大脑中动脉临时阻断时长与症状性脑梗死的关系

游慧超 李文琦 孙登江 欧阳和平

江汉大学附属湖北省第三人民医院1神经外科，2超声科（武汉430000）

载瘤动脉临时阻断是颅内动脉瘤夹闭术中常用的技术，明确脑动脉的安全可耐受阻断时长，对脑动脉瘤夹闭术的顺利进行具有重要作用，然而目前对于脑动脉的安全阻断时长尚无定论［1-4］。大脑中动脉供应基底节区、中央前后回及语言中枢等重要功能区，远离Willis 环，其分叉部动脉瘤较其他部位动脉瘤位置更为表浅，其远端无一级代偿血管，阻断后仅依靠同侧软脑膜支血管代偿供血［5］。鉴于上述特点，大脑中动脉瘤夹闭术中误伤其他血管的几率低、阻断大脑中动脉起始段（M1 段）更易发生症状性缺血事件，最终引起脑梗死。脑梗死在临床上可根据是否有偏瘫、偏身感觉障碍或失语等中风症状，分为无症状性脑梗死与症状性脑梗死。研究大脑中动脉的阻断时长与症状性脑梗死的关系，更符合临床需求，也更能反映脑组织耐受供血动脉被阻断的时间下限。另外大脑中动脉血流供应重要功能区，发生缺血事件后能更敏感的被发现。本文通过采用巢式病例对照研究，分析大脑中动脉瘤术中临时阻断载瘤动脉的时长与症状性脑梗死发生的关系，以供临床参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 连续登记湖北省第三人民医院2018年3月至2020年11月收治的动脉瘤夹闭手术病例。入选标准：（1）CTA 或DSA 诊断为大脑中分叉处动脉瘤；（2）术前HUNT-HESS分级为0 ～2级者；（3）行开颅动脉瘤夹闭术。排除标准：（1）术中未采用临时阻断的患者；（2）术前合并明显脑内血肿、脑水肿及脑积水者；（3）术前有意识障碍或局灶性神经功能障碍者；（4）手术过程中，明显动脉或静脉损伤者；（5）手术引起载瘤动脉损伤或狭窄者；（6）双侧手术者。共连续登记符合要求病例31例，排除明显术中穿支损伤1 例，动脉瘤夹引起载瘤动脉狭窄1 例，双侧开颅2 例，未采用临时阻断技术者5 例，最终共入选22 例。本研究中，大脑中动脉临时阻断后症状性脑梗死的发生率为4.5%，属于小概率事件，故而终止本研究。

1.2 研究方法和分组 采用巢式病例对照研究，登记所有2018年3月至2020年11月期间符合上述标准的病例的术中临时阻断次数及时间，术后随访3 d 判断是否发生症状性脑梗死。2020年12月将所有病例分为梗死组和未梗死组，对比分析两组病例术中临时阻断及再灌注时长的差异。本研究方案经湖北省第三人民医院伦理委员会审核批准，患者或其家属签署了诊疗知情同意书。

1.3 手术及临时阻断方法 所有动脉瘤夹闭为同一术者，均采用标准翼点入路。术中常规静脉复合麻醉。显微镜下分离侧裂蛛网膜。根据术中动脉瘤与周围组织粘连的游离情况，决定临时阻断M1 的时机。原则上单次临时阻断5 min 后松开临时动脉瘤夹，再灌注5 min 后重新阻断。实际手术过程，根据术中动脉游离情况及是否术中破裂等情况，在确保手术安全的情况下调整阻断与松开再灌注时间，单次阻断时间尽可能不超过10 min。记录所有病例术中临时阻断及再灌注时长。

1.4 判定标准 根据术前CTA 或DSA 的影像，判断是否为大脑中动脉瘤。评估患者术后3 d 内有无手术对侧肢体偏瘫、偏身障碍及失语，对疑似存在脑梗死症状的患者立即行DWI 检查，根据DWI影像判断是否存在新发脑梗死，将合并有梗死相匹配的局灶神经功能障碍，如对侧肢体偏瘫、偏身感觉障碍及失语者，定义为症状性脑梗死；将未合并明显局灶性神经功能障碍者，定义为无症状性脑梗死。

1.5 统计学方法 应用SPSS 26.0 软件包进行统计分析，符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，两组均数比较采用t检验；计数资料以例（%）表示，比较用χ2检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者基本情况 未梗死组21例，其中男10例、女11 例，年龄（61.8±8.9）岁；症状性脑梗死组1 例（例3）男性，51 岁。在基础疾病方面，未梗死组内高血压者占比47.6%、糖尿病者占比9.5%、高血脂者占比19.5%、合并蛛网膜下腔出血者占比66.7%；症状性脑梗死组为合并有高血脂、高血压的1 例未破动脉瘤（表1）。无梗死组病例的累计阻断时间（多次临时阻断的时长累计）为（16.8 ±13.3）min（95%CI：10.8 ～22.9）；最长单次阻断时间为（10.0 ± 7.9）min（95%CI：6.4 ～13.6）；症状性脑梗死病例仅进行单次阻断，阻断时长10 min，与无梗死组中所有病例的单次最长阻断时长均数相似，总阻断时长远少于无梗死组。见表1。

