關于椎基底動脈走行變異或者發育異常的臨床研究

李 鳴， 付希英， 趙 興， 馬倩倩， 張耀文綜述， 楊 薇審校

關于椎基底動脈走行變異或者發育異常的臨床研究

李 鳴1， 付希英2， 趙 興1， 馬倩倩1， 張耀文1綜述， 楊 薇1審校

近些年關于椎基底動脈結構病變，如椎動脈發育不良或者一側椎動脈優勢以及關于基底動脈擴張迂曲的研究越來越多，本文將對于后循環主要動脈的變異及其意義進行闡述。

1 正常的椎基底動脈及其走形

椎動脈起源于鎖骨下動脈，左側的鎖骨下動脈直接起源于主動脈弓，右側的鎖骨下動脈起源于頭臂干，左右兩側的椎動脈分別起源于左右兩側的鎖骨下動脈，椎動脈在分支出下腦后下動脈后不久匯合成基底動脈，這些動脈供應著小腦幕下的結構，比如中腦、腦橋、延髓以及小腦[1]。內聽動脈最常見的起源方式是起源于小腦前下動脈，其次起源于基底動脈。當椎基底動脈供血異常時，可直接影響內聽動脈的血流量，造成內耳迷路功能異常，從而引起眩暈癥狀的發生。關于椎動脈的分段，比較普遍的分法是將椎動脈分為4段，V1段即為頸段或者稱為橫突前段，為椎動脈起始處至第六橫突孔；V2段稱為橫突段或者椎間隙段，位于第6 橫突孔至第2橫突孔之間；V3段為枕下段或者稱為脊椎外段，即從頸2橫突孔至椎動脈穿破硬膜，此段比較短而且彎曲；V4段為顱內段或者硬膜內段，由椎動脈穿硬膜及蛛網膜進入蛛網膜下腔，然后與對側的椎動脈匯合形成基底動脈[3]。也有將椎動脈分為5段，但是臨床運用不廣泛。

2 異常的椎動脈發育及起源異常

椎動脈發育異常表現在椎動脈管徑大小方面，最常見的為椎動脈發育異常以及椎動脈優勢。在過去的一段時間里，椎動脈發育不良僅僅作為一種極為普通的并且無害的變異而已[1]。但是就算是今天，對于椎動脈發育不良的定義仍然不確定[1,3～6]。比較認同認為可操作性的椎動脈發育不良的定義為一側椎動脈的整個內徑小于2 mm或者3 mm，或者兩側的椎動脈差異比大于或者等于1.7 mm,那么細小一側的椎動脈就被稱為椎動脈發育不良；還有關于椎動脈發育不良的定義為椎動脈在V1-V2椎間隙段的椎動脈直徑小于或等于2.5 mm[1,4,5,7]。隨著最近影像醫學的發展，椎動脈發育不良也被注入了新的定義，即椎動脈管徑小于2 mm，并且椎動脈在CTA或者CE-MRA上椎動脈管徑全程細小或者缺如[3]。椎動脈優勢的定義，一種指的是雙側椎動脈的直徑大小相差0.3 mm，那么管徑大的一側就會被稱之為椎動脈優勢；如果雙側的椎動脈管徑基本相等，那么在MRA上觀察到的與基底動脈更直接相連的，角度更加直接的椎動脈稱為優勢椎動脈[8]。另一種是如果雙側管徑相差達0.12 cm，那么管徑相對粗的一側就會被定義為椎動脈優勢[9]。椎動脈優勢比例很高，近50%的人表現為左側椎動脈優勢，只有不到25%的人雙側椎動脈管徑是大致正常的[7]。椎動脈發育不良約占10%[4]。左側椎動脈優勢更為常見，有人猜測是左側大腦半球優勢的結果，但右手優勢與左側椎動脈優勢無相關性[2]。關于椎動脈起源異常的研究相對不多。左側的椎動脈起源異常多表現為左側椎動脈直接起源于主動脈弓，同時還可以伴有椎動脈入橫突孔段的異常[10]。

