飛行人員無癥狀未破裂顱內(nèi)動(dòng)脈瘤研究進(jìn)展

陳大偉，石進(jìn)

空軍特色醫(yī)學(xué)中心神經(jīng)內(nèi)科，北京 100142

隨著血管成像技術(shù)的發(fā)展，無癥狀未破裂顱內(nèi)動(dòng)脈瘤(unruptured intracranial aneurysms，UIAs)的檢出率逐漸提高[1]。近年來，國內(nèi)外不斷有飛行人員顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的報(bào)道[2]，筆者也在飛行人員航空醫(yī)學(xué)鑒定中遇到部分飛行人員因?yàn)槠渌窠?jīng)系統(tǒng)疾病檢查或體檢而被偶然發(fā)現(xiàn)無癥狀UIAs[3]。大多數(shù)無癥狀UIAs長期處于“靜止期”，終生不破裂且無臨床癥狀；而少部分顱內(nèi)動(dòng)脈瘤可逐漸生長或突然破裂出血[4]。對(duì)飛行人員無癥狀UIAs不合理停飛將造成巨大損失，而盲目放飛又會(huì)增加飛行風(fēng)險(xiǎn)。目前，針對(duì)這些飛行人員的航空醫(yī)學(xué)鑒定已成為爭論的焦點(diǎn)，也是未來飛行人員選拔的重點(diǎn)問題。本文就無癥狀UIAs的診斷、流行病學(xué)、危險(xiǎn)因素、干預(yù)措施及航空醫(yī)學(xué)鑒定等的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 無癥狀UIAs的定義

UIAs是指無破裂出血史或與出血無直接關(guān)系的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤。無癥狀UIAs患者一般沒有頭痛、占位效應(yīng)等臨床表現(xiàn)，通常因其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病檢查或體檢而被偶然發(fā)現(xiàn)[1]。

2 無癥狀UIAs的診斷

無癥狀UIAs缺乏特異性臨床癥狀，多為偶然發(fā)現(xiàn)，其診斷主要依賴數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)、計(jì)算機(jī)體層血管成像(computed tomographic angiography，CTA)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)等技術(shù)。DSA是診斷顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的金標(biāo)準(zhǔn)，高質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)造影和三維重建(3D-DSA)技術(shù)在描述動(dòng)脈瘤形態(tài)、顯示瘤頸與鄰近血管的關(guān)系以及制定治療方案方面優(yōu)于普通DSA[4]。但DSA是一項(xiàng)有創(chuàng)檢查，神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率通常為0.3%~0.5%[5]。CTA和MRA具有無創(chuàng)的優(yōu)點(diǎn)，常用于UIAs的篩查和隨訪，但對(duì)診斷3 mm以下的動(dòng)脈瘤不可靠，不能代替DSA檢查。近年來，隨著神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，如高分辨率MRI的廣泛應(yīng)用，UIAs的檢出率逐漸提高[6]。

3 無癥狀UIAs的流行病學(xué)特點(diǎn)

3.1 普通人群 由于篩查人群、評(píng)估方法、研究目的和方法的不同，UIAs患病率在不同研究之間差異較大。既往的前瞻性及回顧性尸檢和血管成像研究顯示，普通人群UIAs患病率為0.2%~7.9%(平均5.0%)[7]。一項(xiàng)納入68項(xiàng)研究和83個(gè)人群的Meta分析顯示，在全球健康成年人群中UIAs患病率約為3.2%[8]。我國一項(xiàng)對(duì)4813人采用MRA評(píng)估方法的橫斷面調(diào)查發(fā)現(xiàn)，UIAs的患病率為7%[4]。

年齡、女性、吸煙、過度飲酒及高血壓均是UIAs發(fā)生的高危因素。UIAs還與動(dòng)脈瘤家族史及多種遺傳性疾病(如常染色體顯性遺傳多囊腎病等)相關(guān)。雖然在普通人群中進(jìn)行無癥狀UIAs的篩查仍存在爭議，但對(duì)高?；颊哌M(jìn)行無創(chuàng)影像學(xué)篩查是合理的[4,6]。

