鄭鵬 張亞林
顱內(nèi)動脈瘤(intracranial aneurysms,IAN)的破裂是引起自發(fā)性蛛網(wǎng)膜下腔出血的首要原因。據(jù)調(diào)查,在我國每十萬人中就有兩萬人發(fā)?。?]。在所有的顱內(nèi)動脈瘤中,前交通支動脈瘤(anterior communicating artery aneurysms,ACoAAs)是最容易發(fā)生破裂的,也較常見[2](占全部IAN 的30%~36%),常易導(dǎo)致蛛網(wǎng)膜下腔出血或死亡[3]。
CT 血管造 影(computed tomographic angiography,CTA)現(xiàn)已成為動脈瘤最常見、最簡單、最快捷的檢查方式[4]。本研究回顧性分析前交通支動脈瘤的CTA 形態(tài)學(xué)特征,并分別對其進(jìn)行賦值,然后通過計算該動脈瘤總分來評估其破裂風(fēng)險。
收集2015 年1 月~2019 年12 月南華大學(xué)長沙中心醫(yī)院前交通支動脈瘤患者的臨床及影像學(xué)資料,其中臨床基本特征包括患者年齡、性別、病史(高血壓、糖尿病及吸煙史)。
納入標(biāo)準(zhǔn):(1)確診為前交通支動脈瘤;(2)CTA影像資料完整。
排除標(biāo)準(zhǔn):(1)圖像偽影;(2)病歷資料不全;(3)前交通支動脈瘤顯示極差而影響測量;(4)無法判斷是否存在子囊的動脈瘤。
本研究所收集的246 例患者均行螺旋CT 血管成像檢查(GE Light Speed VCT 64 層螺旋CT機(jī)),其主要掃描參數(shù)為:電壓120 kV,管電流200~240 mA,層厚0.625 mm,層間距0.625 mm,螺距0.875∶1,矩陣512×512,視野22~26 cm,準(zhǔn)直64×0.625 mm,然后將數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重組,獲得該患者的前交通支動脈瘤的三維立體圖像,并在三維圖像上記錄本實驗所需參數(shù):(1)位置(中間、左側(cè)、右側(cè))、(2)瘤體長徑(length,L)、(3)瘤體寬徑(width,W)、(4)瘤頸寬 徑(neck width,Wneck)、(5)瘤體長徑/瘤頸寬徑(aspect ratio,AR)值、(6)瘤體寬徑/瘤頸寬徑(bottleneck factor size ratio,BN)值、(7)是否存在子囊結(jié)構(gòu)。所有需要測量的數(shù)據(jù)均由2 位副主任職稱的放射科醫(yī)師在容積再現(xiàn)(volume rendering,VR)及最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)圖像上進(jìn)行,并保留小數(shù)點后2 位數(shù)。最后,為了綜合前交通支動脈瘤的形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行量化分析,依據(jù)動脈瘤破裂風(fēng)險高低依次將其形態(tài)學(xué)特征賦1 分、2 分、3 分,并最終找到動脈瘤在何種總分時破裂率具有意義。
(1)前交通支動脈瘤位置的判斷標(biāo)準(zhǔn)
雙側(cè)大腦前動脈血管交叉處(即A1 段)為前交通支動脈瘤的好發(fā)部位。本研究將發(fā)生在右側(cè)大腦前動脈A1 段與前交通支動脈交界處動脈瘤定為“右側(cè)”動脈瘤(圖1);發(fā)生在前交通支動脈上的動脈瘤定為“中間”動脈瘤(圖2);發(fā)生在左側(cè)大腦前動脈A1 段與前交通支動脈交界處的動脈瘤定為“左側(cè)”動脈瘤(圖3)。左側(cè)或右側(cè)前交通支動脈瘤作為偏側(cè)動脈瘤[5]。
(2)前交通支動脈L、W、Wneck、AR、BN 的測量
