颅内外动脉夹层及夹层动脉瘤的发病机制研究进展

李修珍，纪文军，康慧斌，吴日乐，刘爱华

动脉夹层又称动脉剥离，是指动脉内膜撕脱导致血液流入血管壁内形成壁内血肿，当累及内膜与中膜时，可导致血管腔狭窄或闭塞，若血液进入外膜下时，动脉壁膨出，可形成夹层动脉瘤[1]。动脉夹层最初作为主动脉疾病而受关注，后来发现颈动脉、椎动脉及颅内动脉亦有发生[1]。颈内动脉系统夹层年发病率为2.5/10万～4/10万，椎-基底动脉系统夹层年发病率为1/10万～1.5/10万[1]，男女发病率无明显差别。颅内动脉夹层通常发生于35～50岁，以40～50岁多见，是青年卒中的常见原因，约占中青年缺血性卒中的20%[2-3]。颅外段的夹层以颈动脉系统多见，颅内动脉夹层以椎基底动脉系统多见。动脉夹层和夹层动脉瘤可引起缺血和出血等严重症状，临床发病率逐渐增加，越来越受到关注，现将颅内外动脉夹层及夹层动脉瘤的发病机制综述如下。

1 病因机制

颅内外动脉夹层可分为自发性及外伤性，多数是自发性，少数有一定病因，但其病因目前不甚明确。自发性颅内外动脉夹层可能存在先天性的血管壁结构异常[4]和遗传上的缺陷，如结缔组织病、肌纤维发育不良、颅内血管壁囊性中层坏死、常染色体显性遗传多囊肾、马方综合征、Ehlers-Danlos综合征等；另外研究表明，偏头痛、感染、高血压、高同型半胱氨酸、动脉粥样硬化、抗胰蛋白酶缺乏、口服避孕药物与脑动脉夹层发病呈正相关[5-8]。外伤性脑动脉夹层病因，包括严重及轻微外伤，其中包括医源性，如颈部直接外伤，游泳、瑜伽等体育活动，剧烈咳嗽、颈椎推拿按摩，均以颈部的过度伸拉、旋转及侧倾为特点，与颅内外动脉夹层的发病有关[9]。

2 病理机制

2.1 颅内外动脉的解剖特点 与颅外段同等大小的动脉相比，颅内动脉壁更薄，只有单层的内弹力膜（内弹力板），中膜层和外膜层均较薄，且缺少外弹力膜[10]。内弹力板，主要成分是弹力纤维，是颅内动脉壁的最重要的支撑结构，颅内动脉内膜的弹力纤维较少，且外膜仅包含几个小弹性纤维。另外，颅内外动脉之间的解剖差异还表现在颅内动脉营养血管的相对贫乏，使浸泡在脑脊液中的外膜从血管滋养管中补充营养的需求减少[10]。颅内动脉游离于脑脊液中，被神经组织包绕，缺少支撑结构。血流动力学应力可能是内弹力板重塑、退变和缺失的主要原因[11]。内弹力板一旦破裂，不能再修复[12]。动脉血流引起血管壁震荡并可能导致内弹力板撕裂。

2.2 发生机制 从病理机制上看，颅内外动脉夹层发生的始动因素是内膜撕裂及内弹力板的突然断裂[13-14]。内膜和内弹力板的不可逆损伤可能是脑动脉夹层形成的病理学基础[15]。

在某些情况下，损伤发生于内膜，动脉血液通过内膜撕裂口进入中膜层内，若中膜损伤轻微，夹层剥离部位局限于内膜下层；若中膜广泛破坏，夹层剥离层面可延伸至中膜和外膜之间[13]。出血可沿血管向两端纵向扩展，压迫管腔，导致管腔狭窄，造成远端脑组织缺血。若中膜壁内血肿向外扩展至外膜下，则可造成动脉瘤性扩张，引起占位效应，如压迫颅神经或脑干；较薄弱的动脉外层和血管周围组织缺乏支持是夹层动脉瘤易发生破裂的原因，破裂后造成蛛网膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage，SAH）[16]。

