前交通動脈瘤破裂的形態(tài)學因素研究進展

譚世芳 呂發(fā)金

4 大腦前動脈血管構(gòu)象

前交通動脈瘤破裂的形態(tài)學因素研究進展

譚世芳 呂發(fā)金

顱內(nèi)動脈瘤是臨床常見的腦血管疾病, 破裂后致殘致死率高, 未破裂顱內(nèi)動脈瘤的治療需充分權衡其破裂風險與手術風險。前交通動脈瘤是常見的顱內(nèi)動脈瘤亞組, 對前交通動脈瘤形態(tài)學特征進行分析有利于臨床評估其破裂風險, 指導治療方案的選擇。

前交通動脈瘤破裂；形態(tài)學

顱內(nèi)動脈瘤破裂是導致蛛網(wǎng)膜下腔出血的最常見原因, 動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血致死率高達40%~50%, 致殘率10%~20%［1］, 因此, 國內(nèi)外對顱內(nèi)動脈瘤破裂的危險因素進行了廣泛的研究。近來有研究顯示, 不同部位的顱內(nèi)動脈瘤破裂的危險因素也不盡相同［2］。前交通動脈是顱內(nèi)動脈瘤的常見部位, 大腦前動脈解剖結(jié)構(gòu)復雜多樣, 使得前交通動脈瘤成為前循環(huán)中最為復雜的動脈瘤亞組, 且其被認為較其他部位動脈瘤有較高的破裂率［3,4］, 這些都提示著前交通動脈瘤發(fā)生、發(fā)展及破裂的自然病史具有一定的獨特性, 其破裂的危險因素也應具有自己的特點。本文將著重對前交通動脈瘤亞組破裂的形態(tài)學因素作一綜述。

1 動脈瘤的大小

動脈瘤大小是影響顱內(nèi)動脈瘤破裂的重要危險因素,也是預測動脈瘤破裂風險的最常用指標。先前未破裂顱內(nèi)動脈瘤(ISUIA)有研究［5］顯示, 包括前交通動脈瘤在內(nèi)的前循環(huán)動脈瘤患者, 瘤體<7 mm時破裂幾率很小, 建議以7 mm作為前循環(huán)動脈瘤介入治療的閾值, 但在以后大量的研究中引起了一定的爭議。Morita等［6］在日本進行了一項6697例的前瞻性隊列分析, 得出直徑≥7 mm與動脈瘤破裂顯著相關, 其中前交通動脈瘤在各大小分層中的風險比如下：3~4 mm, 0.90 (0.45~1.80)；5~6 mm, 0.75 (0.28~2.02) ；7~9 mm, 1.97 (0.82~4.76)；10~24 mm, 5.24 (197.00~13.95)；≥25 mm, 39.77 (9.95~159.00)；但與ISUIA研究［5］不同的是其結(jié)果顯示即使<7 mm的前交通動脈瘤, 仍具有相對較高的破裂率。Bijlenga等［7］也指出, 盡管<7 mm的前循環(huán)動脈瘤破裂率不高, 但<7 mm的前交通動脈瘤較其他部位容易破裂［OR：2.0(95% CI, 1.31, 3.03)］, 且將破裂的前交通動脈瘤與大腦中動脈瘤對比分析后顯示, OR值在4~6 mm組時達最大［OR, 8.3(95% CI, 4.4, 16)；P＜0.001］, 建議>4 mm的前交通動脈瘤就應該接受治療。Matsukawa等［8］回顧性的分析了140例的前交通動脈瘤患者的形態(tài)學特征, 得出多數(shù)破裂的前交通動脈瘤直徑>5 mm。Zhao等［9］回顧性分析了中國1256例破裂顱內(nèi)動脈瘤患者影像學資料, 結(jié)果顯示90.6%破裂顱內(nèi)動脈瘤直徑≤10 mm, 50.9%直徑≤5 mm, 破裂前交通動脈瘤平均直徑為(5.18±2.77)mm。Lai等［10］回顧性地分析中國香港267例破裂顱內(nèi)動脈瘤患者的臨床資料結(jié)果顯示91%的破裂顱內(nèi)動脈瘤直徑≤10 mm, 64%直徑≤5 mm, 而破裂前交通動脈瘤直徑≤5 mm的比例較其他部位更高。Sonobe等［11］進行了一項以<5 mm的未破裂小動脈瘤為研究對象的多中心、前瞻性研究顯示瘤頸≥4 mm為小動脈瘤破裂的顯著預測因素。綜上所述, 動脈瘤大小與破裂關系的研究較多, 通常認為前交通動脈瘤在較小時即較其他部位具有較高破裂率, 但具體結(jié)果尚存爭議, 并未得出一致的動脈瘤破裂時瘤體大小的臨界值, 且動脈瘤大小受到納入病例的地區(qū)、種族等影響,又與患者性別、年齡、臨床情況等自身因素有關, 因此更多大樣本量的多因素綜合研究有待進行。

