蘇桐,歐陽祖彬
脈絡膜前動脈起源于頸內(nèi)動脈、后交通動脈起源遠端2~5 mm 處,管腔狹小,平均直徑僅0.7 mm,行程相對較短且缺乏有效的側支循環(huán),分為池部和腦室部,腦室部起點處稱為脈絡叢點[1-3]。早在1933年就有人提出脈絡膜前動脈在大腦的生理與功能上極其重要[4]。脈絡膜前動脈參與諸多重要的區(qū)域的供血:脈絡膜前動脈池部分支供應視束、海馬、齒狀回、大腦腳中1/3、丘腦等區(qū)域,在外側膝狀體水平發(fā)出分支供應內(nèi)囊后肢后2/3、視輻射和聽輻射的起始部等區(qū)域[5];腦室部分支形成側腦室的脈絡叢,與脈絡膜后動脈形成廣泛吻合[6]。脈絡膜前動脈涉及多種病變,包括動脈瘤、腦卒中、腦腫瘤等。其中動脈瘤是最常見的病變,可位于脈絡膜前動脈起源處附近或位于遠端脈絡膜前動脈[7]。脈絡膜前動脈供應內(nèi)囊后肢的穿通動脈無側支供應。因此,當脈絡膜前動脈阻塞時,內(nèi)囊的部分梗死會導致“脈絡膜前動脈綜合征”,出現(xiàn)“偏癱、半麻醉和偏盲”三聯(lián)癥狀[7]。脈絡膜前動脈為許多顱內(nèi)腫瘤提供血液供應,尤其是位于側腦室的腫瘤:包括腦膜瘤、脈絡膜乳頭狀瘤和膠質瘤[8]。影像學方法是了解脈絡膜前動脈的解剖與功能的主要手段,數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiogram,DSA)、CT血管成像(computed tomography angiography,CTA)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)、單光子發(fā)射計算機斷層成像術(single-photon emission computed tomography,SPECT)等多種影像學手段可以清楚的觀察脈絡膜前動脈的解剖結構、全面的了解其功能狀態(tài),提供重要的診斷信息,為臨床干預提供參考和反饋。本文就脈絡膜前動脈的解剖與功能的影像學研究進展進行綜述。
DSA可以顯示完整的顱內(nèi)血管樹,準確顯示各級血管的大小、位置、形態(tài)和變異情況,是檢測、評價顱部血管和復雜神經(jīng)血管病變的金標準[9]。李肖等[10]研究發(fā)現(xiàn):脈絡膜前動脈在DSA檢查中顯示較好,顯示率為92.2%(側位),未顯影者與異位脈絡膜前動脈起源或發(fā)育低下有關。DSA 發(fā)現(xiàn)的脈絡膜前動脈發(fā)育低下僅占3%,23%的病例中可見粗大的脈絡膜前動脈為大腦后動脈供血區(qū)供血[11]。3D-DSA通過立體構建可清晰顯示脈絡膜前動脈動脈瘤的形態(tài)、大小、部位、有無血管痙攣等表現(xiàn),對脈絡膜前動脈動脈瘤的診斷敏感性較高,對指導治療具有重要意義[12]。3D-DSA圖像可以應用多種后處理技術:通過“類CT”處理,得到容積再現(xiàn)技術(volume rendering technique,VRT)及多平面重組(multi-planar-reformatting,MPR)重建圖像,更精確地顯示脈絡膜前動脈。該技術與傳統(tǒng)的CTA相比,具有輻射劑量低、對比劑用量少、空間分辨率高等優(yōu)點,具有很強的應用前景[12]?;?D-DSA 圖像獲得的計算流體力學圖像是了解脈絡膜前動脈動脈瘤血流動力學改變的有力工具,可以評估動脈瘤的生長過程和破裂風險,動脈瘤生長可能與高壁面切應力有關,而動脈瘤破裂可能與低壁面切應力和高振蕩剪切指數(shù)有關[13]。但也有研究指出[14],3D-DSA在造影過程中并沒有選擇最佳觀察時間的能力,對小血管的顯示可能不完整。同時,3D-DSA圖像中血管重疊影響血管細節(jié)分析,需要多次多方向獲取圖像并進行多次重建[15]。
