基于3D－DSA的前交通動脈瘤形成的形態(tài)學(xué)因素研究＊

陳亞坤，顧進(jìn)茂，黃承光

第二軍醫(yī)大學(xué)附屬長征醫(yī)院 神經(jīng)外科·上海市神經(jīng)外科研究所·中國人民解放軍神經(jīng)外科研究所（上海 200003）

前交通動脈瘤（anterior communicating artery aneurysm，ACoAA）是常見的顱內(nèi)動脈瘤之一，其發(fā)生率占顱內(nèi)動脈瘤的25%～30%［1］。一旦發(fā)生破裂，將導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥甚至死亡。目前關(guān)于血流動力學(xué)因素在顱內(nèi)動脈瘤發(fā)生方面所發(fā)揮的作用成為研究熱點［1－5］。有研究顯示血管構(gòu)筑形態(tài)學(xué)關(guān)系能影響該部位的血流動力學(xué)［6－8］。而顱內(nèi) Willis環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對血流動力學(xué)影響大［9］。目前關(guān)于血管形態(tài)學(xué)因素與ACoAA形成之間關(guān)系的研究很少。因此，本研究系統(tǒng)性地分析了大腦前動脈－前交通動脈分叉部位的血管構(gòu)筑形態(tài)學(xué)參數(shù)，包括血管直徑、血管夾角以及大腦前動脈A1優(yōu)勢征，探討其與ACoAA發(fā)生之間的關(guān)系，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析2010年1月至2014年12月第二軍醫(yī)大學(xué)附屬長征醫(yī)院神經(jīng)外科收治的行腦血管數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）病人的臨床資料。排除標(biāo)準(zhǔn)：1）DSA圖像未行三維重建或三維重建圖像質(zhì)量差不能滿足準(zhǔn)確測量；2）顱內(nèi)多發(fā)動脈瘤；3）年齡＜18歲。共74例病人納入本研究：動脈瘤組37例，其中破裂30例，未破裂7例；對照組37例，為同期行腦血管3D－DSA檢查的病人，檢查結(jié)果示無動脈瘤。74例病人年齡（52.3±11.9）歲，動脈瘤組年齡位于40～60歲（73.0%），兩組年齡、性別、高血壓患病率相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）（表1）。

表1 動脈瘤組與對照組臨床資料比較（n＝37）

1.2 影像資料

1.2.1 儀器與試劑 血管造影機(jī)為荷蘭飛利浦公司生產(chǎn)的FD20（Philips Allura Xper FD20）平板血管造影系統(tǒng)，其一體化工作站用于圖像儲存及后期三維重建處理。造影劑為美國通用公司生產(chǎn)的非離子型造影劑（歐乃派克）碘海醇注射液（Iohexol300，GE Healthcare，300mg/dL）。高壓注射器為美國MEDRAD公司生產(chǎn)的Mark V ProVisTM一體式高壓注射器。

1.2.2 造影方法 動脈瘤組和對照組的腦血管造影檢查均由經(jīng)驗豐富的神經(jīng)外科醫(yī)生完成，其中蛛網(wǎng)膜下腔出血病人在發(fā)生出血后48h內(nèi)行造影。采用Seldinger法經(jīng)股動脈穿刺建立動脈通道，微導(dǎo)管在導(dǎo)絲引導(dǎo)下插入雙側(cè)頸內(nèi)動脈及椎動脈，高壓注射器注射非離子型造影劑，常規(guī)行標(biāo)準(zhǔn)頭顱正位、側(cè)位腦血管造影。頸內(nèi)動脈造影注射速度5mL/s，注射劑量7mL；椎動脈造影注射速度3mL/s，注射劑量5mL。注射壓力均為2 413.2kPa。造影周期包括動脈期、毛細(xì)血管期、靜脈期及靜脈竇期。

對懷疑存在病變的部位行旋轉(zhuǎn)DSA檢查。旋轉(zhuǎn)DSA方法：分別旋轉(zhuǎn)C臂至標(biāo)準(zhǔn)頭顱正、側(cè)位，在透視下調(diào)整C臂或血管造影床位置，使腦血管病變區(qū)域完整置于視野范圍內(nèi)。選擇系統(tǒng)中3D曝光條件程序采集圖像，曝光參數(shù)由程序根據(jù)預(yù)設(shè)曝光條件自動設(shè)定。旋轉(zhuǎn)造影在C臂8s旋轉(zhuǎn)180°完成，X線曝光15幀/s，高壓注射器由主機(jī)系統(tǒng)控制，造影劑注射劑量為22.5mL，注射速度2.5mL/s，注射壓力為2413.2kPa。自動注射時設(shè)定為注射優(yōu)先，即注射造影劑1s后開始采集圖像。圖像采集結(jié)束共120幅圖像傳入Philips 3D工作站進(jìn)行三維圖像重建。重建完成的圖像即刻獲得。

