李修珍,紀文軍,康慧斌,吳日樂,劉愛華
動脈夾層又稱動脈剝離,是指動脈內膜撕脫導致血液流入血管壁內形成壁內血腫,當累及內膜與中膜時,可導致血管腔狹窄或閉塞,若血液進入外膜下時,動脈壁膨出,可形成夾層動脈瘤[1]。動脈夾層最初作為主動脈疾病而受關注,后來發(fā)現(xiàn)頸動脈、椎動脈及顱內動脈亦有發(fā)生[1]。頸內動脈系統(tǒng)夾層年發(fā)病率為2.5/10萬~4/10萬,椎-基底動脈系統(tǒng)夾層年發(fā)病率為1/10萬~1.5/10萬[1],男女發(fā)病率無明顯差別。顱內動脈夾層通常發(fā)生于35~50歲,以40~50歲多見,是青年卒中的常見原因,約占中青年缺血性卒中的20%[2-3]。顱外段的夾層以頸動脈系統(tǒng)多見,顱內動脈夾層以椎基底動脈系統(tǒng)多見。動脈夾層和夾層動脈瘤可引起缺血和出血等嚴重癥狀,臨床發(fā)病率逐漸增加,越來越受到關注,現(xiàn)將顱內外動脈夾層及夾層動脈瘤的發(fā)病機制綜述如下。
顱內外動脈夾層可分為自發(fā)性及外傷性,多數(shù)是自發(fā)性,少數(shù)有一定病因,但其病因目前不甚明確。自發(fā)性顱內外動脈夾層可能存在先天性的血管壁結構異常[4]和遺傳上的缺陷,如結締組織病、肌纖維發(fā)育不良、顱內血管壁囊性中層壞死、常染色體顯性遺傳多囊腎、馬方綜合征、Ehlers-Danlos綜合征等;另外研究表明,偏頭痛、感染、高血壓、高同型半胱氨酸、動脈粥樣硬化、抗胰蛋白酶缺乏、口服避孕藥物與腦動脈夾層發(fā)病呈正相關[5-8]。外傷性腦動脈夾層病因,包括嚴重及輕微外傷,其中包括醫(yī)源性,如頸部直接外傷,游泳、瑜伽等體育活動,劇烈咳嗽、頸椎推拿按摩,均以頸部的過度伸拉、旋轉及側傾為特點,與顱內外動脈夾層的發(fā)病有關[9]。
2.1 顱內外動脈的解剖特點 與顱外段同等大小的動脈相比,顱內動脈壁更薄,只有單層的內彈力膜(內彈力板),中膜層和外膜層均較薄,且缺少外彈力膜[10]。內彈力板,主要成分是彈力纖維,是顱內動脈壁的最重要的支撐結構,顱內動脈內膜的彈力纖維較少,且外膜僅包含幾個小彈性纖維。另外,顱內外動脈之間的解剖差異還表現(xiàn)在顱內動脈營養(yǎng)血管的相對貧乏,使浸泡在腦脊液中的外膜從血管滋養(yǎng)管中補充營養(yǎng)的需求減少[10]。顱內動脈游離于腦脊液中,被神經(jīng)組織包繞,缺少支撐結構。血流動力學應力可能是內彈力板重塑、退變和缺失的主要原因[11]。內彈力板一旦破裂,不能再修復[12]。動脈血流引起血管壁震蕩并可能導致內彈力板撕裂。
2.2 發(fā)生機制 從病理機制上看,顱內外動脈夾層發(fā)生的始動因素是內膜撕裂及內彈力板的突然斷裂[13-14]。內膜和內彈力板的不可逆損傷可能是腦動脈夾層形成的病理學基礎[15]。
在某些情況下,損傷發(fā)生于內膜,動脈血液通過內膜撕裂口進入中膜層內,若中膜損傷輕微,夾層剝離部位局限于內膜下層;若中膜廣泛破壞,夾層剝離層面可延伸至中膜和外膜之間[13]。出血可沿血管向兩端縱向擴展,壓迫管腔,導致管腔狹窄,造成遠端腦組織缺血。若中膜壁內血腫向外擴展至外膜下,則可造成動脈瘤性擴張,引起占位效應,如壓迫顱神經(jīng)或腦干;較薄弱的動脈外層和血管周圍組織缺乏支持是夾層動脈瘤易發(fā)生破裂的原因,破裂后造成蛛網(wǎng)膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)[16]。
自發(fā)性動脈壁內血腫形成,可能是動脈夾層發(fā)生的另一種機制,不應被忽視[14,17-18]。壁內血腫一旦形成,將決定腦動脈夾層的轉歸,與病變管腔的繼發(fā)改變和臨床過程密切相關[19-20]。壁內血腫持續(xù)生長可引起內膜撕裂,與管腔再通,血腫成分可能受到血流的沖擊,引起腦栓塞[19];若外膜破裂可發(fā)生SAH;累及分支血管可引起局灶性腦梗死癥狀[19]。