3 椎動脈發育及起源異常的評價影像學手段

椎基底動脈越來越受關注，從開始的尸體解剖開始到影像學都能直觀地判斷椎基底動脈異常發育及起源[11]。可以通過彩色多普勒血流顯像(color Doppler flow imaging，CDFI)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)、CT血管造影(computer tomography angiography，CTA)、數字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)等評估椎動脈的走行及管徑大小的變異[12]。彩色多普勒超聲顯像檢查方便，患者容易接受，但易受體位、檢測者個體差異影響，很大程度上依賴檢查者的操作水平，而且因為技術水平的限制，不能顯示椎動脈枕下段及顱內段[13]。Kotil等[14]的一項結果表明，橫向椎間隙直徑大小與椎動脈流速關系密切，第6頸椎椎間隙的直徑可以作為判斷椎動脈優勢的比較可靠的指標。雖然彩色多普勒超聲顯像不能夠直觀的觀察到動脈的直接征象，但是作為動脈異常的無害性初篩工具仍然具有很高的價值。MRA能清晰地顯示椎動脈血管情況，源圖像可顯示血管與周圍組織之間的關系，而且成像過程中能夠觀察腦組織的結構。CTA能顯示清楚血管和血管與周圍腦組織之間的關系，但費用較貴，且檢查放射線量大，對造影劑過敏患者不能進行此項檢查。DSA是血管診斷和測量金標準，但屬于有創檢查，各類并發癥時有發生，費用高，且不能顯示血管周圍的骨性結構，不易被患者接受。

4 椎動脈起源及發育異常的臨床意義

椎動脈異常的臨床意義有許多，這里著重介紹椎動脈異常與頭暈、后循環缺血性卒中、偏頭痛發作、椎動脈夾層的關系。據報道，頭暈是門診患者第三就診原因，是75歲以上的老年患者中是最長抱怨的癥狀，也是導致摔倒及其他受傷事件的主因。這些患者往往抱怨乏力、暈厥、神經功能缺損、眩暈、視力障礙和心理疾病[15]。超過50%的中老年人在頭暈癥狀同時還伴有高血壓、糖尿病、卒中、高血脂、冠心病及其他疾病[16]。Yahya等[17]研究顯示椎動脈遠端的先天性異常與頭暈密切相關，提示椎動脈的先天異常是后循環缺血的少見原因，及早做好相應的預防。當雙側椎動脈直徑相差超過1.0 mm時，雙側椎動脈的各項血流動力學指標均出現顯著差異[18]。李曉薈等[19]研究表明雙側椎動脈明顯不對稱是后循環缺血性頭暈及眩暈的易感因素之一，但不是獨立危險因素。尤其當合并其他腦血管病危險因素時，更易引起后循環缺血性頭暈[4]。Zhang[8]等研究了基底動脈的形狀、腦干誘發電位以及眩暈程度之間的關系，結果表明在椎動脈優勢患者中，基底動脈形狀變異比例更高，腦干聽覺誘發電位潛伏期明顯延長，提示椎動脈優勢與血管起源的眩暈密切相關。Kolja等[1]研究表明椎動脈發育不良確實可以導致小腦后下動脈供血區的低灌注，從而引起小腦供血減少導致眩暈。但是，椎動脈發育不良作為后循環缺血發生發展中的作用需要進一步證實。推測在大血管閉塞的情況下，椎動脈發育不良可能給予的代償能力降低；椎動脈發育不良也可能導致區域灌注不足和/或前庭神經炎和偏頭痛的發病率增加[20]。有腦血管病危險因素的，如果同時合并椎動脈發育不良，導致后循環卒中風險增加[5]。椎動脈發育不良導致后循環卒中的常見區域，多見于延髓外側以及小腦后下動脈供血區[4]。臺灣地區的研究結果也表明椎動脈發育不良可能是導致后循環缺血的危險因素，尤其是小腦后下動脈供血區[21]。Tai等[6]報道了一則由椎動脈發育不良引起的急性雙側延髓內側梗死。椎動脈導致后循環缺血的研究結果顯示，可以應用CT灌注成像(CTP，computer tomography perfusion)評估椎動脈發育不良的人群后循環缺血卒中的發病風險[1]。研究報道，椎動脈發育不良與有先兆的偏頭痛相關[22]。單側椎動脈發育不良可能通過影響前庭迷路血流動力學效應改變導致單側的前庭神經病變。椎動脈發育不良側引起同側血流減少，年齡相關性的粥樣動脈硬化會加劇前庭神經病變[20]。雙側椎動脈明顯不對稱時會出現旋轉綜合征。旋轉綜合征指的是在轉頭過程中壓迫主要的供血血管，對側的血管由于代償能力下降，導致后循環供血量急劇減少而導致的一系列癥狀，最突出的癥狀表現為一過性頭暈[23]。在一側椎動脈發育不良時，如果頭轉向時壓迫主要供血的椎動脈，細小的椎動脈不足以代償供應整個后循環，甚至可以表現為一過性后循環閉塞的表現[24]。椎動脈不良側發生自發性椎動脈夾層的幾率也增高[24]。

