动态变化的过程，或是血管在粥样硬化进展过程中的阶段性变化。根据累及的范围，动脉重塑又可分为局灶性重塑及普遍性重塑^[7]，目前大多数动脉重塑的报道是局灶性重塑的研究，聚焦于动脉粥样硬化斑块处血管面积的改变。但近期也有研究说明脑白质病变患者的颅内动脉与斑块无关动脉节段存在普遍扩张性重塑的表现^[8]，此类研究的动脉重塑是一种普遍性改变。

2.2 BAR的发病机制

       BAR的发病机制仍不是十分明确。部分针对周围动脉的研究显示^[9]，BAR与血流动力学、体液因子及并发炎症存在显著相关性。血管内皮细胞接收外界信号后，将该信号传递至周边邻近细胞，进而引发细胞增殖、凋亡与迁移，引发细胞外基质的合成、分泌与激活。然而，在不同的病理与生理微环境中，参与动脉重塑过程的核心作用机制可能存在显著差异，所以需要综合多种因素来研究BAR的发病机制。

2.2.1 血流动力学

       血液流动过程中，血流与血管内皮细胞表面之间产生的切向摩擦力定义为壁面剪切应力（wall shear stress, WSS），其大小主要取决于血流动力学状态，与局部血流速度呈正相关，而与血管管腔直径呈负相关^[10]。WSS的调控具备一定的特征，当血流动力学出现长期的改变时，血管会通过自身调节维持剪切力相对稳定，引发反应性的血管管径变化，这个过程称为血管重塑^[11]。WSS随血流速度、管腔直径动态改变，长期血流失衡会驱动血管代偿性重塑^[12]。高血流刺激内皮释放一氧化氮（nitric oxide, NO），上调基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases, MMPs）、抑制平滑肌增殖并诱导其凋亡^[13]，促使血管向外扩张；低血流状态下NO分泌减少，平滑肌大量增殖、胶原沉积，诱发缩窄性重塑^[14]。血流稳态失衡是启动动脉形态改变的上游动力。

2.2.2 炎症与瘢痕

       BAR是血管壁对血流动力学、损伤、炎症等刺激的适应性结构改变，核心的过程是内皮损伤→炎症激活→平滑肌细胞（smooth muscle cell, SMC）表型转换→细胞外基质（extracellular matrix, ECM）重构，所以炎症是血管重塑的核心，瘢痕则是重塑失衡后的终末病理表现，二者共同决定颅内动脉的结构与功能结局。已有研究表明^[15]，在动脉扩张性重塑的情况下，血管斑块周围脂肪及炎性因子明显增多。胶原蛋白与纤维组织的沉积，使斑块更稳定，最终促使缩窄性重塑的发生^[16]。

       综合现有血流动力学与炎症机制研究，颅内与外周动脉重塑存在显著差异。外周动脉长期承压，以平滑肌增殖、胶原沉积引发的缩窄性重塑为主；颅内动脉管壁薄、外膜薄弱，剪切力紊乱与炎症易上调MMPs降解基质，更易出现扩张性重塑。目前相关机制结论多来自动物模型、离体细胞实验，缺少人体在体分子层面直接证据，难以明确BAR过程中各类分子标志物的动态表达规律^[17]，制约机制成果向临床转化。

2.3 BAR的危险因素

       高血压、糖尿病、血脂异常及吸烟均与BAR呈显著正相关，是驱动血管壁结构失衡的核心危险因素^[18]。血管壁的损伤修复与基质降解之间会达到一个动态平衡，使得缩窄性重塑及扩张性重塑的发生率显著升高，进而导致缺血性卒中、出血及颅内动脉瘤等疾病的发生^[19]。

