顱內(nèi)動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂的影響因素及血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)的預(yù)測(cè)價(jià)值

鄒成功 馮 浩 陳 兵 唐 輝 邵 川 孫 謀 楊 榮 何家全

川北醫(yī)學(xué)院附屬南充市中心醫(yī)院，四川 南充 637000

腦動(dòng)脈瘤表現(xiàn)為顱內(nèi)動(dòng)脈管壁上的異常膨出，是造成蛛網(wǎng)膜下腔出血的主要原因［1］。動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)為動(dòng)脈瘤的有效治療方式之一。但有研究指出，動(dòng)脈瘤患者其血管壁結(jié)構(gòu)及血流動(dòng)力學(xué)多異常，在行夾閉手術(shù)時(shí)可能會(huì)發(fā)生破裂，造成意識(shí)障礙及昏迷，引發(fā)不良預(yù)后，故提高夾閉術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)至關(guān)重要［2-3］。已有研究顯示，患者自身因素可影響術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂［4］。且蔡俊杰等［5］文獻(xiàn)報(bào)道，動(dòng)脈瘤的形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)異常變化可增加動(dòng)脈瘤破裂風(fēng)險(xiǎn)。而目前臨床關(guān)于夾閉術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂影響因素分析及血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)動(dòng)脈瘤破裂的預(yù)測(cè)價(jià)值的研究尚少?；诖?，本研究回顧性分析了96 例行動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)患者，進(jìn)一步探討顱內(nèi)動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂的影響因素及血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)其預(yù)測(cè)價(jià)值，以期為動(dòng)脈瘤破裂的防治提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析選取2018-04—2021-04 在南充市中心醫(yī)院進(jìn)行顱內(nèi)動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)治療的患者96 例為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合《臨床診療指南》（神經(jīng)外科學(xué)分冊(cè)）（2012版）［6］中動(dòng)脈瘤診斷標(biāo)準(zhǔn)，且經(jīng)CT血管成像確診者；（2）CT血管成像資料完整，可用于進(jìn)行血流動(dòng)力學(xué)分析；（3）患者診療、手術(shù)操作均為我院同組醫(yī)師執(zhí)行。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）顱內(nèi)動(dòng)脈瘤多發(fā)者；（2）動(dòng)脈瘤破裂史者；（3）存在腦動(dòng)靜脈畸形、腦出血、腦梗死等疾病者；（4）麻醉或開顱過(guò)程中動(dòng)脈瘤即發(fā)生破裂者。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料：收集患者臨床資料，包括患者性別、年齡、BMI、動(dòng)脈瘤直徑、動(dòng)脈瘤分布位置、Hunt-Hess分級(jí)程度、發(fā)病至手術(shù)時(shí)間、并發(fā)癥等。

1.2.2 形態(tài)學(xué)參數(shù)收集：從高分辨CTA 工作站上獲取患者DICOM影像數(shù)據(jù)，行三維模型，并使用血管建模工具包計(jì)算患者的動(dòng)脈瘤瘤體直徑、最長(zhǎng)徑、瘤頸寬度、垂直高度，計(jì)算AR。AR=瘤體最長(zhǎng)徑/瘤頸寬度。

1.2.3 血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)：獲取患者動(dòng)脈瘤表面壓力、壁面剪切力（wall shear stress，WSS）、壁面剪切力梯度值。采用流體力學(xué)方法計(jì)算收縮期動(dòng)脈瘤的表面平均壓力（pressure average，PA）、平均WSS（WSS average，WSSA）、表面最大壓力（pressure maximum，PM）、標(biāo)準(zhǔn)化表面平均壓力（normalized PA，NPA）、標(biāo)準(zhǔn)化表面最大壓力（normalized PM，NPM）、表面最大剪切力（WSS maximum，WSSM）、標(biāo)準(zhǔn)化表面平均剪切力（normalized WSSA，NWSSA）、標(biāo)準(zhǔn)化表面最大剪切力（NWSSM）、平均表面剪切力梯度（WSS gradient average，WSSGA）、低剪切力面積比值（low shear area ratio，LSAR）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理數(shù)據(jù)均經(jīng)統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 22.0 處理，患者一般資料的計(jì)數(shù)資料用（n，%）表示，行χ2檢驗(yàn)；符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用（±s）表示，行t 檢驗(yàn)；多因素采用Logistic 回歸分析；預(yù)測(cè)價(jià)值評(píng)估采用ROC曲線分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料單因素分析2 組患者性別、動(dòng)脈瘤直徑、位置及并發(fā)癥差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），但破裂組患者年齡≥60 歲、Hunt-Hess 分級(jí)為III～I(xiàn)V級(jí)、發(fā)病至手術(shù)時(shí)間＞3 d 的患者顯著多于未破裂組（P＜0.05）。見表1。

