超声诊断椎动脉发育异常和病变的价值和临床意义

李龙

【摘要】 椎动脉是后循环系统的起始段，为大脑的后1/5供应血液。椎动脉发育异常和病变都可能引起后循环缺血，使部分患者出现眩晕等现象，严重的后循环缺血还会导致脑梗死。因此，早期诊断和发现椎动脉发育异常和病变的情况对于预防和治疗脑血管疾病的发生具有重要临床意义。本文综述了椎动脉发育异常和病变的超声诊断方法及表现，为临床上预防和诊断后循环缺血提供临床参考。

【关键词】 超声诊断 椎动脉发育异常 椎动脉病变

[Abstract] The vertebral artery is the starting part of the posterior circulation system， supplying the last fifth of the brain with blood. The abnormal development and pathological changes of vertebral artery may cause posterior circulation ischemia， which may make some patients dizzy， and serious may cause cerebral infarction. Therefore， early diagnosis and detection of the abnormal development and pathological changes of vertebral artery are of great clinical significance for the prevention and treatment of cerebrovascular diseases. This paper reviews the methods and manifestations of ultrasonic diagnosis of vertebral artery dysplasia and lesions， providing clinical reference for the prevention and diagnosis of posterior circulation ischemia.

后循环缺血（posterior circulation ischemia，PCI）是指由各种原因导致的椎基底动脉系统缺血性病变，是常见的脑血管疾病。根据缺血的程度及持续的时间，后循环缺血可分为短暂性脑缺血发作（transient ischemic attack，TIA）和脑梗死。TIA在中老年人中有很高的发病率，常表现为眩晕或头晕，它是导致脑梗死的重要的危险因素，其发作与血管狭窄引起的血流动力学改变密切相关。脑梗死约占全部脑血管疾病的80%，其中约有五分之一是后循环脑梗死[1]。后循环脑梗死有很高的致残率，且预后不良，因此应引起临床医生的足够重视。椎动脉作为后循环的起始段，在临床上可常见到由其发育异常及病变引起的后循环缺血，因此诊断椎动脉发育异常和病变对预防和治疗后循环缺血有重要的临床意义。

1 椎动脉

椎动脉（VA）起源于锁骨下动脉，分左右两支，穿行于第6～1颈椎横突孔（C6～1），经枕骨大孔入颅后窝，在脑桥延髓交界处汇合成一条基底动脉，为大脑的后1/5供应血液。椎动脉全程分为四段，第一段（V1）从起始部到第六颈椎横突孔前;第二段（V2）穿行第六至第一颈椎横突孔内;第三段（V3）从第一颈椎横突孔至寰枕后膜;第四段（V4）为颅内段，穿寰枕后膜入颅合并为基底动脉。大部分人存在椎动脉优势现象，而且多为左侧，这可能与左侧椎动脉直接起源于左锁骨下动脉，发育过程中受到更大的压力，使管径增粗;右侧椎动脉是二级分支，发育过程其所受压力相对较小，出现管径细小的可能性更多。

正常椎动脉的超声表现：彩色多普勒超声可见管内呈彩色充盈的血流，中间较两边亮;在椎间段为节段状;有明显的血管和血流的分界线;频谱则为低阻力型[2]。

椎动脉作为后循环的起始段，由于其特有的走行方式，极易产生先天的不足，其先天不足和后天的病变都会对后循环缺血产生重要的影响。

2 超声诊断椎动脉发育异常

椎动脉发育异常有五种，发育不良（管径细小）、入横突孔位置异常、起源异常、扭曲和单侧双支，其中单侧双支较为罕见，本文只讨论前四种。

2.1 椎动脉发育不良

椎动脉发育不良是指椎动脉管径细小，一般只发生于一侧，对侧常呈代偿性增宽。正常情况下，发育良好的对侧椎动脉完全可以代偿发育不良的一侧，并不会出现脑缺血的症状，两侧差异无特殊临床意义。但当对侧无法代偿时，可引起后循环缺血。

椎动脉发育不良可以从椎动脉管径的大小来判断，其标准为：椎动脉管径≤2.5 mm，一般比对侧小50%以上，全程细小，若血管内径2.0 mm血管内径≤2.5 mm，为生理性全程细小，若血管内径≤2.0 mm，则为生理性全程狭窄[3]。

椎动脉发育不良的超声表现：全程管径均匀变细，血流量明显减少，对側椎动脉的血流速度代偿性增大，管径增粗[4]，CDFI显像不表现出典型的中心亮带特征，而是低速单一色彩和高阻力型血流，与对侧有明显差异[2]。

