頸內動脈瘤頭顱CT血管造影血流動力學參數和形態學參數與頸內動脈瘤破裂的相關性

丁金鐸,尹乾坤,艾鵬輝

(濮陽市人民醫院神經外科,河南 濮陽 457000)

顱內動脈瘤是一種顱內動脈血管管壁發生局部受損，產生異常膨出而形成的動脈瘤，其可發生于任何年齡階段，是導致自發性蛛網膜下腔出血的主要原因[1-2]。頸內動脈瘤是顱內動脈瘤的常見類型之一，其發生率占顱內動脈瘤的41.3%，具有易破裂、預后差、病情進展迅速、病因復雜等特點，一旦動脈瘤破裂出血，其致死率高達35%，嚴重危及患者生命安全[3-4]。因此，早期準確診斷頸內動脈瘤，評估動脈瘤破裂的發生風險，對挽救患者生命、降低病死率具有積極意義。目前，隨著影像技術的發展，頸內動脈瘤的檢出率逐漸增加，對未發生破裂的頸內動脈瘤采取積極的治療措施是臨床醫生的關注熱點[5]。既往多對頭顱計算機體層攝影血管造影(computed tomographic angiography，CTA)動脈瘤血流/形態學參數與動脈瘤患者的臨床特征的關系進行研究，而關于頭顱CTA動脈瘤血流/形態學參數對頸內動脈瘤破裂的影響鮮有報道[6-7]。本研究以頸內動脈瘤患者為研究對象，探討頭顱CTA動脈瘤血流動力學參數和形態學參數與頸內動脈瘤破裂的相關性，以期為頸內動脈瘤破裂的臨床預測提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2016年5月至2021年5月濮陽市人民醫院收治的82例頸內動脈瘤患者為研究對象，其中男45例，女37例；年齡38～70(55.41±4.18)歲。病例納入標準：(1)符合頸內動脈瘤的診斷標準[8]，并經影像學檢查證實；(2)患者或家屬簽署知情同意書。排除標準：(1)伴有其他腦血管畸形或有外傷導致的動脈瘤；(2)有動脈瘤破裂史；(3)伴有惡性腫瘤者；(4)伴有嚴重肝腎功能障礙不能接受手術者。根據頸內動脈瘤是否發生破裂將患者分為破裂組(n=32，38枚動脈瘤)和未破裂組(n=50，59枚動脈瘤)。本研究經醫院醫學倫理委員會批準同意。

1.2 臨床資料收集通過查閱病歷資料收集可能影響頸內動脈瘤破裂的相關因素，包括性別、年齡、吸煙史、飲酒史、高血壓史。

1.3 檢查方法患者入院24 h內行頭顱CTA檢查，采用64層螺旋CT機對患者頭顱進行掃描，掃描參數：層間距0.55 mm，層厚 0.734 mm，掃描速度每周0.5 s，螺距0.994，管電壓120 kV，視場角25 cm×25 cm，管電流500 mA，矩陣512×512。固定患者頭部，先行常規平掃，確定病灶位置，然后采用CT Panion D雙筒雙通道高壓注射器(蘇州恒瑞迪生醫療科技有限公司)經肘靜脈注射造影劑，流速 4.5 mm·s-1，然后注射生理鹽水，行增強掃描。掃描范圍自患者頸內動脈起始處至顱頂，掃描線與顱底平行，然后將CT掃描數據傳輸至工作站，進行圖像重建。

1.4 動脈瘤血流動力學和形態學參數評估參考文獻[9]中的測量方法及公式評估患者動脈瘤形態學參數。測量出患者動脈瘤最長徑、瘤體寬度、瘤體垂直高度、瘤體直徑、瘤頸寬度，計算動脈瘤的體頸比值(aspect ratio，AR)和動脈瘤體寬徑/瘤頸寬徑比值，AR=瘤體最長徑/瘤徑寬度，動脈瘤體寬徑/瘤頸寬徑比值指前交通動脈瘤體寬徑與瘤頸寬徑的比值。

血流動力學參數采用流體力學計算方法得出，分別描記出動脈瘤表面的壓力、壁面剪切梯度、壁面剪切力。計算患者收縮期動脈瘤表面平均壓力(pressure average，PA)、標準化PA(normalized pressure average，NPA)、平均壁面剪切力(wall shear stress average，WSSA)、標準化WSSA(normalized WSSA，NWSSA)、平均壁面剪切梯度(wall shear stress gradient average，WSSGA)、一個心動周期內的動脈瘤表面最大壓力(pressur maximum，PM)、標準化PM(normalized PM，NPM)、壁面剪切力最大值(wall shear stress maximum，WSSM)、標準化WSSM(normalized WSSM，NWSSM)、剪切力震蕩指數(oscillatory shear index，OSI)及低剪切力面積比值(low shear area ratio，LSAR)(指低剪切力區域占動脈瘤的比例)。

2 結果

2.1 頸內動脈瘤破裂危險因素單因素分析結果見表1。患者的性別、年齡、吸煙史、飲酒史、高血壓史、動脈瘤數目、瘤體寬度、瘤體垂直高度、瘤體直徑、瘤頸寬度、PA、NPA、PM、NPM、WSSA、NWSSA、WSSM與頸內動脈瘤破裂無關(P>0.05)。患者的動脈瘤最長徑、AR、動脈瘤體寬徑/瘤頸寬徑比值、NWSSM、OSI、LSAR、WSSGA與頸內動脈瘤破裂有關(P<0.05)。

