后循環(huán)動(dòng)脈瘤治療的相關(guān)研究進(jìn)展

趙志宇，丁新民，王曉龍，韓利，托元釗

(1.山西醫(yī)科大學(xué),太原 030012； 2.山西醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院神經(jīng)外科，太原 030012)

顱內(nèi)動(dòng)脈瘤在人群中的發(fā)病率為1%～6%，動(dòng)脈瘤破裂出血后早期病死率為25%～50%，嚴(yán)重威脅人類生命健康；其中，后循環(huán)動(dòng)脈瘤約占顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的10%，而椎動(dòng)脈和小腦下后動(dòng)脈(posterior inferior cerebellar artery，PICA)是顱內(nèi)后循環(huán)動(dòng)脈瘤的好發(fā)部位[1]。PICA是椎動(dòng)脈顱內(nèi)段發(fā)出最大且最具臨床意義的分支，呈高度多樣化，位置深、顯露困難，手術(shù)空間有限，且PICA中夾層動(dòng)脈瘤或梭形動(dòng)脈瘤多見，治療極為困難[2-3]。目前，腦血管疾病的顯微手術(shù)治療主要包括夾閉、孤立、阻塞載瘤血管、切除動(dòng)脈瘤以及各種旁路移植術(shù)，近年的研究主要集中于血管內(nèi)介入治療[2]。與其他顱內(nèi)動(dòng)脈相比，PICA和椎動(dòng)脈與顱神經(jīng)的關(guān)系更復(fù)雜，單一的治療方法有時(shí)無法解決所有問題。血管重構(gòu)結(jié)合動(dòng)脈瘤孤立或切除是目前治療夾層動(dòng)脈瘤的最佳方式，但具有手術(shù)技術(shù)要求高、動(dòng)脈分離困難且吻合時(shí)間長等缺點(diǎn)。目前消除動(dòng)脈瘤的同時(shí)盡力保留載瘤動(dòng)脈血供臨床已達(dá)成一定共識(shí)。而通過顱內(nèi)血管的三維模型重建，應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)(computational fluid dynamics，CFD)進(jìn)行旁路移植術(shù)后血流動(dòng)力學(xué)的定量研究，在后循環(huán)旁路移植領(lǐng)域研究較少，但此法可以指導(dǎo)臨床最優(yōu)手術(shù)方式的選擇[4]。現(xiàn)就后循環(huán)動(dòng)脈瘤治療的相關(guān)研究進(jìn)展予以綜述。

1 椎動(dòng)脈和PICA的相關(guān)解剖

椎動(dòng)脈由鎖骨下動(dòng)脈第一段發(fā)出，左右各一，沿前斜角肌內(nèi)側(cè)上行，穿上六位頸椎橫突孔，經(jīng)枕骨大孔上升至顱內(nèi)后，兩條椎動(dòng)脈在腦橋下緣匯合，形成一條粗大的基底動(dòng)脈，即通常所稱的椎-基底動(dòng)脈系統(tǒng)。基底動(dòng)脈至中腦又分為兩條大腦后動(dòng)脈，供應(yīng)大腦后2/5的血液，包括枕葉、顳葉的基底面及丘腦等。椎-基底動(dòng)脈在小腦和腦橋的分支，供應(yīng)小腦和腦橋的血液。兩條大腦前動(dòng)脈由前交通支連接，兩側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈與大腦后動(dòng)脈由后交通支連接，構(gòu)成腦底動(dòng)脈環(huán)，當(dāng)此環(huán)的某處出現(xiàn)血液循環(huán)障礙時(shí)，處于環(huán)內(nèi)的血管可互相調(diào)節(jié)供應(yīng)。

PICA從椎動(dòng)脈起點(diǎn)到其終末分支可分為5段，即延髓前段、延髓外側(cè)段、延髓扁桃體段、膜帆扁桃體段和皮質(zhì)段。Lister等[3]將延髓前段、延髓外側(cè)段定義為PICA的近段，其他為遠(yuǎn)段，供應(yīng)腦干的穿通動(dòng)脈大多來自近段；椎動(dòng)脈在舌咽神經(jīng)、迷走神經(jīng)、副神經(jīng)和舌下神經(jīng)前走行，PICA從椎動(dòng)脈發(fā)出后，近端走行于上述神經(jīng)間或周圍，且常被拉長或扭曲。

