磁共振血管造影测量脑动脉分叉角度对颅内动脉瘤筛查及测评的临床应用价值

周存河，崔彩霞，刘怀军，刘增品

颅内动脉瘤(intracranial aneurysm)是颅内动脉壁的囊性膨出，是引起自发性蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage，SAH)的主要原因［1］。动脉瘤的早期诊断，是降低动脉瘤破裂出血导致的高病死率和致残率的关键。随着医疗卫生技术的高速发展，越来越多的学者开始关注载瘤血管形态对于颅内动脉瘤发生发展的意义，而动脉分叉部动脉瘤的形成和血管转折、分叉角度的相关性更是其中重点［2］。本研究旨在探讨动脉分叉角度在脑动脉分叉部动脉瘤检出中的意义，以期正确认识血流动力学及血管形态学在动脉瘤发生、发展过程中的重要作用，有助于指导临床对动脉瘤的筛查与防治。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2000—2013年河北医科大学第二医院行磁共振血管造影 (MRA)检查分叉处有动脉瘤，并行数字减影血管造影术 (DSA)检查患者84例 (动脉瘤组)，其中男41例，女43例;年龄28～78岁，平均年龄 (52.9±11.3)岁。排除合并除动脉硬化以外(如血管畸形及脑肿瘤等)其他病变者，多发动脉瘤者。同时选取同期在本院行MRA检查发现有动脉病变但无其他疾病者195例 (对照组)，其中男111例，女84例;年龄10～88岁，平均年龄 (52.6±17.6)岁。

1.2 动脉瘤组血管造影及3D成像 经股动脉Seldinger法穿刺插管。(1)常规DSA检查:先行颈内动脉和椎动脉常规正、侧位造影。注射对比剂碘海醇300 mgI/ml，参数4 ml/s，总量8 ml;(2)旋转3D-DSA检查:将C臂围绕人体头部纵轴进行旋转采集，得造影数据，将旋转采集的数据连续向三维工作站传输，并进行三维重建。技术参数如下:速度40°/s，影像采集频率30 FPS，采集时间5 s，对比剂总量18 ml，注射速度4 ml/s。旋转采集的影像数据自动传送至GE公司ADW4.2工作站系统，重建得到三维血管树结构。

1.3 MRA数据采集 采用 GE公司生产的 Signa EXCITE 3.0T超导磁共振成像系统行3D TOF-MRA扫描，应用头部8通道高分辨率线圈，扫描参数TR/TE 20.0/3.2 ms，FOV 22 × 18，Matrix:320 × 224，NEX:1.0，Slive Thickness:1 mm，将所有图像贮存于索尼CD刻录光盘，供测量所用。

1.4 血管分叉角度的测量 采用GE公司ADW4.2工作站Volume Rendering软件重建后行3D角度的测量，将AB两点置于分叉两支动脉中心，C点置于分叉角中心，旋转3D图像并调节三个点的位置，使ABC三点位置始终在两分支及夹角中心，AB夹角为所测角度值。基底动脉顶端 (PCA)夹角为两侧大脑后动脉起始部的夹角;双侧大脑中动脉M1远端 (MCA)夹角为M2上下干起始部的夹角;双侧大脑前动脉A2段起始部(ACA)夹角的测量选取一侧A1缺如的病例，测量角度为两侧A2起始部的夹角。为获得准确的角度测量，每个角度均测量3次，取其平均值。

1.5 统计学方法 采用SPSS 17.0软件进行统计学分析，计量资料以 (±s)表示，组间比较采用t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

动脉瘤组PCA、右侧MCA、左侧MCA、ACA夹角均高于对照组，差异有统计学意义 (P＜0.05，见表1)。

表1 两组脑动脉分叉角度比较 (±s，°)Table 1 Comparison of the angles of cerebral artery bifurcation between the two groups

表1 两组脑动脉分叉角度比较 (±s，°)Table 1 Comparison of the angles of cerebral artery bifurcation between the two groups

注:PCA=基底动脉顶端，MCA=大脑中动脉M1远端，ACA=双侧大脑前动脉A2段起始部;*表示测量例数

组别 PCA夹角例数 测量值右侧MCA夹角例数 测量值左侧MCA夹角例数 测量值ACA夹角例数 测量值98.3 ±20.8动脉瘤组 23*196.0 ±27.3 23*143.8±24.1 16*156.0±36.0 22*153.8 ±22.1 t对照组 173* 91.4 ±17.4 195 92.4±18.5 195 88.1±16.0 22*17.889 12.200 7.480 8.572 P值值＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