表1 頸內動脈瘤破裂危險因素單因素分析結果

2.2 頸內動脈瘤患者動脈瘤破裂影響因素logistic回歸分析結果見表2。將單因素分析中差異有統計學意義的指標進一步行logistic回歸分析，結果顯示，AR值、動脈瘤體寬徑/瘤頸寬徑比值、NWSSM、OSI均是頸內動脈瘤患者動脈瘤破裂的危險因素(P<0.05)。

表2 頸內動脈瘤破裂危險因素logistic回歸分析結果

2.3 動脈瘤形態學參數和血流動力學參數對頸內動脈瘤患者動脈瘤破裂的預測效能結果見表3和圖1。ROC曲線顯示，AR、動脈瘤體寬徑/瘤頸寬徑比值、NWSSM、OSI預測頸內動脈瘤破裂的最佳截斷值分別為1.470 0、1.530 0、0.390 0、0.003 2，靈敏度分別為79.64%、75.62%、90.24%、85.49%，特異度分別為86.37%、89.46%、64.79%、79.86%，AUC分別為0.813、0.791、0.894、0.851。

表3 動脈瘤形態學參數和血流動力學參數對頸內動脈瘤破裂的預測價值

3 討論

頸內動脈瘤是一種常見的血管疾病，其病因尚未明確，但可能與動脈粥樣硬化、創傷、感染、先天性因素等有關，臨床表現為肢體麻木、頭痛、眼花等癥狀，嚴重時可出現偏盲、感覺障礙、偏癱，甚至是休克，嚴重危及患者生命[10-11]。因頸內動脈瘤發生破裂后可導致較高的病死率和致殘率，故準確評估動脈瘤破裂對頸內動脈瘤患者預后具有重要意義。目前，對頸內動脈瘤破裂風險的預測主要基于數字減影血管成像(digital subtraction angiography，DSA)、核磁共振血管造影(magnetic resonance angiography，MRA)以及CTA等進行分析。DSA是診斷血管病變的金標準，但其是一種有創檢查，且價格昂貴、操作過程復雜，因此在臨床中的廣泛應用受到一定的限制[12]。與DSA相比，MRA具有無創、無輻射的優勢，但其分辨率較差，漏診率較高[13]。與DSA、MRA相比，CTA檢查不受上述情況的影響，且隨著影像后處理技術的發展，CTA動脈瘤血流動力學參數和形態學參數為評估動脈瘤破裂風險帶來新的契機，為頸內動脈瘤治療方案的選擇提供參考[14]。

AR值結合了動脈瘤長徑與瘤徑寬度，能有效反映動脈瘤的整體形態特征，是預測動脈瘤破裂的重要參數。XU等[15]研究顯示，AR值不僅能判斷頸內動脈瘤的形態學變化，亦是顱內動脈瘤破裂的危險因素。本研究結果顯示，AR值是顱內動脈瘤破裂的危險因素，與上述觀點一致，提示AR值大小與顱內動脈瘤破裂具有一定的相關性，分析原因可能為AR值的升高可導致動脈瘤內形成封閉的渦流，且血流流速緩慢，進而促使血小板的形成，加重瘤壁炎癥反應，最終導致頸內動脈瘤管壁結構改變，甚至是瘤壁溶解破裂。動脈瘤體寬徑/瘤頸寬徑比值是瘤體寬徑與瘤頸寬徑的比值，可反映動脈瘤的形態特征，對判斷頸內動脈瘤破裂也具有重要意義。本研究結果顯示，動脈瘤體寬徑/瘤頸寬徑比值是頸內動脈瘤破裂的危險因素，這與MALHOTRA 等[16]研究結果一致，提示動脈瘤體寬徑/瘤頸寬徑比值與顱內動脈瘤破裂具有一定的相關性。其原因可能為動脈瘤體寬徑/瘤頸寬徑比值越大，瘤體寬徑越大，瘤腔內血流流速越慢，導致局部血流滯留，加重頸內動脈瘤管壁結構的改變，從而增加重頸內動脈瘤破裂風險。

有研究顯示，血流動力學在頸內動脈瘤的形成、發展過程中發揮重要作用，其中NWSSM能反映頸內動脈瘤表面壁面剪切力的標準化最大值，低壁面剪切力能導致瘤體管壁結構的改變以及炎癥因子浸潤血管管壁[17]。本研究結果顯示，NWSSM是頸內動脈瘤破裂的危險因素，這與吳俊等[18]研究結果一致，提示NWSSM水平與頸內動脈瘤破裂存在一定相關性。同時，本研究還發現，OSI亦是頸內動脈瘤破裂的危險因素，這與PERERA 等[19]研究結果一致，提示OSI與頸內動脈瘤破裂也存在一定相關性，其原因可能是OSI能反映動脈瘤部位的血流環境，其值越高，表明動脈瘤部位血流越不穩定，這種不穩定性可加重血管壁動脈粥樣硬化的進展及炎癥反應程度，從而導致頸內動脈瘤破裂。本研究中ROC曲線結果顯示，AR值、動脈瘤體寬徑/瘤頸寬徑比值、NWSSM、OSI預測頸內動脈瘤患者動脈瘤破裂的靈敏度、特異度均較高，進一步提示AR值、動脈瘤體寬徑/瘤頸寬徑比值、NWSSM、OSI與頸內動脈瘤破裂關系密切。

綜上所述，AR值、動脈瘤體寬徑/瘤頸寬徑比值、NWSSM、OSI均是影響頸內動脈患者動脈瘤破裂的危險因素，與頸內動脈瘤破裂具有一定的相關性，對頸內動脈瘤破裂的發生具有較好的預測價值。