近幾年出現(xiàn)的4D-DSA 可以在造影劑通過血管過程中的任何時間提供任何血管區(qū)域的圖像,即可以在提供3D-DSA 的全部信息的同時增加時間分辨率[16]。對4D-DSA 圖像進行最大密度投影(maximal intensity projection,MIP)和VRT 等后處理,均有良好的圖像質量。4D-DSA-MIP技術能更好地顯示脈絡膜前動脈的血管細節(jié),4D-DSA-VRT技術可以避免脈絡膜前動脈、豆紋動脈及大腦后動脈等動脈影像相互重疊,更好的顯示血管網(wǎng)絡[14,15]。因此能減少在診斷和治療過程中對DSA圖像的需求,也就可能減小受檢者的受輻射劑量和造影劑的使用劑量[15]。
頭顱CTA 能簡便、快速、無創(chuàng)地明確脈絡膜前動脈的生理病理情況,提供直觀的脈絡膜前動脈三維形態(tài)及解剖定位[17]。脈絡膜前動脈在多層螺旋CT 血管造影(multislice spiral CT angiography,MSCTA)檢查中的顯示率為87.3%(左側)和89.3%(右側),利用MIP和MRP技術可以直接測量脈絡膜前動脈的直徑,測量精度在0.1 mm 左右[18]。但也有研究指出傳統(tǒng)的MSCTA 存在密度分辨率不足的問題[19],對直徑<3 mm 的動脈瘤診斷準確率較低[20]。同時,MSCTA也容易將脈絡膜前動脈動脈瘤誤診為后交通動脈瘤,在同側后交通動脈缺如或未開放時,更易出現(xiàn)誤診[21]。
與傳統(tǒng)的CTA相比,動態(tài)容積CTA具有較高的密度分辨率及時間分辨率[22]。陳為軍等[19]研究認為,動態(tài)容積CTA在觀察、診斷脈絡膜前動脈及其病變方面擁有更大優(yōu)勢,對<3 mm的脈絡膜前動脈微小動脈瘤顯示良好;同時,320排640層容積CT可在3.5秒內(nèi)完成全顱掃描,獲得純粹的動脈期血管圖像,減少了其他靜脈血管對圖像的干擾,更清晰地顯示脈絡膜前動脈微小動脈瘤的部位、大小及毗鄰關系;動態(tài)容積CT應用多種后處理技術可從多個角度、立體直觀地顯示脈絡膜前動脈的走行、分支的分布、有無鈣化、與載瘤血管和周圍組織的關系。Nagata等[23]研究認為,近些年出現(xiàn)的超高分辨率CT(ultra-high resolution CT,U-HRCT)具有較高的空間分辨率和較小的部分容積效應,對小動脈的顯示具備明顯優(yōu)勢,可以更好地顯示脈絡膜前動脈其他顱內(nèi)小動脈。
MRA 可以完整的顯示脈絡膜前動脈的各段走行[24]。對MRA 圖像進行后處理得到MIP 圖像可以清楚的顯示脈絡膜前動脈,也有助于識別罕見的脈絡膜前動脈變異和異常血管的形成,包括起源于脈絡膜前動脈的大腦中動脈、起源于脈絡膜前動脈的大腦后動脈(這一變異容易被誤診為脈絡膜前動脈或后交通動脈轉位)以及增生的脈絡膜前動脈供應大腦后動脈顳支分支甚至全部分支等情況[25]。對MRA 圖像進行后處理得到VR圖像可以顯示脈絡膜前動脈及脈絡膜前動脈的漏斗狀擴張[26]。漏斗狀血管擴張是一種漏斗狀的對稱血管擴張,血管起源于漏斗狀擴張頂端,底部最大直徑<3 mm,一些研究認為,漏斗狀血管擴張是一種“動脈瘤前病變”,病變隨時間推移逐步增大,最后形成動脈瘤[27]。
3.0 T-MRA 可以清晰顯示脈絡膜前動脈的形態(tài),因此MRA檢查可作為術前規(guī)劃的重要參考[28]。但也有研究[25,29]指出,脈絡膜前動脈在1.5T-MRA檢查中有時不能顯示,在3.0T-MRA檢查中顯示微小,脈絡膜前動脈的池段也無法得到較好的顯示,原因可能是1.5T-MRA 和3.0T-MRA 的空間分辨率不足。而7.0T-MRA 有較高的信噪比,在臨床上可行的掃描時間(<10 min)內(nèi)可以獲得更高的空間分辨率,清楚地觀察脈絡膜前動脈及其分支[30,31]。