椎动脉发育不良与后循环脑梗死相关性的分析

王洁，张英谦，石进，王素君，宋琛

椎动脉发育不良与后循环脑梗死相关性的分析

王洁，张英谦，石进，王素君，宋琛

在临床上椎动脉发育不良（VAH）是常见的先天性变异。目前在国际上VAH仍没有明确的定义。大部分研究表明VAH是后循环梗死的促发因素，有2项研究显示VAH是后循环梗死的独立危险因素。VAH引起后循环梗死的机制尚不明确，可能为血流量重新分配、基底动脉迂曲扩张、后循环总灌注量减少、栓塞脱落等。

椎动脉发育不良；后循环；脑梗死

椎动脉发育不良（vertebral artery dysplasia，VAH）在临床上常常被当做是无意义的变异，发病率及临床相关性常常被低估。后来学者们逐渐发现VAH可能与后循环梗死相关。现就VAH与后循环梗死的相关性进行总结概括。

1 VAH概述

目前，国际上VAH的诊断标准尚不统一。VAH的定义一般基于较小的椎动脉管径和改变的血液流动学参数。目前国际上VAH的定义有以下几种：①直径≤2 mm[1]；②直径≤2.5 mm[2]；③直径≤3 mm[3]；④两侧血管管径之比≥1:1.7[4]；⑤超声提示血流量＜40 mL/min[5]；⑥直径≤2.2 cm，基于多普勒超声监测到的明显的血流动力学改变，如阻力指数（RI≥85）增高、两侧血管直径相差0.12 cm及两侧流速比≥5[6]。

VAH的发病率取决于椎动脉管径的定义、影像学检查的选用、样本大小及人群选择等。Yang等[7]使用直径＜2.0 mm的定义，选取235例年龄＜50岁的患有后循环梗死的年轻患者，发现VAH的发病率为16.1%（38/235）。而Thierfelder等[8]则基于椎动脉V4段管径≤2.0 mm和两侧血管管径之比≥1:1.7，并使用CTA测定的VAH发病率为15.6%。Sauer T等[9]选用VAH为椎动脉管径≤2.0 mm或两侧血管管径之比≥1:1.7的标准，并使用超声测量815例急性脑梗死患者，发现VAH的发病率大概为13.6%。Jeng等[6]采用多普勒超声及椎动脉直径＜2.2 cm的标准，研究对象为447例未患有脑血管疾病的患者，发现VAH的发病率为11.6%。这些研究说明椎动脉发育不良是常见的先天性变异。

双侧椎动脉管径相似在正常人群中大约只占25%，左椎动脉优势大约占50%[10]。双侧椎动脉发育不良则较少见，发生率约为0.75%[11]。一般而言，椎动脉发育不良常见于右侧[7-9,12,13]。两项利用颈动脉超声检测的独立实验显示右侧VAH的发生率大约是左侧的2倍[6,14]。原因可能为左椎动脉常起自左锁骨下动脉，而锁骨下动脉直接起源于主动脉干，使锁骨下动脉在发育过程中承受了更大的剪切力，这导致左侧椎动脉成为优势动脉，且获得较右侧明显增多的血液供应[8]。

Szárazová、Park[12,13]的研究显示在后循环梗死的患者中，对于VAH患者及非VAH来说，并无明显的性别差异。但是Peterson C等[15]的研究认为女性VAH的发病率一般高于男性，而且重度椎动脉发育不良也常见于女性，但男性合并有VAH更容易发生后循环梗死。Hu等[10]对中国人群的调查中显示，存在VAH的男性占总VAH总数（91个）的78.0%,而且在VAH合并后循环梗死的患者中，男性的发病率则高达87.2%。

关于年龄，Thierfelder、Szárazová和Hu等[8,10,13]的研究显示对于VAH患者及非VAH来说并无明显的年龄差异。但有研究认为VAH合并后循环梗死多发生于年轻患者，主要由于VAH患者的血管储备能力较正常人弱，导致后循环梗死可能会较早出现。如Giannopoulos S等[16]分析中所报道的3病例均较年轻。Sauer T等[9]将815例急性脑梗死患者分为VAH组和非VAH组，发现VAH组患者较非VAH组明显年轻（P=0.037）。