2 動脈瘤的AR值

AR值為動脈瘤瘤體長度與瘤頸寬度的比值, 是另一個被廣泛研究的形態(tài)學參數(shù)。Ujiie等［12］基于不同部位對破裂與未破裂動脈瘤進行對比分析, 發(fā)現(xiàn)動脈瘤大小這一參數(shù)對于前交通動脈瘤兩組差異無統(tǒng)計學意義, 而AR值對各個部位的動脈瘤差異均具有統(tǒng)計學意義, 其建議閾值為1.6, 其中AR值<1.6的破裂與未破裂前交通動脈瘤比例分別為79%和13%。Lin等［13］對破裂與未破裂前交通動脈瘤形態(tài)學參數(shù)進行的對比研究結(jié)果為未破裂組平均AR值1.07, 破裂組平均AR值1.39, 差異有統(tǒng)計學意義, 但在多因素分析中AR值并非前交通動脈瘤破裂的獨立危險因素。Yamaguchi等［14］以AR值分別為0.5、1.0、2.0的三種前交通動脈瘤模型為研究對象分析了AR對前交通動脈瘤內(nèi)血流動力學的影響, 文中認為動脈瘤內(nèi)血栓形成引起血液凝固, 進一步誘導瘤壁內(nèi)炎癥反應是動脈瘤壁溶解破裂的重要因素, AR值為0.5的動脈瘤囊內(nèi)聚集的血小板在心臟收縮期很容易被移除, 而AR值為2.0的動脈瘤內(nèi)形成較封閉的渦流, 血流速度緩慢, 血小板血栓長期存在導致血凝塊形成, 因此推斷AR值>2.0有利于前交通動脈瘤內(nèi)血栓形成, 從而促進動脈瘤的破裂。總的來說, 多數(shù)研究認為較大的AR值與動脈瘤的破裂相關, 但目前區(qū)分部位的或前交通動脈瘤亞組的AR值的分析較少,使得其結(jié)果可能會受到動脈瘤部位的影響。另一個局限性在于AR值的測量方法并未有過確切而統(tǒng)一的定義［15］, 不同的研究分別用瘤頸到瘤頂?shù)淖畲缶嚯x［12,14］、瘤頂?shù)搅鲱i的最大投影距離、瘤頸到瘤頂?shù)淖畲蟠怪本嚯x［13］來代表瘤體的長度, 顯著影響了對AR值研究的執(zhí)行, 而不同的研究分別用二維血管成像或三維重建數(shù)據(jù)進行測量, 也會使AR值有些不同［16,17］。這些不足使得AR值對于動脈瘤破裂風險的預測價值變得更加有爭議。

