馬乾坤　張道培　張杰文(通訊作者)　張淑玲　鹿桂鳳　尹　所

1)鄭州大學(xué)人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科　鄭州　450003　2)鄭州人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科　鄭州　450012　3)鄭州人民醫(yī)院影像科　鄭州　450003

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椎動脈發(fā)育不全對小腦后下動脈供血區(qū)腦灌注的影響

馬乾坤1)張道培2)張杰文1)(通訊作者)張淑玲2)鹿桂鳳1)尹所3)

1)鄭州大學(xué)人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科鄭州4500032)鄭州人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科鄭州4500123)鄭州人民醫(yī)院影像科鄭州450003

【摘要】目的探討椎動脈發(fā)育不全(vertebral artery hypoplasia，VAH)對小腦后下動脈供血區(qū)腦灌注的影響。方法選擇2014-12—2015-07年齡≥30歲并行頭顱磁共振灌注成像和頭頸部三維對比增強磁共振血管造影檢查的頭暈或眩暈患者244例。獲腦血流量(CBF)、腦血容量(CBV)、平均通過時間(MTT)和達峰時間(TTP)灌注圖，測量一側(cè)小腦后下動脈供血區(qū)及對側(cè)鏡像區(qū)的灌注參數(shù)值(CBF、CBV、MTT、TTP)，計算椎動脈直徑較小側(cè)/對側(cè)鏡像區(qū)的灌注參數(shù)相對比值(rCBF、rCBV、rMTT、rTTP)。定義VAH為椎動脈直徑≤2 mm，或雙側(cè)椎動脈不對稱比≥1.7：1，分為VAH組和non-VAH(Non-hypoplasitic vertebral artey)組，對臨床資料和小腦、延髓灌參數(shù)相對比值進行比較。結(jié)果共納入114例患者，男女各57例；VAH組31例(27.2%)，左側(cè)5例(16%)，右側(cè)26例(84%)；Non-VAH組83例。2組間VA直徑較小側(cè)與對側(cè)的rTTP和rCBF≤0.85的例數(shù)存在顯著統(tǒng)計學(xué)差異(P值分別為0.005，0.031)；rCBF傾向于有統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.098)；rCBV、rMTT及rCBV≤0.85例數(shù)無顯著統(tǒng)計學(xué)差異。結(jié)論VAH可以造成小腦后下動脈供血區(qū)域低灌注改變，且以TTP延長或CBF降低為主。

【關(guān)鍵詞】椎動脈發(fā)育不全；磁共振灌注成像；磁共振血管造影術(shù)

椎動脈發(fā)育不全(Vertebralarteryhypoplasia，VAH)是一種較為常見的先天性血管變異，通常指一側(cè)椎動脈(Vertebralartery，VA)全程纖細或不顯影，或雙側(cè)VA直徑差異明顯并達到一定標(biāo)準(zhǔn)[1-3]。越來越多的證據(jù)表明，VAH是后循環(huán)腦梗死的潛在危險因素，特別是小腦后下動脈供血區(qū)腦梗死，但確切機制尚不清楚[4-6]。研究表明，局部低灌注可能是促發(fā)椎基底動脈系統(tǒng)梗死的重要因素之一[7]。因此，本研究探討VAH對小腦后下動脈供血區(qū)腦血流灌注的影響，旨在明確VAH促發(fā)后循環(huán)梗死的可能機制。

1對象和方法

1.1研究對象選擇2014-12—2015-07在鄭州人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科住院年齡≥30歲的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)頭暈或眩暈且伴有1個以上血管危險因素(高血壓、糖尿病、高脂血癥、吸煙、肥胖等)的患者；(2)具備頭顱MRI、頸部增強磁共振血管造影(contrast enhanced MRA，CE-MRA)及腦磁共振灌注成像(PWI)資料。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)成像質(zhì)量差、資料不全；(2)椎基底動脈局部明顯狹窄(>50%)；(3)伴嚴(yán)重肝腎疾病或惡性腫瘤。

1.2臨床資料收集收集和記錄所有患者的人口統(tǒng)計學(xué)資料(年齡、性別、身高、體質(zhì)量)、既往史(糖尿病、高血壓、高脂血癥、吸煙史、飲酒史)、入院時美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(National Institute ofhealth stroke scale，NIHSS)評分。

1.3影像學(xué)檢查采用GE SignahDX3.0Tesla超導(dǎo)磁共振系統(tǒng)及配套頭顱專用線圈，對患者行頭顱常規(guī)MRI掃描(包括T1WI、T2WI、Flair、DWI)、頸部CE-MRA及PWI檢查。方法為三維時光飛躍(3D-TOF)技術(shù)成像。三維時光飛躍影像參數(shù)：TR 24 ms，TE 6 ms，視(Fov)240，層面厚度 0.8~1.6 mm，激勵次數(shù) 1；掃描后經(jīng)最大密度投影法(MIP)和多層面重建(MRP)進行重建而獲得MRA圖像。所有測量都使用西門子Angiovia5.2軟件在顯示器上測量。PWI掃采用磁共振掃描儀，16通道頭線圈，常規(guī)進行橫軸面T2WI(TR1 500 ms，TE 30 ms，視野230 mm×230 mm，矩陣128×128，Thk/SP 4.0/1.2 mm，激勵1次，翻轉(zhuǎn)角90°)，開始檢查前于患者肘靜脈處放置一個18G靜脈留置針，連續(xù)采集60次，前5次掃描不注射對比劑，作為時間信號曲線的平臺期，在第5次掃描結(jié)束時快速高壓團注Gd-DTPA，劑量0.2 mL/kg，注射流率4 mL/s，注射完畢以相同劑量生理水進行沖洗，每個掃描層面有19幀圖像，得到共計1 140(60×19)幀圖像，掃描時間為98 s。然后傳到GE Medical System軟件包，采用Brainstat AIF模塊和SVD去卷積法，自動選擇動脈血管作為參考動脈，獲得輸入函數(shù)，獲取腦灌注曲線，計算機自動計算并重建出腦血容量(cerebral blood volume，CBV)、腦血流(cerebral blood flow，CBF)、平均通過時間(mean transit time，MTT)、達峰時間(time to peak，TTP)等一系列參數(shù)圖。測量一側(cè)小腦后下動脈供血區(qū)及對側(cè)鏡像區(qū)的灌注參數(shù)值(CBF、CBV、MTT、TTP)，計算椎動脈直徑較小側(cè)/對側(cè)鏡像區(qū)的灌注參數(shù)相對比值(rCBF、rCBV、rMTT、rTTP)并記錄rCBF、rCBV≤0.85個例。

