基于3D－DSA的前交通动脉瘤形成的形态学因素研究＊

陈亚坤，顾进茂，黄承光

第二军医大学附属长征医院 神经外科·上海市神经外科研究所·中国人民解放军神经外科研究所（上海 200003）

前交通动脉瘤（anterior communicating artery aneurysm，ACoAA）是常见的颅内动脉瘤之一，其发生率占颅内动脉瘤的25%～30%［1］。一旦发生破裂，将导致严重并发症甚至死亡。目前关于血流动力学因素在颅内动脉瘤发生方面所发挥的作用成为研究热点［1－5］。有研究显示血管构筑形态学关系能影响该部位的血流动力学［6－8］。而颅内 Willis环结构复杂，对血流动力学影响大［9］。目前关于血管形态学因素与ACoAA形成之间关系的研究很少。因此，本研究系统性地分析了大脑前动脉－前交通动脉分叉部位的血管构筑形态学参数，包括血管直径、血管夹角以及大脑前动脉A1优势征，探讨其与ACoAA发生之间的关系，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

回顾性分析2010年1月至2014年12月第二军医大学附属长征医院神经外科收治的行脑血管数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）病人的临床资料。排除标准：1）DSA图像未行三维重建或三维重建图像质量差不能满足准确测量；2）颅内多发动脉瘤；3）年龄＜18岁。共74例病人纳入本研究：动脉瘤组37例，其中破裂30例，未破裂7例；对照组37例，为同期行脑血管3D－DSA检查的病人，检查结果示无动脉瘤。74例病人年龄（52.3±11.9）岁，动脉瘤组年龄位于40～60岁（73.0%），两组年龄、性别、高血压患病率相比，差异无统计学意义（P＞0.05）（表1）。

表1 动脉瘤组与对照组临床资料比较（n＝37）

1.2 影像资料

1.2.1 仪器与试剂 血管造影机为荷兰飞利浦公司生产的FD20（Philips Allura Xper FD20）平板血管造影系统，其一体化工作站用于图像储存及后期三维重建处理。造影剂为美国通用公司生产的非离子型造影剂（欧乃派克）碘海醇注射液（Iohexol300，GE Healthcare，300mg/dL）。高压注射器为美国MEDRAD公司生产的Mark V ProVisTM一体式高压注射器。

1.2.2 造影方法 动脉瘤组和对照组的脑血管造影检查均由经验丰富的神经外科医生完成，其中蛛网膜下腔出血病人在发生出血后48h内行造影。采用Seldinger法经股动脉穿刺建立动脉通道，微导管在导丝引导下插入双侧颈内动脉及椎动脉，高压注射器注射非离子型造影剂，常规行标准头颅正位、侧位脑血管造影。颈内动脉造影注射速度5mL/s，注射剂量7mL；椎动脉造影注射速度3mL/s，注射剂量5mL。注射压力均为2 413.2kPa。造影周期包括动脉期、毛细血管期、静脉期及静脉窦期。

对怀疑存在病变的部位行旋转DSA检查。旋转DSA方法：分别旋转C臂至标准头颅正、侧位，在透视下调整C臂或血管造影床位置，使脑血管病变区域完整置于视野范围内。选择系统中3D曝光条件程序采集图像，曝光参数由程序根据预设曝光条件自动设定。旋转造影在C臂8s旋转180°完成，X线曝光15帧/s，高压注射器由主机系统控制，造影剂注射剂量为22.5mL，注射速度2.5mL/s，注射压力为2413.2kPa。自动注射时设定为注射优先，即注射造影剂1s后开始采集图像。图像采集结束共120幅图像传入Philips 3D工作站进行三维图像重建。重建完成的图像即刻获得。

1.3 测量参数

研究部位血管包括大脑前动脉与前交通动脉分叉部位近端A1段、大脑前动脉分叉部位远端A2段、前交通动脉。应用Philips Allura Xper FD20工作站软件中的测量工具，按照Dhar等［10］的方法由两名独立研究者分别测量动脉瘤组及对照组三维重建模型的形态学参数。包括：大脑前动脉A1段直径（Da1）、A2段直径（Da2）、前交通动脉瘤直径（Dacoa）、A1段与 A2段夹角（Aaca）、A1段与前交通动脉夹角（Aacoa）。

A1优势征［11－12］定义如下：比较双侧大脑前动脉A1段直径，当直径较大一侧A1血管直径达对侧A1血管直径两倍及以上，或一侧A1血管发育不良在DSA下不显影，称为A1优势征。当双侧血管直径相近，即直径较大侧血管直径小于对侧血管直径两倍，称为A1对称。

1.4 统计学方法

使用SPSS 18.0统计软件进行统计学分析处理。为减小因造影机器参数不同及个体差异对结果带来的偏倚，我们计算每个病人的 Da2/Da1、Dacoa/Da1，来取代其绝对值进行组间比较。单因素分析时，定量变量以均数±标准差（±s）表示，组间比较用t检验；定性变量以频数（百分比）表示，组间比较使用Fisher确切双侧检验。在多因素分析中，将单因素分析中P＜0.05的变量进行多因素logistic回归分析，采用向后逐步法筛选前交通动脉瘤形成的相关因素。检验水准α设定为0.05。

2 结果

2.1 形态学特征差异

动脉瘤组病人的血管夹角Aaca（P＝0.009）和Aacoa（P＝0.006）小于对照组，且差异有统计学意义；动脉瘤组病人的Dacoa/Da1（P＝0.017）较对照组增大，然而两组Da1绝对值（P＝0.563）及Daca/Da1（P＝0.700）比较，差异无统计学意义。与对照组相比，动脉瘤组大脑前动脉A1优势征（P＝0.017）明显，并且 A1优势征多出现在左侧（67.6%）（表2）。

