大脑前动脉A1段管径及分支血管角度与前交通动脉瘤关系的研究

熊凡凡 杨光钊 魏福全

前交通动脉瘤（anterior communicating aneurysms，ACoA）约占颅内动脉瘤的25%，是颅内蛛网膜下腔出血的常见原因之一。目前研究报道大脑前动脉（anterior cerebral artery，ACA）A1段变异（发育不良或缺如）导致的单侧优势供血，是形成ACoA的重要危险因素[1-4]。但是，ACA A1段变异相对普遍[5-6]。因此，探索ACA A1段变异受检者前交通动脉复合体CT血管成像（CT angiography，CTA）形态学与ACoA形成的相关危险因素，可更好地指导临床筛选高危患者，进行积极的早期预防，更具有现实指导意义。Can等[7]研究发现大脑中动脉M1段主干管径、分支血管角度与大脑中动脉M1/2段分叉处动脉瘤形成相关。基于由ACA A1段优势供血的受检者双侧ACA A2段主要由优势侧ACA A1段供血，与大脑中动脉M1/2段分叉处血流动力学改变有相似之处，ACA A1段管径、分支血管角度与ACoA形成可能也存在相关性。为此，本文研究ACA A1段优势供血受检者ACA A1段管径、分支血管角度与ACoA形成的相关性，探讨ACoA发生发展的机制，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2013年1月至2019年8月浙江省立同德医院经数字减影血管成像或CTA证实为ACA A1段优势供血ACoA患者42例（ACoA组），其中男30例，女 12 例，年龄 26～90（58.90±15.21）岁；合并高血压 19例，糖尿病5例，高血脂6例。ACoA颈径（3.41±1.77）mm，最大横径（4.15±2.35）mm，最大垂直高度 5.25（4.03，6.11）mm，纵横径比值1.76±0.57。ACoA组患者发生破裂出血24例。选取同时期因“头晕、头痛”等于本院就诊的ACA A1段优势供血但无ACoA的求诊者42例作为对照组，男 30 例，女 12 例，年龄 30～91（58.02 ±15.97）岁。两组对象性别、年龄比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。排除标准：其他血管畸形、肿瘤等继发ACA A1段改变；图像质量不佳，如运动伪影、术后金属伪影。本研究经本院医学伦理委员会批准，两组受检者或家属均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 CTA检查 检查前禁食4～6 h。使用德国西门子SOMATON Definition Flash双源CT仪行CTA检查，采用Volume模式，设管电压100 kV，使用4D care自动调节管电流技术，扫描速度0.5 s/r，准直器宽度128×0.6 mm，机架旋转时间280 ms，螺距0.9。扫描范围从颈2椎体下缘至颅顶外板。于健侧肘正中静脉按顺序注射浓度为350 mgI/ml的对比剂65 ml和0.9%的氯化钠溶液30 ml，流速5 ml/s。

1.2.2 图像后处理及分析 将CTA图像传送至工作站（ADW4.6 GE），由两名神经影像科医师进行解读，如有异议，经商议后取得一致意见。对CTA原始图像进行容积再现、多平面重组以及最大密度投影多种方法进行重建，多角度旋转；观察双侧ACA A1段是否存在优势供血，优势供血定义为一侧ACA A1段直径大于另一侧ACA A1段直径的50%或一侧ACA A1段不发育。若存在ACA A1段优势供血，观察前交通动脉是否存在ACoA，若存在则测量ACoA颈径、最大横径、最大垂直高度及纵横径比值（最大垂直高度与颈径的比值）。选取优势供血侧ACA A1段进行评估，评估参数包括：（1）ACA A1段管径，分别于ACA A1段远端及中间测量直径，取其平均值；（2）ACA A1段分支血管角度:分别沿ACA A1段两条分支血管血流方向各画一条中心线，两线相交夹角即为分支血管角度（见图1）。比较ACoA组与对照组ACA A1段管径、分支血管角度大小的差异，ACA A1段管径、分支血管角度与ACoA形态学的相关性，以及ACA A1段管径、分支血管角度间的关系。

图1 CT血管成像（CTA）检查下大脑前动脉（ACA）A1段管径、分支血管角度测量示意图（D1、D2分别为ACA A1段远端及中间管径）

1.3 统计学处理 使用SPSS20.0统计软件，符合正态分布的计量资料以表示，组间比较采用t检验；不符合正态分布的计量资料以M（Q1，Q3）表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验。ACoA组中，ACA A1段管径、分支血管角度与ACoA颈径、最大横径、最大垂直高度及纵横径比值，以及ACA A1段管径与分支血管角度的关系采用Pearson相关或Spearman秩相关。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组ACA A1段管径、分支血管角度比较 ACoA组ACA A1段管径为2.37（1.98,2.71）mm，大于对照组的 2.03（1.90，2.25）mm，差异有统计学意义（Z=-2.717,P＜0.05）。ACoA组ACA A1段分支血管角度为112.90°±34.57°，大于对照组的 66.74°±30.88°，差异有统计学意义（t=-6.455，P＜0.05）。两组受检者典型CTA图像见图2。

图2 两组受检者典型CTA图像（a：ACoA组ACA A1段管径为2.4mm、分支血管角度为161°；b：对照组ACAA1段管径为2.0mm、分支血管角度为85°）