2 后循環(huán)動(dòng)脈瘤的治療

2.1顱外-顱內(nèi)旁路移植術(shù) 20世紀(jì)70年代末，枕動(dòng)脈-PICA旁路移植術(shù)作為后循環(huán)最常見的顱外-顱內(nèi)旁路移植術(shù)已被用于PICA重構(gòu)，對(duì)于累及PICA起點(diǎn)的椎動(dòng)脈梭形動(dòng)脈瘤以及不適合手術(shù)夾閉或血管內(nèi)栓塞巨大、復(fù)雜的椎動(dòng)脈-PICA和PICA動(dòng)脈瘤，枕動(dòng)脈-PICA旁路移植術(shù)是理想選擇[5-6]。PICA的尾袢是公認(rèn)的枕動(dòng)脈-PICA旁路移植最佳接受部位，PICA的尾袢內(nèi)下方具有足夠的術(shù)中操作空間，可以減少小腦扁桃體的牽拉，有助于吻合操作[7]。尾袢的形狀為提升受體血管提供了合適的位置，以便使手術(shù)區(qū)域變淺。Lister等[3]描述了PICA缺失尾袢的2個(gè)解剖變異，兩者均直排列。Macchi等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在80個(gè)尸頭標(biāo)本中，約28%缺乏尾袢。對(duì)于PICA有顯著解剖變異的患者，在無尾袢的情況下PICA的延髓外側(cè)段和膜帆扁桃體段是目前最佳的替代吻合部位，但由于手術(shù)窗狹窄、操作位置變深以及較不利的手術(shù)方位，枕動(dòng)脈-PICA旁路移植術(shù)的技術(shù)難度增加；另外，由于PICA的延髓外側(cè)段和膜帆扁桃體段與硬腦膜表面的距離增加手術(shù)更具挑戰(zhàn)性，為了更好地暴露延髓外側(cè)段和膜帆扁桃體段，避免額外地牽拉小腦，手術(shù)軌跡需要更多轉(zhuǎn)向側(cè)方和前方[5,9-10]。近期研究發(fā)現(xiàn)，硬膜外椎動(dòng)脈-枕動(dòng)脈旁路移植術(shù)是一種微創(chuàng)有效的后循環(huán)術(shù)式，為椎基底血管提供了充足的血流量，節(jié)省了開顱時(shí)間，避免了深部的吻合，拓寬了缺血后循環(huán)旁路移植術(shù)的適用范圍[11]。

由于手術(shù)空間深且狹窄，枕動(dòng)脈-PICA旁路移植術(shù)被認(rèn)為是一種具有挑戰(zhàn)性的手術(shù)方法，與前循環(huán)旁路移植術(shù)相比，枕動(dòng)脈-PICA旁路移植術(shù)后橋血管阻塞和圍手術(shù)期并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高，手術(shù)成功率為60%～80%[12]。因此，通過多層肌肉獲取枕動(dòng)脈復(fù)雜的路徑、詳細(xì)的術(shù)前計(jì)劃以及深度手術(shù)中足夠的術(shù)中操作空間對(duì)于手術(shù)成功至關(guān)重要。

2.2顱內(nèi)-顱內(nèi)旁路移植術(shù) 顱內(nèi)-顱內(nèi)旁路移植術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于不需要外來血管。早在1991年就有學(xué)者在治療椎動(dòng)脈-PICA連接處的夾層動(dòng)脈瘤時(shí)應(yīng)用了PICA-PICA側(cè)側(cè)吻合技術(shù)，PICA-PICA側(cè)側(cè)吻合技術(shù)可作為椎動(dòng)脈-PICA、延髓前段、延髓外側(cè)段及延髓扁桃體段尾袢近端夾層動(dòng)脈瘤的備選方案[13]。Durward[14]于1995年報(bào)道了PICA-椎動(dòng)脈旁路移植術(shù)，其可作為PICA累及延髓前段、延髓外側(cè)段夾層動(dòng)脈瘤的備選方案。Abla等[15]在研究中報(bào)道了動(dòng)脈瘤切除后血管再吻合的方法，可作為延髓外側(cè)段、延髓扁桃體段及膜帆扁桃體段夾層動(dòng)脈瘤的備選方案。

