320排螺旋CT 三維重建大腦前動脈的臨床影像解剖學(xué)研究

李瀾哲，牟珂霖，何美楠，劉偉豪，張慧，陳偉

1.長沙醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)院；2.長沙醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)教研室；3.中南大學(xué)湘雅醫(yī)院放射科，長沙 410219

腦血管疾病作為人類三大致死疾病之一[1]，嚴(yán)重危害患者健康與生活質(zhì)量。大腦前動脈（anterior cerebral artery，ACA）屬于頸內(nèi)動脈（internal carotid，ICA）的終末分支，走形迂曲、穿支復(fù)雜多樣，為顱內(nèi)動脈瘤及血管變異的好發(fā)部位[2,3]；而ACA 的變異常伴發(fā)Willis 環(huán)的多段血管變異[4]，因此對大腦前動脈變異的提早檢出，是預(yù)防腦血管疾病發(fā)生、降低發(fā)病率與病死率的重要舉措[5,6]。隨著計算機(jī)及影像技術(shù)的提高，多層螺旋CT 血管造影（multislice spiral CT angiography，MSCTA）圖像后處理技術(shù)能清晰顯示ACA 的正常解剖結(jié)構(gòu)與變異情況[7]，經(jīng)計算機(jī)三維重建后的圖像可以充分反映ACA 的形態(tài)特征，對于輔助臨床診斷與治療具有重要意義。本文通過對正常成人ACA 多層螺旋CT 造影成像及其與三維重建技術(shù)相結(jié)合的研究，從影像學(xué)方面提高對ACA 解剖形態(tài)、走行和分支分布等的認(rèn)識與詮釋，為構(gòu)建ACA 三維可視化圖譜提供形態(tài)學(xué)資料，為臨床ACA 相關(guān)疾病的診療提供解剖學(xué)依據(jù)。本研究經(jīng)長沙醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（2021018）；研究分析過程中所有涉及研究對象的數(shù)據(jù)資料及個人隱私信息均受到嚴(yán)格保護(hù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象

隨機(jī)抽取2019年4月～9月就診于中南大學(xué)湘雅醫(yī)院的100例正常成人的腦動脈CTA 掃描圖像，其中男性47例，女性53例，平均年齡（45.9±15.7）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：自愿接受腦動脈CTA 檢查；腦動脈CTA 表現(xiàn)正常；臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：腦血管畸形、狹窄和動脈瘤；不能配合研究者。

1.2 研究方法

1.2.1 檢查方法 采用320排東芝螺旋CT 及其自帶的工作站后處理功能。參數(shù)：管電壓120 kV，管電流240 mAs，機(jī)架旋轉(zhuǎn)1周0.4 s，層厚0.625 mm，螺距0.969 mm，重建矩陣512×512。高壓注射器以3.5 mL/s 的速率經(jīng)肘前靜脈注射非離子型碘佛醇（350 mg I/mL）造影劑60～80 ml，于15～20 s 后行頭顱正、側(cè)位薄層掃描，掃描范圍自枕骨大孔至顱頂部，利用VR 容積再現(xiàn)行三維重建。

1.2.2 測量指標(biāo) 參照王克臻等[8]和范錫印等[9]的分段法定義：A1段長度為大腦前動脈起始部向內(nèi)側(cè)與前交通動脈相交處之間的距離，內(nèi)徑為頸內(nèi)動脈分出大腦前動脈起始部1 mm 處的管徑，夾角為A1段末端與A2段起始部形成的夾角；A2段長度為前交通動脈至額前內(nèi)側(cè)支的距離，內(nèi)徑自前交通至胼胝體膝，取其中點(diǎn)測量；A3段長度為額前內(nèi)側(cè)支至胼胝體緣動脈的距離，內(nèi)徑則取額極動脈發(fā)出處最前突出點(diǎn)測量；A4段長度為胼胝體緣動脈至楔前動脈起始部的距離，內(nèi)徑取A3至楔前動脈發(fā)出處中點(diǎn)測量；A5段長度為楔前動脈整段長，內(nèi)徑取楔前動脈，即大腦前動脈終末支分出部位測量（圖1A）。雙干型測量其下干。測量3次，取平均值。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，測量的計量數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，以（）表示，采用兩樣t檢驗(yàn)；計數(shù)資料和組間差異以率（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大腦前動脈的走形及變異情況

本研究100例受檢者大腦前動脈全部顯影，ACA清晰顯示5級分支。將大腦前動脈及其A1段走形分為以下兩種類型：單干型，ACA 由頸內(nèi)動脈直接發(fā)出并向上走行分出額底、前、中、后內(nèi)側(cè)動脈，胼周動脈、中央旁動脈和楔前動脈，占71%（71/100）；雙干型，由頸內(nèi)動脈發(fā)出兩支，或在A2、A3段發(fā)出兩支，額前、中、后內(nèi)側(cè)動脈常由上支發(fā)出，下支則分出中央旁動脈和楔前動脈，占29%（29/100），見圖1B～C。