2.4 BAR的临床评估方法

       临床上常使用BAR评分^[20]评估BAR，用于CSVD、颅内动脉重构模式及脑血管病风险分层的评估，是通过测量颅内主要动脉直径并经标准化处理的整体BAR量化指标。可以反映颅内大血管树在血流动力学、危险因素长期作用下的整体性重塑趋势，是整体化、定量化评估的工具，方法为：在磁共振时间飞跃法血管成像（time-of-flight magnetic resonance angiography, TOF-MRA）重建的后处理图像中，测量双侧颈内动脉海绵窦段、双侧大脑前动脉A1段、双侧大脑中动脉M1段、双侧大脑后动脉P1段、双侧椎动脉V4段及基底动脉脑桥段共11条动脉最大的动脉直径，对于未显影的动脉定义其直径为0。将所有测量的动脉直径相加后除以识别的动脉总数，即得平均动脉Z分数。计算所有Z分数均值及标准差并将其标准化得到BAR评分，即BAR=（Z分数-均值）/标准差，作为BAR的情况，BAR评分≥1倍标准差的定义为直径较大的个体，代表颅内动脉扩张性重塑，BAR评分≤-1倍标准差的定义为直径较小的个体，代表颅内动脉缩窄性重塑，BAR评分>-1倍标准差且<1倍标准差的定义为直径平均的个体。BAR评分区别于高分辨率血管壁成像（high-resolution vessel wall imaging, HR-VWI）仅评估局部斑块，实现全脑普遍性动脉重塑的标准化量化，弥补了传统仅评估斑块局部重塑的局限，为分析颅内动脉整体结构与WMH的关联提供统一量化评估工具。

3 WMH的研究进展

3.1 WMH的定义及分类

       WMH又称假定血管源性WMH，是CSVD最核心的影像学标志物^[21]，指在头颅MR T2WI及液体衰减反转恢复（fluid-attenuated inversion recovery, FLAIR）序列上，双侧侧脑室周围、深部皮质下白质区域出现的点状、斑片状或融合性高信号，CT上对应低密度灶。临床及科研中对WMH的分类主要基于解剖部位和严重程度，根据病变区域的大小和融合情况将WMH分为脑室旁WMH（periventricular WMH, PWMH）及深部/皮层下WMH（deep/subcortical WMH, DWMH）^[22]。按严重程度则以Fazekas量表应用最为广泛，该量表将PWMH与DWMH分别进行0~3级评分，再通过两者得分相加得到总分（0~6分），进而分为轻、中、重度^[23]。

3.2 WMH的发病机制

       WMH主要位于脑白质深部和侧脑室周围白质区，部分研究^[24]发现该区域的脑小动脉作为终末血管垂直进入脑白质，而且这类血管又缺少侧支循环，很容易发生缺血性坏死的情况。WMH的病理改变是白质纤维脱髓鞘、足突细胞损伤，主要由慢性脑低灌注、血脑屏障破坏、小动脉玻璃样变性及内皮功能障碍等共同介导，是多因素、多环节共同作用的复杂病理过程^[25]。脑白质长穿支动脉走行长、无侧支循环，高血压、糖尿病等危险因素致小动脉硬化、管腔狭窄，引发白质持续低灌注，直接损伤对缺血敏感的少突胶质细胞，导致髓鞘脱失、轴索损伤；静脉回流障碍参与脑室周围WMH形成，室管膜下静脉胶原变性、回流受阻致间质液蓄积、水肿；血脑屏障破坏与慢性炎症协同加剧损伤，内皮功能障碍使血浆成分渗漏，激活胶质细胞释放炎症因子，进一步破坏血管与白质结构；此外，遗传易感性、淀粉样血管病变及神经退行性改变等因素可通过影响血管结构、代谢稳态及修复能力，共同推动WMH 发生与进展。有研究^[26]发现DWMH多由衰老相关的脑小血管缺血性损伤及微梗死所诱发；而PWMH则与脱髓鞘改变、室管膜炎症反应、微梗死以及室管膜下胶质细胞增生等病理改变密切相关。