表1 臨床資料單因素分析Table 1 Univariate analysis of clinical data

2.2 2 組患者形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)單因素分析2組患者動(dòng)脈瘤最長(zhǎng)徑、瘤體直徑、瘤頸寬度、垂直高度、PA、PM、NPA、NPM、WSSA、WSSM及NWSSA值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），但破裂組患者的AR 值、WSSGA、LSAR 高于未破裂組（P＜0.05），NWSSM 值低于未破裂組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

表2 2組形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)單因素分析Table 2 Univariate analysis of morphological and hemodynamic parameters of patients in two groups

2.3 顱內(nèi)動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂的Logistic回歸分析 以“動(dòng)脈瘤是否破裂”為因變量（賦值：0=破裂，1=未破裂），以“年齡（＜60 歲=0，≥60 歲=1）、Hunt-Hess分級(jí)（I～I(xiàn)I級(jí)=0，III～I(xiàn)V級(jí)=1）、發(fā)病至手術(shù)時(shí)間（＜1 d=0，1～3 d=1，＞3 d=2），以AR 值、NWSSM、WSSGA、LSAR 為定量參數(shù)”為自變量，納入Logistic回歸分析。多因素Logistic 回歸分析顯示，年齡≥60歲、Hunt-Hess III～I(xiàn)V 級(jí)、發(fā)病至手術(shù)時(shí)間＞3 d、AR、NWSSM及LSAR均為顱內(nèi)動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂的相關(guān)影響因素（P＜0.05）。見表3。

表3 顱內(nèi)動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂的Logistic回歸分析Table 3 Logistic regression analysis of aneurysm rupture during intracranial aneurysm clipping

2.4 血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)動(dòng)脈瘤破裂的預(yù)測(cè)價(jià)值ROC曲線結(jié)果顯示，NWSSM、LSAR預(yù)測(cè)動(dòng)脈瘤破裂的AUC分別為0.794、0.857，均具有一定準(zhǔn)確性；最佳臨界值NWSSM 為0.855，LSAR 為0.395，該點(diǎn)預(yù)測(cè)敏感度、特異度：NWSSM 為100%、53.1%，LSAR 為90.6%、68.7%，預(yù)測(cè)的敏感度較高。見表4、圖1～2。采用Z 檢驗(yàn)AUC 統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。NWSSM 與LSAR 的AUC 比較：Z=（0.857-0.794）/（0.049*0.049+0.041*0.041）^（0.5）=0.986，P 值=［1-NORMSDIST（0.986）］×2=0.324。

圖1 NWSSM動(dòng)脈瘤破裂預(yù)測(cè)的ROC曲線Figure 1 ROC curve for NWSSM aneurysm rupture prediction

表4 血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)動(dòng)脈瘤破裂的預(yù)測(cè)價(jià)值Table 4 Predictive value of hemodynamic parameters for aneurysm rupture

3 討論

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，患者手術(shù)治療中動(dòng)脈瘤破裂的發(fā)生率為6.6%～34.9%，且破裂后直接病死率高達(dá)30%［7］。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，除手術(shù)操作、患者自身因素外，夾閉術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂還可能涉及動(dòng)脈瘤嚴(yán)重程度、手術(shù)時(shí)間、動(dòng)脈瘤形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)等多個(gè)因素［8］。因此繼續(xù)探究術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂的影響因素，以降低術(shù)中破裂風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生仍是臨床研究的重點(diǎn)。

