付 娇, 刘利峰,综述, 蔡志平, 姜 波审校
椎动脉优势(vertebral artery dominance,VAD)是指双侧椎动脉管径相差较大或当直径相当时一侧椎动脉与基底动脉呈直线连接,Tudose等总结了2022年及以前报道的4 623 例报道数据显示左侧椎动脉优势(36.1%)比右侧椎动脉优势(25.3%)更常见[1],在不同地区和人群中,仅6%~26%的患者中双侧椎动脉管径大小相当[2]。以上这些数据均来自国外,我国人群VAD 的发生率仍是未知数,王郁文等[3]对77具人体标本解剖结果椎动脉优势发生率为87.84%,其中左侧48.65%,右侧39.19%,形成原因尚不明确。为了探讨椎动脉优势与疾病发生的关系,我们对椎动脉优势相关内容进行综述。
双侧椎动脉不对称即一侧优势,也称椎动脉优势(VAD),是指双侧椎动脉管径相差较大或当直径相当时一侧椎动脉与基底动脉呈直线连接,被认为是一种较为常见的血管变异现象[4]。这个定义提出了椎动脉优势是双侧椎动脉存在差异,但对具体管径等缺乏具体指标,故以此为依据大多数人群符合此指征。目前诊断VAD 报道较多的标准来源于Hong等[5]的研究,其通过磁共振血管造影检查,最大密度投影法,从双侧椎动脉与基底动脉交汇向下连续测量3段椎动脉管径,每段相距3 mm,最后取平均值记录椎动脉管径的测量值,两侧椎动脉管径相差≥0.3 mm,就把管径粗的一侧称为优势侧;或两侧椎动脉直径相当,与基底动脉连接更直接的一侧被诊断为优势椎动脉。这个诊断标准主要针对V4段,且以核磁测量数据为基础对椎动脉优势管径差异提出了具体要求。超声、颅颈血管CT 诊断多参照此标准[5,6],有人认为椎动脉优势诊断管径差异为0.8 mm、1.0 mm[7,8],也有标准定义管径差异不小于1.2 mm[9]。以Hong的参照标准来看,椎动脉优势范围较广泛,它包含双侧椎管径不对称大多数情况,因此有人认为椎动脉发育不良、椎动脉延长扩张症(vertebrobasilar dolichoectasia,VBD)等均是其变异类型。尤其对于椎动脉发育不良定义仍存在一定争议,在不同的研究中诊断标准也不尽相同[10],一般认为小于2.0 mm 为VAH 诊断标准,检出率报道在2%~58.3%[11],似乎接近于椎动脉优势发生率。而VBD是一种罕见的疾病,其特征是椎基底动脉明显扩张、伸长和弯曲,目前依据血管造影和尸检结果显示报道人群中VBD 的发病率小于0.05%,但在一些特定人群发病率可达3.7%[12],也有报道其发生率在0.05%~13.2%[13]。在临床工作中,往往认为椎动脉优势属于正常变异,而VAH 或VBD 更倾向于疾病前期改变,随着研究深入,VAD在临床中的意义越来越受重视,故对VAD 的诊断应更有具体、更具针对性,用于指导临床诊断,从而对大众的远期健康更准确评估。
VAD 形成原因尚不明确,本文将其总结归纳为以下几点。
(1)优势假说:1985年Orlandini等[14]提出双侧颅内动脉不对称可能与左侧半球优势有关,但2019 年Vural等[15]对844例参与者提示椎动脉优势与优势大脑半球的血流量需求增加之间没有必然联系。
(2)起源不同:胚胎差异起源不同,左侧椎动脉起自由主动脉弓发出的左锁骨下动脉,右侧椎动脉起自由头臂干发出的右锁骨下动脉,上级分支血管较下级分支血管接受更高的血流切应力,从而导致双侧椎动脉管径不同[16]。一侧椎动脉起源异常时,对侧的椎动脉会演变为优势椎动脉,发生代偿增粗、走行迂曲,以保证椎基底动脉系统的血供需求[16]。
