神經介入術基底動脈顯微解剖與成像技術研究進展

陳　超，　趙　衛

近年來，臨床醫師發現基底動脈存在很多穿支動脈，神經介入手術過程中可能會損傷穿支動脈，導致“雪犁效應”［1］。即使神經外科手術中應用手術顯微鏡，也有損傷這些直徑小于1 mm穿支血管的風險［2］，這種損傷可能造成血管永久性損傷。有研究顯示穿支血管損傷為椎基底動脈相關手術致殘致死的主要原因，并探討其影響因素［3］。目前臨床上對基底動脈某些穿支的顯微解剖特征仍然未知，其影像學表現在相關文獻報道中也罕有提及。手術前或影像學檢查中了解這些穿支頗有價值，利于理解顱內梗死所致并發癥的原因。本文就近年基底動脈顯微解剖與影像學表現相關研究作一綜述。

1　基底動脈疾病概況

1.1　基底動脈動脈瘤

顱內動脈瘤一般以出血性疾病表示，后循環動脈瘤可占15%，其一半左右均發生于基底動脈［4］?；讋用}動脈瘤雖整體占比不高，但破裂出血風險可高達50%，且致死致殘率明顯高于前循環動脈瘤，2年內死亡率為60%，幸存患者100%致殘［5］。某些位置如終末支和分叉處，或主干血管連接處等的穿支動脈是動脈瘤高發因素，應予以積極治療。然而，此處動脈瘤手術視野不太清晰，位置較深，還有許多重要血管和神經結構，且被顱骨等骨性結構環繞。因此，此處動脈瘤已成為神經外科很大挑戰。據統計，后循環動脈瘤外科手術后相關并發癥發生率、死亡率分別為 12.9%、3.0%［6］。

隨著近年神經介入技術不斷提高，國內外研究報道中較傾向采用介入手術治療基底動脈動脈瘤，尤其是外科處理較棘手的復雜動脈瘤［7-9］。但介入手術仍存在一些不可避免的缺陷，如動脈瘤血栓形成、異位栓塞、動脈瘤體積太小、載瘤動脈過于迂曲、微導管難以到達血管遠端、造影無法顯示細小穿支動脈、引起術后嚴重并發癥等。因此，仍有部分患者需接受神經外科手術治療，甚至兩者結合治療。無論采用何種治療方法，臨床上均必須弄清楚穿支動脈等解剖結構，避免術中損傷穿支動脈，引起嚴重并發癥。

1.2　基底動脈狹窄或閉塞

缺血性腦卒中在腦血管病中占86%，后循環缺血占其20%，引起后循環缺血的主要原因是基底動脈狹窄或閉塞；腦卒中是顱內缺血性疾病的主要代表，其中椎基底動脈系統又占20%［10］?；讋用}狹窄患者致死致殘率非常高，若未成功治療可達80%～95%［11］。一項隨機雙盲、多中心“華法林-阿司匹林治療癥狀性顱內疾?。╓ASID）”研究顯示，即使口服抗凝或抗血小板藥物治療，基底動脈狹窄患者腦卒中年發生率仍達10.7%。鑒于經典保守治療預后較差，外科手術治療風險高且療效差，臨床上一直在探索其它治療方法。如今，神經介入治療基底動脈狹窄成為極具前景的治療方法。Sundt等［12］于20世紀80年代完成首例基底動脈狹窄球囊成形術，但因術后面臨諸多并發癥等，臨床上未能廣泛開展。目前多主張支架植入術治療基底動脈狹窄。Derdeyn等［13］報道高風險顱內動脈狹窄患者支架植入與藥物治療的對比結果，近期支架植入患者受益均高于單純藥物治療。神經介入治療與外科手術相比致死致殘率較低，逐漸受到臨床認可。Hatano等［14］報道神經介入治療44例顱內椎-基底動脈狹窄患者，平均狹窄率由術前83%降至術后23%，術后30 d腦卒中發生率和病死率僅為2.3%，術后6個月再狹窄率為20.4%，出現再狹窄癥狀患者均順利接受二次支架植入術或球囊血管擴張術。