顱內外動脈夾層的病理發(fā)展呈現(xiàn)動態(tài)變化過程。Krings等[19]提出血液通過內膜撕裂口進入內膜下隙,可引起血管壁全層破裂出血;如果外膜完整,則可能形成壁內血腫。壁內血腫一旦形成,將決定腦動脈夾層的轉歸。壁內血腫如果與真腔再通,可能受到循環(huán)血流的沖洗,導致遠端栓塞。如果壁內血腫在動脈壁內持續(xù)生長,壁本身不斷擴張,可能引起真腔狹窄。持續(xù)生長的壁內血腫可能導致硬膜內夾層所發(fā)出的穿支發(fā)生閉塞,引起局灶性缺血。慢性生長的壁內血腫可能發(fā)生機化,新生滋養(yǎng)血管形成,反復發(fā)生出血剝離,可以形成部分血栓化的巨大動脈瘤[21],也呈巨長型夾層動脈瘤[15]。
2.3 病理分類 目前關于顱內外動脈夾層及夾層動脈瘤尚無統(tǒng)一的組織病理學分類。最近有國外報道,可根據(jù)解剖學損傷模式將顱內外動脈夾層分為4類:①內膜瓣:內膜撕裂無血栓形成,內膜損傷范圍較小,癥狀輕微僅表現(xiàn)為頭頸部疼痛;②內膜瓣伴內膜下或腔內血栓形成:內膜缺失范圍較大,循環(huán)血液中的血小板被激活聚集內皮下組織,內膜瓣下形成血栓可能延伸入管腔內;③瘤樣擴張:動脈壁缺失延伸至外膜下間隙,形成動脈瘤樣擴張,瘤內可有渦流形成,瘤壁由外膜下層構成;④壁內血腫:中膜內出血引起管腔狹窄[18]。
近年來,動脈夾層和夾層動脈瘤的病例生理機制的研究主要依賴影像學檢查的發(fā)展和進步[22,24-25],特別是高分辨率磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)的出現(xiàn)為顱內外動脈夾層和夾層動脈瘤診斷及病理生理機制的理解提供新的方向[24-25]。
數(shù)字減影血管造影(digital subraction angiography,DSA)檢查目前仍然是診斷動脈夾層和夾層動脈瘤的“金標準”[22-23],可提示雙腔征、鼠尾征,其典型征象有線珠征、玫瑰花征、單純梭形膨大及假腔內造影劑滯留[22-23]。線珠征是最常見DSA征象,其實質是夾層局部擴張結合遠端或近端狹窄。雙腔征是有確診意義的典型征象,是由血管內真腔和夾層所在的假腔構成,但并不常見。玫瑰花征罕見,由分葉狀動脈瘤構成。鼠尾征是節(jié)段性真腔受壓狹窄的表現(xiàn)[22]。這些影像學表現(xiàn),都是“間接征象”,可幫助理解動脈夾層的發(fā)生和發(fā)展。然而,高分辨磁共振T1加權像(T1weighted imaging,T1WI)可清楚顯示動脈真腔、增厚的血管壁及慢性期的壁間血腫,T2加權像(T2-weighted imaging,T2WI)可顯示內膜瓣[22,24-25]。內膜瓣為診斷夾層的“直接證據(jù)”,但與雙腔征一樣不常見。較常見MRI征象是T1WI和T2WI加權像上的動脈壁上新月狀、袋狀或環(huán)狀的異常信號影,信號高低取決于血腫形成時間[22]。MRI對夾層及夾層動脈瘤的診斷不局限于夾層局部,還可顯示整個供血區(qū)域的缺血性病變。小腦、腦干等部位梗死灶或低灌注影響可間接提示顱內夾層動脈瘤或動脈夾層,尤其是對不伴有動脈粥樣硬化及明顯血管狹窄的年輕患者[22]。
綜上所述,顱內外動脈夾層及夾層動脈瘤是多種因素共同作用的結果,病因及病理機制目前仍不完全清楚。相信隨著MRI、DSA等影像學技術的進步,顱內外動脈夾層和夾層動脈瘤的檢出率會不斷提高;隨著動脈模型的建立、分子生物學的研究,病因學及病理生理機制將更明確。
1 Schievink WI.Spontaneous dissection of the carotid and vertebral arteries[J].N Engl J Med,2001,344:898-906.
2 Kim BM,Kim SH,Kim DI,et al.Outcomes and prognostic factors of intracranial unruptured vertebrobasilar artery dissection[J].Neurology,2011,76:1735-1741.