3.3 WMH的临床评估方法

       WMH的临床评估常通过视觉评分法与定量测量法实现分级与严重程度评价。视觉评估体系以Fazekas量表、Scheltens量表^[27]等半定量评分方法为主，操作简单、临床适用性强；随着医学影像后处理软件及人工智能（artificial intelligence, AI）分析系统的应用，影像处理软件对WMH体积的精准定量分析成为评估的重要手段，客观、全面地反映了WMH分布部位、体积大小及与CSVD其他影像学标志物的关联性。结合认知功能、步态、日常生活能力等临床指标，可综合评价WMH对神经功能与预后的影响。传统视觉评分主观性较强，深度学习与影像组学可实现WMH客观定量。基于nnU-Net等网络能自动分割白质病灶，精准测算WMH总体积；提取病灶纹理、灰度组学特征构建模型，可预判CSVD严重程度与认知损伤风险，为联合大动脉重塑指标开展相关性分析提供技术支撑。

4 BAR与WMH的相关性

       颅内大动脉连接颅外动脉和脑小血管，可减缓抑制压力及搏动性传递到末端的脑毛细血管，并与脑小血管具有相同的血管危险因素^[28]。颅内大动脉的管腔大小直接影响终末小动脉的血流，而动脉重塑是管腔对血流大小的重要反应，直接影响WMH的发生与进展。

4.1 BAR与WMH共享危险因素及基础交互通路

       颅内大、小血管同属连续脑血管树，具备完全同源的血管损伤危险因素，高血压、血糖血脂代谢紊乱、长期吸烟、慢性低度炎症既可驱动颅内动脉发生扩张或缩窄性重塑^[18]，也可诱发脑小动脉玻璃样变性、血脑屏障破坏，同步推动WMH发生进展^[29]。各类危险因素持续损伤血管内皮，打破血管壁基质合成与降解平衡，一方面改变大动脉整体管径形态，另一方面累及远端穿支小血管，造成脑白质供血微环境受损，构成大、小血管病变协同进展的基础前提^[30]。各类危险因素并非单独作用，而是相互叠加放大血管损伤效应，为动脉重塑与WMH的双向关联奠定病理基础。

4.2 血流动力学介导动脉重塑与WMH双向损伤核心机制

       WSS异常、慢性脑低灌注是串联大动脉重塑与白质损伤的核心中介。血流稳态失衡调控内皮NO、MMPs表达，分别诱导血管扩张、管腔狭窄两类重塑；动脉重塑改变颅内主干血管管径、血流流速，直接降低远端脑白质长穿支动脉灌注水平，少突胶质细胞持续缺血受损，髓鞘脱失、轴索破坏，形成WMH。二者存在理论假说层面的双向损伤循环：动脉重塑诱发的持续低灌注加重白质炎症与氧化应激，现有研究推测，WMH病灶局部活化的胶质细胞、炎性因子反向释放入血，进一步侵蚀颅内大动脉血管壁，加剧平滑肌表型转换与细胞外基质重构，持续推动动脉重塑进展。

4.3 多模态影像学评估二者关联的量化证据

       现有影像学手段可从整体血管、局部管壁、微循环三个维度验证动脉重塑与WMH的相关性。BAR评分实现普遍性动脉重塑定量，弥补传统仅评估斑块局部重塑的局限，多项研究证实BAR评分升高代表全脑动脉扩张，对应WMH负荷显著加重^[31]；HR-VWI可直观显示动脉斑块、管壁炎症、局部重构，血管壁增厚、易损斑块均与深部、脑室旁WMH分级升高相关；四维血流成像（four-dimensional flow imaging, 4D flow）精准量化WSS，动脉自旋标记灌注（arterial spin labeling, ASL）反映脑白质微循环水平，二者联用可直观证实动脉重塑介导的血流紊乱、远端低灌注是白质病变加重的关键中间环节^[32]。同时，深度学习与影像组学可自动分割量化WMH体积，实现二者关联的客观精准分析。