1.3 測量參數(shù)

研究部位血管包括大腦前動脈與前交通動脈分叉部位近端A1段、大腦前動脈分叉部位遠(yuǎn)端A2段、前交通動脈。應(yīng)用Philips Allura Xper FD20工作站軟件中的測量工具，按照Dhar等［10］的方法由兩名獨(dú)立研究者分別測量動脈瘤組及對照組三維重建模型的形態(tài)學(xué)參數(shù)。包括：大腦前動脈A1段直徑（Da1）、A2段直徑（Da2）、前交通動脈瘤直徑（Dacoa）、A1段與 A2段夾角（Aaca）、A1段與前交通動脈夾角（Aacoa）。

A1優(yōu)勢征［11－12］定義如下：比較雙側(cè)大腦前動脈A1段直徑，當(dāng)直徑較大一側(cè)A1血管直徑達(dá)對側(cè)A1血管直徑兩倍及以上，或一側(cè)A1血管發(fā)育不良在DSA下不顯影，稱為A1優(yōu)勢征。當(dāng)雙側(cè)血管直徑相近，即直徑較大側(cè)血管直徑小于對側(cè)血管直徑兩倍，稱為A1對稱。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

使用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析處理。為減小因造影機(jī)器參數(shù)不同及個體差異對結(jié)果帶來的偏倚，我們計算每個病人的 Da2/Da1、Dacoa/Da1，來取代其絕對值進(jìn)行組間比較。單因素分析時，定量變量以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較用t檢驗；定性變量以頻數(shù)（百分比）表示，組間比較使用Fisher確切雙側(cè)檢驗。在多因素分析中，將單因素分析中P＜0.05的變量進(jìn)行多因素logistic回歸分析，采用向后逐步法篩選前交通動脈瘤形成的相關(guān)因素。檢驗水準(zhǔn)α設(shè)定為0.05。

2 結(jié)果

2.1 形態(tài)學(xué)特征差異

動脈瘤組病人的血管夾角Aaca（P＝0.009）和Aacoa（P＝0.006）小于對照組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義；動脈瘤組病人的Dacoa/Da1（P＝0.017）較對照組增大，然而兩組Da1絕對值（P＝0.563）及Daca/Da1（P＝0.700）比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。與對照組相比，動脈瘤組大腦前動脈A1優(yōu)勢征（P＝0.017）明顯，并且 A1優(yōu)勢征多出現(xiàn)在左側(cè)（67.6%）（表2）。

表2 動脈瘤組與對照組形態(tài)學(xué)參數(shù)比較（n＝37）

2.2 動脈瘤形成的多因素分析

將 Aaca、Aacoa、Dacoa/Da1、A1優(yōu)勢征納入多因素logistic回歸模型，多因素logistic回歸分析結(jié)果顯示Aaca（P＝0.013），Aacoa（P＝0.007）及 A1優(yōu)勢征（P＝0.010）為ACoAA形成的獨(dú)立危險因素，而Dacoa/Da1（P＝0.246）不是動脈瘤形成的獨(dú)立危險因素（表3）。

表3 動脈瘤形成因素的logistic回歸分析

3 討論

本研究測量前交通動脈復(fù)合體中一系列的形態(tài)學(xué)參數(shù)，驗證了其與前交通動脈瘤形成之間的關(guān)系。結(jié)果顯示Aaca、Aacoa、A1優(yōu)勢征為前交通動脈瘤形成的獨(dú)立危險因素。

本研究顯示，與對照組相比，動脈瘤組Aaca較小，與 Kasuya等［13］的研究一致。Flores等［14］的研究顯示大腦前動脈A1/A2直徑之比與前交通動脈瘤形成相關(guān)，然而本研究未得出類似的結(jié)果，本研究中，血管直徑不是動脈瘤形成的獨(dú)立危險因素。以上提到的兩個研究集中在探討大腦前動脈與前交通動脈瘤形成之間的關(guān)系，并且僅分別研究血管夾角或血管直徑與動脈瘤形成的關(guān)系，沒有進(jìn)行多因素分析，這種局限性的研究可能為最終結(jié)果帶來偏倚。因為在前交通動脈復(fù)合體中，不僅僅存在大腦前動脈，前交通動脈在分流優(yōu)勢側(cè)大腦前動脈A1的血流中同樣發(fā)揮了重要作用，而且血管夾角及血管直徑在影響血流動力學(xué)方面的交互作用同樣需要探討。本研究綜合分析了前交通動脈復(fù)合體中的形態(tài)學(xué)參數(shù)（Da1、Da2/Da1、Dacoa/Da1、Aaca、Aacoa、A1優(yōu)勢征），將前交通動脈納入研究，并將血管直徑及血管夾角這兩類參數(shù)同時進(jìn)行分析，彌補(bǔ)了以上不足，結(jié)果顯示血管夾角（更小的Aaca和Aacoa）而非血管直徑，是影響前交通動脈瘤形成的獨(dú)立危險因素。血流動力學(xué)研究［15］顯示，較小分叉部位的血管夾角將導(dǎo)致其在分流上游血管的血流時，血流的偏轉(zhuǎn)角度增大，造成分叉部位血管壁的血流壁剪切力增大，從而增加血流的能量消耗［16－17］，這也從血流動力學(xué)方面支持本研究的結(jié)果。