PICA-PICA旁路移植術(shù)是相對(duì)容易操作的顱內(nèi)-顱內(nèi)旁路移植術(shù)式。PICA-PICA旁路移植術(shù)需要具有足夠大且彼此靠近的雙側(cè)尾袢，PICA的尾袢應(yīng)在無張力情況下拉近并連接在一起，對(duì)側(cè)供體PICA的口徑應(yīng)等于或大于同側(cè)PICA，動(dòng)脈切開長度應(yīng)為PICA直徑的2～3倍，以確保吻合口通暢及充足的血供[16]。然而，PICA-PICA旁路移植術(shù)在技術(shù)上較端側(cè)吻合術(shù)更困難，如果手術(shù)失敗，則將損傷正常的雙側(cè)PICA。若PICA間距<4 mm，由于尾袢附近存在重要的穿支動(dòng)脈，強(qiáng)行吻合可導(dǎo)致動(dòng)脈壁或動(dòng)脈扭結(jié)閉塞穿通動(dòng)脈破裂[15,17]。目前，PICA-椎動(dòng)脈V4段近端再植可能是顱內(nèi)-顱內(nèi)旁路移植術(shù)中最難的術(shù)式，由于V4段位置極深，周圍被后組顱神經(jīng)包圍，即使部分磨除枕髁、擴(kuò)大術(shù)窗，術(shù)后第Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ對(duì)腦神經(jīng)出現(xiàn)并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)也較大。另外，椎動(dòng)脈血管壁較PICA壁厚許多，可能造成壁厚與口徑不匹配，而這種不匹配的情況可能導(dǎo)致吻合口血栓形成并降低通暢率[15]。當(dāng)原位PICA-PICA旁路移植術(shù)或PICA再吻合操作困難時(shí)，PICA-椎動(dòng)脈旁路移植術(shù)可作為替代方案。

動(dòng)脈瘤切除后的端端吻合術(shù)是一種操作容易、再通率高且接近術(shù)前解剖結(jié)構(gòu)的術(shù)式，符合這種術(shù)式應(yīng)用的動(dòng)脈瘤通常是指夾層或梭形、中等大小且無遠(yuǎn)端分支的PICA動(dòng)脈瘤。端端吻合的縫合較其他技術(shù)吻合口短、縫合次數(shù)少、吻合速度相對(duì)更快，吻合必須旋轉(zhuǎn)動(dòng)脈以顯現(xiàn)縫合，可以通過移動(dòng)臨時(shí)血管阻斷夾為深縫合提供一些張力[15]。對(duì)于暴露受限的動(dòng)脈瘤，采用此方法吻合較困難。

2.3血管介入治療 血管介入治療包括單純栓塞、純支架、球囊輔助栓塞、支架輔助栓塞、分流支架輔助栓塞或圈阻塞載瘤血管等，其中單純支架、支架輔助栓塞、分流支架輔助栓塞、球囊輔助栓塞作為可以保留載瘤血管的血管內(nèi)治療方式常被應(yīng)用于臨床[18-24]。PICA作為后循環(huán)動(dòng)脈瘤的好發(fā)部位，治療以外科手術(shù)為主。近年來，隨著介入技術(shù)的飛速發(fā)展，血管內(nèi)治療為PICA動(dòng)脈瘤的治療提供了更多的選擇，但PICA動(dòng)脈瘤的血管內(nèi)治療具有諸多限制和挑戰(zhàn)。目前，對(duì)于PICA夾層動(dòng)脈瘤的血管內(nèi)治療主要采用單純栓塞和彈簧圈阻塞載瘤血管，但同時(shí)也阻塞了PICA血流，容易誘發(fā)延髓和小腦缺血。因此，支架輔助栓塞、分流支架輔助栓塞等可以重構(gòu)載瘤血管血流的血管內(nèi)治療方法不斷被探索。但受PICA直徑、位置、PICA與椎動(dòng)脈夾角以及動(dòng)脈瘤形態(tài)的限制，相關(guān)報(bào)道較少[2]。Srinivasan等[25]在研究中將PICA梭形動(dòng)脈瘤分為3類：①累及椎動(dòng)脈或PICA近端的梭形夾層動(dòng)脈瘤，只可以將支架置于椎動(dòng)脈中，而PICA近端無法置入；②梭形動(dòng)脈瘤的起點(diǎn)距PICA起點(diǎn)足夠遠(yuǎn)，有足夠的支架放置空間(至少5 mm)，但仍累及供應(yīng)延髓的穿通動(dòng)脈，這類動(dòng)脈瘤可以將支架完全置于PICA內(nèi)；③梭形動(dòng)脈瘤位于超過穿通動(dòng)脈發(fā)出處的遠(yuǎn)端PICA。