4.4 颅内外大血管病变与WMH的相关性研究

       现有研究不仅探讨BAR与WMH的关联，同时大量队列证实主动脉、颈动脉等颅外大血管结构异常同样会加重脑白质损伤，下文整合颅内外大血管相关队列研究，并辨析结论分歧成因。目前的研究主要集中在WMH与CSVD，但WMH与大血管的病变关系也有较多的讨论：HOBDEN等^[33]发现中老年人主动脉和颈动脉斑块负荷与WMH体积具有相关性；ROBERT等^[34]研究表明主动脉僵硬度与WMH的发生及认知有关。DEL BRUTTO等^[35]在对社区居住的美洲印第安人血统老年人的动脉及WMH的相关研究中也得出了相似的结论；XU等^[36]研究表明颈动脉斑块的稳定性与WMH的体积密切相关，GENKEL等^[37]发现颈内动脉管腔狭窄所致的血流动力学改变与WMH及缺血性卒中存在相关性。综上研究，WMH不仅与CSVD有关，还与大动脉病变、整体BAR、颅内大动脉结构、功能异常、血流动力学的变化，甚至颈动脉钙化程度、僵硬度、管径大小等密切相关。目前国内外对BAR与WMH的相关性研究不多，大部分学者认为颅内动脉扩张性重塑与WMH密切相关^{[38, 39]}，但是这些研究只研究了1条或2条大的脑动脉，且研究是用斑块处血管管周面积为重塑率和邻近管腔相对正常处血管管周面积做对比，反映的是局部斑块处的动脉重塑情况，是一种局限性的动脉重塑，不能反映BAR的普遍性。周东杨等^[20]和李琳等^[40]通过回顾性分析BAR评分与CSVD总体评分得出颅内动脉扩张性重塑是严重WMH的独立影响因素。ZHANG等^[41]的研究发现在伴有WMH的患者中，可观察到颅内动脉呈现广泛性管腔扩张表现，而这一改变与动脉粥样硬化斑块无明显关联。SAĞLIK等^[42]在分析颈动脉解剖结构与WMH的关系中指出，颈动脉的管径扩张与WMH严重程度增加有关。大部分研究认为动脉粥样硬化性狭窄及动脉狭窄与严重WMH相关^{[39, 43, 44]}，但也有学者提出不同意见，PAN等^[45]通过前瞻性分析756名参与者的颅内动脉狭窄与CSVD标志物研究表明颅内动脉狭窄与WMH无相关性。ZHANG等^[46]指出BAR的另一个极端基底动脉扩张症（bridging vertebrobasilar dolichoectasia, VBD）则与WMH有相关性，WMH等级较高的患者基底动脉的长度、弯曲长度和曲折指数更高。综上，现有多数队列研究证实动脉扩张重塑、粥样狭窄与WMH损伤程度正相关，基底动脉延长扩张、颈动脉管壁病变均会加重白质损害，但部分大样本随访未观察到颅内动脉狭窄与WMH相关。研究分歧来自三类因素：局部斑块重塑与全脑BAR评分的评估维度差异；卒中人群与社区老年人群基线血管负荷不同；血压波动、脑淀粉样血管病等混杂变量校正标准不统一。统一评估标准、均衡受试人群、规范混杂校正，可减少研究结论异质性。现有各类研究结论存在明显差异，相关代表性研究汇总见表1。

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表1  颅内/颅外大血管病变与WMH相关性的代表性研究汇总
Tab. 1  Summary of representative studies on the correlation between intracranial and extracranial macrovascular lesions and WMH

5 BAR与WMH相关性的研究意义

5.1 BAR协同WMH介导认知衰退与痴呆的机制

       WMH是认知功能下降、血管性痴呆乃至阿尔茨海默病叠加损害的重要危险因素^[47]，而BAR作为上游大血管病变，是连接血管危险因素与脑白质损伤、认知衰退的关键中介变量^[48]。高血压、血脂紊乱等诱因驱动颅内动脉发生扩张或缩窄性重塑后，血管血流动力学稳态被打破，远端脑白质长穿支动脉持续处于低灌注状态，加速脱髓鞘、轴索损伤，形成并加重WMH；反过来，白质病灶局部慢性炎症与氧化应激又持续损伤大动脉内皮，进一步加剧血管重构，形成双向损伤闭环^[49]。