脈絡膜前動脈梗死的機制同小動脈病變栓塞形成有關,對小動脈的成像就尤為重要[32]。7.0T-MRA對顯示較小血管和識別卒中機制有所幫助,在腦卒中領域有一定的應用價值[33]。對采用3D-CISS 序列的MRI 圖像進行研究則發(fā)現(xiàn)[34],該序列對右側脈絡膜前動脈起源的識別率為88%,左側脈絡膜前動脈起源的識別率為96%。3D-CISS 序列是一種梯度回波MRI,當常規(guī)MRI 序列不能提供最佳的解剖信息時,應用3D-CISS序列可以提供動脈起源、走形等相關信息,也可用于規(guī)劃相關疾病的治療策略。
腦功能影像可以提供微循環(huán)改變的相關信息,同時獲得腦灌注、腦組織、腦血管的相關信息[35]。灌注成像可以早期發(fā)現(xiàn)急性腦缺血病灶,區(qū)分缺血半暗帶與梗死組織;彌散成像技術是目前在活體上測量水分子彌散運動與成像的唯一方法,包括彌散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)和彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)。DTT 是目前唯一能夠活體顯示人腦白質纖維束的技術;彌散譜成像(diffusion spectrum imaging,DSI)是目前最為可靠的腦白質纖維束跟蹤技術[35]。
在DWI出現(xiàn)之前,孤立性的脈絡膜前動脈梗死被認為是相當罕見的[36]。有研究應用DWI發(fā)現(xiàn):2/3的脈絡膜前動脈梗死患者存在灌注缺損的情況,DWI所反映的灌注缺損大小對評估臨床預后有顯著的意義:DWI顯示較大的灌注缺損同較差的預后相關[37]。Nelles 等[38]報道脈絡膜前動脈梗死患者的不良運動功能結局與DTI的各向異性分數(shù)降低呈顯著正相關。其他的影像學手段,如SPECT、正電子發(fā)射斷層成像術(positron emission tomography,PET)等,也可以描述脈絡膜前動脈梗死部位的低灌注情況以及遠離局灶性梗死部位的額外皮質低灌注,有助于解釋一些突發(fā)性的功能障礙[39]。Maesima 等[40]報告了1 例因脈絡膜前動脈梗死引起的書寫困難,MRI只顯示左側皮質下區(qū)梗死,SPECT還顯示左側額葉和頂葉皮質腦血流減少。這一研究認為,在脈絡膜前動脈供應丘腦、扁豆狀核和背外側半球皮質時,阻斷這條動脈會切斷丘腦皮層的輻射。
脈絡膜前動脈血管直徑小,供血部位較多且重要,對于大腦的生理與功能具有重要的意義。DSA 作為評價顱內(nèi)血管的金標準,是了解脈絡膜前動脈生理病理情況的重要工具。3D-DSA 可以多角度觀察脈絡膜前動脈。4D-DSA 結合多種后處理技術,避免重疊血管的干擾,更好地顯示脈絡膜前動脈。目前,越來越多的無創(chuàng)血管成像技術應用于臨床,如:CTA、MRA。CTA 通過各種后處理技術可以直觀的顯示脈絡膜前動脈的解剖結構和毗鄰關系。動態(tài)容積CTA掃描時間更短,更清晰的顯示脈絡膜前動脈及相關病變。U-HRCTA對脈絡膜前動脈這一類小動脈的顯示具備明顯優(yōu)勢。MRA 可以完整的顯示脈絡膜前動脈的各段走行,超高場MRI可以獲得更高的空間分辨率,更清楚的觀察脈絡膜前動脈及其分支。3D-CISS 序列在顯示脈絡膜前動脈上也有一定的價值。應用一些腦功能成像手段(如DWI)可以了解脈絡膜前動脈供血區(qū)及相關組織在病理情況下的低灌注狀態(tài),解釋一些突發(fā)性的功能障礙,指導臨床干預計劃的制定和調(diào)整,為評估患者的預后提供參考。
影像學方法是診斷和評估脈絡膜前動脈相關疾病的重要手段,如何使影像學的發(fā)展同臨床研究相結合,更加準確的對脈絡膜前動脈相關疾病做出診斷和評估,還需要進一步深入研究。