L 是指動脈瘤頂部任何一個部位到瘤頸平面中心的最長距離(瘤頸平面定義為瘤囊與載瘤血管分離的鄰近載瘤血管的平面);W 是指垂直于動脈瘤體長徑的最大值;Wneck是指瘤體與載瘤動脈間最窄處的最大徑。遵循國際未破裂顱內(nèi)動脈瘤研究中動脈瘤的L、W、Wneck大小分類方法,分為≤3 mm 組、3~7 mm、>7 mm 三組[6]。
AR 是指前交通支動脈瘤體長徑與瘤頸寬徑的比值;BN 是指前交通支動脈瘤體寬徑與瘤頸寬徑的比值[7,8]。根據(jù)文獻(xiàn)將AR、BN 值分為≤2 組、2~5 組、>5 三組。
(3)前交通支動脈瘤子囊結(jié)構(gòu)
前交通支動脈瘤體上存在棘狀、囊狀或不規(guī)則狀突起者,定義為該動脈瘤存在子囊。
使用SPSS 22.0 統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)性分析、處理全部數(shù)據(jù),計量資料以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,計數(shù)資料以頻數(shù)表示。兩組間符合正態(tài)分布的計量資料采用獨立樣本t 檢驗;不符合正態(tài)分布的計量資料采用Mann-Whitney U 檢驗;計數(shù)資料比較采用卡方檢驗。以P=0.05 為檢驗水準(zhǔn),P<0.05 認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
本研究的246 例患者共確診275 個前交通支動脈瘤。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析,臨床特征中性別、高血壓、糖尿病、吸煙史在破裂與未破裂的動脈瘤患者間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),而動脈瘤破裂患者的年齡大于未破裂者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
本實驗中發(fā)生于偏側(cè)(右側(cè)+左側(cè))的動脈瘤共計186 個,發(fā)生于中間的前交通支動脈瘤89個,其破裂數(shù)分別為151 個、38 個。根據(jù)統(tǒng)計學(xué)分析,偏側(cè)組的動脈瘤破裂率與中間組相比具有統(tǒng)計學(xué)差異(81.18%比42.70%,均P<0.05),發(fā)生于偏側(cè)的動脈瘤其破裂率高于中間者。
本研究中破裂組與未破裂組瘤體長徑(6.13±2.17 比3.18±2.12)、AR(2.14±0.87 比1.43±0.39)、BN(1.65±0.59 比1.41±0.49)相比均具有統(tǒng)計學(xué)差異(均P<0.05)。前交通支動脈瘤體長徑、AR、BN值越大,其破裂率越高,表明破裂率與其呈正相關(guān)。結(jié)果見表1。
本研究的275 個前交通支動脈瘤中,有子囊結(jié)構(gòu)者破裂率(108/121,89.26%)高于無子囊者(68/154,44.16%),且具有統(tǒng)計學(xué)差異(χ2=13.86,P<0.05)。
本研究為了綜合前交通支動脈瘤的形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行量化分析,依據(jù)動脈瘤破裂風(fēng)險高低依次將其形態(tài)學(xué)特征賦1 分、2 分、3 分,并最終找到動脈瘤在何種總分時破裂率具有意義。具體賦分方法如下:按位置將發(fā)生于中間者賦1 分、偏側(cè)者賦2 分;按L、W、Wneck值大 小分別賦1、2、3 分;按AR、BN 值大小分別賦1、2、3 分;按有無子囊結(jié)構(gòu),無子囊者賦1 分,有子囊結(jié)構(gòu)者賦2 分。最后相加得出總分并根據(jù)總分分組,共計13 組(表2)。