目前對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤應(yīng)用血管介入治療較多，主要的原因在于通過對(duì)前循環(huán)動(dòng)脈瘤中顯微外科手術(shù)與血管介入治療的對(duì)比發(fā)現(xiàn)血管介入治療效果較好[26-27]。但在臨床中，后循環(huán)動(dòng)脈瘤血管介入治療的預(yù)后不佳，目前也缺乏大樣本的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)。Bohnstedt等[1]提出，分流支架輔助栓塞治療PICA復(fù)雜動(dòng)脈瘤具有巨大潛力，對(duì)于許多PICA動(dòng)脈瘤是一種安全、可行的治療方式，但如果血管內(nèi)治療在技術(shù)上較預(yù)期更困難，應(yīng)考慮手術(shù)；通過文獻(xiàn)回顧發(fā)現(xiàn)，雖然血管內(nèi)手術(shù)與顯微手術(shù)的并發(fā)癥發(fā)生率比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但遠(yuǎn)期預(yù)后(如通過出院6個(gè)月和1年隨訪的神經(jīng)功能恢復(fù)和血管再通情況)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.4最優(yōu)手術(shù)方式的選擇 血管旁路移植重建血運(yùn)的目的主要是預(yù)防缺血性腦卒中的發(fā)生。對(duì)于顱內(nèi)后循環(huán)復(fù)雜動(dòng)脈瘤，血運(yùn)重建在治療動(dòng)脈瘤的同時(shí)，還可預(yù)防延髓背外側(cè)綜合征以及小腦梗死的發(fā)生，但仍有一部分患者于術(shù)后出現(xiàn)受體血管供血區(qū)域的缺血甚至梗死，因此術(shù)后的血管再通尤為重要。血管重構(gòu)伴隨血管幾何特征的改變，并經(jīng)常造成人為損傷，同時(shí)帶來血流擾動(dòng)，引起生物力學(xué)的改變[28-29]。目前已有研究發(fā)現(xiàn)，血流動(dòng)力學(xué)在重建血管通暢中發(fā)揮重要作用[30-31]。

吻合口附近的內(nèi)膜增生是血管重構(gòu)失敗的常見原因[13，32-34]。影響吻合口內(nèi)膜增生開始和進(jìn)展的因素很多，包括移植物與受體動(dòng)脈間的不匹配、手術(shù)損傷、局部血流動(dòng)力學(xué)改變等；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，血流動(dòng)力學(xué)主要是壁面剪切應(yīng)力效應(yīng)，在局部內(nèi)膜增生中發(fā)揮作用[32，35-38]。Ku等[39]研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)膜增生與最大壁面剪切應(yīng)力、平均壁面剪切應(yīng)力及振蕩剪切指數(shù)的倒數(shù)顯著相關(guān)，且呈線性正相關(guān)。壁面剪切應(yīng)力量級(jí)的平均值和脈動(dòng)分量對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的形態(tài)及生化信號(hào)均有顯著影響，可激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路導(dǎo)致內(nèi)膜增生，從而以狹窄的形式減小血液通過的管腔面積，減少血流量，最終導(dǎo)致血栓形成，血管重構(gòu)失敗[40-42]。因此，壁面剪切應(yīng)力的大小、分布以及振蕩剪切指數(shù)等血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)血管重構(gòu)的影響近年來備受關(guān)注。