表2 动脉瘤组与对照组形态学参数比较（n＝37）

2.2 动脉瘤形成的多因素分析

将 Aaca、Aacoa、Dacoa/Da1、A1优势征纳入多因素logistic回归模型，多因素logistic回归分析结果显示Aaca（P＝0.013），Aacoa（P＝0.007）及 A1优势征（P＝0.010）为ACoAA形成的独立危险因素，而Dacoa/Da1（P＝0.246）不是动脉瘤形成的独立危险因素（表3）。

表3 动脉瘤形成因素的logistic回归分析

3 讨论

本研究测量前交通动脉复合体中一系列的形态学参数，验证了其与前交通动脉瘤形成之间的关系。结果显示Aaca、Aacoa、A1优势征为前交通动脉瘤形成的独立危险因素。

本研究显示，与对照组相比，动脉瘤组Aaca较小，与 Kasuya等［13］的研究一致。Flores等［14］的研究显示大脑前动脉A1/A2直径之比与前交通动脉瘤形成相关，然而本研究未得出类似的结果，本研究中，血管直径不是动脉瘤形成的独立危险因素。以上提到的两个研究集中在探讨大脑前动脉与前交通动脉瘤形成之间的关系，并且仅分别研究血管夹角或血管直径与动脉瘤形成的关系，没有进行多因素分析，这种局限性的研究可能为最终结果带来偏倚。因为在前交通动脉复合体中，不仅仅存在大脑前动脉，前交通动脉在分流优势侧大脑前动脉A1的血流中同样发挥了重要作用，而且血管夹角及血管直径在影响血流动力学方面的交互作用同样需要探讨。本研究综合分析了前交通动脉复合体中的形态学参数（Da1、Da2/Da1、Dacoa/Da1、Aaca、Aacoa、A1优势征），将前交通动脉纳入研究，并将血管直径及血管夹角这两类参数同时进行分析，弥补了以上不足，结果显示血管夹角（更小的Aaca和Aacoa）而非血管直径，是影响前交通动脉瘤形成的独立危险因素。血流动力学研究［15］显示，较小分叉部位的血管夹角将导致其在分流上游血管的血流时，血流的偏转角度增大，造成分叉部位血管壁的血流壁剪切力增大，从而增加血流的能量消耗［16－17］，这也从血流动力学方面支持本研究的结果。

当前研究普遍认同大脑前动脉A1优势征与前交通动脉瘤的形成高度相关［11，18－22］，本研究再次 证实了上述观点，并且本研究显示75.7%的前交通动脉瘤存在A1优势征，明显高于对照组。其原因可能是由于A1优势征的存在，双侧大脑前动脉血流不均衡，在大脑前动脉与前交通动脉交叉点产生壁剪切力［22］，并且随着非优势侧A1直径的减小，壁剪切力逐渐增大［18］。在研究血管形态学对动脉瘤形成影响时，最佳的研究方案是采取研究对象左右双侧血管进行自身对照，这一方案可以避免个体性危险因素（如年龄、性别、基础疾病、血压、血液黏滞度、生活习惯等）对统计学分析的干扰，目前已用于后交通动脉瘤形成危险因素的研究当中［23］。然而考虑到前交通动脉瘤病人高发的单侧A1优势，甚至部分病人一侧A1发育缺如，这一研究设计在本研究中较难实现。有待在将来多中心的流行病学调查研究中，通过扩大样本量，针对每一种A1血管分型进行亚组分析，以弥补这一不足。

既往的研究［24－25］显示女性、老年、高血压是动脉瘤形成的危险因素。因此本研究纳入了这些个体性的协变量来校正形态学参数变量在动脉瘤形成中的效能。然而由于本研究样本量相对较小，限制了这些协变量在统计学分析中的校正效能，虽然本研究动脉瘤组与对照组在年龄、性别组成、高血压患病率方面差异无统计学意义，但不能就此得出结论，认为这些因素不影响动脉瘤的形成。因此在以后的血管形态学研究中，上述个体性变量仍然需要纳入分析。

本研究也存在下述局限性：首先，单中心研究病例样本的代表性以及回顾性研究数据采集和纳入的固有特点可能在一定程度上导致结果的偏倚。虽然通过3D－DSA技术的使用，在数据测量的准确性方面较既往研究有了较大改善，但由于研究方法固有缺陷导致的偏倚仍不能忽视。其次，蛛网膜下腔出血（SAH）导致的血管痉挛以及较大体积的前交通动脉瘤导致的占位效应，对血管直径和血管夹角的测量也有影响。其中血管痉挛通常发生在动脉瘤破裂蛛网膜下腔出血后3～5d［26－27］，为避免血管痉挛对血管直径测量的影响，本研究中所有动脉瘤破裂的病例，脑血管造影检查均在蛛网膜下腔出血后48h内进行。因此本研究中血管痉挛对动脉直径的影响得到了有效控制，然而大体积动脉瘤的占位效应导致的血管变形和移位仍是影响结果准确性的一个重要因素。最后，虽然本研究的目的是明确载瘤动脉的血管构筑形态学对动脉瘤形成的影响，然而动脉瘤的形成是一个复杂的病理生理过程，不能仅通过血管形态学特点来解释。因此，在将来进行多中心、大样本的前瞻性研究很有必要。

综上所述，Aaca、Aacoa和A1优势征与前交通动脉瘤的形成高度相关，可以作为预测前交通动脉瘤形成的形态学因素。

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