(3)走形变异(发育异常多见):正常双侧椎动脉从锁骨下动脉第1段发出,上行穿过C6至C1椎体横突孔,走形于寰椎侧后方,经枕骨大孔穿过硬脑膜入颅后汇合成基底动脉,当发育异常时椎动脉往往起始于C5 或更高横突孔穿行。李贞等[17]检测头颈血管CT 发现的椎动脉起源变异有42 例,其中18 例(42.9%)伴有椎动脉发育不良。
(4)血流动力学异常:根据伯努利原理基本定律[18]:动能+重力势能+压力势能=常数,即等高流动时,流速大,压力就小,反之压力小相应的管壁受到的张力小,导致管径变小,右侧椎动脉血流虽然较左侧椎动脉从主动脉弓更早获得血流,但经过头臂干、右侧锁骨下动脉分流反而到达时较左侧椎动脉获得的流速张力更小,可能受头臂干、右侧锁骨下动脉弯曲程度及分支时与主干血管角度等影响,因而右侧椎动脉发生非优势侧几率更高。
(5)后天因素影响:Schulz 等[19]发现椎动脉闭塞综合征与颈椎退行性改变有关,有报道[20]发现当颈部旋转大于30~45 度时椎动脉发生动态狭窄。这说明在一定状态下颈部活动对椎动脉血流动力学存在影响,可能与椎动脉优势发生有关。血管炎累及中枢血管多表现为血管管壁局灶性或弥漫性增厚,相应血管呈局灶性或弥漫性狭窄,极少数报道累及椎动脉,表现为节段性管壁增厚、管腔节段性狭窄[21],未见全程受累报道。Hong等[5]认为椎动脉不均衡血流使椎动脉优势越来越明显,由此推测影响一侧椎动脉血流动力学因素可能诱发或加重椎动脉优势。Husni 等[22]也发现在23 例有症状的椎动脉闭塞患者中,另一侧椎动脉或发育不全(22 例)或起源严重狭窄(1例)。放射治疗导致内皮损伤,进而导致椎动脉迟发性狭窄和闭塞[23]。
由此可见,VAD形成是一个漫长过程,受多种因素影响,基因、发育异常研究较少,其具体原因有待远期进一步研究。
3.1 VAD 对椎基底动脉形态的影响 Hong等[5]在2009 年研究提出椎动脉优势变化趋势(见图1),椎动脉优势产生不均衡血流使基底动脉弯曲方向偏向椎动脉较细一侧,长期受椎动脉不均衡血流影响,基底动脉弯曲程度更加明显,基底动脉的这种弯曲促使动脉粥样硬化发生,从而导致椎基底动脉缺血性卒中发生率增加;当非优势侧椎动脉管径变小,因为血流减少使颅内血管管径容易发生塌陷,导致同侧供血动脉闭塞。之后许多学者证实VAD 与基底动脉弯曲方向、程度有关[24,25]。依据此理论双侧椎动脉在长期过程中,受先天、后天多种因素影响,不均衡发生率随年龄增长应逐年增高。有学者证实椎动脉血流量随年龄增长下降,其血流量下降率接近于颈内动脉下降率的4 倍[26]。Şahin 等[27]统计的215 例患者脑血管造影结果显示VAD 与年龄、性别之间均无显著相关性。Meng 等[28]统计发现VAD 与基底动脉弯曲有关,并随年龄增长基底动脉弯曲程度加大,这是VAD 与年龄关系的间接证据。隋莹等[29]对基底动脉斑块与椎动脉优势关系研究发现,VAD 对基底动脉斑块分布、狭窄程度及弯曲方向、弯曲程度等可能产生影响。李琰等[30]基于MRA 研究结果显示,基底动脉最小弯曲角、椎动脉V4段最小弯曲角和椎基底动脉最小弯曲角均与椎动脉夹层的是否发生呈负相关,当椎基底动脉最小弯曲角 ≤ 90°更易发生椎动脉夹层。由此可见VAD 与椎基底动脉弯曲、夹层形成等形态变化均存在一定影响。