2 VAH与后循环梗死相关性的队列研究

目前，大部分研究表明VAH是后循环梗死的促发因素，有2个研究显示VAH是后循环梗死的独立危险因素[17]。

Perren等[2]通过研究725例首次卒中患者，发现VAH在后循环梗死中的发生率明显高于其他区域梗死（13%:4.6%）。Chuang等[18]选取191例急性脑梗死患者，发现VAH的发病率为11.51%，且在脑干及小脑梗死中VAH则高达72.72%，而前循环的VAH发病率为2.59%；该实验中有104例有单一血管危险因素，81例受试者有至少2个危险因素，由此他认为VAH可能是急性后循环梗死的促发因素。近期的研究中Gaigalaite V等[19]选择了367例后循环梗死或后循环TIA患者及742例无症状患者，发现VAH在非心源性栓塞引起的后循环梗死及TIA中更加频繁，他还发现年龄是VAH与后循环梗死或TIA之间的独立影响因素，50岁以下的患者更易发生后循环TIA而不是后循环梗死，VAH是65岁以下的患者发生后循环梗死的预测因素，而65岁以上的患者VAH则不是其预测因素；可能是由于低于50岁的患者存在轻度的循环不足使其更易发生TIA而不是后循环梗死，而当患者年龄大于65岁时血管危险因素导致的动脉粥样硬化则起主导作用。这些研究表明：VAH只是后循环梗死的促发因素，尤其当其他危险因素存在时，如动脉粥样硬化等。

以下这2个研究显示VAH是后循环梗死的独立危险因素。Zhang DP等[20]通过对58例后循环梗死患者及114例非后循环梗死患者进行的单变量及多变量Logistic分析，发现VAH是后循环梗死的独立危险因素，尤其在有其他危险因素存在的情况下。而Hu等[10]的研究也表明VAH是后循环梗死的独立危险因素。

3 VAH引起后循环梗死的可能机制

在认为后循环梗死与VAH具有相关性的众多文章中，均认为目前VAH引起后循环梗死的机制仍不明确。可能为血流量重新分配、基底动脉迂曲扩张、后循环总灌注量减少、栓塞脱落等。

3.1 血流量重新分配

Hong等[21]认为VAH的两侧不对称的血流量使基底动脉血流方向更趋向于VAH一侧，而且不对称VAH更易诱发基底动脉管壁迂曲或延长。VAH对侧的基底动脉迂曲的存在会引起椎动脉和基底动脉汇合处的血流量重新分配。由于基底动脉迂曲变形导致管壁剪切应力减低，这使动脉粥样硬化及血栓栓塞更易发生，而且基底动脉迂曲使脑桥穿支牵引力增大，也易引起椎基动脉系统的缺血性梗死。脑桥梗死更易发生在基底动脉区域的对侧，PICA区域梗死更易发生在VAH侧。而且他还调整了混杂变量（如人口、血流动力学变量）后得出：左右椎动脉管径差是中重度基底动脉迂曲扩张的唯一独立危险因素，而且该研究表明椎动脉的不均衡血流模式可能是椎基底动脉汇合处周围梗死（如脑桥或PICA梗死）的诱发因素。Szárazová等[13]根据Hong的理论分组进一步发现，该组中对侧VAH引起的梗死更容易发生在脑干和丘脑，而VAH引起的梗塞更容易发生在小脑和枕叶。

3.2 栓塞脱落

Caplan等[22]的研究认为：在椎动脉区域的脑梗死中，心源性栓塞及动脉-动脉栓塞是最常见的梗死机制。Perren等[2]通过数据统计显示在VAH导致后循环脑梗死的病例中有超过一半来自血栓脱落，且梗死区域一般位于VAH对侧。VAH对侧动脉可能更容易发生栓塞。Szárazová根据Perren等的理论分组发现，有2例发生在双侧，8例发生在非VAH侧[13]。

