大腦中動脈分叉角大小與動脈瘤形成的關系*

劉元早,王　霖

(1.銅仁市人民醫院放射科，貴州銅仁 554302；2.銅仁市人口和計劃生育宣傳技術指導所，貴州銅仁 554300)

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·技術與方法·

大腦中動脈分叉角大小與動脈瘤形成的關系*

劉元早1,王霖2△

(1.銅仁市人民醫院放射科，貴州銅仁 554302；2.銅仁市人口和計劃生育宣傳技術指導所，貴州銅仁 554300)

目的探討大腦中動脈水平段(M1段)分叉動脈瘤的發生與分叉角的關系。方法回顧性研究銅仁市人民醫院2012年1月至2013年6月經三維CT血管成像(3D-CTA)診斷并經手術或三維數學血管造影證實的單側大腦中動脈(雙干型)分叉動脈瘤患者24例，在圖像后處理工作站上使用三維角度測量工具在容積再現(圖像上分別測量患側與健側M1段分叉角，分別記為γ1和γ2，使用SPSS20.0進行配對t檢驗分析。結果γ1平均值為(129.48±22.38)°，γ2平均值為(111.33±20.90)°；γ1-γ2=(18.15±3.10)°，經配對t檢驗，兩者間差異有統計學意義(t=2.868，P=0.009)。結論較大的分叉角易患分叉動脈瘤，是評估分叉動脈瘤形成風險的客觀指標。

大腦中動脈；顱內動脈瘤;CT血管成像

顱內動脈瘤破裂是最常見的非創傷性蛛網膜下腔出血(SAH)的原因，SAH的致死和致殘率非常高。大腦中動脈瘤位于側裂池內，據報道，動脈瘤破裂后形成側裂血腫，病殘率高達36%～58%，對于Hunt-Hess分級Ⅳ及Ⅴ級的病例，若不手術治療，病死率幾乎為100%[1-2]。大腦中動脈瘤發病率約為25%，僅次于前后交通動脈瘤，其破裂率約為50%，占破裂動脈的36%左右[3-4]。鑒于大腦中動脈瘤的高發病率、高破裂率及高危險性，尋找和控制危險因素，預防其發生顯得尤為重要。三維CT血管造影(3D-CTA)有著很高的靈敏度和特異度，逐漸成為顱內動脈瘤常用的檢查方法，目前尚少見相關研究報道，本文基于3D-CTA就分叉大腦中動脈瘤的分叉角進行研究。

1　材料與方法

1.1納入標準和排除標準納入標準：(1)2012年1月至2013年6月在銅仁市人民醫院行64排螺旋CTA檢查的雙側大腦中動脈的M1段分支為雙干型，其中一側伴分叉動脈瘤的患者；(2)經過三維數字減影血管造影(3D-DSA)或手術確診為大腦中動脈M1段分叉動脈瘤的。排除標準：(1)雙側大腦中動脈的M1段分叉動脈瘤的；(2)大腦中動脈的M1段分叉有腫瘤或其他占位性病灶，對測量血管產生壓迫推移的；(3)大腦中動脈的M1段分叉血管走行扭曲，測量角度困難的；(4)研究動脈有明顯狹窄的；(5)CTA效果不佳的；(6)患者配合欠佳者。按照上述標準，共有24例患者納入本次研究，所有病例均有SAH，發病年齡45～75歲，平均(55.5±7.30)歲，41～70歲23例(95.8%)，70歲以上1例(4.2%)；男9例(37.5%)，女15例(62.5%)，男女比例3∶5；病灶在左側14例(58.3%)，右側10例(41.7%)。所有納入患者均經患者或家屬知情同意并簽署知情同意書，整個過程都在倫理審查委員會監督下進行。

1.2CT檢查

1.2.1一般準備檢查前詢問患者有無藥物過敏史，預約檢查時交待患者檢查前禁食；上檢查床前交待注意事項，機器有什么樣的運動和聲音，屬患者檢查時保持安靜。

1.2.2CT掃描及圖像處理(1)檢查設備64排螺旋CT(Lightspeed VCT，GE Healthcare)，雙筒高壓注射器(Milwaukee，Wis)；(2)CTA掃描：使用數字減影法，準直器寬度64×0.625 mm，螺距0.516，轉速為0.5 s每轉，FOV為240 mm，矩陣512×512，掃描范圍頸2椎體至頭頂。管電壓120 kV，管電流400 mA，重建層厚及層間距均為0.625 mm，算法為標準算法。按照上述參數先掃描一組平掃數據，再掃一組增強數據。增強掃描的觸發方式為timing bolus法。造影劑為非離子碘對比劑(碘海醇，370 mg/mL)，流速為4.5～5.0 mL/s，總劑量75～100 mL。(3)圖像重建，把所有圖像發送至后處理工作站(AW4.5，GE Healthcare)進行后處理，在血管VR圖像上使用三維角度測量工具測量患側與健側分叉角大小，患側記為γ1，健側為γ2(圖1)。測量角度時，在分叉處及目標血管上放置3個點，不同角度旋轉圖像確保點和線落在目標血管上，每組數據測量3次，取平均值。

2　結　　果

患側分叉角的角度大于健側，發病部位：左側14例(58.3%)，右側的10例(41.7%)，雙側發病率差異無統計學意義(χ2=0.667，P=0.414)。γ1平均值為(129.48±22.38)°，γ2平均值為(111.33±20.90)°；γ1與γ2配對t檢驗，：γ1-γ2=(18.15±3.10)°，差異有統計學意義(t=2.868，P=0.009)，見圖2。