3 動脈瘤的夾角

隨著研究的深入和三維成像技術的發(fā)展, 近年越來越多的人開始注意到動脈瘤與周圍血管間幾何關系對動脈瘤破裂的影響, 于是Dhar等［16］率先針對側(cè)壁動脈瘤提出了動脈瘤的傾斜角, 即動脈瘤瘤頸中心到瘤頂?shù)淖钸h距離, 它反映了動脈瘤相對于瘤頸平面的傾斜程度, 分析結(jié)果顯示破裂組動脈瘤傾斜角顯著大于未破裂組(P=0.036), 建議閾值112°。隨后Baharoglu等［18］提出了側(cè)壁動脈瘤的血流夾角, 定義為載瘤血管中軸線與瘤頸中點到瘤頂最遠點主軸線之間的夾角, 結(jié)果破裂組與未破裂組側(cè)壁動脈瘤血流夾角分別為(124.9±26.5)、(105.8±18.5)°(P=0.0001)。現(xiàn)在學者已將動脈瘤傾斜角和動脈瘤血流夾角的研究延展至分叉處動脈瘤。Lin等［13］對前交通動脈瘤的研究顯示, 破裂組前交通動脈瘤具有更大的傾斜角(95.5° VS 84.4°, P=0.05)和更大的血流夾角(25.7° VS 112.6°, P=0.05), 多因素分析則顯示動脈瘤血流夾角是前交通動脈瘤破裂的獨立危險因素, 但動脈瘤傾斜角不是。Matsukawa等［8］也分析了前交通動脈瘤的血流夾角,但結(jié)果兩組差異無統(tǒng)計學意義。總之, 動脈瘤相關的角度參數(shù)是近年來出現(xiàn)的, 較傳統(tǒng)形態(tài)學研究更能反映動脈瘤周圍整體環(huán)境的形態(tài)學參數(shù), 考慮它們對動脈瘤破裂的影響主要與其影響進入瘤內(nèi)的血流速度及血流對瘤壁的側(cè)壁剪切力有關［18］, 但目前關于角度參數(shù)的研究多為回顧性研究, 前瞻性的隊列分析研究甚少, 因此更多大樣本量的前瞻性研究需要進行, 也還有更多新的反映動脈瘤與周圍血管幾何關系的參數(shù)有待提出。

4 大腦前動脈血管構(gòu)象

綜合文獻所述, 一般將大腦前動脈A1段血管構(gòu)象分為三種情況：對稱型、單側(cè)優(yōu)勢型、一側(cè)缺如型。單側(cè)A1優(yōu)勢或一側(cè)缺如作為促進前交通動脈瘤形成的危險因素早期被做了較多相關性研究, 而作為前交通動脈瘤破裂的可能危險因素目前也有些零星的報導, 但結(jié)果存在爭議。Lazzaro等［19］分析了Willis環(huán)發(fā)育異常對前、后交通動脈瘤破裂的影響,指出A1段發(fā)育異常與前交通動脈瘤破裂相關聯(lián)。國內(nèi)一項回顧性研究［20］也發(fā)現(xiàn)單側(cè)A1 優(yōu)勢或一側(cè)缺如是前交通動脈瘤破裂的一個獨立危險因素, 且一側(cè)缺如A1段是前交通動脈瘤破裂最強的預測因素。相反地, Matsukawa等［8］比較了破裂與未破裂組前交通動脈瘤單側(cè)A1優(yōu)勢的發(fā)生率, 結(jié)果差異無統(tǒng)計學意義。Tarulli 等［3］也指出單側(cè)A1優(yōu)勢與前交通動脈瘤形成明顯相關, 但卻不是前交通動脈瘤破裂的危險因素。綜合分析對大腦前動脈構(gòu)象的研究發(fā)現(xiàn), 各研究中對于單側(cè)A1優(yōu)勢的衡量標準不盡相同, 這些標準分別為：兩側(cè)A1段直徑差值大于較大側(cè)的半徑［19,20］、兩側(cè)A1段直徑相差>33%［9］、一側(cè)A1段直徑<1 mm等。評價標準的不同可能是導致各研究結(jié)果不盡相同的原因之一, 也降低了各個研究之間的可比性。總之, 目前大腦前動脈構(gòu)象與前交通動脈瘤破裂是否相關尚不清楚, 更多相關性以及其作用機制的研究還需要進行。