當(dāng)前研究普遍認(rèn)同大腦前動脈A1優(yōu)勢征與前交通動脈瘤的形成高度相關(guān)［11，18－22］，本研究再次 證實了上述觀點，并且本研究顯示75.7%的前交通動脈瘤存在A1優(yōu)勢征，明顯高于對照組。其原因可能是由于A1優(yōu)勢征的存在，雙側(cè)大腦前動脈血流不均衡，在大腦前動脈與前交通動脈交叉點產(chǎn)生壁剪切力［22］，并且隨著非優(yōu)勢側(cè)A1直徑的減小，壁剪切力逐漸增大［18］。在研究血管形態(tài)學(xué)對動脈瘤形成影響時，最佳的研究方案是采取研究對象左右雙側(cè)血管進(jìn)行自身對照，這一方案可以避免個體性危險因素（如年齡、性別、基礎(chǔ)疾病、血壓、血液黏滯度、生活習(xí)慣等）對統(tǒng)計學(xué)分析的干擾，目前已用于后交通動脈瘤形成危險因素的研究當(dāng)中［23］。然而考慮到前交通動脈瘤病人高發(fā)的單側(cè)A1優(yōu)勢，甚至部分病人一側(cè)A1發(fā)育缺如，這一研究設(shè)計在本研究中較難實現(xiàn)。有待在將來多中心的流行病學(xué)調(diào)查研究中，通過擴(kuò)大樣本量，針對每一種A1血管分型進(jìn)行亞組分析，以彌補(bǔ)這一不足。

既往的研究［24－25］顯示女性、老年、高血壓是動脈瘤形成的危險因素。因此本研究納入了這些個體性的協(xié)變量來校正形態(tài)學(xué)參數(shù)變量在動脈瘤形成中的效能。然而由于本研究樣本量相對較小，限制了這些協(xié)變量在統(tǒng)計學(xué)分析中的校正效能，雖然本研究動脈瘤組與對照組在年齡、性別組成、高血壓患病率方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但不能就此得出結(jié)論，認(rèn)為這些因素不影響動脈瘤的形成。因此在以后的血管形態(tài)學(xué)研究中，上述個體性變量仍然需要納入分析。

本研究也存在下述局限性：首先，單中心研究病例樣本的代表性以及回顧性研究數(shù)據(jù)采集和納入的固有特點可能在一定程度上導(dǎo)致結(jié)果的偏倚。雖然通過3D－DSA技術(shù)的使用，在數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確性方面較既往研究有了較大改善，但由于研究方法固有缺陷導(dǎo)致的偏倚仍不能忽視。其次，蛛網(wǎng)膜下腔出血（SAH）導(dǎo)致的血管痙攣以及較大體積的前交通動脈瘤導(dǎo)致的占位效應(yīng)，對血管直徑和血管夾角的測量也有影響。其中血管痙攣通常發(fā)生在動脈瘤破裂蛛網(wǎng)膜下腔出血后3～5d［26－27］，為避免血管痙攣對血管直徑測量的影響，本研究中所有動脈瘤破裂的病例，腦血管造影檢查均在蛛網(wǎng)膜下腔出血后48h內(nèi)進(jìn)行。因此本研究中血管痙攣對動脈直徑的影響得到了有效控制，然而大體積動脈瘤的占位效應(yīng)導(dǎo)致的血管變形和移位仍是影響結(jié)果準(zhǔn)確性的一個重要因素。最后，雖然本研究的目的是明確載瘤動脈的血管構(gòu)筑形態(tài)學(xué)對動脈瘤形成的影響，然而動脈瘤的形成是一個復(fù)雜的病理生理過程，不能僅通過血管形態(tài)學(xué)特點來解釋。因此，在將來進(jìn)行多中心、大樣本的前瞻性研究很有必要。

綜上所述，Aaca、Aacoa和A1優(yōu)勢征與前交通動脈瘤的形成高度相關(guān)，可以作為預(yù)測前交通動脈瘤形成的形態(tài)學(xué)因素。

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