320排螺旋CT 三維重建大腦前動脈的臨床影像解剖學研究

李瀾哲，牟珂霖，何美楠，劉偉豪，張慧，陳偉

1.長沙醫學院醫學影像學院；2.長沙醫學院人體解剖學教研室；3.中南大學湘雅醫院放射科，長沙 410219

腦血管疾病作為人類三大致死疾病之一[1]，嚴重危害患者健康與生活質量。大腦前動脈（anterior cerebral artery，ACA）屬于頸內動脈（internal carotid，ICA）的終末分支，走形迂曲、穿支復雜多樣，為顱內動脈瘤及血管變異的好發部位[2,3]；而ACA 的變異常伴發Willis 環的多段血管變異[4]，因此對大腦前動脈變異的提早檢出，是預防腦血管疾病發生、降低發病率與病死率的重要舉措[5,6]。隨著計算機及影像技術的提高，多層螺旋CT 血管造影（multislice spiral CT angiography，MSCTA）圖像后處理技術能清晰顯示ACA 的正常解剖結構與變異情況[7]，經計算機三維重建后的圖像可以充分反映ACA 的形態特征，對于輔助臨床診斷與治療具有重要意義。本文通過對正常成人ACA 多層螺旋CT 造影成像及其與三維重建技術相結合的研究，從影像學方面提高對ACA 解剖形態、走行和分支分布等的認識與詮釋，為構建ACA 三維可視化圖譜提供形態學資料，為臨床ACA 相關疾病的診療提供解剖學依據。本研究經長沙醫學院醫學倫理委員會批準（2021018）；研究分析過程中所有涉及研究對象的數據資料及個人隱私信息均受到嚴格保護。

1 資料與方法

1.1 研究對象

隨機抽取2019年4月～9月就診于中南大學湘雅醫院的100例正常成人的腦動脈CTA 掃描圖像，其中男性47例，女性53例，平均年齡（45.9±15.7）歲。納入標準：自愿接受腦動脈CTA 檢查；腦動脈CTA 表現正常；臨床資料完整。排除標準：腦血管畸形、狹窄和動脈瘤；不能配合研究者。

1.2 研究方法

1.2.1 檢查方法 采用320排東芝螺旋CT 及其自帶的工作站后處理功能。參數：管電壓120 kV，管電流240 mAs，機架旋轉1周0.4 s，層厚0.625 mm，螺距0.969 mm，重建矩陣512×512。高壓注射器以3.5 mL/s 的速率經肘前靜脈注射非離子型碘佛醇（350 mg I/mL）造影劑60～80 ml，于15～20 s 后行頭顱正、側位薄層掃描，掃描范圍自枕骨大孔至顱頂部，利用VR 容積再現行三維重建。

1.2.2 測量指標 參照王克臻等[8]和范錫印等[9]的分段法定義：A1段長度為大腦前動脈起始部向內側與前交通動脈相交處之間的距離，內徑為頸內動脈分出大腦前動脈起始部1 mm 處的管徑，夾角為A1段末端與A2段起始部形成的夾角；A2段長度為前交通動脈至額前內側支的距離，內徑自前交通至胼胝體膝，取其中點測量；A3段長度為額前內側支至胼胝體緣動脈的距離，內徑則取額極動脈發出處最前突出點測量；A4段長度為胼胝體緣動脈至楔前動脈起始部的距離，內徑取A3至楔前動脈發出處中點測量；A5段長度為楔前動脈整段長，內徑取楔前動脈，即大腦前動脈終末支分出部位測量（圖1A）。雙干型測量其下干。測量3次，取平均值。

1.3 統計學分析

應用SPSS 19.0統計軟件對數據進行分析，測量的計量數據服從正態分布，以（）表示，采用兩樣t檢驗；計數資料和組間差異以率（%）表示，采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 大腦前動脈的走形及變異情況