ACA 變異率20%（20/100）。其中15例表現(xiàn)為大腦前動脈A1段優(yōu)勢征，尤有3例典型變異，分別表現(xiàn)為A1段缺如而右側(cè)支優(yōu)勢供血和A1段左側(cè)、右側(cè)支優(yōu)勢征（圖1D～F）。另發(fā)現(xiàn)2例大腦前動脈走形變異，分別為大腦前動脈A4、A5段代償供血，即ACA 右側(cè)A4、A5段未繞胼胝體溝而是向上走行，該處由左側(cè)A4、A5段代償供血（圖1G）；大腦前動脈A4、A5段共干，即大腦前動脈A4、A5段未并行，而是融合成一段向后走行（圖1H）。大腦前動脈變異情況還有：ACA 雙側(cè)A1段節(jié)段性狹窄畸形，即雙側(cè)A1段中段纖細(xì)狹窄未顯影，狹窄段前后兩端為正常內(nèi)徑（圖1I）；大腦前動脈雙側(cè)A1段發(fā)育不良，即雙側(cè)A1段纖細(xì)狹窄且內(nèi)徑小于1 mm，致ACA 全段供血不足（圖1J）；大腦前動脈A1段優(yōu)勢征合并A2～A5段狹窄，即大腦前動脈A1段左細(xì)右粗，屬于ACA 右側(cè)優(yōu)勢征，且右側(cè)自A2段起至A5段內(nèi)徑呈局限性狹窄（圖1K～L）。

圖1 大腦前動脈走形正常及變異示意圖A：大腦前動脈5級分支測量示意圖（左面觀）B：大腦前動脈單干型（左面觀）C：大腦前動脈雙干型（右面觀）D：大腦前動脈A1段缺如，右側(cè)優(yōu)勢供血（下面觀）E：大腦前動脈左側(cè)A1段優(yōu)勢征（半“S”半弧形）F：大腦前動脈右側(cè)A1段優(yōu)勢征（“S”形）G：大腦前動脈A4-A5段代償供血（左面觀）H：大腦前動脈A4、A5段共干（左面觀）I：大腦前動脈雙側(cè)A1段畸形（正面觀）J：大腦前動脈雙側(cè)A1段發(fā)育不良（正面觀）K：大腦前動脈A1段優(yōu)勢征合并A2～A5段狹窄（正面觀）L：大腦前動脈A1段優(yōu)勢征合并A2～A5段狹窄（左面觀）Fig.1 The shape and variation of the anterior cerebral arteryA：Schematic diagram of measurement on grade 5 branches of the anterior cerebral artery (left view)；B：Single trunk type of anterior cerebral artery(left view)；C：Double trunk type of the anterior cerebral artery (right view)；D：Absence of A1 segment of the anterior cerebral artery was right side dominant blood supply.(bottom view)；E：A1 dominant sign of the left anterior cerebral artery.(Half sigmoid and half arc-shaped）；F：A1 dominant sign of right anterior cerebral artery.(sigmoid)；G：A4-A5 segment compensatory blood supply of anterior cerebral artery.(left view)；H：A4 segment and A5 segment of the anterior cerebral artery is the same truck.(left view) ；I：Bilateral A1 segment deformity of the anterior cerebral artery.(anterior view)；J：Bilateral A1 segment dysplasia of the anterior cerebral artery.(anterior view)；K：Anterior cerebral artery A1 segment dominant sign combined with A2-A5 segment stenosis.(anterior view)；L：Anterior cerebral artery A1 segment dominant sign combined with A2-A5 segment stenosis(left view)

2.2 不同年齡段大腦前動脈內(nèi)徑、長度、夾角

研究不同年齡段大腦前動脈的內(nèi)徑、長度、夾角，將年齡段進(jìn)行二分法的相關(guān)數(shù)據(jù)比較，結(jié)果顯示：左側(cè)A1-A2夾角50歲以下為（141.06±12.68）°，50歲至以上為（134.85±17.75）°，P=0.050，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義；右側(cè)A1-A2夾角50歲以下為（137.45±15.27）°，50歲至以上為（133.08±19.03）°，P=0.217，無統(tǒng)計學(xué)差異；余統(tǒng)計分析情況見（表1）。

2.3 不同性別大腦前動脈內(nèi)徑、長度、夾角

對比男性與女性ACA 相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示：左側(cè)A1-A2夾角男性為（136.36±15.23）°，女性為（139.05±16.29）°，P=0.401；右側(cè)A1-A2夾角男性為（133.60±19.67）°，女性為（136.59±15.14）°，P=0.400；余統(tǒng)計分析情況見表2。