動(dòng)脈瘤患者自身因素對(duì)動(dòng)脈瘤破裂的影響已得到臨床證實(shí)。本研究中，破裂組患者年齡≥60 歲、Hunt-Hess分級(jí)為III～I(xiàn)V級(jí)、發(fā)病至手術(shù)時(shí)間＞3 d的患者顯著多于未破裂組；且回歸分析顯示，以上三者均為顱內(nèi)動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂的危險(xiǎn)因素。分析原因?yàn)椋海?）老年患者機(jī)體各項(xiàng)功能均伴不同程度的下降，手術(shù)過(guò)程中伴并發(fā)癥相對(duì)較多，加之老年動(dòng)脈瘤患者血管彈性不佳，可抵御手術(shù)損傷的能力降低，因此術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高。（2）臨床資料顯示，Hunt-Hess III 級(jí)以上者，多伴顱內(nèi)血腫、血壓升高及腦腫脹等并發(fā)癥，其均可影響夾閉術(shù)中手術(shù)視野并增加手術(shù)難度，提高術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂風(fēng)險(xiǎn)［9］。（3）動(dòng)脈瘤起病急，隨病情進(jìn)展，瘤體中的血液對(duì)動(dòng)脈瘤壁的沖擊作用隨之增大，促使局部血管壓力增加，進(jìn)而易造成術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂［10］。

除自身因素外，較多研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈瘤形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)與動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂密切相關(guān)。其中AR為瘤體最長(zhǎng)徑/瘤頸寬度比值，其不僅可量化顯示動(dòng)脈瘤的不規(guī)則形態(tài)，而且對(duì)動(dòng)脈瘤破裂的預(yù)測(cè)價(jià)值較高。研究指出，若動(dòng)脈瘤AR 值較大，其低WSS 區(qū)域較大，提示動(dòng)脈瘤壁結(jié)構(gòu)破壞相對(duì)嚴(yán)重，因此動(dòng)脈瘤破裂風(fēng)險(xiǎn)高［11］。NWSSM、LSAR均為動(dòng)脈瘤血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，其中NWSSM為動(dòng)脈瘤表面WSS的標(biāo)準(zhǔn)化最大值，其可有效反映動(dòng)脈瘤壁周期內(nèi)的WSS變化情況［12］。研究指出，低WSS可對(duì)炎性因子的浸潤(rùn)產(chǎn)生誘導(dǎo)作用，并促進(jìn)血管結(jié)構(gòu)破壞［13］。另相關(guān)文獻(xiàn)指出，動(dòng)脈瘤破裂區(qū)域多位于WSS 較低的

區(qū)域內(nèi)［14］。此即提示，WSS較低時(shí)，動(dòng)脈瘤破裂風(fēng)險(xiǎn)高。LSAR主要體現(xiàn)血流與血管之間的摩擦，其與動(dòng)脈瘤血液特性、流速及血管形態(tài)密切相關(guān)。本研究中，破裂組患者的AR 值、WSSGA、LSAR 高于未破裂組，NWSSM值低于未破裂組；回歸分析顯示，AR值、NWSSM及LSAR均為顱內(nèi)動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂的影響因素。另ROC曲線顯示，NWSSM、LSAR預(yù)測(cè)動(dòng)脈瘤破裂的AUC分別為0.794、0.857。該結(jié)果提示，動(dòng)脈瘤形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)與動(dòng)脈瘤破裂密切相關(guān)，且血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂具有一定預(yù)測(cè)價(jià)值。

圖2 LSAR動(dòng)脈瘤破裂預(yù)測(cè)的ROC曲線Figure 2 ROC curve for LSAR aneurysm rupture prediction

年齡、Hunt-Hess 分級(jí)、發(fā)病至手術(shù)時(shí)間、AR、NWSSM及LSAR值均為顱內(nèi)動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂的影響因素，且NWSSM 及LSAR 值對(duì)術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂預(yù)測(cè)價(jià)值良好?；谝陨嫌绊懸蛩兀趯?duì)動(dòng)脈瘤患者行動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)前，應(yīng)提前對(duì)以上危險(xiǎn)因素進(jìn)行排查分析，且手術(shù)操作中應(yīng)盡量避免鈍性游離，降低術(shù)中動(dòng)脈瘤劈裂風(fēng)險(xiǎn)。本研究不足為樣本量偏小，仍有待進(jìn)一步行大樣本研究檢驗(yàn)。