椎动脉发育不良与后循环缺血有较强的相关性。彭佩燕等[5]研究了单侧椎动脉先天性发育不良与眩晕关系，发现单侧椎动脉先天发育不良的患者，其眩晕发生率为60.19%，椎动脉的血管越细小，椎间隙段收缩期峰值流速越小，阻力指数越大，眩晕的发生率越高。鹿桂凤等[6]的研究表明，椎动脉发育不良患者的对侧椎动脉虽代偿性增宽，但总的供血量较正常人明显降低，且管壁剪切力等血流参数也相应发生改变，并分析得出椎动脉发育不良是PCI的促发机制之一。而张道培等[7]也得出了类似的结论，他们通过对750例TIA患者的进行观察，发现椎动脉发育不良患者的优势椎动脉由于需要进行血流量的代偿，承受了过大的管壁剪切力，更易发生狭窄性病变，导致TIA的发生。温俊等[8]研究发现椎动脉发育不良增大了青年患急性脑梗死的风险。杜迎春等[9]则发现患者的左右椎动脉的直径差别越大，则其患基底动脉弯曲的可能性越大，其脑桥和小脑梗死发生率越高。

2.2 椎动脉入横突孔位置异常

大部分人的椎动脉入横突孔的位置为C6～7，即椎动脉从C6横突孔上行，但少部分人的椎动脉可能从C5或C4或C3横突孔上行[10]。在椎动脉型颈椎病患者中约有8.4%存在椎动脉入横突孔位置异常现象，而正常人群则是4.5%～7.5%[11]。

徐亚兰[11]给出了椎动脉入横突孔的位置异常的超声表现：C6旁仅有椎静脉血流信号，探测不到椎动脉血流信号;颈段却有不同程度的延长，越过C6横突后弯曲进入C5或C4或C3横突孔内;血流信号呈“挥鞭样”改变。童梦佳等[12]对比了椎动脉入横突孔位置异常患者和正常人（对照组）的超声表现，总结为：入横突孔位置异常患者的椎动脉管径较窄，入横突孔前的血流收缩期峰值流速（PSV）和阻力指数（RI）较高。

椎动脉入横突孔位置异常的原因与胚胎时期横突孔发育不良有关。徐亚兰[11]发现椎动脉入横突孔位置异常处横突孔的管径一般较细。由于横突孔原发性狭窄，椎动脉不能进入该横突孔而绕行，因此出现了椎动脉入横突孔位置异常的现象。

正常情况下椎动脉V1比V2段管径要宽，即使在患有椎动脉型颈椎病时由于椎动脉痉挛也是近端管径大于远端，而椎动脉入横突孔位置异常患者的V1段比V2段还细，这样导致裸露在外的椎动脉段更容易受到刺激而痉挛，如果遇到寒冷或头颈运动不当，则会加剧变异侧椎动脉缺血症状。

椎动脉入横突孔位置异常是先天发育不足，一般无明显的体征和症状，只有当颈内动脉系统存在病变影响前循环血流量时，异常的椎动脉难以发挥其代偿作用时才会引起椎基底动脉缺血症状。

2.3 椎动脉扭曲

椎动脉扭曲会改变血流动力学，造成椎基底动脉供血不足，使患者出现一系列头晕、眩晕等相关症状。在二维超声下可清晰看到椎动脉管壁走行迂曲状，其彩色血流走行呈“S”“V”或“C”，以动脉扭曲处分界，血流信号呈红、蓝两种颜色[13]，采用多普勒超声可测得椎动脉扭曲处收缩期峰值流速，舒张期末期流速以及平均流速均变小，阻力指数和离散指数均增大[14]。

2.4 椎动脉起源异常

椎动脉起源于同侧锁骨下动脉，在椎动脉常见的起源异常中，常见的是左侧椎动脉直接起源于主动脉弓，而椎动脉起源于颈总动脉或无名动脉则较少见。椎动脉起源异常超声表现为椎动脉颈段延长，向下扫查可发现椎动脉向下延长超过锁骨下动脉[15]。椎动脉起源异常通常合并其他的椎动脉变异，朱玄等[16]研究发现，起源于主动脉弓的左椎动脉容易并发左椎动脉发育不良，原因是其需要承受更大的压力，当椎动脉合并狭窄或动脉粥样硬化时，易发生椎动脉夹层病变或使粥样硬化斑块破裂。起源异常的椎动脉和正常起源的椎动脉相比更易受到颈部肌肉的压迫或刺激，成为导致后循环缺血的重要因素之一[17]。

3 椎动脉病变的超声诊断

3.1 椎动脉狭窄

椎动脉狭则是指椎动脉发生粥样硬化使管径变小或各种机械性与动力性因素使椎动脉受刺激与压迫，致使血管狭窄、迂曲或痉挛。在造成椎动脉狭窄的诸多因素中，椎动脉粥样硬化位居首位。动脉粥样硬化发生的主要部位为椎动脉起始部位、椎动脉穿过横突孔部位和基底动脉分叉部位。一般情况下，由于优势椎动脉的存在，一侧椎动脉狭窄不会引起显著的供血不足症状。