表1 症状性脑梗死组与未梗死组患者人口学特征Tab.1 Characteristics of patients in the symptomatic cerebral infarct group and the non-infarct group

2.2 各例阻断与再灌注时长情况 各例术中临时阻断与开放时间累计情况（图1）可见，症状性脑梗死组（例3）为单次持续阻断；无梗死组术中临时阻断次数达三次及以上者共7 例，占比33.3%；症状性脑梗死组（例3）的处理动脉瘤总时长（阻断与再灌注的时长累计）10 min；无梗死组处理动脉瘤的总时长超过10 min 者19 例，占比90.5%。临时阻断次数与处理的动脉瘤的总时长的增加，并不增加症状性脑梗死发生的几率。

图1 各例阻断与再灌时长堆积图Fig.1 Accumulation diagram of blocking and reirrigation duration

2.3 累积阻断时长与单次最长阻断时长分析 未梗死组与症状性脑梗死组的阻断时间分布箱图可见，排除异常值例19，症状性脑梗死组的累积阻断时长接近无梗死组的下四分位数，两组数据均数分布差异无统计学意义（P=0.383，图2A）；排除异常值例19、例14 及例1，症状性脑梗死组的最长阻断时长接近无梗死组的上四分位数，两组数据均数分布差异无统计学意义（P= 0.577，图2B）。累积阻断时长与单次最长阻断时长的增加，并不增加症状性脑梗死发生率。

图2 症状性脑梗死组与未梗死组的阻断时长分布箱图Fig.2 Box plot of duration distribution of interruption in each group

2.4 症状性脑梗死病例原因分析 症状性脑梗死病例为例3，该例为未破裂动脉瘤，术前DSA 提示大脑中动脉狭窄伴前交通与同侧大脑前动脉缺如（图3A、B），术中见大脑中动脉M1 段硬化明显（图3C），持续阻断10 min，期间未开放阻断夹，术后当天表现为对侧肢体偏瘫，磁共振提示分水岭区梗死（图3D）。血管硬化和较差的侧枝代偿可能是本例大脑中动脉瘤发生术后症状性脑梗死的主要原因。

图3 阻断症状性脑梗死病例的影像Fig.3 Image of symptomatic cerebral infarction

3 讨论

颅内动脉瘤发病率较高［6］，全世界发病率为1.5% ～2.8%［7］，破裂后具有很高的致残率和致死率［8］，是神经外科常见急危重症。动脉瘤夹闭术是目前治疗动脉瘤的首选方法［9］。明确临时阻断引起缺血脑损伤的风险、安全合理的阻断技巧对减少大脑中动脉瘤临时阻断引起的脑损伤，具有重要意义。大脑中动脉瘤夹闭术中，常需要阻断M1 起始段以安全充分的游离动脉瘤。然而，与阻断颈内动脉、大脑前动脉A1 段、大脑后动脉P1 段等血管不同的是，大脑中动脉远离Willis 环，供应基底节区、中央前后回、语言、读写等重要功能区，阻断后远端没有一级代偿血管，依靠同侧软脑膜支等代偿供血，理论上更容易因临时阻断引起缺血性损伤。研究大脑中动脉供血区脑组织在缺乏一级代偿情况下的缺血适应能力，更能反应脑组织的阻断耐受下限，为其他部位动脉瘤夹闭术中的安全阻断时间提供参考。

目前认为临时阻断缺血的可能机制有三方面：（1）临时阻断后远端脑灌注下降引起缺血性损伤，主要发生于深部穿支周围［10］；（2）临时阻断夹对载瘤动脉的机械性损伤，损伤血管内皮细胞，最终诱发血栓形成［10］；（3）临时阻断夹误夹穿支血管造成闭塞［11］。有研究［12］显示，脑组织在缺血30 min后即可引起不可逆损伤，如果血流量下降50%，缺血耐受时长可延长至120 min。目前对于动脉瘤夹闭术临时阻断的安全时长尚不明确。有研究认为阻断少于14 min，脑组织耐受良好；夹闭时间少于19 min 者，95%不发生脑梗死；夹闭时间超过31 min 者均引起脑梗死［3］。多数研究［2-3，5］认为临时阻断不超过20 min 者，较为安全。间断临时阻断可降低脑梗死风险［13］。冯文封等［14］学者认为动脉瘤临时阻断过程每间隔10 min 原位松开阻断夹10 s 是安全的。有研究［15］显示，大脑中动脉瘤阻断引起梗死的发生率约占26%。脑动脉安全阻断时长没有定论，可能与下列原因相关。（1）阻断相关梗死形成的机制多样。阻断夹损伤载瘤动脉或穿支动脉引起的梗死，并不与时间相关，将上述因素引起的梗死与长时间低灌注损伤混为一谈，会导致不同技术水平术者的安全阻断时间存在明显偏差。（2）阻断后血供代偿不同。各部位动脉瘤手术阻断的血管部位不同，阻断后相应的血供代偿机制不同，即使是同一部位动脉瘤手术如前交通动脉瘤夹闭术，不同术者阻断血管的策略不同，最终阻断远隔部位供血区的血供代偿也完全不一致，不区分各部位动脉瘤临时阻断的部位，会导致阻断后脑缺血耐受时限存在大的偏差。（3）不同阻断方法，脑损伤机制不同。持续临时阻断与间断临时阻断对脑组织的缺血性脑损伤引起的机制不一。间断临时阻断因反复进行阻断操作，理论上增加了载瘤动脉及穿支血管的损伤几率，同时增加再灌注损伤风险，但是间断开放能增加脑组织耐受缺血时间。使用不同阻断方法，阻断耐受时间可能会存在较大差异。（4）脑梗死的判断方法不一致。部分脑梗死无明显中风症状，仅影像上表现为脑梗死，又称之为无症状性脑梗死。术中临时阻断载瘤动脉引起的单纯影像学上的脑梗死的发生几率远高于症状性脑梗死。不同研究采用不同的脑梗死判定标准，得到的脑组织可耐受阻断时长也会有明显差异。鉴于上述原因，本研究排除术中动静脉损伤、载瘤动脉损伤及狭窄者，可减少其他因素的干扰；同时将阻断的单次阻断时长与累积阻断时长均详细记录并分类研究，并且以症状性脑梗死为判定标准，更符合临床实践与临床需求。另外，大脑中动脉远端无一级代偿血管，阻断后更容易发生缺血事件，选择大脑中动脉作为研究对象，理论上更能反映脑动脉可耐受阻断时长的下限，对于指导临床的安全阻断时间，更具参考作用。