α、β、γ分別代表M1段及其分支之間的夾角。

圖1角度測量示意圖

患側(B)分叉角明顯大于健側(A)。

圖2左側大腦中動脈瘤M1段分叉動脈瘤患者CT圖

3　討　　論

顱內動脈瘤好發于willis環及大腦中動脈。目前認為顱內動脈瘤形成與血管解剖結構、遺傳等先天性因素及吸煙、高血壓等后天因素有關[5]。有系統評價指出，顱內動脈瘤家族史是其形成的高風險因素，但它卻不能準確地預測顱內動脈瘤形成。然而，除了上述的遺傳因素和后天因素，血流動力學被認為在顱內動脈瘤形成中起著重要的作用，它可觸發血管壁局灶性變性[6]。血流動力學因素(如WSS和壁應力)受血管分支的幾何形態影響。因此，本研究選取大腦中動脈瘤患者的患側和健側大腦中動脈分叉角作為研究對象，以盡量減少可能的遺傳及其他易感因素，如高血壓、吸煙及其他危險因素。本研究表明，大腦中動脈瘤的形成與分叉角增大顯著相關。因此，本研究提示解剖結構影響血流動力學改變，可為評估高危患者顱內動脈瘤形成和生長的危險分級提供客觀指標。

在以往的研究中，大多集中于前交通動脈和后交通動脈動脈瘤，他們研究指出周圍血管的形態學和幾何學特征是動脈瘤形成的重要因素[7-10]。有研究表明前交通動脈動脈瘤的形成與A1～A2段直徑比呈正相關[9]，存在優勢A1段具有高發病率[10]。同樣，關于后交通動脈動脈瘤的研究發現顱內動脈瘤與頸內動脈(ICA)床突上段較短有關，并且動脈瘤的形成與ICA、后交通動脈的夾角有關[11]。本研究結果顯示，較大MCA分叉角易患動脈瘤，而有研究顯示，較小ICA、后交通動脈夾角易發生動脈瘤，兩者正好相反。然而，如果患者有確定的風險因素(如女性、年齡、吸煙、高血壓)，則動脈瘤形成的可能性更大[5]，這與它們的解剖和血流特點有關。為控制上述的復雜風險因素，本研究選擇同一組患者的患側與健側對比。

從解剖結構上來說，分叉動脈瘤位于M1段分叉處的遠端隆突。大腦中動脈瘤分叉角影響血流速度及血流方向，從而影響壁剪切力、壁壓力以及渦流狀態。壁剪切力在動脈瘤發病機制中起重要作用，與動脈瘤發生呈正相關[12]。動脈瘤形狀及分叉部夾角具有降低動脈流動耗能和減小血流對管壁的剪切力的作用。有研究最早提出了最小耗能最優化原則[13-14],最佳角度分別符合下列公式：cosφ1=(r04+r14-r24)/2r02r12，Cosφ2=(r04+r24-r14)/2r02r12，cos(φ1+φ2)=(r04+r14-r24)/2r12r22。Ingebrigtsen等[14]雖然發現健側大腦中動脈分支角確實遵循最優化原則，但在多因素分析中，這些最優化原理參數并不能獨立預測大腦中動脈瘤形成[14]。然而，他們發現動脈瘤組的分叉角顯著增大，這也證實了本研究的發現。分叉角越大分支動脈作用會相互抵消，那么它們將補償的力施加在動脈的頂端[15]。高WSS和動脈瘤形成的關系早已有研究證明，剪切損傷的增加，將會導致血管內皮損傷、內彈性膜退化以及中膜平滑肌細胞變薄，是動脈瘤形成的早期征兆[6,16-18]。此外，一些研究也表明，更大的分叉角可能會導致較低的WSS，它可引起內皮細胞增殖和凋亡，從而使血管內皮功能障礙和動脈瘤形成[19-20]。

總之，本研究方法簡單、方便，為非侵入性研究，很大程度減少了性別、高血壓、酗酒、激素等危險因素的影響，其結果與實驗研究的結果相當[13]，具有操作性強,方便適用的特點。本研究的樣本量相對較小，未能進行多因素邏輯回顧分析，將在后續研究中完善。

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The relationship of the bifurcation angle size with aneurismal occurrence in the horizontal section of middle cerebral artery

LiuYuanzao1,WangLin2△

(1.DepartmentofRadiology,People′sHospitalofTongrenCity,Tongren,Guizhou554302,China；2.TheOfficeofPublicityandTechnicalGuidanceonPopulationandFamilyPlanningofTongrenCity,Tongren,Guizhou554300,China)

ObjectiveTo investigate the relationship of the aneurismal occurrence with bifurcation angle in the horizontal section(M1) of middle cerebral artery.MethodsTotally 24 cases which were diagnosed as one-side aneurysm in bifurcation angle of middle cerebral artery with 3D-CTA were studied retrospectively and confirmed by 3D-DSA or surgery from January 2012 to June 2013.The measurement of daughter-to-daughter branch angles with the ill and the normal side were performed on the workstation.The size of the ill and normal side were expressed as γ1and γ2,respectively.Statistical analysis was performed using SPSS20.0 for windows.ResultsThe mean value of γ1was (129.48±22.38)°,while γ2was (111.33±20.90)°.The mean value of γ1-γ2was (18.15±3.10)°.There was significant difference between the ill side and normal side (t=2.868,P=0.009).ConclusionLarger daughter-to-daughter branch angles are associated with the presence of middle cerebral artery bifurcation aneurysms.This easily measurable parameter may provide objective metrics to assess aneurysm formation.

middle cerebral artery;intracranial aneurysm;computed tomography angiography

劉元早(1978-)，主治醫師，碩士，研究方向為神經系統及頭頸部影像學。

10.3969/j.issn.1671-8348.2016.07.021

R743.3

A

1671-8348(2016)07-0929-02

2015-09-15

2015-11-28)