腦Willis環分型與前交通動脈瘤發生的CTA分析

段玉霞，傅萍萍，蔣蒙蒙，林文秀，陳偉建

（溫州醫科大學附屬第一醫院 放射科，浙江 溫州 325015）

顱內動脈瘤的病因和發病機制尚不清楚，近年來有學者從影像學和解剖學角度分析Willis環（circle of willis，CoW）的解剖類型與動脈瘤發生之間的關系[1-3]，但是這些研究大多只考察了大腦前動脈主干A1 段的解剖變異與前交通動脈 （anterior communicating artery，ACoA）動脈瘤發生的關系。CoW作為腦內重要的側支吻合通道由多個部分組成，任何一個部位發生變異都能造成血流動力學改變[4-5]。本研究利用CT血管造影（computer tomography arteriography，CTA）按照HARTKAMP分類法[6]對CoW進行分型，以評估CoW分型和ACoA動脈瘤發生間的關系。

1 對象和方法

1.1 對象 回顧性分析2006年9月至2016年1月在溫州醫科大學附屬第一醫院同時接受數字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）和CTA檢查的2 113例住院患者。納入標準：患者有完整的臨床和影像學資料。排除標準[7]：①除ACoA外其他顱內動脈發生動脈瘤；②多發性顱內動脈瘤和假性動脈瘤患者；③有嚴重血管狹窄或閉塞、動靜脈畸形、顱內占位病變、顱腦外傷等病史的患者；④創傷、感染引起的動脈瘤。ACoA動脈瘤患者納入ACoA動脈瘤組，無顱內動脈瘤患者納入對照組。最終納入1 184例患者，其中男583例，女605例。年齡20～75 （53.0±3.1）歲。收集入組患者年齡、吸煙史、血壓、血糖、血脂水平等蛛網膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage，SAH）發病的危險因素[8-9]。

1.2 CT 掃 描 方 法 和 圖 像 重 建 采 用 美 國GE Healthcare 16層螺旋CT掃描儀。掃描參數：電壓120 kV，電流300 mA，層厚和層距均為0.625 mm，視野（FOV）150 mm，矩陣512×512。總掃描時間小于10 s。對比劑（含碘300 mgI/mL）注射速率為2.5～3 mL/s。將所得的原始數據圖像上傳至工作站（advantage windows 4.5，GE Healthcare）并運用容積再現（volume rendering，VR）、多平面重組（multiple planer reconstruction，MPR）和最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）等技術進行重建。

1.3 診斷標準和圖像分析 CoW包括前循環和后循環。前循環和后循環分別有10個獨立的亞型，包括 a、b、c、d、e、f、g、h、i和j型[6]，見圖1 和2。根據CTA結果對2組CoW的前、后循環進行分型。CT圖像由2名放射科醫師（分別擁有11年和5年的神經影像學經驗）分別統計前、后循環中每種類型的數量，意見不一致時通過共同讀片并商討做出診斷。

1.4 統計學處理方法 采用SPSS12.0軟件對數據進行統計分析。正態分布計量資料用±s表示，組間差異采用獨立樣本t檢驗；非正態分布計量資料用非參數檢驗；計數資料用例數或百分比表示，組間差異采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

圖1 前循環類型解剖示意圖

圖2 后循環類型解剖示意圖

表1 ACoA動脈瘤組和對照組臨床資料對比

2 結果

2.1 2組臨床資料比較 共納入1 184例患者。ACoA 動脈瘤組630例（動脈瘤破裂發生SAH 472例），對照組554例。與DSA檢查比，CTA檢查ACoA動脈瘤漏診率1.5%，誤診率5.3%。2組患者的基本資料，見表1。

2.2 2組前循環和后循環CTA分類 根據CTA圖像對每位患者的CoW分別進行前、后循環分類，在所有患者中均未發現i型前循環，見圖3-6。

2.3 2組前循環和后循環解剖類型對比 2組前循環分類中各類型發生率差異均有統計學意義（χ2= 287.612，P＜0.001）；對照組g型前循環的發生率高于ACoA動脈瘤組，差異有統計學意義（P＜0.05）；ACoA 動脈瘤組h型前循環的發生率（大腦前動脈A1段異常）高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。2組后循環分類中各類型的發生率差異均有統計學意義（χ2=143.814，P＜0.001）。對照組a、c、d型后循環發生率高于ACoA動脈瘤組，差異有統計學意義（P＜0.05）；ACoA動脈瘤組g、h、i型后循環發生率高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表3。