2.2 ACA A1段管径与ACoA形态学的关系 ACoA组患者 ACoA 颈径为（3.4±1.8）mm，最大横径为（4.2±2.3）mm，最大垂直高度为 5.2（4.0，6.3）mm，纵横径比值为1.7±0.6。ACA A1段管径与ACoA形态学的关系见图3。

由图3可见，ACA A1段管径与ACoA颈径、最大横径、最大垂直高度均不相关（均P＞0.05）；ACA A1段管径与ACoA纵横径比值呈负相关（r=-0.508，P＜0.05）。

图3 大脑前动脉（ACA）A1段管径与前交通动脉瘤（ACoA）形态学的关系（a：ACA A1段管径与ACoA颈径相关性分析；b：ACA A1段管径与ACoA最大横径相关性分析；c：ACA A1段管径与ACoA最大垂直高度相关性分析；d：ACA A1段管径与ACoA纵横径比值相关性分析。灰色阴影区域为95%CI）

2.3 ACA A1段分支血管角度与ACoA形态学的关系 见图4。

由图4可见，ACA A1段分支血管角度与ACoA颈径、最大横径、最大垂直高度、纵横径比值均不相关（均P＞0.05）。

图4 大脑前动脉（ACA）A1段分支血管角度与前交通动脉瘤（ACoA）形态学的关系（a：ACA A1段分支血管角度与ACoA颈径相关性分析；b：ACA A1段分支血管角度与ACoA最大横径相关性分析；c：ACA A1段分支血管角度与ACoA最大垂直高度相关性分析；d：ACA A1段分支血管角度与ACoA纵横径比值相关性分析。灰色阴影区域为95%CI）

2.4 ACA A1段管径与分支血管角度相关性分析 见图5。

由图5可见，ACoA组中ACA A1段管径与ACA A1段分支血管角度呈正相关（r=0.345，P＜0.05）。

图5 大脑前动脉（ACA）A1段管径与分支血管角度的相关性分析（灰色阴影区域为95%CI）

3 讨论

血流动力学、高血压、年龄及吸烟等均为动脉瘤形成的主要因素，其中血流动力学是最主要的因素[8-9]。多数颅内动脉瘤好发于血管分叉处或弯曲处，表明分支血管角度可能与动脉瘤的形成相关。Can等[7]研究发现大脑中动脉M1段分叉处夹角与大脑中动脉M1/2分叉处动脉瘤形成相关。韦超等[10]研究发现较小的ACA A1段与A2段夹角与ACoA发生相关。张学敬等[11]研究显示基底动脉分叉角度较大是基底动脉瘤形成的危险因素。本研究显示ACoA组ACA A1段分支血管角度大于对照组，提示较大的分支血管角度更易形成ACoA。正常生理情况下，分叉处血流冲击点内膜垫被密集胶原纤维形成窄带保护[12]。较小的分支血管角度对层流的影响小，而较大的分支血管角度易形成涡流。ACA A1段分叉处涡流血流一方面形成高血管壁切应力，造成血管内皮细胞的损伤，促进动脉瘤的形成；另一方面可能涡流血流冲击血管壁范围增大，超过胶原纤维窄带保护范围，使血管壁遭到破坏。徐远杰等[13]通过Y形支架缩小分支血管角度，辅助弹簧圈栓塞治疗颅内动脉分叉部动脉瘤，取得满意疗效，间接证明了较大的分支血管角度是促进ACoA形成的危险因素，也体现了本研究的临床价值，为临床提供交通动脉瘤术前诊疗依据。

本研究显示ACA A1段管径与ACoA形成相关，ACA A1段管径越大，越易形成ACoA。并且，ACA A1段管径与分支血管角度相关，较大ACA A1段管径常伴有较大的分支血管角度。这与Can等[7]在大脑中动脉M1段研究主干管径与动脉瘤形成不一致，其认为主干管径细，血流速度快，血管壁切应力增加，从而对血管壁产生破坏，促进动脉瘤形成。但是，多项研究也表明低水平血管壁面切应力能触发炎症细胞介导的破坏性重塑途径[14-15]。

Boussel等[16]观察了不同时间点血管壁面切应力，发现动脉瘤的生长与低血管壁面切应力相关。为此，本研究推测较大的ACA A1段管径与ACoA相关可能原因为：较大的分支血管角度促进ACoA发生，较大的ACA A1段管径促进ACoA发展；较大的ACA A1段管径导致分叉处血流束增宽，可能导致血流冲击范围超过胶原纤维窄带保护范围。

本研究进一步研究发现ACA A1段管径与ACoA纵横径比值负相关，即管径越大、纵横径比值越小；分支血管角度与ACoA纵横径比值不相关。这与Zhang等[17]研究结果一致。但是，其发生的相关病理生理机制目前尚不清楚。本研究推测可能是由于较大的ACA A1段管径形成较宽的血流束，从而对分叉处管壁冲击范围大，影响ACoA的形态，因此ACoA颈径大，纵横径比值小。本研究也存在一定局限性。首先，关于ACA A1段管径与动脉瘤发生的关系与机制比较复杂，需要未来进一步大样本多中心前瞻性研究；其次因本研究是回顾性研究，样本量相对小，可能导致一定的偏倚；总之，ACA A1段优势供血受检者ACA A1段管径及分支血管角度与ACoA相关，是形成ACoA的危险因素，值得临床关注和临床进一步研究。