椎动脉狭窄如以起始段血管直径为参考标准，可以分为以下五个等级：正常、50%以下为轻度狭窄，50%～69%为中度狭窄，70%～99%为重度狭窄及闭塞[18]。

3.2 椎动脉狭窄的超声表现

椎动脉狭窄的二维超声表现为管腔内膜增厚，有斑块形成或管腔狭窄;彩色多普勒超声表现为椎动脉内血流变细，频谱多普勒表现为狭窄近心段血流速度增高，远心段血流速度减低，血流量减少，PI、RI增高。在椎动脉斑块处CDFI检查可见血流充盈缺损，血流信号紊乱、变细，血流信号呈多彩样，狭窄处PSV突然加快，频带增宽，频窗消失，远端血液流速降低，PI、RI均增高。如果椎动脉起始段闭塞，由于近段未闭血管内压力降低，收缩期它与对侧椎动脉或远段侧支动脉存在压力差，会导致血流反向，因此将观察到患侧椎动脉V2段在收缩期呈反向低速血流信号，舒张期则无血流信号[19]。而丁亚芳等[20]细致地观察了椎动脉各段分别存在严重狭窄或闭塞时的频谱形态，发现：如发生在V1段，则呈现出“低阻型”改变，发生在V1段，相对正常，发生在V3、V4段，则是“高阻型”血流频谱。

3.3 椎动脉狭窄的原因分析

由动脉粥样硬化引起的椎动脉狭窄和闭塞是造成后循环缺血甚至脑梗死的主要原因之一，而引起椎动脉粥样硬化原因主要有三个方面，先天发育不良、特殊的解剖位置和后天的退行性病变。第一，先天发育不良。Park等[21]发现椎动脉发育不良更易合并远端的狭窄，Esrol等[22]也指出发育细小的椎动脉较正常侧会更早发生狭窄。椎动脉发育不良的患者，由于其对侧椎动脉需要承受更大的压力和进行血流量的代偿，更容易发生狭窄性病变[6-7]，且椎动脉的管径差别越大越易导致椎基底动脉弯曲，引发后循环缺血症状[9]。第二，椎动脉特殊的解剖位置。在VA起始处，血管转角很大，血流自锁骨下动脉、主动脉弓注入VA时，血流在局部将产生较大的剪切力，血流速度的变化会导致内皮细胞和血小板的結构发生改变，使得血小板易黏附聚集，形成动脉粥样硬化斑块，造成管腔狭窄。第三，退行性病变。颈部活动屈伸牵拉过多导致椎动脉的伸展性和弹性降低，发生延长、弯曲等退行性病变、产生动脉粥样硬化而形成斑块。年龄增大后还易发生颈椎肥大性增生，导致骨赘压迫椎动脉，使其管腔弯曲或狭窄。

3.4 椎动脉狭窄与后循环缺血

椎动脉粥样硬化造成的椎动脉狭窄是导致后循环缺血的主要原因。动脉粥样硬化斑块分为稳定性斑块和易损斑块，其中易损斑块对后循环缺血有显著的影响，如左宗菊等[23]在研究了后循环缺血患者的超声检查结果，发现有48%的患者有易损斑块，而易损斑块破裂是引发急性心脑血管疾病的主要机制。在曹建书等[24]对后循环脑梗死患者的研究中发现有82%的患者存在椎动脉狭窄性病变，他们分析原因认为动脉粥样硬化如果没有得到及时治疗，斑块增大后会使管腔变窄，或斑块破裂后产生栓子，使远端血管栓塞，造成脑缺血事件的发生。杨增烨[25]还发现椎动脉狭窄程度与脑梗死病灶的大小呈正相关的关系，即椎动脉越狭窄，病灶越大;双支狭窄的椎动脉造成的病灶大小比单支狭窄的造成的病灶更大。

4 超声在诊断椎动脉发育不良和病变中的临床价值

后循环缺血主要是由于椎基底动脉系统供血不足引起，而处于最前端位置的椎动脉异常和病变将直接影响到后脑的供血，使患者出现后循环缺血症状。因此及时了解椎动脉的健康情况，对于预防和治疗后循环缺血具有重要的意义。超声诊断由于其自身具有的优点，成为临床上最常用的诊断方法：CDFI显示颅外段椎动脉解剖形态及血流动力学信息，TCD检查椎动脉颅内段的血流速度变化，两者联合应用就可以很好地观察椎动脉的全程，客观地反映PCI患者的血流动力学的改变情况，为诊断后循环缺血提供客观依据。因此，超声在后循环缺血的诊断中具有重要的临床意义。

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（收稿日期：2019-12-04） （本文编辑：张亮亮）