然而，作為一項尚處于探索階段的新技術，顱內支架植入術后出現的并發癥仍急需解決。例如基底動脈有很多為腦干供血的細小穿支動脈，DSA上很難顯示，術中可能會因“支架封堵”“雪犁效應”等作用［1，15］引起穿支動脈損傷，導致即刻腦干缺血梗死，出現嚴重臨床癥狀。因此，術中保護穿支動脈特別重要。

2　基底動脈顯微解剖

基底動脈的穿支動脈供應很重要的腦干、中腦、基底神經節及內囊結構［16］，但相關教科書和文獻中對腦干動脈，尤其是穿支動脈的描述均較簡單。近期國外曾有基底動脈模型研究報道［17］。

大腦后循環的核心是基底動脈，在腦橋延髓交界處由椎動脈匯合而成，經腦橋腹側面向上，向上走行過程中直徑慢慢變細，并同時向左或右彎曲，多為單彎，年齡增加同時彎曲也增多，且起始部位有逐漸上移趨勢，行至腳間窩水平向左右分出大腦后動脈［18-20］。由下往上依次發出大分支——小腦前下動脈、小腦上動脈、大腦后動脈，分別供應腦干、小腦和大腦后部。

2.1　基底動脈尾部穿支動脈

基底動脈整體發出很多穿支，術中一旦損傷，引起并發癥通常較重。一般分為尾部、主干和頭部三組。尾部后壁發出一組動脈，平均為4支，稱為盲孔支，貼其后壁走行進入延髓盲孔；盲孔支與椎動脈末端、脊髓前動脈分支動脈共同組成前組動脈，前組動脈又分為前內、外側動脈兩組，大多數前內、外側動脈共干或源于前內側動脈，延髓腹側由它們共同供應，而腦橋與延髓交界處中央結構同時也由盲孔支供應，細小分支在這之前常降至延髓前正中裂。尾部兩側常發出短旋支，平均1～2支，向下外側走行，至橋延溝時會翻過此結構，到達外側隱窩上部，最后進入延髓，供應延髓外側，在此與小腦前下動脈等其它動脈分支組成外側組。外側組有豐富吻合的血管網，位于外側隱窩處，有時較粗，可成為主干交通支。延髓背側基底動脈穿支參與較少。

2.2　基底動脈干及頭端穿支動脈

基底動脈近端和中間部分主要在尸體灌膠后可觀測到，神經外科學和影像學文獻上未見對比性描述。

中央支與旁正中支、長旋支與短旋支是基底動脈干的兩組主要穿支，有關腦橋網狀結構、神經核團和內側丘系由它們供應。中央支與旁正中支一般平均為4支，起自基底動脈后外側壁，呈直角或是稍向尾側發出，走行過程中會在基底動脈溝側分出細支，兩側很少有吻合，直接向后通過腦橋并延至第4腦室底部，由此供應腦橋腹側。短旋支一般也平均4支，與旁正中動脈共干或直接起于基底動脈背外側壁，上部較為水平，下部傾斜向外下走行，與小腦前下、上動脈的腦橋支組成外側組，相互吻合于三叉神經腹內，由此供應腦橋外側，其中小腦前下動脈會在前外側支橋臂伴發出2～5支腦橋支。大部分人無小腦下中動脈，若有也會發出分支至腦橋，共同供應腦橋外側下區。然而在三叉神經根后方，小腦上動脈腦橋支會返至此，由此供應腦橋外側后方區域，同時和外側組其它動脈支相互吻合，此處通常有2～4支腦橋支。在三叉神經根周圍，可見腦橋外側下區供應血管，與前區和后區供應血管在此吻合。這些穿支相互吻合，可某種程度上代償腦缺血癥狀，不易發生缺血。Djulejic等［21］研究也證實側支吻合幾乎涉及所有穿支動脈。腦橋背側血供主要由小腦上動脈外側支腦橋背側分支、長旋動脈、中腦外側支組成的中腦下外側吻合血管提供。長旋動脈直接起于基底動脈上段側壁或與旁正中動脈共干，1～2支占85%，15%由小腦上動脈發出，繞腦橋腹側上部向外后走行，常分細支于腦橋外側后區，穿入腦橋，與小腦上動脈橋支吻合，終支分布至結合臂。有學者研究提示，基底動脈干左右穿支動脈數量無明顯差異［20，22］。 總之，腦橋大部分即腹、背側和外側，由基底動脈干穿支主供，同時小腦前下、上動脈也參與供應腦橋外側、背側和小腦，但通常將它們視為基底動脈長旋支。關于基底動脈頭端，后交通和小腦上動脈以及腳間池處分出的雙側大腦后動脈一起形成腳間窩支，后交通和小腦上動脈發出穿支供應丘腦，相關文獻對此已有詳盡報道，在此不贅述。前兩者于頭端和起始部發出2～5支和1～2支穿支動脈，互相吻合一起傳入腳間窩，由此供應部分腹側中腦。鑒于中腦其它位置血供與基底動脈本身發出的穿支動脈關系不大，便不逐一介紹。有學者研究報道，許多穿支血管癥狀均于腦干、間腦、中央半球區域梗死后出現［23］。