通過實驗結(jié)果可以看出,動脈瘤總分越高,其破裂率越高。通過兩組間卡方檢驗計算得出,在總分為10 分、11 分之間(χ2=19.38,P<0.01),差異具有統(tǒng)計學(xué)意義,小于10 分以下的各組分別與11分組比較,P<0.05,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義。由此得出結(jié)論,動脈瘤總分≤10 分時,動脈瘤不容易發(fā)生破裂,而其總分≥11 分時,該動脈瘤易破裂。
前交通支動脈瘤具有高發(fā)生率、高病死率、高致殘率及預(yù)后極差等特點,大約10%~17%的患者在就診時已死亡,一旦動脈瘤破裂出血致死率高達(dá)35%,而再次出血的概率竟高達(dá)60%~80%。因此,及早地預(yù)測前交通支動脈瘤破裂風(fēng)險,在臨床上對于動脈瘤患者的救治具有重大意義[9,10]。
動脈瘤的形成與破裂主要受壁切應(yīng)力、沖擊域大小、血流速度、血流量、血流模式、管壁的血液壓力、張應(yīng)力、射入流速度和寬度等諸多血流動力學(xué)因素影響[11]。這些因素中尤以壁切應(yīng)力、沖擊域大小對動脈瘤的形成影響最為顯著[12,13],壁切應(yīng)力、沖擊域的增大將引起血管內(nèi)皮細(xì)胞的敏感性增加和動脈管壁中層的缺損及彈力纖維的斷裂,導(dǎo)致動脈內(nèi)腔的反復(fù)擴(kuò)張[14],最終形成一個完整的動脈瘤。由于解剖生理上的復(fù)雜性及多樣性,位于血管分叉處的前交通支動脈瘤因周圍特殊性血流改變常導(dǎo)致形態(tài)學(xué)改變,而形態(tài)學(xué)改變又可反作用于瘤體內(nèi)血流動力學(xué),因此前交通支動脈瘤各種形態(tài)學(xué)特征的改變可反映動脈瘤體的形成、發(fā)展及破裂。上述諸多因素中血流速度、血流量的改變是導(dǎo)致動脈瘤破裂的主要因素。相關(guān)研究表明[15]位于偏側(cè)的動脈瘤常受到異常血流速度、血流量的影響,最終導(dǎo)致其破裂率高于中間者,本研究結(jié)果亦證明偏側(cè)的前交通支動脈瘤破裂率高于中間。
表2 前交通動脈瘤形態(tài)學(xué)特征評分并分組
同時,血流速度越慢、血液滯留時間也就越長,致使血液中黏稠樣物質(zhì)大量的沉積于血管壁而引發(fā)血管壁的變性壞死、玻璃樣變、鈣化等[16,17]。瘤體長徑(L)及瘤體長徑/瘤頸寬徑(AR)、瘤體寬徑/瘤頸寬徑(BN)比值可以在一定程度上反映瘤腔內(nèi)血液流速、血流滯留情況[18],也就是說L 及AR、BN 越大,而Wneck越窄,動脈瘤腔體積越大,其內(nèi)血流量相對越大、血流流速越慢,引發(fā)局部的血流滯留,加劇了前交通支動脈瘤管壁退行性變以及結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致前交通支動脈瘤的破裂[19]。本研究結(jié)果顯示前交通支動脈瘤體長徑、AR、BN 值越大,其破裂率越高,表明瘤體長徑、AR、BN 是影響動脈瘤破裂的重要因素。
前交通支動脈瘤上子囊結(jié)構(gòu)的存在可降低該動脈瘤壁所受局部張力、牽張應(yīng)力,但是隨著子囊結(jié)構(gòu)的增大,動脈瘤子囊壁所承受的局部牽張應(yīng)力亦隨之增加,最終極易導(dǎo)致子囊結(jié)構(gòu)破裂并出血[20]。
目前針對前交通支動脈瘤的研究大多是單一形態(tài)學(xué)特征的分析,而沒有進(jìn)行綜合分析,本研究就是綜合分析前交通支動脈的形態(tài)學(xué)特征并量化,相對于一般的研究能更加全面、客觀地評估動脈瘤的破裂風(fēng)險。通過本研究表明動脈瘤總分越高,其破裂率越高,說明總分大于等于11 分的動脈瘤更容易發(fā)生破裂,為指導(dǎo)評估動脈瘤破裂風(fēng)險提供了一種新方法。