       在该病理链条中，BAR与WMH协同从多条途径推动认知损害进展^[50]。其一，大动脉重塑引发的长期脑灌注不足叠加WMH造成的联络纤维破坏，切断大脑皮质与皮质下核团之间的神经传导通路，直接损害执行、记忆等核心认知功能，提升血管性痴呆发病风险；脑室周围WMH累及长距离联络纤维，对认知的负面影响更为突出，皮质下WMH则更多伴随情绪抑郁相关表现^[51]。其二，二者协同促进脑内小胶质细胞异常活化^[52]，一方面释放大量炎症因子加重白质损伤，另一方面加速脑内Aβ淀粉样蛋白异常沉积，放大神经退行性病理改变，推动阿尔茨海默病与血管源性损伤共病^[53]。

       单纯WMH或单纯颅内动脉结构异常均可轻度升高认知衰退风险，而动脉重塑与重度 WMH共存时，对认知功能的损害存在叠加效应^[54]。以BAR作为中间变量串联大、小血管病变，能够完整阐释血管源性因素参与各类痴呆发生发展的完整通路，也为依托BAR评分联合WMH分级早期识别认知高风险人群提供病理理论支撑。

5.2 研究的临床意义

       BAR与WMH的协同作用对痴呆具有独立且增量的早期预警价值。颅内动脉异常重塑引发灌注不足与动脉损伤，叠加WMH导致的脑白质网络断裂，形成血管-脑实质损伤闭环^[55]。BAR与WMH联合评估指标能更准确地反映临床各阶段的脑损害，提升风险评估精准度，适用于不同风险人群：可作为普通老年人常规脑血管体检项目，及早发现隐匿血管损伤；高血压高危人群需定期复查，动态监测大小血管同步病变；轻度认知障碍患者借助二者联合评估，能够区分血管源性认知损害风险，指导分层干预。现有研究显示^[56]，规范降压、他汀稳定斑块、抗炎靶向治疗可改善血流环境、抑制管壁慢性炎症，同步缓解BAR进程并延缓WMH进展，为血管保护靶向干预提供理论支撑。目前CSVD诊疗指南仅侧重小血管影像特征，缺乏全脑主干动脉整体形态评价维度，BAR联合WMH量化体系可补充大血管重塑评估指标，优化现有指南的脑血管损伤风险分层方案。

6 小结与展望

       综上所述，本文系统梳理BAR与WMH的相关研究进展，分别阐述BAR的分型、发病机制、危险因素及BAR量化评估方法，同时归纳WMH的影像分型、病理机制与临床评价体系。颅内大、小血管解剖连续且危险因素同源，动脉重塑通过血流动力学紊乱、内皮损伤、慢性低灌注等途径参与脑白质病变发生发展，二者形成相互影响的病理闭环。大血管结构异常与脑白质损伤存在密切关联，通过影像学评估能够为CSVD、认知障碍及痴呆的早期筛查提供新思路。

       现有研究多聚焦颅内动脉管径整体重塑模式与WMH负荷的宏观关联，仍存在诸多待深入探索的方向。第一，后续研究需同步纳入颅内动脉血管壁继发病理改变评估，依托HR-VWI量化斑块厚度、血管壁炎症、基质重构等管壁特征，区分单纯管径扩张或缩窄与管壁损伤对脑白质病变的差异化影响；第二，应重点关注大动脉重塑介导的远端微循环动态变化，结合4D Flow、脑灌注成像、血脑屏障通透性定量技术，阐明血流动力学紊乱、微循环低灌注在大动脉重塑与WMH进展间的中介作用；第三，可进一步探索BAR联合WMH作为认知障碍、痴呆早期预警影像组学标志物的临床价值，构建脑血管一体化风险预测模型，为CSVD及血管源性痴呆的早期风险防控提供影像学支撑。