本研究100例受檢者大腦前動脈全部顯影，ACA清晰顯示5級分支。將大腦前動脈及其A1段走形分為以下兩種類型：單干型，ACA 由頸內動脈直接發出并向上走行分出額底、前、中、后內側動脈，胼周動脈、中央旁動脈和楔前動脈，占71%（71/100）；雙干型，由頸內動脈發出兩支，或在A2、A3段發出兩支，額前、中、后內側動脈常由上支發出，下支則分出中央旁動脈和楔前動脈，占29%（29/100），見圖1B～C。

ACA 變異率20%（20/100）。其中15例表現為大腦前動脈A1段優勢征，尤有3例典型變異，分別表現為A1段缺如而右側支優勢供血和A1段左側、右側支優勢征（圖1D～F）。另發現2例大腦前動脈走形變異，分別為大腦前動脈A4、A5段代償供血，即ACA 右側A4、A5段未繞胼胝體溝而是向上走行，該處由左側A4、A5段代償供血（圖1G）；大腦前動脈A4、A5段共干，即大腦前動脈A4、A5段未并行，而是融合成一段向后走行（圖1H）。大腦前動脈變異情況還有：ACA 雙側A1段節段性狹窄畸形，即雙側A1段中段纖細狹窄未顯影，狹窄段前后兩端為正常內徑（圖1I）；大腦前動脈雙側A1段發育不良，即雙側A1段纖細狹窄且內徑小于1 mm，致ACA 全段供血不足（圖1J）；大腦前動脈A1段優勢征合并A2～A5段狹窄，即大腦前動脈A1段左細右粗，屬于ACA 右側優勢征，且右側自A2段起至A5段內徑呈局限性狹窄（圖1K～L）。

圖1 大腦前動脈走形正常及變異示意圖A：大腦前動脈5級分支測量示意圖（左面觀）B：大腦前動脈單干型（左面觀）C：大腦前動脈雙干型（右面觀）D：大腦前動脈A1段缺如，右側優勢供血（下面觀）E：大腦前動脈左側A1段優勢征（半“S”半弧形）F：大腦前動脈右側A1段優勢征（“S”形）G：大腦前動脈A4-A5段代償供血（左面觀）H：大腦前動脈A4、A5段共干（左面觀）I：大腦前動脈雙側A1段畸形（正面觀）J：大腦前動脈雙側A1段發育不良（正面觀）K：大腦前動脈A1段優勢征合并A2～A5段狹窄（正面觀）L：大腦前動脈A1段優勢征合并A2～A5段狹窄（左面觀）Fig.1 The shape and variation of the anterior cerebral arteryA：Schematic diagram of measurement on grade 5 branches of the anterior cerebral artery (left view)；B：Single trunk type of anterior cerebral artery(left view)；C：Double trunk type of the anterior cerebral artery (right view)；D：Absence of A1 segment of the anterior cerebral artery was right side dominant blood supply.(bottom view)；E：A1 dominant sign of the left anterior cerebral artery.(Half sigmoid and half arc-shaped）；F：A1 dominant sign of right anterior cerebral artery.(sigmoid)；G：A4-A5 segment compensatory blood supply of anterior cerebral artery.(left view)；H：A4 segment and A5 segment of the anterior cerebral artery is the same truck.(left view) ；I：Bilateral A1 segment deformity of the anterior cerebral artery.(anterior view)；J：Bilateral A1 segment dysplasia of the anterior cerebral artery.(anterior view)；K：Anterior cerebral artery A1 segment dominant sign combined with A2-A5 segment stenosis.(anterior view)；L：Anterior cerebral artery A1 segment dominant sign combined with A2-A5 segment stenosis(left view)

2.2 不同年齡段大腦前動脈內徑、長度、夾角

研究不同年齡段大腦前動脈的內徑、長度、夾角，將年齡段進行二分法的相關數據比較，結果顯示：左側A1-A2夾角50歲以下為（141.06±12.68）°，50歲至以上為（134.85±17.75）°，P=0.050，差異具有統計學意義；右側A1-A2夾角50歲以下為（137.45±15.27）°，50歲至以上為（133.08±19.03）°，P=0.217，無統計學差異；余統計分析情況見（表1）。