目前，對(duì)于血流動(dòng)力學(xué)的研究主要集中在確定端側(cè)吻合幾何特征對(duì)壁面剪切應(yīng)力分布的影響方面。Steinman 等[43]對(duì)45°端側(cè)吻合模型流動(dòng)模擬的研究表明，在血管接合處及該處周圍的血管壁，瞬時(shí)壁面剪切應(yīng)力升高。Freshwater等[44]研究發(fā)現(xiàn)，較大的吻合角會(huì)使血管接合處及周圍的血管壁產(chǎn)生更高的壁面剪切應(yīng)力值和流動(dòng)振蕩數(shù)，而剪切應(yīng)力值的大小取決于吻合角度，小角度吻合較大角度吻合更適于減少血管內(nèi)膜增生，降低狹窄發(fā)生率。上述研究中，供體及目標(biāo)血管的中心線均位于同一平面內(nèi)，因此形成了二維平面結(jié)構(gòu)。另有學(xué)者在穩(wěn)態(tài)下以及瞬態(tài)流條件下研究了端側(cè)吻合模型中的三維平面結(jié)構(gòu)，這種情況更接近現(xiàn)實(shí)，結(jié)果顯示與平面模型相比，三維平面結(jié)構(gòu)模型吻合口處及周圍血管壁內(nèi)膜增生的發(fā)生率受壁面剪切應(yīng)力變化的影響更大，同時(shí)平均振蕩壁面剪切應(yīng)力的變化與內(nèi)膜增生也有一定關(guān)聯(lián)[45-46]。Bonert等[47]的研究表明，平行形式的側(cè)側(cè)吻合更適于維持移植物通暢。Frauenfelder等[48]的研究表明，在側(cè)側(cè)吻合中最高壁面剪切應(yīng)力在發(fā)生狹窄血管段中，而不在吻合口附近。

隨著CT、磁共振血管造影和數(shù)字減影血管造影的發(fā)展，已經(jīng)可以進(jìn)行患者顱內(nèi)血管的三維模型重構(gòu)，但還不能進(jìn)行瘤內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)的定量研究，目前的研究多應(yīng)用CFD模擬獲得顱內(nèi)血管血流動(dòng)力學(xué)的信息。CFD已成為目前了解相關(guān)血流動(dòng)力學(xué)特征的重要工具，而計(jì)算機(jī)資源的發(fā)展和數(shù)據(jù)采集的進(jìn)步促進(jìn)了CFD在血流動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用。CFD有助于詳細(xì)預(yù)測(cè)術(shù)后流量和相關(guān)參數(shù)(血流量、壁面剪切應(yīng)力、振蕩剪切指數(shù)等)，在優(yōu)化血管疾病治療方面起決定性作用[4]。結(jié)合上述技術(shù)手段，現(xiàn)階段較為新穎且有效的實(shí)驗(yàn)方法是利用經(jīng)特殊染料灌注的人尸頭標(biāo)本血管，手術(shù)模擬不同的后循環(huán)血管重建手術(shù)，探索供體血管和受體血管直徑、形狀及走形，對(duì)各種旁路移植術(shù)式的重建血管進(jìn)行三維建模；首先將血管壁假設(shè)為剛性體，忽略了壁的擴(kuò)張性，建立基于影像數(shù)據(jù)的三維剛性數(shù)值模型(血管有彈性，血液的流動(dòng)區(qū)域隨著動(dòng)脈壁變形膨脹而發(fā)生改變)，然后再運(yùn)用流體動(dòng)力學(xué)軟件測(cè)定不同血管重構(gòu)模型下的血流量、壁面剪切應(yīng)力、振蕩剪切指數(shù)等相關(guān)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，通過分析各種旁路移植術(shù)術(shù)式帶來的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)變化，選擇最優(yōu)術(shù)式指導(dǎo)臨床治療[4,49-50]。

3 小 結(jié)

目前對(duì)于后循環(huán)動(dòng)脈瘤，血管旁路移植術(shù)和血管內(nèi)血運(yùn)重建均是合理選擇。選擇治療方案時(shí)應(yīng)考慮夾層動(dòng)脈瘤的位置、雙側(cè)椎動(dòng)脈和枕動(dòng)脈的發(fā)育情況、雙側(cè)PICA的距離、PICA的直徑以及PICA與椎動(dòng)脈夾角等，并于術(shù)前仔細(xì)評(píng)估并選取最優(yōu)方案。目前關(guān)于血流動(dòng)力學(xué)與血管重構(gòu)的研究均圍繞冠狀動(dòng)脈或股動(dòng)脈開展，而對(duì)于腦血管血流動(dòng)力學(xué)的研究剛剛起步，研究較少。同時(shí)，由于CFD及血流動(dòng)力學(xué)專業(yè)的特殊性，多專業(yè)跨領(lǐng)域的合作可能成為未來腦血管疾病治療發(fā)展的新方向。