3.2 飛行人員 目前，雖然國內(nèi)外尚無飛行人員UIAs患病率的報(bào)道，但近年來個(gè)案報(bào)道逐漸增多。本課題組首次報(bào)道在改裝體檢中發(fā)現(xiàn)2例殲擊機(jī)飛行員無癥狀UIAs患者[3]，國外也有飛行人員因頭痛、頭暈等就診而被發(fā)現(xiàn)UIAs的報(bào)道[7,9]。一項(xiàng)回顧性研究發(fā)現(xiàn)，顱內(nèi)動(dòng)脈瘤可發(fā)生于各個(gè)機(jī)種和職業(yè)的飛行人員[2]。有研究發(fā)現(xiàn)，我國飛行人員中具有動(dòng)脈粥樣硬化危險(xiǎn)因素的比例較高，高血壓患病率為5.6%，高膽固醇血癥為7.28%，代謝綜合征為6.45%，吸煙為53.0%，過度飲酒為69.6%[10]。我國飛行人員的選撥并未進(jìn)行動(dòng)脈瘤篩查，而飛行人員的成長需要一個(gè)過程，一名成熟的飛行人員通常超過30歲。由此推測(cè)，我國軍事飛行人員中無癥狀UIAs患者數(shù)量不會(huì)少，但隨著無創(chuàng)血管成像技術(shù)在改裝體檢和中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病檢查中的廣泛應(yīng)用，將會(huì)有更多的飛行人員無癥狀UIAs被發(fā)現(xiàn)。

4 無癥狀UIAs破裂的危險(xiǎn)因素

顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的總體年破裂風(fēng)險(xiǎn)為0.25%~0.30%，而大多數(shù)UIAs終生不破裂[6]。一項(xiàng)匯集全球6項(xiàng)UIAs前瞻性研究的Meta分析顯示，UIAs的1年破裂率為1.4%，5年破裂率為3.4%[11]。影響顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂的危險(xiǎn)因素如下。

4.1 患者因素 當(dāng)年齡≥70歲時(shí)，年齡增長將增加UIAs破裂的風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)年齡＜50歲時(shí)(尤其顱內(nèi)小動(dòng)脈瘤)，年齡越小UIAs破裂風(fēng)險(xiǎn)越高。女性、多發(fā)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤(≥2個(gè))、種族(日本和芬蘭)、既往蛛網(wǎng)膜下腔出血(SAH)病史和家族史(≥2個(gè)一級(jí)親屬具有UIAs和SAH)、吸煙、過度飲酒和高血壓均是UIAs增大、破裂的高危因素[6,11-15]。

4.2 動(dòng)脈瘤本身因素 (1)大?。喝毡綰CAS研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈瘤直徑越大，破裂風(fēng)險(xiǎn)越高；一項(xiàng)包含19項(xiàng)研究和6556個(gè)UIAs的Meta分析發(fā)現(xiàn)，直徑＞5 mm是動(dòng)脈瘤破裂的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[6]。(2)部位：后循環(huán)、后交通動(dòng)脈及前交通動(dòng)脈UIAs更易破裂[4,11]，一項(xiàng)前瞻性顱內(nèi)小動(dòng)脈瘤隨訪研究發(fā)現(xiàn)，分叉部位也是動(dòng)脈瘤破裂的高危因素[13]。(3)形態(tài)：瘤體長度與瘤頸寬度比值(aspect ratio，AR值)＞1.6、瘤體長度與載瘤動(dòng)脈直徑比值(size ratio，SR值)＞2.0，以及不規(guī)則UIAs(含有子囊)是UIAs破裂的危險(xiǎn)因素[11,14,16]。(4)穩(wěn)定性：進(jìn)展和炎癥反應(yīng)是動(dòng)脈瘤不穩(wěn)定的征象，一項(xiàng)回顧性研究顯示，進(jìn)展UIAs的破裂風(fēng)險(xiǎn)是非進(jìn)展動(dòng)脈瘤的12倍，另一項(xiàng)回顧性研究表明，不依賴于動(dòng)脈瘤部位和大小，磁共振掃描顯示瘤壁強(qiáng)化的UIAs破裂風(fēng)險(xiǎn)更高[6,11]。(5)形成時(shí)間：動(dòng)脈瘤形成的最初幾周至1年內(nèi)，破裂的概率較高，但隨著時(shí)間的延長逐步下降[17]。