不同患者临时阻断的耐受时限存在差异，不同的麻醉方式和深度亦可影响动脉瘤手术的脑损伤程度［16-17］，不能仅仅通过阻断时长预判动脉瘤阻断后脑梗死风险。本研究未梗死病例19 累计阻断时长达66 min、最长单次阻断时长达为37 min，并未引起症状性脑梗死；症状性脑梗死病例3 有动脉粥样硬化合并同侧大脑前动脉缺如，虽然阻断时间仅10 min，依然引起严重不可逆的症状性脑梗死。大脑中动脉临时阻断后不同的侧枝代偿能力，可能是不同患者脑组织耐受缺氧能力差异的主要原因，动脉管壁硬化及对缺血代偿能力不足，增加动脉瘤手术不良预后的风险［18-19］。本研究中仅发生1 例症状性脑梗死（例3），梗死发生率不足5%；无梗死组的累计阻断时间平均为17 min，单次最长阻断时间平均为10 min，提示对于大部分患者在此时限内的临时阻断是相对安全的。

临时阻断夹可引起载瘤动脉内斑块破裂，加重动脉局部狭窄程度，甚至继发血栓形成，增加缺血风险。对于明显动脉硬化者，合适夹闭力的动脉瘤夹可以减小载瘤动脉的损伤［20］。大量研究［21-23］亦证实脑动脉粥样硬化和载瘤动脉狭窄是颅内动脉瘤预后不良的危险因素。本研究临时阻断次数与处理动脉瘤时长的增加并不增加症状性脑梗死发生的风险，对症状性脑梗死病例的进一步分析亦提示，血管硬化及较差的侧支循环可能是阻断相关症状性脑梗死的部分原因。故而，笔者认为，行动脉瘤手术不应盲目追求动脉瘤处理速度，也不应盲目提倡追求无临时阻断下的动脉瘤夹闭，应该全面了解willis 环的发育变异及硬化狭窄等情况，评估阻断后脑循环代偿能力［24］，根据术者的个人能力、载瘤动脉硬化程度、临时阻断远端的侧枝代偿能力和术中动脉瘤与周围结构粘连的程度等实际情况，在确保手术安全的前提下，个性化选择临时阻断的策略与手术进度。

本研究中临时阻断大脑中动脉引起症状性脑梗死的几率不足5%，为小概率事件，其所采用的临时阻断策略具有借鉴意义，即“单次临时阻断5 min 后松开临时动脉瘤夹、再灌注5 min 后重新阻断，尽可能单次阻断不超过10 min”的临时阻断策略是安全有效的；所得结论亦有指导作用，即“根据术中情况调整阻断与松开再灌注时间，单次最长阻断时间少于10 min，累计阻断时间少于17 min，是相对安全的阻断时限；在相对安全的阻断时限内，血管硬化和缺乏侧枝代偿可能是引起大脑中动脉瘤发生术后阻断相关症状性脑梗死的部分原因”。

本文研究亦存在一些不足之处：至研究终止，仅1 例发生症状性梗死，尚需更多数据以进一步研究临时阻断引起脑梗死的危险因素；采用的分组依据为是否发生症状性脑梗死，存在一定的主观偏倚，后续依据影像分类研究症状性脑梗死和无症状性脑梗死的危险因素，可减少上述偏倚；所采用的单次阻断时长多在10 min 以内，缺乏超长阻断时间与症状性脑梗死关系的数据，后续研究通过结合术中电生理及脑氧监测等手段，能更精准地反映脑动脉临时阻断后的脑缺氧耐受时长。