2.3 不同性別大腦前動脈內徑、長度、夾角

對比男性與女性ACA 相關數據，結果顯示：左側A1-A2夾角男性為（136.36±15.23）°，女性為（139.05±16.29）°，P=0.401；右側A1-A2夾角男性為（133.60±19.67）°，女性為（136.59±15.14）°，P=0.400；余統計分析情況見表2。

3 討論

3.1 大腦前動脈的變異及其臨床意義

大腦前動脈在視交叉外側自頸內動脈的終末支發出，與大腦后動脈的末梢支吻合，從而形成椎基底動脈系統。雙側ACA 血管變異是形成腦梗塞的主要病因之一[10]，ACA 變異常見于閉塞和動脈瘤可為印證。本研究100例受檢者中，大腦前動脈走形以單干型為主，與王克臻等[8]的研究結果相符；在收集的20例ACA 變異中，A1段優勢征占75%（15/20），而優勢征的變異容易引起動脈環的變異，從而影響動脈瘤的形成。Yang 等[11]認為A1段發育不良或缺如等先天性血管變異與動脈瘤的形成密不可分。Arboix 等[12]研究顯示ACA 閉塞占缺血性卒中的1.3%，由于閉塞位置與側支循環狀態的改變，其臨床癥狀也復雜多樣；A1段的彎曲形態及A2段的走形變異等特征，可供動脈瘤的術前診斷及手術介入點的選擇參考。因此，對大腦前動脈的形態解剖學研究尤為重要。對于本研究中的變異，項目組將追蹤回訪，進一步探討其與臨床發病率的相關性。

3.2 大腦前動脈臨床意義的年齡相關性

將100例受檢者的ACA 相關數據做了年齡段二分法的比較后發現，不同年齡段ACA 的右側A1段長度和直徑、右側A2段內徑、左側A1-A2夾角均呈現出明顯差異性。據載，隨著年齡增長，A1段的長度越長，內徑越細，A1-A2夾角越小，夾角處剪切力越大，血流動力學發生改變，前交通動脈瘤形成的幾率越大[13]，最終影響前交通動脈瘤的形成與生長方向[13,14]。柳海斌等[15]認為A1段內徑左側較右側大，年齡越大，左側夾角優于右側，ACA 左側優勢征越顯著，這可能與大多數人為右利手，左側大腦半球優勢、供血需求更多有關，這與本研究結果基本一致。可見對腦血管患者而言，特別是50歲以上人群定期復查CTA 是早期發現與有效排查動脈瘤等血管病變的必要手段。

表1 不同年齡段ACA 內徑、長度測量結果（，mm）Tab.1 Comparison of inner diameter and length of anterior cerebral artery in different age groups(Mean±SD,mm)

表1 不同年齡段ACA 內徑、長度測量結果（，mm）Tab.1 Comparison of inner diameter and length of anterior cerebral artery in different age groups(Mean±SD,mm)

注：*P＜0.05，性別差異有統計學意義Note:*P＜0.05,there was statistical difference in gender

表2 不同性別ACA 內徑、長度測量結果（，mm）Tab.2 Comparison of gender,inner diameter and length of anterior cerebral artery(Mean±SD,mm)

表2 不同性別ACA 內徑、長度測量結果（，mm）Tab.2 Comparison of gender,inner diameter and length of anterior cerebral artery(Mean±SD,mm)

注：*P＜0.05，性別差異有統計學意義Note:*P＜0.05,there was statistical difference in gender

3.3 性別因素對大腦前動脈臨床意義的影響

煙霧病（moyamoya disease，MMD）又稱自發性Willis 環閉塞癥[16]，成人患者多表現為顱內出血，出現自發性蛛網膜下腔出血、腦室出血或腦實質內出血；男性多于女性[17]。ACA 變異是形成MMD 的主要原因之一。本課題統計發現，不同性別大腦前動脈A1段長度具明顯差異，男性＞女性，這與朱瑩瑩等[18]的研究相接近。因此，可以借助CTA 清晰顯示血管的狹窄或閉塞及其病變部位，利用三維重建技術，多角度地準確掌握ACA 變異的類型與位置，為臨床診療提供有利影像學依據。