5 基底動脈擴張迂曲與椎動脈不對稱的相關因素分析及臨床意義

雙側椎動脈管徑不對稱，引起雙側椎動脈血流不對稱，可能會導致基底動脈彎曲[12]，關于基底動脈彎曲的原因及臨床意義見下述。

基底動脈底動脈理論長度(basilar artery length，BAL)是指基底動脈的標準線長度；基底動脈彎曲度(bending length，BL)指基底動脈最彎曲點至基底動脈標準線的距離。在椎動脈匯合點與基底動脈頂點連一條線，以確定基底動脈的彎曲方向。基底動脈形態改變包括C型、反C型及S型彎曲。根據CT/CTA影像判定基底動脈偏移度：0級，在中線上；1級，偏移但不超過斜坡或鞍背的邊緣；2級，偏移超過斜坡或鞍背的邊緣；3級，偏移至橋小腦角池。基底動脈的分叉高度和偏移度根據解剖標志被分別劃分為4個等級：0級，在鞍背或鞍背下方；1級，在鞍上池水平：2級，在第三腦室水平；3級，壓迫或超過第三腦室[12]。關于基底動脈彎曲的原因尚不明確，其與動脈粥樣硬化以及后循環梗死的關系也未完全明確[25]。近年來，椎基底動脈系統迂曲以及擴張的研究備受關注[12,26]。喬愛科等[27]研究表明，動脈粥樣硬化容易發生在彎曲動脈的部位，與這些部位的血流速度和壓力的改變、流動的分離與再附、回流的產生、血管壁面切應力的變化等密切相關。彎曲動脈導致粥樣硬化的幾率增高，而動脈粥樣硬化會導致基底動脈進一步彎曲。Manabu[26]等研究表明基底動脈迂曲的長度與年齡和椎動脈優勢相關，而基底動脈的迂曲程度主要與椎動脈的優勢相關。基底動脈長度與性別相關，女性長于男性。基底動脈增長及彎曲可能動眼神經麻痹、三叉神經痛、面肌痙攣或麻痹、或通過顱神經的直接壓縮或壓迫腦干導致突發性耳聾。此外還可能誘發由于椎-基底動脈供血區腦缺血或梗阻性腦積水。基底動脈的彎曲方向大多彎向優勢側椎動脈的對側，但是也有部分雙側椎動脈不對稱基底動脈沒有發生彎曲，或者在彎向優勢側椎動脈的同側。雙側椎動脈基本對稱時，基底動脈長度與年齡相關。雙側椎動脈不對稱時，基底動脈增長及彎曲的幾率明顯增高[12,26]。有研究結果顯示，椎動脈優勢是基底動脈迂曲的獨立危險因素[12,26]。有多項研究表明，基底動脈迂曲擴張是后循環卒中或者功能障礙的獨立危險因素，尤其是同時存在其他常見的腦血管病危險因素的情況下。基底動脈迂曲擴張造成后循環卒中的好發區域為腦橋[17,25,26]。

6 關于椎基底動脈異常的研究展望

椎動脈發育異常以及椎動脈優勢導致基底動脈迂曲的問題受到越來越的關注。椎基底動脈異常在神經內科領域的主要意義是增加后循環缺血甚至卒中可能性，但是目前缺乏積極的針對性治療方案。中醫中藥的治療或許能夠緩解患者由于椎基底動脈發育異常導致的臨床癥狀。張桂運等[28]小規模研究表明對非優勢側椎動脈狹窄或夾層引起的缺血性表現建議積極處理；對無癥狀的非優勢側椎動脈病變需要DSA檢查，評估該側病變進展后可能導致的潛在風險，進行個體化治療或單純隨訪。雖然椎基底動脈異常能夠被很多影像學發現，但是是否需要采取積極措施暫無定論。

[1]Thierfelder KM,Baumann AB,Sommer WH,et al.Vertebral artery hypoplasia:frequency and effect on cerebellar blood flow characteristics[J].Stroke,2014,45(5):1363-1368.

[2]Cagnie B,Barbaix E,Vinck E,et al.Extrinsic risk factors for compromised blood flow in the vertebral artery:anatomical observations of the transverse foramina from C3 to C7[J].Surgical Radiol Anatomy,2005,27(4):312-316.

[3]Hu XY,Li ZX,Liu HQ,et al.Relationship between vertebral artery hypoplasia and posterior circulation stroke in Chinese patients [J].Neuroradiology,2013,55(3):291-295.

[4]Perren F,Poglia D,Landis T,et al.Vertebral artery hypoplasia:a predisposing factor for posterior circulation stroke[J].Neurology,2007,68(1):65-67.

[5]Szarazova AS,Bartels E,Bartels S,et al.Possible morphological pathomechanisms of ischemic stroke in the posterior circulation of patients with vertebral artery hypoplasia[J].J Neuroimaging,2015,25(3):408-414.

[6]Tai ML,Katiman E,Rahmat K,et al.Acute bilateral medial medullary infarct with hypoplastic vertebral artery[J].Clinic Neurol Neurosurg,2012,114(10):1365-1367.

[7]Katsanos AH,Kosmidou M,Kyritsis AP,et al.Is vertebral artery hypoplasia a predisposing factor for posterior circulation cerebral ischemic events? A comprehensive review[J].European Neurol,2013,70(1/2):78-83.