4.3 血流動(dòng)力學(xué)因素 近年來，以影像為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)血流動(dòng)力學(xué)(computational fluid dynamics，CDF)技術(shù)的出現(xiàn)為客觀、定量評(píng)估UIAs的血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)和破裂風(fēng)險(xiǎn)提供了可靠的工具。有研究者總結(jié)了258篇利用CDF評(píng)價(jià)動(dòng)脈瘤生長和破裂風(fēng)險(xiǎn)的文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)血管壁面切應(yīng)力(wall shear stress，WSS)是最常用、最有臨床意義的指標(biāo)[16,18]。近期的一項(xiàng)Meta分析顯示，WSS、切應(yīng)力震蕩指數(shù)(oscillatory shear index，OSI)、低壁面切應(yīng)力的面積百分比(low wall shear stress area，LSA)與顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的破裂相關(guān)[19]。不同的WSS可以導(dǎo)致動(dòng)脈瘤以不同的方式生長并破裂。高WSS和正向WSS梯度能夠激活壁細(xì)胞介導(dǎo)的破壞性血管壁重塑程序，促進(jìn)壁細(xì)胞凋亡，使中膜變薄，形成Ⅰ型動(dòng)脈瘤，Ⅰ型動(dòng)脈瘤具有體積小、血管壁薄、無細(xì)胞和透明等特點(diǎn)。低WSS和高OSI能夠激活炎性細(xì)胞介導(dǎo)的破壞性血管壁重塑程序，引起瘤壁的類動(dòng)脈粥樣硬化樣改變，形成Ⅱ型動(dòng)脈瘤，Ⅱ型動(dòng)脈瘤具有體積大、不規(guī)則、血管壁厚、不透明、伴有動(dòng)脈粥樣斑塊等特點(diǎn)[20]。未來仍需考慮使CDF標(biāo)準(zhǔn)化，并進(jìn)行多中心、大樣本的UIAs隨訪研究，以真正實(shí)現(xiàn)CDF對(duì)UIAs破裂風(fēng)險(xiǎn)的有效預(yù)測(cè)[18]。

4.4 飛行因素 顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的發(fā)生可能與作用于血管壁的剪切力有關(guān)，不同部位的血流剪切力不同，動(dòng)脈瘤發(fā)生率也不同。普通人群中，后交通動(dòng)脈起始處動(dòng)脈瘤占比約為40%，前交通動(dòng)脈和大腦前動(dòng)脈約為30%，大腦中動(dòng)脈分叉處約為20%，后循環(huán)以基底動(dòng)脈尖及小腦后下動(dòng)脈起始處多見。目前尚無飛行人員UIAs分布特點(diǎn)的報(bào)道。一項(xiàng)回顧性分析顯示，飛行人員顱內(nèi)動(dòng)脈瘤多位于前循環(huán)系統(tǒng)[2]。有研究采用計(jì)算機(jī)模擬方法分析顯示，飛行時(shí)所產(chǎn)生的加速度會(huì)對(duì)頸動(dòng)脈內(nèi)壓力產(chǎn)生直接且顯著的影響，正方向加速度使血管壁面壓力明顯降低，負(fù)方向加速度使血管壁面壓力明顯升高，血管壁面壓力梯度分布特征發(fā)生明顯改變[21]。另一項(xiàng)研究以45例顱內(nèi)動(dòng)脈瘤患者和45名正常對(duì)照為研究對(duì)象，采用超聲方法測(cè)量頸動(dòng)脈和椎動(dòng)脈的最大收縮期血流加速度(maximum systolic acceleration，ACCmax)和最大加速度指數(shù)(maximum acceleration index，AImax)，結(jié)果顯示，ACCmax和AImax增加對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的發(fā)生有很好的預(yù)測(cè)作用[22]。因此，飛行過程中的加速度可能通過影響顱內(nèi)外動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)而促進(jìn)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的形成。

