未破裂后交通動脈瘤三維DSA圖像下動脈瘤形態及血流動力學特點分析

王 輝，劉 珍，李 鋼

顱內動脈瘤是一類常見的血管性疾病，主要是由于局部血管異常性改變引起腦血管瘤樣突起，具有發病率高、致死(殘)率高的特點。后交通動脈瘤(posterior communicating artery，PCoA)發病率高達60%[1]。臨床上常見自發性蛛網膜下腔出血為特發性初期癥狀，蛛網膜下腔出血極易導致腦血管痙攣、腦水腫、腦梗死、積水等病理性變化，據國內外最新研究報告稱，因顱內動脈瘤破裂造成蛛網膜下腔出血的發病率為0.6/萬人，而未破裂動脈瘤的人群患病率為2%[2]。如出血早期未得到有效治療，則出血致死率、致殘率高達80%以上。而其中動眼神經麻痹被臨床上認為是PCoA破裂的重要臨床表征，研究發現病人血流動力學改變情況能夠作為顱內動脈瘤破裂的一個重要評定因素[3]。由此，本研究主要分析未破裂后交通動脈動脈瘤三維數字減影血管造影技術(DSA)圖像下動脈瘤形態及血流動力學特點，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2015年7月—2016年7月于海南省第三人民醫院神經介入科收治并確診為未破裂單發PCoA的病人80例，其中男22例，女58例；年齡35～72(60.1±7.4)歲。納入研究人員均簽署知情同意書，本研究經醫院倫理委員會審批同意。

1.2 納入標準 ①符合囊性、單發PCoA動脈瘤臨床診斷標準；②經CT診斷證實病人無蛛網膜下腔出血傾向；③病人知情同意，并簽署知情同意書。

1.3 排除標準 ①經DSA或(和)CT檢查確診為顱內動脈瘤破裂并證實蛛網膜下腔出血；②具有典型蛛網膜下腔出血臨床表現；③未簽署知情同意書不能配合進行相關檢查；④存在其他內分泌系統疾病；⑤伴有嚴重合并癥。

1.4 分組方法 按照臨床癥狀進行分組，①無癥狀組：病人無明顯臨床癥狀，可伴有輕度頭痛、頭暈；②動眼神經麻痹組：病人反復出現重影復視、上眼瞼下垂、眼球歪斜并伴有運動方向障礙，患側對光及調節反射消失；③其他臨床癥狀組：包括視物模糊、視力下降，肢體麻木、力弱、感覺障礙，面神經麻痹，言語不清，吞咽困難，一過性意識喪失。按照病人主要臨床癥狀分成無癥狀組40例、動眼神經麻痹組17例及其他臨床癥狀組23例。

1.5 方法 采用三維DSA圖像進行血流動力學測定，采用Matlab分析惠普Z820圖形工作站得出的數值進行模擬。通過三維數字DSA獲取病人動脈瘤所在位置的三維數據圖，通過軟件進行處理，最終獲得動脈瘤基礎數據形態，并能夠初步計算動脈瘤長徑、腫瘤頸寬度、表面積、體積等。最后，采用數值模擬方法，計算血流作用于血管壁的動力學效應，進而獲得血流動力學參數。

1.6 觀察指標 運用ANSYS軟件分析處理，計算血管壁切應力(WSS)=動脈瘤WSS/載瘤動脈WSS；血管壁切應力震蕩因子(OSI)及低血管壁切應力面積百分比(LSA)。

2 結 果

2.1 3組臨床資料比較 3組病人年齡、性別、吸煙史、飲酒史、高血壓病史比較，差異無統計學意義(P>0.05)。詳見表1。

表1 3組臨床資料比較

2.2 3組動脈瘤形態比較 3組徑頸比比較差異有統計學意義(P<0.05)，其中動眼神經麻痹組明顯高于無癥狀組及其他臨床癥狀組。而3組側壁/分叉型、子瘤、最大徑、瘤頸寬度、表面積及體積比較差異無統計學意義(P>0.05)。詳見表2、表3。

表2 3組動脈瘤一般形態比較

表3 3組動脈瘤體積形態比較

與無癥狀組、其他臨床癥狀組比較，1)P<0.05

2.3 3組動脈瘤血流動力學比較 3組比較LSA、WSS差異有統計學意義(P<0.05)，其中動眼神經麻痹組WSS低于無癥狀組及其他臨床癥狀組(P<0.05)，而LSA高于無癥狀組及其他臨床癥狀組(P<0.05)，3組OSI比較差異無統計學意義(P>0.05)。詳見表4。

表4 3組動脈瘤血流動力學比較

與無癥狀組、其他臨床癥狀組比較，1)P<0.05

3 討 論

顱內動脈瘤具有高致死率、高致殘率，是一類病因及發病機制尚未明確的腦血管疾病，目前研究顯示，環境及遺傳是其發病的高危因素，可最終導致動脈瘤發生、發展直至破裂。文獻報道稱，動脈瘤破裂風險在腦血管意外中占1%左右[4]。其中，動脈瘤發生部位是顱內動脈瘤破裂的重要影響因素之一，后交通動脈瘤破裂概率最大。