3 讨论

颅内动脉瘤是引起SAH的主要原因，占80%～85%，病死率和致残率均较高。吴鹏飞等［3］报道，动脉瘤破裂引起的SAH病死率达50%，主要是由于严重的首次出血和早期再出血引起的直接脑损害以及迟发的脑缺血所导致，而50%以上的动脉瘤在患者死亡时尚未发生过破裂;未破裂动脉瘤每年破裂出血的危险为1.9%。因此，早期发现颅内动脉瘤并积极治疗是控制患者病死率的重要条件。有证据表明，血流动力学的因素在颅内动脉瘤的发生过程中占重要作用。Morimoto等［4］研究表明，在有关诱发颅内动脉瘤形成的动物实验中，仅有动脉壁中层的破坏是不够的，必须伴有血流动力学因素的改变。尽管各文献报道不同部位的动脉瘤发生率有差异，但其中两点是一致的:90%以上的动脉瘤发生在Willis环前半部，10%以下发生在后半部;而且多发生于血管分叉处。可以看出，动脉瘤的分布比例与颅内血供来源比例一致，亦从侧面说明血流动力因素对于动脉瘤形成的影响。

动脉瘤往往是由于破裂后出血就诊，少部分是因为其他疾病检查偶然发现，或是由于出现动脉瘤压迫症状而就诊。由于动脉瘤破裂出血的高病死率和致残率，对于动脉瘤的早期诊断是关键，也是目前研究的重点。要达到早期诊断，对健康人群的筛查是必要的手段。随着现代影像检查手段的广泛应用，动脉瘤的体检检出率也明显增加，对于颅内动脉瘤，如何提前发现其发生的征象进行随诊监控，做到早期诊断早期治疗，避免动脉瘤破裂导致的危害发生将是目前研究的重点。

本研究结果显示，动脉瘤组患者动脉分叉角度均高于对照组，证实动脉分叉角度对动脉瘤的检出及预测有重要意义。

1930 年有学者提出颅内动脉形态学及血流动力学是动脉瘤发生发展过程中的极其重要因素［5-6］。Ujiie等［7］也进行了相关研究，提出由于在血管分叉处的血流方向发生偏移，局部血流形成湍流，对动脉分叉顶端的冲击力及剪切力明显加大，据试验证实其压力可达到邻近部位载瘤动脉压力的2～3倍。随着治疗或者动脉瘤的进展，动脉瘤及载瘤动脉的形态发生改变，血流动力学也会发生改变。正确认识血流动力学因素在动脉瘤发生、发展过程中的重要作用，有助于指导临床对动脉瘤的防治。迄今为止，世界范围内通过对颅内动脉瘤的研究和探索，检测到了颅内动脉瘤的相关易患基因，就影像诊断而言，从血管形态学改变寻找动脉瘤发生的征象是本研究的重点内容。目前，对于动脉瘤的特征和破裂风险的相关关系虽有较多的文献，但大部分集中在动脉瘤发现后的评估，而动脉瘤的发现往往是首次破裂后来就诊的，病死率、致残率较高，所以动脉瘤的早期发现、早期治疗尤为重要。为了能达到早期诊断的目的，对健康人群的筛查，尤其是对中老年人的筛查是关键。DSA仍是目前诊断颅内动脉瘤的最常用手段，可以清晰显示脑血管各级分支的大小、位置、形态和变异。近年来三维影像技术的开发应用，3D-CT血管造影术(CTA)、3D-DSA均可显示动脉瘤的空间形态、生长方向及周围解剖结构等，受到临床工作者的青睐［8-9］。但是，脑血管的检查依靠CTA、MRA或DSA检查，价格比较昂贵，尤其是DSA检查，不仅费用高而且是有创检查，有一定的风险，难以普及，所以笔者提出重视动脉瘤发生的易感征象，分叉部是动脉瘤的好发部位，且此部位的动脉瘤容易被血管掩盖，小动脉瘤容易遗漏。本研究中，有3例是造影检查首先发现动脉分叉角度的增大，再经过多角度观察及3D-DSA成像，发现隐藏在分叉部的小动脉瘤和局部轻度隆起，而这种隆起可以称之为动脉瘤的早期改变，必然需要定期复查观察，必要时应早期进行治疗。笔者通过分叉部动脉瘤间接征象血管分叉角度的增大来提示动脉瘤的发生，进一步行三维成像检查，提高动脉瘤的检出率，并且对血管分叉角度提示参考范围，角度增大者为动脉瘤易感征象，对于出现易感征象的人群定期复查监控，而血管形态良好的人群可以放宽检查时间，几年检查一次即可，既促进了颅内动脉瘤的筛查，又降低了检查成本;临床医师通过进一步了解动脉瘤的特征，随诊监控出现有动脉瘤易感征象的血管形态改变，以及发现未破裂动脉瘤的生长规律，评估动脉瘤的破裂风险，能够做到动脉瘤的早发现早诊断，并为外科手术或血管内介入治疗提供更加完善的术前评估。