3　基底動脈穿支影像學及術前預防

穿支動脈眾所周知，然而影像學檢查并不能很可靠地顯示這些潛在的側支循環，因為這些穿支直徑約為383 μm，CTA或MRA很難顯示。穿支動脈閉塞所致顱內梗死中，小的穿支閉塞可能引起2～15 mm腔隙性梗死，較大穿支閉塞可能導致腦實質廣泛缺血灶，這在MRI上可予觀測［24］。DSA為血管性疾病臨床診斷金標準?；讋用}穿支顯示的主要證據在于血管中注入對比劑后，可直觀觀察到血管內具體情況，如血管代償和血流方向等。但DSA檢查受對比劑劑量影響，可引起不完全顯影或延遲顯影；造影機本身對小穿支分辨率限制等因素，使得對解剖特征細節顯示產生一定困難；現有文獻報道中很少有DSA描述穿支動脈情況，且該項檢查費用昂貴［25-27］。

臨床上基底動脈穿支一旦損傷，即引起嚴重癥狀。 Saba 等［28］、Batty 等［29］報道，患者心腦血管事件發生與問題血管管壁特征及其臨床癥狀密切相關。因此，如何通過DSA顯示穿支動脈值得研究。近年來，新一代造影設備能某種程度上檢測出小的腦橋動脈的主要解剖特征。Kang等［30］采用高磁場MRI即可發現類似血管。最新一代DSA系統具備更高空間分辨率，其2 K圖像具有2 480×1 920像素，平板探測器陣列為32 cm×32 cm，像素大小甚至可達308 μm×308 μm，間距小至 154 μm×154 μm，且在3 D旋轉造影和重建技術上掃描延長至5 s，可在自動旋轉下獲得133幀對比增強圖像，而掃描平均有效劑量僅為0.9 mSv。一些研究顯示，高分辨率模式下平板探測器空間分辨率可為3.01 p/mm或1.5 l p/mm［31］。3D旋轉造影所獲原始圖像通過后處理工作站分析，可實現容積再現（VR）、多平面重建（MPR）、最大密度投影（MIP）等。通常MPR層厚為0.1 mm、MIP層厚為6～10 mm、雙色窗技術和閾值調整VR，均可用于小血管分析。 Lescher等［32］研究顯示3D旋轉造影及其重建與常規造影相比，能更好更早地顯示長短旋動脈和腦橋穿支動脈，患者所受輻射劑量更低。

顯示更小的腦橋穿支動脈要求更薄層厚，約為3 mm，而MPR層厚可更好地顯示基底動脈小分支基本解剖結構，這是因為這些穿支一般走行向下彎曲，朝向腦橋，采用更厚層重建反而引起小血管造影空間分辨率下降，一些小血管無法從重疊中顯示出并正確分布。同樣在VR技術中，通過個性化閾值水平調整可提高圖像處理能力，這對穿支動脈顯示提供了更大可能性。因此，相比2K圖像單幀系列，3D旋轉造影連續采集可提供更多可靠的血管圖像，3D重建能使更小穿支從重疊中顯影。Lescher等［32］研究顯示，3D旋轉造影及其重建能夠有效顯示腦干穿支血管，旋動脈和穿支動脈間側支循環通路偶爾會檢測到。未來在支架植入術前和動脈瘤治療前，通過基底動脈穿支影像學數據評估治療風險很有必要。

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