自发性动脉壁内血肿形成，可能是动脉夹层发生的另一种机制，不应被忽视[14，17-18]。壁内血肿一旦形成，将决定脑动脉夹层的转归，与病变管腔的继发改变和临床过程密切相关[19-20]。壁内血肿持续生长可引起内膜撕裂，与管腔再通，血肿成分可能受到血流的冲击，引起脑栓塞[19]；若外膜破裂可发生SAH；累及分支血管可引起局灶性脑梗死症状[19]。

颅内外动脉夹层的病理发展呈现动态变化过程。Krings等[19]提出血液通过内膜撕裂口进入内膜下隙，可引起血管壁全层破裂出血；如果外膜完整，则可能形成壁内血肿。壁内血肿一旦形成，将决定脑动脉夹层的转归。壁内血肿如果与真腔再通，可能受到循环血流的冲洗，导致远端栓塞。如果壁内血肿在动脉壁内持续生长，壁本身不断扩张，可能引起真腔狭窄。持续生长的壁内血肿可能导致硬膜内夹层所发出的穿支发生闭塞，引起局灶性缺血。慢性生长的壁内血肿可能发生机化，新生滋养血管形成，反复发生出血剥离，可以形成部分血栓化的巨大动脉瘤[21]，也呈巨长型夹层动脉瘤[15]。

2.3 病理分类 目前关于颅内外动脉夹层及夹层动脉瘤尚无统一的组织病理学分类。最近有国外报道，可根据解剖学损伤模式将颅内外动脉夹层分为4类：①内膜瓣：内膜撕裂无血栓形成，内膜损伤范围较小，症状轻微仅表现为头颈部疼痛；②内膜瓣伴内膜下或腔内血栓形成：内膜缺失范围较大，循环血液中的血小板被激活聚集内皮下组织，内膜瓣下形成血栓可能延伸入管腔内；③瘤样扩张：动脉壁缺失延伸至外膜下间隙，形成动脉瘤样扩张，瘤内可有涡流形成，瘤壁由外膜下层构成；④壁内血肿：中膜内出血引起管腔狭窄[18]。

3 现状及展望

近年来，动脉夹层和夹层动脉瘤的病例生理机制的研究主要依赖影像学检查的发展和进步[22，24-25]，特别是高分辨率磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）的出现为颅内外动脉夹层和夹层动脉瘤诊断及病理生理机制的理解提供新的方向[24-25]。

数字减影血管造影（digital subraction angiography，DSA）检查目前仍然是诊断动脉夹层和夹层动脉瘤的“金标准”[22-23]，可提示双腔征、鼠尾征，其典型征象有线珠征、玫瑰花征、单纯梭形膨大及假腔内造影剂滞留[22-23]。线珠征是最常见DSA征象，其实质是夹层局部扩张结合远端或近端狭窄。双腔征是有确诊意义的典型征象，是由血管内真腔和夹层所在的假腔构成，但并不常见。玫瑰花征罕见，由分叶状动脉瘤构成。鼠尾征是节段性真腔受压狭窄的表现[22]。这些影像学表现，都是“间接征象”，可帮助理解动脉夹层的发生和发展。然而，高分辨磁共振T1加权像（T1weighted imaging，T1WI）可清楚显示动脉真腔、增厚的血管壁及慢性期的壁间血肿，T2加权像（T2-weighted imaging，T2WI）可显示内膜瓣[22，24-25]。内膜瓣为诊断夹层的“直接证据”，但与双腔征一样不常见。较常见MRI征象是T1WI和T2WI加权像上的动脉壁上新月状、袋状或环状的异常信号影，信号高低取决于血肿形成时间[22]。MRI对夹层及夹层动脉瘤的诊断不局限于夹层局部，还可显示整个供血区域的缺血性病变。小脑、脑干等部位梗死灶或低灌注影响可间接提示颅内夹层动脉瘤或动脉夹层，尤其是对不伴有动脉粥样硬化及明显血管狭窄的年轻患者[22]。

综上所述，颅内外动脉夹层及夹层动脉瘤是多种因素共同作用的结果，病因及病理机制目前仍不完全清楚。相信随着MRI、DSA等影像学技术的进步，颅内外动脉夹层和夹层动脉瘤的检出率会不断提高；随着动脉模型的建立、分子生物学的研究，病因学及病理生理机制将更明确。

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,Jovićević 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 杨博文,许岗勤.椎基底动脉夹层动脉瘤诊断与研究治疗进展[J].中华实用诊断与治疗杂志,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.