图1 椎动脉优势变化出现基底动脉弯曲示意图[5]
3.2 VAD 与后循环缺血性疾病的相关性 有学者提出椎动脉优势及其产生的基底动脉改变可能是发生眩晕的因素之一,且其与眩晕严重程度相关[31]。一项纳入3 875 例急性缺血性脑卒中病例分析发现,比起前循环缺血,发生后循环缺血的患者椎动脉管径不对称的发生率更高,并与基底动脉弯曲相关[32]。唐娜等[33]观察提示,椎动脉优势、椎动脉迂曲及基底动脉迂曲等因素与急性孤立性脑干梗死有相关性,椎基底动脉形态变异类型对于评估急性孤立性脑干梗死的发生风险有一定帮助。与其他常见脑血管病危险因素共存时,VAD可被认为是后循环梗死的一个危险因素;VAD患者更易发生后循环小脑后下动脉供血区及基底动脉供血区梗死,且双侧椎动脉直径差异越大,预后相对越差[34]。李嘉民等[35]研究发现,椎动脉管径差值大于0.58 mm 是发生后循环梗死的独立危险因素,MRA 资料椎动脉管径差值 >0.41 mm 的新发脑梗死患者更有可能患有后循环梗死。Chen等[6]对后循环脑梗死的彩色多普勒超声研究发现,由VAD 引起的椎动脉和基底动脉血流动力学变化可能是后循环脑梗死发生过程中的重要危险因素。由此可见,VAD在后循环缺血性疾病发生、发展中占据一席之地。
3.3 VAD在临床中与其他疾病相关性 王楠等[36]统计发现,三叉神经痛、面肌痉挛的患者中椎动脉优势发生率较非优势人群高,且三叉神经痛疼痛程度与基底动脉弯曲长度正相关,其原因可能与椎动脉优势使基底动脉弯曲并偏离桥脑中线,接触或压迫面神经及三叉神经有关[37]。黎彩虹[38]统计的165例椎基底动脉瘤的患者中,椎动脉优势发生率约58%(95 例),其中左侧优势60 例,椎基底动脉存在形态异常者动脉瘤更容易破裂。李涛等[7]研究发现椎动脉优势(双侧椎动脉管径相差0.8 mm 以上)时颈椎椎弓根的形态学指标椎弓根宽度、椎弓根外侧壁到椎动脉内侧距离小于非优势侧,椎弓根宽度 <4 mm 的比例及横突孔占用率大于非优势侧,反之,椎动脉优势产生影响颈椎椎弓根形态变化。
VAD与临床疾病发生、发展存在一定关系,尤其与后循环缺血性疾病存在一定相关性,对VAD 的形成及其对后循环疾病发生中的作用研究,有助于预防后循环脑梗死发生。当颅内动脉狭窄到一定程度影响脑血流供血、有发生临床不良预后缺血事件风险时,需要早期制定相应的预防方案,如脑动脉支架置入治疗、颈动脉内膜剥脱术等。VAD 与椎动脉起始部支架成形术后支架内再狭窄发生有关[39],了解其形态变化对手术方案制定有极大帮助。另外颈部,尤其围颈椎周围手术与椎动脉走形均有一定关系,椎动脉的解剖结构较不规则,最终的术中并发症可能会危及生命[1]。医源性椎动脉损伤是颈椎手术一种潜在并罕见的严重并发症,了解椎动脉的解剖变异及频率并且在术前识别椎动脉对手术具有重要意义[40]。因此,VAD 在临床中与某些疾病发生发展有关,对临床疾病诊疗方案制定、实施及预后评估有极大帮助。
利益冲突声明:所有作者均声明不存在利益冲突。
作者贡献声明:付娇参与论文设计、文献收集、数据收集、统计学分析、绘制图表、撰写论文、论文修改、拟定写作思路、指导撰写文章并最后定稿等。刘利峰参与拟定写作思路、文献收集、统计学分析、论文修改、指导撰写文章并最后定稿等。蔡志平、姜波参与稿件修改。