此外，动脉分叉角度的增大只是动脉瘤发生的前兆之一，其他血管形态的改变，也能够提示或促进动脉瘤的发生，例如血管的曲度异常、血管的狭窄、动脉硬化等;并且分析分叉角度增大时要结合具体情况，部分分叉角度增大，但主干正对着一侧分支，此时血流对分叉部的冲击力则较小，可以不考虑为动脉瘤的易感征象。这就需要影像医生不断丰富专业知识，积累经验，发现提示动脉瘤发生的征象，以便更好地预测和发现未破裂动脉瘤，早期诊断和治疗，降低破裂出血的风险。

本研究主要通过形态学角度探讨了动脉瘤形成的相关因素，随着临床影像技术的不断进步，形态学参数也会更加简单、直观，以容易获取和便于定量的优势成为评估动脉瘤的重要指标，并成为动脉瘤筛查的一个重要推进因素，使得动脉瘤筛查与检测的工作更加容易普及。

［1］ Sadatomo T，Yuki K，Migita K，et al.Evaluation of relation among aneurysmal neck，parent artery， and daughter arteries in middle cerebral artery aneurysms，by three-dimensional digital subtraction angiography ［J］.Neurosurg Rev，2005，28(3):196-200.

［2］ Dhar S，Tremmel M，Mocco J，et al.Morphology parameters for intracranial aneurysm rupture risk assessment［J］.Neurosurgery，2008，63(2):185-196.

［3］ Wu PF，Wu AH，Wang YJ.Epidemiological study of sporadic ruptured intracranial aneurysms［J］.Chinese Journal of Minimally Invasive Neurosurgery，2008，13(7):310-313.(in Chinese)

吴鹏飞，吴安华，王运杰.散发性颅内破裂动脉瘤的流行病学研究［J］.中国微侵袭神经外科杂志，2008，13(7):310-313.

［4］ Morimoto M，Miyamoto S，Mizoguchi A，et al.Mouse model of cerebral aneurysm:experimental induction by renal hypertension and local hemodynamic changes［J］.Stroke，2002，33(7):1911-1915.

［5］ Wintermark M， KoNU，Smith WS， et al.Vasospasm after subarachnoid hemorrhage:utility of perfusion CT and CT angiography on diagnosis and management［J］.AJNR Am J Neuroradiol，2006，27(1):26-34.

［6］ Papantchev V，Hristov S，Todorova D，et al.Some variations of the circle of Willis，important for cerebral protection in aortic surgery-a study in Eastern Europeans［J］.Eur J Cardiothorac Surg，2007，31(6):982-989.

［7］ Ujiie H，Liepsch DW，Goetz M，et al.Hemodynamic study of the anterior communicating artery ［J］.Stroke，1996，27(11):2086-2094.

［8］ Yang H，Liu J，Zhou S，et al.Three-dimensional DSA and embolization ofcerebralaneurysms［J］.Chinese Journalof Radiology，2003，37(4):360-362.(in Chinese)

杨华，刘健，周石，等.三维DSA在诊断和栓塞治疗脑动脉瘤中的价值［J］.中华放射学杂志，2003，37(4):360-362.

［9］ Zhang QJ，Guo YM，Zhang SJ，et al.Comparing the diagnostic value of CT angiography and MR angiography in intracranial aneurysms ［J］.Chinese Journal of Radiology，2006，40(11):360-362. (in Chinese)

张秋娟，郭佑民，张少娟，等.CT血管成像和MR血管成像对颅内动脉瘤诊断价值的比较 ［J］.中华放射学杂志，2006，40(11):360-362.