3.3 后循环总血流灌注量减低

郭等[23]选取53例椎动脉发育不良患者及60例对照组进行颈动脉超声检查，发现健侧椎动脉流量增加的代偿程度远远低于椎动脉发育不良侧血流减少量。VAH患者虽然椎动脉优势侧可以有所代偿,但后循环总血流灌注量仍较健康人显著减低。他认为VAH是后循环缺血性病变的潜在危险因素。Thierfelder等[8]使用CT灌注成像（CTP）测定59例VAH患者及118例非VAH患者的脑血流灌注图，发现VAH组PICA局部低灌注的患者占42.4%，而非VAH组则占7.6%，两者相较有统计学意义，Thierfelder由此认为由VAH导致的PICA区域的相对低灌注可能引起了PICA区域的梗死。

3.4 大动脉粥样硬化

根据泊肃叶定律，血管流速与血管管径的4次方成正相关。由此可知VAH一侧的血流速度较正常侧减慢。由于血流速度减低、血流量减少及较低的剪切力，VAH一侧的椎动脉较优势动脉侧更易发生动脉粥样硬化，并增加了血栓形成的风险，使VAH一侧的椎动脉更容易狭窄或闭塞。大动脉粥样硬化合并VAH可能会导致一部分PCS的发生。因为椎动脉血栓可以引起原位梗死，也易引起远端栓塞。Park等[12]观察了椎动脉供血区域梗死的患者中有45.1%存在椎动脉狭窄或闭塞，而其中的89.1%有VAH。Chuang等[18]应用TOAST对197例急性脑梗死患者进行分组，发现与VAH相关的后循环梗死最常见的类型是大动脉粥样硬化型，约占35.5%[18]。

3.5 损害动态血流调节

在临床工作中，颅内血管CO2反应性已被用来评估卒中患者的颅内血管功能，因为CO2反应性改变引起的相关损害已被证实与脑梗死相关[24]。Sato等[5]选取28例女性分为单侧椎动脉发育不良组、椎基底供血不足组和控制组，并给予3个呼吸干预措施（血碳酸正常、高碳酸血症、低碳酸血症）后，使用超声来测算左、右侧椎动脉血流量和净血流量，并测算出椎动脉的CO2反应性。他们发现在单侧椎动脉发育不良组中，VAH侧的椎动脉血流量和净血流量、相对CO2反应性和绝对CO2反应性均低于非VAH侧。但单侧椎动脉发育不良组的相对和绝对CO2反应性与控制组相似。单侧VAH虽然血流量减少，而净CO2反应性并未减低，这可能损害了血流量的动态血流调节，增加了后循环发生的风险。

3.6 损害代偿机制

VAH的存在，会减少后循环的储备血液，一旦出现后循环供血不足，将提早使用代偿机制。Szárazová等[13]认为只要侧支循环供血（如Wills环、前循环、对侧椎动脉代偿高灌注等）保留完好时，VAH的临床症状不会表现出来，但如果侧支循环失代偿或发生病变，将可能促进后循环脑梗死的发生。

4 展望

目前众多研究表明VAH与后循环梗死之间具有相关性，这需要临床工作者在临床工作中提高警惕。仍有一些问题需要解决：如后循环梗死中的VAH患者是否需要介入治疗及介入治疗的时机仍需该领域的研究者进行循证医学研究；而且目前VAH可能引起后循环梗死的机制仍众说纷纭，仍需要大量研究进而明确。

[1]Delcker A,Diener HC,Timmann D,et al.The role of vertebral and internal carotid artery disease in the pathogenesis of vertebrobasilar transient ischemic attacks[J].Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci,1993,242: 179-183.

[2]Perren F,Poglia D,Landis T,et al.Vertebral artery hypoplasia:a predisposing factor for posterior circulation stroke[J]?Neurology,2007,68: 65-67.

[3]Touboul PJ,Bousser MG,LaPlane D,et al.Duplex scanning of normal vertebral arteries[J].Stroke,1986,17:921-923.

[4]Trattnig S,Schwaighofer B,Hübsch P,et al.Color-coded Doppler sonography of vertebral arteries[J].J Ultrasound Med,1991,10:221-226.

[5]Sato K,Yoneya M,Otsuki A,et al.Anatomical vertebral artery hypoplasia and insufficiency impairs dynamic blood flow regulation[J].Clin Physiol Funct Imaging,2015,35:485-489.