3 討論

3.1 大腦前動脈的變異及其臨床意義

大腦前動脈在視交叉外側(cè)自頸內(nèi)動脈的終末支發(fā)出，與大腦后動脈的末梢支吻合，從而形成椎基底動脈系統(tǒng)。雙側(cè)ACA 血管變異是形成腦梗塞的主要病因之一[10]，ACA 變異常見于閉塞和動脈瘤可為印證。本研究100例受檢者中，大腦前動脈走形以單干型為主，與王克臻等[8]的研究結(jié)果相符；在收集的20例ACA 變異中，A1段優(yōu)勢征占75%（15/20），而優(yōu)勢征的變異容易引起動脈環(huán)的變異，從而影響動脈瘤的形成。Yang 等[11]認(rèn)為A1段發(fā)育不良或缺如等先天性血管變異與動脈瘤的形成密不可分。Arboix 等[12]研究顯示ACA 閉塞占缺血性卒中的1.3%，由于閉塞位置與側(cè)支循環(huán)狀態(tài)的改變，其臨床癥狀也復(fù)雜多樣；A1段的彎曲形態(tài)及A2段的走形變異等特征，可供動脈瘤的術(shù)前診斷及手術(shù)介入點(diǎn)的選擇參考。因此，對大腦前動脈的形態(tài)解剖學(xué)研究尤為重要。對于本研究中的變異，項目組將追蹤回訪，進(jìn)一步探討其與臨床發(fā)病率的相關(guān)性。

3.2 大腦前動脈臨床意義的年齡相關(guān)性

將100例受檢者的ACA 相關(guān)數(shù)據(jù)做了年齡段二分法的比較后發(fā)現(xiàn)，不同年齡段ACA 的右側(cè)A1段長度和直徑、右側(cè)A2段內(nèi)徑、左側(cè)A1-A2夾角均呈現(xiàn)出明顯差異性。據(jù)載，隨著年齡增長，A1段的長度越長，內(nèi)徑越細(xì)，A1-A2夾角越小，夾角處剪切力越大，血流動力學(xué)發(fā)生改變，前交通動脈瘤形成的幾率越大[13]，最終影響前交通動脈瘤的形成與生長方向[13,14]。柳海斌等[15]認(rèn)為A1段內(nèi)徑左側(cè)較右側(cè)大，年齡越大，左側(cè)夾角優(yōu)于右側(cè)，ACA 左側(cè)優(yōu)勢征越顯著，這可能與大多數(shù)人為右利手，左側(cè)大腦半球優(yōu)勢、供血需求更多有關(guān)，這與本研究結(jié)果基本一致?？梢妼δX血管患者而言，特別是50歲以上人群定期復(fù)查CTA 是早期發(fā)現(xiàn)與有效排查動脈瘤等血管病變的必要手段。

表1 不同年齡段ACA 內(nèi)徑、長度測量結(jié)果（，mm）Tab.1 Comparison of inner diameter and length of anterior cerebral artery in different age groups(Mean±SD,mm)

表1 不同年齡段ACA 內(nèi)徑、長度測量結(jié)果（，mm）Tab.1 Comparison of inner diameter and length of anterior cerebral artery in different age groups(Mean±SD,mm)

注：*P＜0.05，性別差異有統(tǒng)計學(xué)意義Note:*P＜0.05,there was statistical difference in gender

表2 不同性別ACA 內(nèi)徑、長度測量結(jié)果（，mm）Tab.2 Comparison of gender,inner diameter and length of anterior cerebral artery(Mean±SD,mm)

表2 不同性別ACA 內(nèi)徑、長度測量結(jié)果（，mm）Tab.2 Comparison of gender,inner diameter and length of anterior cerebral artery(Mean±SD,mm)

注：*P＜0.05，性別差異有統(tǒng)計學(xué)意義Note:*P＜0.05,there was statistical difference in gender

3.3 性別因素對大腦前動脈臨床意義的影響

煙霧?。╩oyamoya disease，MMD）又稱自發(fā)性Willis 環(huán)閉塞癥[16]，成人患者多表現(xiàn)為顱內(nèi)出血，出現(xiàn)自發(fā)性蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦室出血或腦實(shí)質(zhì)內(nèi)出血；男性多于女性[17]。ACA 變異是形成MMD 的主要原因之一。本課題統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，不同性別大腦前動脈A1段長度具明顯差異，男性＞女性，這與朱瑩瑩等[18]的研究相接近。因此，可以借助CTA 清晰顯示血管的狹窄或閉塞及其病變部位，利用三維重建技術(shù)，多角度地準(zhǔn)確掌握ACA 變異的類型與位置，為臨床診療提供有利影像學(xué)依據(jù)。