5 動脈瘤的指向

前交通動脈瘤的指向即指動脈瘤瘤體的朝向, Matsukawa等［8］在研究中將前交通動脈瘤的指向分為：向前型、向上型、向后型、向下型、中間型、一側(cè)型, 對比各指向破裂與未破裂前交通動脈瘤發(fā)生率發(fā)現(xiàn), 向前型的前交通動脈瘤破裂組顯著多于未破裂組(P<0.0001), 多因素分析也顯示向前型指向與前交通動脈瘤破裂顯著相關。早期有研究者隨訪破裂前交通動脈瘤發(fā)現(xiàn)動脈瘤指向與其再破裂率相關, 其中向上型再破裂風險最高［21］。結(jié)合以上研究提示著不同指向的前交通動脈瘤可能受到不同因素的影響, 從而使其生長、破裂的自然病史有所不同。例如近期, 一項神經(jīng)解剖學研究發(fā)現(xiàn)前交通動脈周圍的不同部位纖維小梁致密性不同, 其中在大多標本前交通動脈與終板之間只有一些細的纖維小梁［22］, 從這個角度來講, 前交通動脈前方纖維小梁稀疏與向前型前交通動脈瘤更具破裂趨勢結(jié)果相契合。目前, 雖然有關動脈瘤指向與破裂關系的研究結(jié)果很少, 但有限的資料顯示它可能是影響動脈瘤破裂的因素之一, 且動脈瘤指向作為手術入路選擇的參考指標, 是影像學上較易獲得且有臨床意義的一項參數(shù), 因此可以進行更多兩者相關性的對比分析, 當然也需更多不同指向動脈瘤血流動力學、病理生理學、解剖差異等方面的綜合研究來作為其理論基礎。

綜上所述, 前交通動脈瘤破裂的形態(tài)學因素既有與其他部位一致的特征, 也有部分特有的參數(shù)和結(jié)果, 但目前關于前交通動脈瘤亞組形態(tài)學特征與破裂風險關系的研究并不很多, 也具有較多的局限性。①目前前交通動脈瘤的研究以回顧性研究為主, 使得破裂過程對動脈瘤幾何形態(tài)的影響難以被捕捉；②多數(shù)研究采用病例對照的方法進行, 依據(jù)納入標準連續(xù)地選擇破裂與未破裂動脈瘤患者, 通常破裂組患者較未破裂組患者經(jīng)歷了顯著更長的暴露時間［17］, 這一時間常未得到校正從而對結(jié)果產(chǎn)生影響, 因此需要更多的前瞻性隊列研究；③如前所述一些重要的形態(tài)學參數(shù)沒有統(tǒng)一的測量指標, 可能導致了各研究結(jié)果的不同, 也使得各研究間不具可比性, 因此統(tǒng)一的定義需要進一步研究和制定。

［1］ Broderick JP, Brott TG, Duldner JE, et al.Initial and recurrent bleeding are the major causes of death following subarachnoid hemorrhage.Stroke, 1994, 25(7):1342-1347.

［2］ Lindner SH, Bor AS, Rinkel GJ.Differences in risk factors according to the site of intracranial aneurysms.J Neurol Neurosurg Psychiatry, 2010, 81(1):116-118.

［3］ Tarulli E, Fox AJ.Potent risk factor for aneurysm formation: termination aneurysms of the anterior communicating artery and detection of A1 vessel asymmetry by flow dilution.AJNR Am J Neuroradiol, 2010, 31(7):1186-1191.

［4］ Agrawal A, Kato Y, Chen L, et al.Anterior communicating artery aneurysms: an overview.Minim Invasive Neurosurg, 2008, 51(3):131-135.