[6]Jeng JS,Yip PK.Evaluation of vertebral artery hypoplasia and asymmetry by color-coded duplex ultrasonography[J].Ultrasound Med Biol, 2004,30:605-609.

[7]Yang J,Shen Z,Wen H,et al.The effect of vertebral artery hypoplasia in posterior circulation infarction in young patients[J].Int J Neurosci, 2016,126:1092-1096.

[8]Thierfelder KM,Baumann AB,Sommer WH,et al.Vertebral artery hypoplasia:frequency and effect on cerebellar blood flow characteristics[J]. Stroke,2014,45:1363-1368.

[9]Sauer T,Wolf ME,Ebert AD,et al.Vertebral Artery Hypoplasia Does Not Influence Lesion Size and Clinical Severity in Acute Ischemic Stroke [J].J Stroke Cerebrovasc Dis,2016,25:1770-1775.

[10]Hu XY,Li ZX,Liu HQ,et al.Relationship between vertebral artery hypoplasia and posterior circulation stroke in Chinese patients[J].Neuroradiology,2013,55:291-295.

[11]Mestan MA.Posterior fossa ischemia and bilateral vertebral artery hypoplasia[J].J Manipulative Physiol Ther,1999,22:245-149.

[12]Park JH,Kim JM,Roh JK.Hypoplastic vertebral artery:frequency and associations with ischaemic stroke territory[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,2007,78:954-958.

[13]Andrea Szárazová,Bartels E,Bartels S,et al.Possible morphological pathomechanisms of ischemic stroke in the posterior circulation of patients with vertebral artery hypoplasia[J].J Neuroimaging,2015,25:408-414.

[14]Chen YY,ChaoAC,Hsu HY,et al.Vertebral artery hypoplasia is associated with a decrease in net vertebral flow volume[J].Ultrasound Med Biol,2010,36:38-43.

[15]Peterson C,Phillips L,Linden A,et al.Vertebral artery hypoplasia: prevalence and reliability of identifying and grading its severity on magnetic resonance imaging scans[J].J Manipulative Physiol Ther,2010,33: 207-211.

[16]Giannopoulos S,Markoula S,Kosmidou M,et al.Lateral medullary ischaemic events in young adults with hypoplastic vertebral artery[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,2007,78:987-989.

[17]Katsanos AH,Kosmidou M,Kyritsis AP,et al.Is vertebral artery hypoplasia a predisposing factor for posterior circulation cerebral ischemic events?Acomprehensive review[J].Eur Neurol,2013,70:78-83.

[18]Chuang YM,Huang YC,Hu HH,et al.Toward a further elucidation: role of vertebral artery hypoplasia in acute ischemic stroke[J].Eur Neurol, 2006,55:193-197.

[19]Gaigalaite V,VilimasA,Ozeraitiene V,et al.Association between vertebral artery hypoplasia and posterior circulation stroke[J].BMC Neurol, 2016,16:118-127.

[20]Zhang DP,Ma QK,Zhang JW,et al.Vertebral artery hypoplasia,posterior circulation infarction and relative hypoperfusion detected by perfusion magnetic resonance imaging semiquantitatively[J].J Neurol Sci, 2016,368:41-46.

[21]Hong JM,Chung CS,Bang OY,et al.Vertebral artery dominance contributes to basilar artery curvature and peri-vertebrobasilar junctional infarcts[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,2009,80:1087-1092.

[22]Caplan LR,Wityk RJ,Glass TA,et al.New England Medical Center Posterior Circulation registry[J].Ann Neurol,2004,56:389-398.

[23]郭强,田家玮,罗伟华,等.椎动脉发育不良患者后循环血流灌注量的CDFI研究[J].首都医科大学学报,2014,35:164-167

[24]Wijnhoud AD,Koudstaal PJ,Dippel DW.Relationships of transcranial blood flow Doppler parameters with major vascular risk factors:TCD study in patients with a recent TIA or nondisabling ischemic stroke[J].J Clin Ultrasound,2006,34:70-76.

（本文编辑：唐颖馨）

R741；R743

ADOI10.16780/j.cnki.sjssgncj.2017.02.014

安徽医科大学空军临床学院神经内科北京 100142

2016-12-10

张英谦zzyq0203@163.com