雖然目前尚無飛行人員因顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂導(dǎo)致空中失能的報(bào)道，但飛行人員的臨床特點(diǎn)和飛行環(huán)境仍有加速動(dòng)脈瘤破裂的可能。首先飛行人員特別是戰(zhàn)斗機(jī)飛行員通常在50歲以下，此年齡段患者的年齡越小，動(dòng)脈瘤破裂風(fēng)險(xiǎn)越高[11,13]。其次飛行活動(dòng)是現(xiàn)代社會(huì)中最復(fù)雜的勞動(dòng)之一，飛行職業(yè)帶來的緊張狀況被公認(rèn)為是一種心理應(yīng)激源，同時(shí)飛行人員大多數(shù)為男性，導(dǎo)致飛行人員中高血壓、吸煙、過度飲酒的比例較高，增加了顱內(nèi)動(dòng)脈瘤進(jìn)展和破裂的風(fēng)險(xiǎn)[10]。第三，飛行所產(chǎn)生的負(fù)向加速度可加速腦血流，也是導(dǎo)致顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂的危險(xiǎn)因素。近期研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈瘤入口的高血流速度可以增加動(dòng)脈瘤破裂的風(fēng)險(xiǎn)[23]；有學(xué)者利用計(jì)算機(jī)模擬方法研究發(fā)現(xiàn)，加速度會(huì)對(duì)頸動(dòng)脈內(nèi)壓力、壓力梯度、WSS等產(chǎn)生顯著影響[24]，而動(dòng)脈瘤的破裂與高WSS和正向WSS梯度有關(guān)[18]。第四，飛行時(shí)的氣壓波動(dòng)和高空低溫也是導(dǎo)致飛行人員顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂的因素。有研究表明，高氣壓值及氣壓的波動(dòng)與動(dòng)脈瘤的破裂和SAH相關(guān)，而低于16 ℃或冬春季環(huán)境中動(dòng)脈瘤破裂和SAH的發(fā)生率較高[25-26]。

5 無癥狀UIAs的干預(yù)措施

有研究表明，預(yù)防性消除顱內(nèi)動(dòng)脈瘤手術(shù)引起嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率為6%~10%，明顯高于無癥狀UIAs的破裂率，因此對(duì)于無癥狀UIAs采取內(nèi)科治療還是積極外科干預(yù)，需要權(quán)衡UIAs的破裂風(fēng)險(xiǎn)和手術(shù)并發(fā)癥，對(duì)于破裂風(fēng)險(xiǎn)高的飛行人員應(yīng)考慮手術(shù)[4,6,11]。手術(shù)方式包括開顱動(dòng)脈瘤夾閉手術(shù)和血管內(nèi)介入栓塞術(shù)。有Meta分析顯示，對(duì)于UIAs患者，開顱動(dòng)脈瘤夾閉手術(shù)的有效性和安全性優(yōu)于血管內(nèi)介入治療[27]。但是隨著介入技術(shù)和材料的不斷發(fā)展，其安全性和有效性不斷提高，且創(chuàng)傷小和術(shù)后恢復(fù)快的特點(diǎn)必將使其在飛行人員無癥狀UIAs的治療中獲得更多優(yōu)勢(shì)[11,28]。

6 無癥狀UIAs的航空醫(yī)學(xué)鑒定

UIAs是導(dǎo)致SAH的主要原因，《美國海軍航空醫(yī)學(xué)參考和特許飛行指南》規(guī)定，對(duì)于SAH的飛行人員，需要手術(shù)治療者將予以停飛，而經(jīng)過非手術(shù)治療無神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥者予以地面觀察2年，無復(fù)發(fā)者可特許飛行[29]。2017年中國民航制定的《空勤人員和空中交通管制員體檢鑒定醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，各級(jí)飛行人員顱內(nèi)動(dòng)脈瘤如有下列情況之一為飛行不合格：(1)有SAH病史；(2)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤術(shù)后；(3)有神經(jīng)系統(tǒng)癥狀；(4)動(dòng)態(tài)腦電圖異常；(5)多發(fā)、瘤體形態(tài)不規(guī)則或有子囊；(6)瘤體進(jìn)行性增大、形態(tài)改變或新發(fā)動(dòng)脈瘤；(7)瘤體大小或位置可能影響安全履行職責(zé)[30]。然而，國外的航空醫(yī)學(xué)鑒定指南和我國軍事飛行人員體格檢查標(biāo)準(zhǔn)均缺乏對(duì)飛行人員無癥狀UIAs的處理意見和航空醫(yī)學(xué)鑒定標(biāo)準(zhǔn)。