3 Mizutani T.Natural course of intracranial arterial dissections[J].Neurosurg,2011,114:1037-1044.
4 Touzé E,Oppenheim C,Trystram D,et al.Fibromuscular dysplasia of cervical and intracranial arteries[J].Stroke,2010,5:296-305.
5 Rist PM,Diener HC,Kurth T,et al.Migraine,migraine aura,and cervical artery dissection:asystematic review and meta-analysis[J].Cephalalgia,2011,31:886-896.
6 Grond-Ginsbach C,Giossi A,Aksay SS,et al.Elevated peripheral leukocyte counts in acute cervical artery dissection[J].Eur J Neurol,2013,20:1405-1410.
7 Divjak I,Slankamenac P,Jovi?evi? M,et al.Factors predisposing to cervical artery dissection[J].Med PregI,2011,64:198-201.
8 Debette S,Metso T,PezziniA,et al.Association of vascular risk factors with cervical artery dissection and ischemic stroke in young adults[J].Circulation,2011,123:1537-1544.
9 Maroon JC,Gardner P,Abla AA,et al.Golfer's stroke:Golf-induced stroke from cervical artery dissection[J].Surg Neurol,2007,67:163-168.
10 Portanova A,Hakakian N,Mikulis DJ,et al.Intracranial vasa vasorum:insights and implications for imaging[J].Radiology,2013,267:667-679.
11 Wong LC,Langille BL.Developmental remodeling of the internal elastic lamina of rabbit arteries:effect of blood flow[J].Circ Res,1996,78:799-805.
12 Mitchell GM,McCann JJ,Rogers IW,et al.A morphological study of the long-term repair process in experimentally stretched but unruptured arteries andveins[J].Br J Plast Surg,1996,49:34-40.
13 Mizutani T,Kojima H,Asamoto S,et al.Pathological mechanism and three-dimensional structure of cerebral dissecting aneurysms[J].J Neurosurg,2001,94:712-717.
14 Park KW,Park JS,Hwang SC,et al.Vertebral artery dissection:natural history,clinical features and therapeutic considerations[J].J Korean Neurosurg Soc,2008,44:109-115.
15 Mizutani T,Kojima H.Clinicopathological features of non-atherosclerotic cerebral arterial trunk aneurysms[J].Neuropathology,2000,20:91-97.
16 Ro A,Kageyama N.Pathomorphometry of ruptured intracranial vertebral arterial dissection:adventitial rupture,dilated lesion,intimal tear,and medial defect[J].J Neurosurg,2013,119:221-227.
17 Bachmann R,Nassenstein I,Kooijman H,et al.Spontaneous acute dissection of the internal carotid artery:high-resolution magnetic resonance imaging at 3.0 tesla with a dedicated surface coil[J].Invest Radiol,2006,41:105-111.
18 Fusco MR,Harrigan MR.Cerebrovascular dissections-a review part I:Spontaneous dissections[J].Neurosurgery,2011,68:242-257.
19 Krings T,Choi IS.The Many Faces of Intracranial Arterial Dissections[J].Interv Neuroradiol,2010,16:151-160.
20.Ahn SS,Kim BM,Suh SH,et al.Spontaneous Symptomatic Intracranial Vertebrobasilar Dissection:Initial and Follow-up Imaging Findings[J].Radiology,2012,264:196-202.
21 Krings T,Alvarez H,Reinacher P,et al.Growth and rupture mechanism of partially thrombosed aneurysms[J].Interv Neuroradiol,2007,13:117-126.
22 楊博文,許崗勤.椎基底動脈夾層動脈瘤診斷與研究治療進展[J].中華實用診斷與治療雜志,2015,29:432-437.
23 Neugebauer H,Juttler E.Hemicraniectomy for malignant middle cerebral artery infarction:current status and future direction[J].Int J Stroke,2014,9:460-467.
24 Neuebauer H,Heuschmann PU,Juttler E.Decompressive Surgery for the Treatment of Malignant Infarction of the Middle Cerebral Artery Registry:design and protocols[J].BMC Neurol,2012,12:115.
25 Van der Worp HB,Macleod MR,Kollmar R.Therapeutic hypothermia for acute ischemic stroke:ready to start large randomized trial?[J].Cereb Blood Flow Metab,2010,30:1079-1093.