[8]Zhang DP,Zhang SL,Zhang HT,et al.Vertebral artery dominance,brainstem auditory evoked potential,and vertigo of vascular origin[J].Neurologic Res,2012,34(5):498-503.

[9]Jeng JS,Yip PK.Evaluation of vertebral artery hypoplasia and asymmetry by color-coded duplex ultrasonography[J].Ultrasound Med Biol,2004,30(5):605-609.

[10]Paraskevas G,Agios P,Stavrakas M,et al.Left common carotid artery arising from the brachiocephalic trunk:a case report[J].Cases J,2008,1(1):83.

[11]陳靜炯,趙玉武,項靜燕,等.多普勒超聲和增強磁共振血管造影對頸動脈、椎動脈和基底動脈在后循環缺血性病因中的診斷價值[J].中國臨床神經科學,2009(5):515-519.

[12]Hong JM,Chung CS,Bang OY,et al.Vertebral artery dominance contributes to basilar artery curvature and peri-vertebrobasilar junctional infarcts[J].J Neurol Neurosurg Psychiat,2009,80(10):1087-1092.

[13]Tian JW,Sun LT,Zhao ZW,et al.Transcranial color Doppler flow imaging in detecting severe stenosis of the intracranial vertebral artery: a prospective study[J].Clinical Imaging,2006,30(1):1-5.

[14]Kotil K,Kilincer C.Sizes of the transverse foramina correlate with blood flow and dominance of vertebral arteries[J].Spine J,2014,14(6):933-937.

[15]Chawla N,Olshaker JS.Diagnosis and management of dizziness and vertigo[J].Med Clinic North Am,2006,90(2):291-304.

[16]von Brevern M,Radtke A,Lezius F,et al.Epidemiology of benign paroxysmal positional vertigo:a population based study[J].J Neurol Neurosurg Psychiat,2007,78(7):710-715.

[17]Paksoy Y,Vatansev H,Seker M,et al.Congenital morphological abnormalities of the distal vertebral arteries (CMADVA) and their relationship with vertigo and dizziness[J].Med Sci Monitor,2004,10(7):316-323.

[18]Mysior M,Stefanczyk L.Doppler ultrasound criteria of physiological flow in asymmetrical vertebral arteries[J].Med Sci Monitor,2007,13(Suppl 1):73-77.

[19]李曉薈,姜樹軍,劉 平,等.雙側椎動脈明顯不對稱與后循環缺血性頭暈的關系[J].國際腦血管病雜志,2015,23(7):512-516.

[20]Chuang YM,Chern CM,Liao WH,et al.Contribution of intracranial vertebral artery asymmetry to vestibular neuropathy [J].J Neurol Neurosurg Psychiat,2010,82(7):823-825.

[21]Chuang YM,Huang YC,Hu HH,et al.Toward a further elucidation: role of vertebral artery hypoplasia in acute ischemic stroke [J]. European Neurol,2006,55(4):193-197.

[22]Chen JJ,Chang HF,Chen DL,et al.Which Vestibulopathy is Vertebral Artery Hypoplasia Related with in Vestibular Migraine [J]. Acta Neurologica Taiwanica,2015,24(1):1-10.

[23]Marti S,Hegemann S,von Budingen HC,et al. Rotational vertebral artery syndrome: 3D kinematics of nystagmus suggest bilateral labyrinthine dysfunction[J].J Neurol,2008,255(5):663-667.

[24]Choi JH,Kim MJ,Lee TH,et al.Dominant vertebral artery occlusion during ipsilateral head tilt[J].Neurology,2011,76(19):1679.

[25]Togay-Isikay C,Kim J,Betterman K,et al.Carotid artery tortuosity,kinking,coiling: stroke risk factor,marker,or curiosity[J].Acta Neurologica Belgica,2005,105(2):68-72.

[26]Nishikata M,Hirashima Y,Tomita T,et al.Measurement of basilar artery bending and elongation by magnetic resonance cerebral angiography:relationship to age,sex and vertebral artery dominance[J].Archiv Gerontol Geriatrics,2004,38(3):251-259.

[27]喬愛科,劉有軍,伍時桂.彎曲動脈的血流動力學數值分析[J].計算力學學報,2003，2:155-163.

[28]張桂運,海 艦.非優勢側椎動脈缺血性病變的介入治療[J].外科研究與新技術,2015,4(1):21-22.

1003-2754(2017)06-0566-03

R743.4

2017-02-15；

2017-05-27

(1.吉林大學第二醫院神經內科，吉林 長春 130041；2.吉林大學第二醫院內分泌科，吉林 長春 130041)

楊 薇，E-mail：wei88linda@yahoo.com