有報道稱，伴動眼神經麻痹的后交通動脈瘤是后交通動脈瘤即將破裂的先兆，從出現瞳孔散大到動脈瘤破裂一般不超過1個月[5]。因此研究伴有動眼神經麻痹的未破裂后交通動脈瘤形態及血流動力學特點為臨床判定后交通動脈瘤風險因素提供依據。

后交通動脈瘤的大小即腫瘤瘤體的最大徑一直以來被認為是影響未破裂動脈瘤的重要因素，一般來講動脈瘤趨向破裂的概率與體積呈正相關，體積越大、長徑越大動脈瘤破裂的風險就越趨于高危[6]。國內外多項循證醫學證實，顱內動脈瘤瘤徑在10 mm以下破裂出血率在0.05%左右，而10 mm以上在1.00%左右，因此部分學者認為10 mm是動脈瘤發生破裂的臨界值[7]。然而近年來隨著對腦動脈瘤的研究不斷深入，有部分隊列研究表明，由于后交通動脈瘤的位置相對特殊，因而瘤體長徑并非評估后交通動脈瘤破裂風險的直接影響因子[8]。本研究結果顯示，動眼神經麻痹組最大徑均值為7.75 mm，較無癥狀組5.21 mm及其他臨床癥狀組5.76 mm高，但3組間比較差異無統計學意義。因此從研究結果可以看出，后交通動脈瘤的瘤體最大徑大小與臨床癥狀無明顯關聯。

由于最大徑只能從單一方向上對瘤體形態進行描述且具有一定的偏倚，進而研究納入徑頸比來評估動脈瘤的整體形態，以獲得更加完善的比對資料。國內外動物模型研究認為，徑頸比可以充分描述瘤體內血流的模式形態，而后續臨床試驗研究證實，當徑頸比達到1.6時，瘤體頂部血流減緩，甚至出現血流停滯的現象，而徑頸比達到1.6以上時，動脈瘤破裂的概率達80%，而經頸比在1.6以下時90%的動脈瘤未發生破裂，因此徑頸比1.6為預測動脈瘤破裂的臨界值[9]。本研究發現，伴動眼神經麻痹組未破裂后交通動脈瘤徑頸比均值為1.75，超出臨界值，3組徑頸比比較差異有統計學意義，其中動眼神經麻痹組明顯高于無癥狀組及其他臨床癥狀組。其可能由于徑頸比高的后交通動脈瘤的形態較為瘦狹，對動眼神經壓迫性增高，同時瘤體頂部血流可能存在停滯，兩者相互作用極易造成瘤體血栓形成并加重瘤體壁炎癥反應，加重動脈瘤瘤體壁退化，使得動脈瘤的破裂風險明顯增高。

本實驗在三維DSA模擬成像的基礎上對瘤體徑頸比與病人癥狀之間的關系進行了研究，但是對瘤體的血流動力學情況無法進行了解。臨床血流動力學研究證實，低WSS將可能提示后交通動脈瘤的破裂風險明顯升高，因此通過模擬計算WSS、LSA及OSI對瘤體血流動力學情況進行了研究。臨床循證醫學數據表明，在后交通動脈這個特殊位置，WSS過低是腫瘤破裂的唯一有效預測因子[10]。而通過后續臨床研究證實，LSA過高也同樣是動脈瘤破裂的高危因素，兩者同時發揮影響作用[11]。國內相關研究發現，伴動眼神經麻痹的未破裂后交通動脈瘤與一般資料相同的已破裂動脈瘤進行對比得出，未破裂組的WSS更低[12-14]。研究結果顯示，伴有動眼神經麻痹的未破裂后交通動脈瘤相比無此類癥狀的病人WSS更低而LSA更高?？赡苡捎诹鲶w內血流速度降低甚至產生停滯或形成栓塞，最終導致局部產生過低的WSS，繼而加重動脈瘤瘤壁的炎性反應，最終導致動脈瘤破裂。

以上結果發現，高徑頸比是動眼神經麻痹組后交通動脈瘤的明顯形態學特點，其血流動力學特征為低WSS及高LSA。因此WSS、LSA及OSI為動脈瘤破裂的高危風險因子。

本研究仍具有一定的局限性：①由于動眼神經麻痹組樣本量較少，3組最大徑均在臨界值以下，且3組比較差異無統計學意義，因此不能完全認為最大徑不是瘤體破裂的高危風險因素之一；②由于樣本量有限，動脈瘤瘤體大小與動眼神經麻痹之間的關系仍有待進一步大樣本數據調查研究。

綜上所述，雖然顱內動脈瘤的病程發展尚無明確研究證實，動脈瘤破裂的影響因素尚無法提供有效的臨床循證證據。但隨著影像及建模技術的不斷發展，將來可以對動脈瘤的破裂風險因素提供更加有效的風險因素分析。