Jackson[7]曾報(bào)道1例放飛的診斷為大腦前動(dòng)脈無癥狀UIAs的運(yùn)輸機(jī)空中機(jī)械師，并提出了關(guān)于飛行人員UIAs處理和航空醫(yī)學(xué)鑒定的個(gè)人意見。Jackson認(rèn)為雖然無癥狀UIAs發(fā)生SAH的風(fēng)險(xiǎn)很低，但在飛行過程中出現(xiàn)破裂出血的后果十分嚴(yán)重，可導(dǎo)致飛行人員失能，對(duì)飛行的掌控、地面和飛機(jī)上人員的安全及飛行人員本人的救治都會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性的后果，因此對(duì)于無癥狀UIAs飛行人員的處理建議如下：(1)定期進(jìn)行隨訪、神經(jīng)系統(tǒng)查體、影像學(xué)評(píng)估動(dòng)脈瘤的大小及生長情況，動(dòng)脈瘤直徑不應(yīng)超過7 mm；(2)應(yīng)在多座機(jī)上執(zhí)行飛行任務(wù)；(3)在動(dòng)脈瘤治療前，不應(yīng)安排其擔(dān)任機(jī)長[7]。有研究報(bào)道1例高性能殲擊機(jī)飛行員診斷為無癥狀左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈眼動(dòng)脈段UIAs，直徑3.5 mm，進(jìn)行非手術(shù)治療后予飛行合格(限雙座)，安全飛行1年(共180 h)后再次評(píng)估，動(dòng)脈瘤無明顯改變[3]。另有1例運(yùn)輸機(jī)通訊員診斷為SAH和前交通動(dòng)脈瘤，行動(dòng)脈瘤夾閉手術(shù)，術(shù)后動(dòng)脈瘤消失，地面觀察1年后予特許飛行[2]。近期，我國開展的飛行員腦健康評(píng)估研究發(fā)現(xiàn)了數(shù)例海綿竇段動(dòng)脈瘤患者，考慮該類動(dòng)脈瘤位于顱內(nèi)腦外，破裂后未發(fā)生SAH，因此均予有條件的放飛。筆者認(rèn)為，應(yīng)對(duì)飛行人員無癥狀UIAs進(jìn)行全面(包括飛行因素、患者因素、動(dòng)脈瘤形態(tài)學(xué)和血流動(dòng)力學(xué)等)評(píng)估和定期隨訪。對(duì)于破裂風(fēng)險(xiǎn)較小的無癥狀UIAs，采取非手術(shù)治療后可給予多座機(jī)特許飛行；對(duì)于破裂風(fēng)險(xiǎn)較高的無癥狀UIAs，應(yīng)采取手術(shù)治療并根據(jù)術(shù)后情況進(jìn)行個(gè)體評(píng)定；對(duì)于進(jìn)展的無癥狀UIAs，應(yīng)降機(jī)型，如仍進(jìn)展者，采取手術(shù)治療并根據(jù)術(shù)后情況進(jìn)行個(gè)體評(píng)定。

7 總結(jié)與展望

血管成像技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用使更多的飛行人員無癥狀UIAs被發(fā)現(xiàn)。雖然大多數(shù)UIAs長期處于“靜止期”，但少數(shù)可突然破裂出血，造成飛行人員空中失能。因此，對(duì)飛行人員無癥狀UIAs的合理航空醫(yī)學(xué)鑒定不僅能夠避免不必要的停飛，同時(shí)保障了飛行的安全性。雖然已有飛行人員UIAs經(jīng)非手術(shù)治療或外科干預(yù)后給予成功放飛的病例報(bào)道，但未來仍需開展科學(xué)、規(guī)范、前瞻性的無癥狀UIAs綜合防治、預(yù)后觀察及飛行適應(yīng)性評(píng)價(jià)研究，以制定飛行人員無癥狀UIAs的評(píng)估和特許飛行標(biāo)準(zhǔn)。