腦Willis環(huán)分型與前交通動(dòng)脈瘤發(fā)生的CTA分析

段玉霞，傅萍萍，蔣蒙蒙，林文秀，陳偉建

（溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 放射科，浙江 溫州 325015）

顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的病因和發(fā)病機(jī)制尚不清楚，近年來有學(xué)者從影像學(xué)和解剖學(xué)角度分析Willis環(huán)（circle of willis，CoW）的解剖類型與動(dòng)脈瘤發(fā)生之間的關(guān)系[1-3]，但是這些研究大多只考察了大腦前動(dòng)脈主干A1 段的解剖變異與前交通動(dòng)脈 （anterior communicating artery，ACoA）動(dòng)脈瘤發(fā)生的關(guān)系。CoW作為腦內(nèi)重要的側(cè)支吻合通道由多個(gè)部分組成，任何一個(gè)部位發(fā)生變異都能造成血流動(dòng)力學(xué)改變[4-5]。本研究利用CT血管造影（computer tomography arteriography，CTA）按照HARTKAMP分類法[6]對(duì)CoW進(jìn)行分型，以評(píng)估CoW分型和ACoA動(dòng)脈瘤發(fā)生間的關(guān)系。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 回顧性分析2006年9月至2016年1月在溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院同時(shí)接受數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）和CTA檢查的2 113例住院患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：患者有完整的臨床和影像學(xué)資料。排除標(biāo)準(zhǔn)[7]：①除ACoA外其他顱內(nèi)動(dòng)脈發(fā)生動(dòng)脈瘤；②多發(fā)性顱內(nèi)動(dòng)脈瘤和假性動(dòng)脈瘤患者；③有嚴(yán)重血管狹窄或閉塞、動(dòng)靜脈畸形、顱內(nèi)占位病變、顱腦外傷等病史的患者；④創(chuàng)傷、感染引起的動(dòng)脈瘤。ACoA動(dòng)脈瘤患者納入ACoA動(dòng)脈瘤組，無顱內(nèi)動(dòng)脈瘤患者納入對(duì)照組。最終納入1 184例患者，其中男583例，女605例。年齡20～75 （53.0±3.1）歲。收集入組患者年齡、吸煙史、血壓、血糖、血脂水平等蛛網(wǎng)膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage，SAH）發(fā)病的危險(xiǎn)因素[8-9]。

1.2 CT 掃 描 方 法 和 圖 像 重 建 采 用 美 國(guó)GE Healthcare 16層螺旋CT掃描儀。掃描參數(shù)：電壓120 kV，電流300 mA，層厚和層距均為0.625 mm，視野（FOV）150 mm，矩陣512×512?？倰呙钑r(shí)間小于10 s。對(duì)比劑（含碘300 mgI/mL）注射速率為2.5～3 mL/s。將所得的原始數(shù)據(jù)圖像上傳至工作站（advantage windows 4.5，GE Healthcare）并運(yùn)用容積再現(xiàn)（volume rendering，VR）、多平面重組（multiple planer reconstruction，MPR）和最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）等技術(shù)進(jìn)行重建。

1.3 診斷標(biāo)準(zhǔn)和圖像分析 CoW包括前循環(huán)和后循環(huán)。前循環(huán)和后循環(huán)分別有10個(gè)獨(dú)立的亞型，包括 a、b、c、d、e、f、g、h、i和j型[6]，見圖1 和2。根據(jù)CTA結(jié)果對(duì)2組CoW的前、后循環(huán)進(jìn)行分型。CT圖像由2名放射科醫(yī)師（分別擁有11年和5年的神經(jīng)影像學(xué)經(jīng)驗(yàn)）分別統(tǒng)計(jì)前、后循環(huán)中每種類型的數(shù)量，意見不一致時(shí)通過共同讀片并商討做出診斷。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 采用SPSS12.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。正態(tài)分布計(jì)量資料用±s表示，組間差異采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布計(jì)量資料用非參數(shù)檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用例數(shù)或百分比表示，組間差異采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 前循環(huán)類型解剖示意圖

圖2 后循環(huán)類型解剖示意圖

表1 ACoA動(dòng)脈瘤組和對(duì)照組臨床資料對(duì)比

2 結(jié)果

2.1 2組臨床資料比較 共納入1 184例患者。ACoA 動(dòng)脈瘤組630例（動(dòng)脈瘤破裂發(fā)生SAH 472例），對(duì)照組554例。與DSA檢查比，CTA檢查ACoA動(dòng)脈瘤漏診率1.5%，誤診率5.3%。2組患者的基本資料，見表1。

2.2 2組前循環(huán)和后循環(huán)CTA分類 根據(jù)CTA圖像對(duì)每位患者的CoW分別進(jìn)行前、后循環(huán)分類，在所有患者中均未發(fā)現(xiàn)i型前循環(huán)，見圖3-6。

2.3 2組前循環(huán)和后循環(huán)解剖類型對(duì)比 2組前循環(huán)分類中各類型發(fā)生率差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2= 287.612，P＜0.001）；對(duì)照組g型前循環(huán)的發(fā)生率高于ACoA動(dòng)脈瘤組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；ACoA 動(dòng)脈瘤組h型前循環(huán)的發(fā)生率（大腦前動(dòng)脈A1段異常）高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。2組后循環(huán)分類中各類型的發(fā)生率差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=143.814，P＜0.001）。對(duì)照組a、c、d型后循環(huán)發(fā)生率高于ACoA動(dòng)脈瘤組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；ACoA動(dòng)脈瘤組g、h、i型后循環(huán)發(fā)生率高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