［5］ Wiebers DO, Whisnant JP, Huston J, et al.Unruptured intracranial aneurysms: natural history, clinical outcome, and risks of surgical and endovascular treatment.Lancet, 2003, 362(9378):103-110.

［6］ Morita A, Kirino T, Hashi K, et al.The natural course of unruptured cerebral aneurysms in a Japanese cohort.N Engl J Med, 2012, 366(26):2474-2482.

［7］ Bijlenga P, Ebeling C, Jaegersberg M, et al.Risk of rupture of small anterior communicating artery aneurysms is similar to posterior circulation aneurysms.Stroke, 2013, 44(11):3018-3026.

［8］ Matsukawa H, Uemura A, Fujii M, et al.Morphological and clinical risk factors for the rupture of anterior communicating artery aneurysms.J Neurosurg, 2013, 118(5):978-983.

［9］ Zhao L, Zhang L, Zhang X, et al.An analysis of 1256 cases of sporadic ruptured cerebral aneurysm in a single chinese institution.PloS one, 2014, 9(1):e85668.

［10］ Lai HP, Cheng KM, Yu SC, et al.Size, location, and multiplicity of ruptured intracranial aneurysms in the Hong Kong Chinese population with subarachnoid haemorrhage.Hong Kong Med J, 2009, 15(4):262-266.

［11］ Sonobe M, Yamazaki T, Yonekura M, et al.Small Unruptured Intracranial Aneurysm Verification Study SUAVe Study, Japan.Stroke, 2010, 41(9):1969-1977.

［12］ Ujiie H, Tamano Y, Sasaki K, et al.Is the aspect ratio a reliable index for predicting the rupture of a saccular aneurysm? Neurosurgery, 2001, 48(3):495-503.

［13］ Lin N, Ho A, Charoenvimolphan N, et al.Analysis of morphological parameters to differentiate rupture status in anterior communicating artery aneurysms.PloS one, 2013, 8(11):e79635.

［14］ Yamaguchi R, Ujiie H, Haida S, et al.Velocity profile and wall shear stress of saccular aneurysms at the anterior communicating artery.Heart Vessels, 2008, 23(1):60-66.

［15］ Lauric A, Baharoglu MI, Malek AM.Ruptured status discrimination performance of aspect ratio, height/width, and bottleneck factor is highly dependent on aneurysm sizing methodolog.Neurosurgery, 2012, 71(1):38-46.

［16］ Dhar S, Tremmel M, Mocco J, et al.Morphology parameters for intracranial aneurysm rupture risk assessment.Neurosurgery, 2008, 63(2):185.

［17］ Zanaty M, Chalouhi N, Tjoumakaris SI, et al.Aneurysm geometry in predicting the risk of rupture.A review of the literature.Neurol Res, 2014, 36(4):308-313.

［18］ Baharoglu MI, Schirmer CM, Hoit DA, et al.Aneurysm inflowangle as a discriminant for rupture in sidewall cerebral aneurysms morphometric and computational fluid dynamic analysis.Stroke, 2010, 41(7):1423-1430.

［19］ Lazzaro MA, Ouyang B, Chen M.The role of circle of Willis anomalies in cerebral aneurysm rupture.J Neurointerv Surg, 2012, 4(1):22-26.

［20］ 賴小彪.前交通動脈瘤形成, 破裂和復發(fā)的危險因素及破裂的血流動力學機制研究.浙江大學, 2013.

［21］ Richardson AE, Jane JA, Payne PM.Assessment of the natural history of anterior communicating aneurysms.J Neurosurg, 1964(21): 266-274.

［22］ Wang SS, Zheng HP, Zhang FH, et al.The microanatomical structure of the cistern of the lamina terminalis.J Clin Neurosci , 2011, 18(2):253-259.

10.14163/j.cnki.11-5547/r.2015.17.189

2015-02-05］

國家臨床重點專科建設項目(項目編號：國衛(wèi)辦醫(yī)函［2013］544號)

400016 重慶醫(yī)科大學(譚世芳)；重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科(呂發(fā)金)