圖3 對照組前循環類型CTA圖（無i型）

圖4 對照組后循環類型CTA圖

圖5 ACoA動脈瘤組前循環CTA圖（無i型）

3 討論

顱內動脈瘤是一種由于局部動脈壁異常而與體循環相互聯系的瘤樣膨出，通常位于CoW附近。不同人群間CoW形狀的差異或變異通常被認為是導致腦血管病發生的重要因素，了解CoW的形態學變異具有重要的臨床意義。ACoA動脈瘤在顱內動脈瘤中發生率最高，大腦前動脈主干A1段與ACoA動脈瘤的距離在解剖位置上非常接近，以往對CoW變異和ACoA動脈瘤發生的研究主要集中在A1段[1-3]。CoW作為一個完整的系統，任何部位的變異都會導致CoW及其鄰近區域血流動力學變化[4-5]。只關注A1段的觀點是不全面的，因此，采用Hartkamp分類法對CoW進行了全面的分類，綜合前、后循環各亞型探討CoW分型與ACoA動脈瘤發生之間的關系。

ACoA動脈瘤組h型前循環（一側大腦前動脈A1段缺失）的數量明顯多于對照組，提示ACoA動脈瘤的發生與h型前循環有顯著關系。相比之下，ACoA動脈瘤組g型前循環（ACoA缺失）的數量明顯少于對照組，提示g型前循環（ACoA缺失）患者不容易發生前交通動脈瘤。

圖6 ACoA動脈瘤組后循環類型CTA圖

表2 ACoA動脈瘤組和對照組前循環解剖類型對比[例（%）]

表3 ACoA動脈瘤組和對照組后循環解剖類型對比[例（%）]

ACoA位于大腦前動脈A1段和A2段的交界處，顱內動脈瘤常好發于此處。CoW不完整所引起的血流動力學效應被認為與顱內動脈瘤的形成有關[10]。顱內動脈瘤的發生率越高，CoW不完整比例越高[11]。前循環解剖變異引起的大腦動脈血流動力學環境異常可能是顱內動脈瘤形成的一個重要誘因。

h型前循環（大腦前動脈A1段發育不良）被認為是腦血管變異的一種，見圖3和圖5，DSA腦血管造影和尸檢可以幫助解釋這種變異的發生。作為一種侵入性檢查方法，DSA腦血管造影通常應用于癥狀明顯或具有適應證的患者。而且DSA檢查獲得的大腦前動脈A1段狹窄的樣本量較少，而CTA在無創檢測的基礎上可獲得大量樣本數據，得到的統計結果會更加可靠[12]。

兩側大腦前動脈A1段不對稱時更易發生ACoA動脈瘤，血流動力學效應可能在此過程中起重要作用[13]。在大腦前動脈A1段缺失或單側發育不良的 情況下，A1段發達的一側為雙側大腦前動脈后段供血，必然引起血壓升高和血流動力學改變。因此，長期高血壓會使那些有ACoA的人更容易發生動脈 瘤[14]。

ACoA動脈瘤組g、h和i型后循環發生率均高于對照組，而對照組a、c、d型后循環發生率均明顯高于ACoA動脈瘤組。a、c、d型患者具有完整的后循環和側枝循環。相反g、h、i型的后循環或多或少是不完整的。VERSELJA等[15]注意到CoW的交通動脈可能充當一種被動能量（壓力）消散系統：將壓力從高壓端轉移到低壓端而不需要大量的血流流動。因此，缺乏交通動脈（或其他CoW變異中類似于交通動脈的動脈組成部分）會引起高應激，并可能會導致動脈壁和血腦屏障受損，從而導致腦血管疾病[16]。后交通動脈是側支循環中最重要的側支通路[17]，而ACoA對血流動力學變化最為敏感[18]。隨著CoW的失衡發展，ACoA的壓力變得更加緊張。長期的血流動力學改 變和特殊的拐角位置使得ACoA更容易形成動脈瘤。

本研究存在一定的局限性，首先，這項研究是單中心的；其次，研究樣本也有地域限制；最后，部分亞組中患者數量較少，這可能影響了統計結果的準確性。