圖3 對(duì)照組前循環(huán)類型CTA圖（無i型）

圖4 對(duì)照組后循環(huán)類型CTA圖

圖5 ACoA動(dòng)脈瘤組前循環(huán)CTA圖（無i型）

3 討論

顱內(nèi)動(dòng)脈瘤是一種由于局部動(dòng)脈壁異常而與體循環(huán)相互聯(lián)系的瘤樣膨出，通常位于CoW附近。不同人群間CoW形狀的差異或變異通常被認(rèn)為是導(dǎo)致腦血管病發(fā)生的重要因素，了解CoW的形態(tài)學(xué)變異具有重要的臨床意義。ACoA動(dòng)脈瘤在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤中發(fā)生率最高，大腦前動(dòng)脈主干A1段與ACoA動(dòng)脈瘤的距離在解剖位置上非常接近，以往對(duì)CoW變異和ACoA動(dòng)脈瘤發(fā)生的研究主要集中在A1段[1-3]。CoW作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，任何部位的變異都會(huì)導(dǎo)致CoW及其鄰近區(qū)域血流動(dòng)力學(xué)變化[4-5]。只關(guān)注A1段的觀點(diǎn)是不全面的，因此，采用Hartkamp分類法對(duì)CoW進(jìn)行了全面的分類，綜合前、后循環(huán)各亞型探討CoW分型與ACoA動(dòng)脈瘤發(fā)生之間的關(guān)系。

ACoA動(dòng)脈瘤組h型前循環(huán)（一側(cè)大腦前動(dòng)脈A1段缺失）的數(shù)量明顯多于對(duì)照組，提示ACoA動(dòng)脈瘤的發(fā)生與h型前循環(huán)有顯著關(guān)系。相比之下，ACoA動(dòng)脈瘤組g型前循環(huán)（ACoA缺失）的數(shù)量明顯少于對(duì)照組，提示g型前循環(huán)（ACoA缺失）患者不容易發(fā)生前交通動(dòng)脈瘤。

圖6 ACoA動(dòng)脈瘤組后循環(huán)類型CTA圖

表2 ACoA動(dòng)脈瘤組和對(duì)照組前循環(huán)解剖類型對(duì)比[例（%）]

表3 ACoA動(dòng)脈瘤組和對(duì)照組后循環(huán)解剖類型對(duì)比[例（%）]

ACoA位于大腦前動(dòng)脈A1段和A2段的交界處，顱內(nèi)動(dòng)脈瘤常好發(fā)于此處。CoW不完整所引起的血流動(dòng)力學(xué)效應(yīng)被認(rèn)為與顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的形成有關(guān)[10]。顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的發(fā)生率越高，CoW不完整比例越高[11]。前循環(huán)解剖變異引起的大腦動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)環(huán)境異?？赡苁秋B內(nèi)動(dòng)脈瘤形成的一個(gè)重要誘因。

h型前循環(huán)（大腦前動(dòng)脈A1段發(fā)育不良）被認(rèn)為是腦血管變異的一種，見圖3和圖5，DSA腦血管造影和尸檢可以幫助解釋這種變異的發(fā)生。作為一種侵入性檢查方法，DSA腦血管造影通常應(yīng)用于癥狀明顯或具有適應(yīng)證的患者。而且DSA檢查獲得的大腦前動(dòng)脈A1段狹窄的樣本量較少，而CTA在無創(chuàng)檢測(cè)的基礎(chǔ)上可獲得大量樣本數(shù)據(jù)，得到的統(tǒng)計(jì)結(jié)果會(huì)更加可靠[12]。

兩側(cè)大腦前動(dòng)脈A1段不對(duì)稱時(shí)更易發(fā)生ACoA動(dòng)脈瘤，血流動(dòng)力學(xué)效應(yīng)可能在此過程中起重要作用[13]。在大腦前動(dòng)脈A1段缺失或單側(cè)發(fā)育不良的 情況下，A1段發(fā)達(dá)的一側(cè)為雙側(cè)大腦前動(dòng)脈后段供血，必然引起血壓升高和血流動(dòng)力學(xué)改變。因此，長(zhǎng)期高血壓會(huì)使那些有ACoA的人更容易發(fā)生動(dòng)脈 瘤[14]。

ACoA動(dòng)脈瘤組g、h和i型后循環(huán)發(fā)生率均高于對(duì)照組，而對(duì)照組a、c、d型后循環(huán)發(fā)生率均明顯高于ACoA動(dòng)脈瘤組。a、c、d型患者具有完整的后循環(huán)和側(cè)枝循環(huán)。相反g、h、i型的后循環(huán)或多或少是不完整的。VERSELJA等[15]注意到CoW的交通動(dòng)脈可能充當(dāng)一種被動(dòng)能量（壓力）消散系統(tǒng)：將壓力從高壓端轉(zhuǎn)移到低壓端而不需要大量的血流流動(dòng)。因此，缺乏交通動(dòng)脈（或其他CoW變異中類似于交通動(dòng)脈的動(dòng)脈組成部分）會(huì)引起高應(yīng)激，并可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)脈壁和血腦屏障受損，從而導(dǎo)致腦血管疾病[16]。后交通動(dòng)脈是側(cè)支循環(huán)中最重要的側(cè)支通路[17]，而ACoA對(duì)血流動(dòng)力學(xué)變化最為敏感[18]。隨著CoW的失衡發(fā)展，ACoA的壓力變得更加緊張。長(zhǎng)期的血流動(dòng)力學(xué)改 變和特殊的拐角位置使得ACoA更容易形成動(dòng)脈瘤。

本研究存在一定的局限性，首先，這項(xiàng)研究是單中心的；其次，研究樣本也有地域限制；最后，部分亞組中患者數(shù)量較少，這可能影響了統(tǒng)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性。