由2名經(jīng)驗豐富的影像科醫(yī)師進行圖像分析和VA直徑測量，取平均值作為結(jié)果。選擇椎動脈V2段作為目標(biāo)血管，根據(jù)椎動脈V2段直徑≤2 mm，或雙側(cè)椎動脈不對稱比≥1.7[5-6]，將患者分為VAH組和非VAH(Non-VAH)組。

1.4統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 17.0軟件包進行統(tǒng)計學(xué)處理。不符合正態(tài)分布的計量資料采用非參數(shù)檢驗；符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，2組間比較采用獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料以頻數(shù)和百分率表示，2組間比較采用χ2檢驗或Fisher精確檢驗。雙側(cè)P<0.05差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1一般資料研究期間共收治244例頭暈或眩暈患者，未完成頸部CE-MRA者29例，椎動脈局部狹窄者17例，其中未完成PWI者48例，PWI圖像質(zhì)量差者5例，不完整者30例，嚴(yán)重肝腎功能疾病1例。最終納入114例為觀察對象，男57例，女57例，年齡33～83歲，平均(60.5±12.7)歲；VAH組31例(27.2%)，左側(cè)5例(16%)，右側(cè)26例(84%)，無雙側(cè)VAH患者；Non-VAH組83例(72.8%)。2組性別、年齡、NIHSS評分、高血壓、糖尿病、高脂血癥、吸煙史、飲酒史及體重指數(shù)(BMI)等無顯著統(tǒng)計學(xué)差異。見表1。

表1　2組一般資料比較

注：#Pearson卡方檢驗；*t檢驗；**非參數(shù)檢驗；*#Fisher精確檢驗

2.22組之間VA形態(tài)學(xué)比較2組間右側(cè)椎動脈V2段直徑、VAH側(cè)椎動脈V2直徑及雙側(cè)椎動脈V2段直徑不對稱比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，2組間左側(cè)椎動脈V2段直徑和非VAH側(cè)椎動脈V2段直徑無統(tǒng)計學(xué)差異。見表2。

2.32組間小腦PWI相關(guān)參數(shù)比較2組間VA較小側(cè)rTTP、rCBF≤0.85例數(shù)存在顯著統(tǒng)計學(xué)差異(P值分別為0.005，0.031)；rCBF傾向于有統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.098)；rCBV、rMTT及rCBV≤0.85例數(shù)無顯著統(tǒng)計學(xué)差異。見表3及圖1。

表2　2組椎動脈V2段形態(tài)學(xué)資料比較

注：*獨立樣本t檢驗，VAH：Vertebr alartery hypoplasia

表3　2組小腦PWI相關(guān)參數(shù)資料對比

注：*獨立樣本t檢驗，#Pearson卡方檢驗

2.42組之間延髓PWI相關(guān)參數(shù)比較2組間rCBF比值有統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.047)；rCBV、rMTT、rTTP及rCBF≤0.85、rCBV≤0.85例數(shù)無統(tǒng)計學(xué)意義。見表4。

圖173歲，男性患者的頭顱磁共振灌注檢查所得影像圖片，包括原始掃描圖像(圖1A、2A)、時間-強度曲線(圖1B、2B)和CBF、CBV、MTT、TTP四幅參數(shù)圖，以及相應(yīng)的頭頸部CE-MRA?；颊哂覀?cè)VAH(圖1G白色箭頭所指示)，PWI檢查可見右側(cè)小腦后下動脈供血區(qū)(小腦半球下部)低灌注，表現(xiàn)為CBF降低(圖1C白色箭頭所指示)、TTP延遲(圖1F白色箭頭所指示)

表4　2組延髓PWI相關(guān)參數(shù)資料對比

注：*獨立樣本t檢驗，#Pearson卡方檢驗

3討論

由于VAH診斷標(biāo)準(zhǔn)、樣本人群及檢查手段的不同，不同研究中的VAH發(fā)生率也有所差異。一項725例首次發(fā)生腦梗死患者大樣本觀察研究中VAH(椎動脈V2段直徑≤2.5 mm，或雙側(cè)不對稱比大于1：1.7伴同側(cè)血流阻力指數(shù)(resistant index，RI)≥0.85且較對側(cè)血流速度顯著降低；彩色多普勒超聲)的發(fā)生率為7.4%[6]。另一項研究中，VAH(椎動脈V2段直徑≤2 mm；MRA)在529例腦梗死患者和306例健康人群中的發(fā)生率分別為35.2%、26.5%[5]。Thierfelder 等[8]通過篩查934例疑似卒中患者，發(fā)現(xiàn)VAH(椎動脈V4段直徑≤2.0 mm，且雙側(cè)VA全程直徑比≤1：1.7；CTA)的發(fā)生率為15.6%。我們采用CE-MRA評估VA直徑，結(jié)果顯示，頭暈或眩暈患者中VAH的發(fā)生率為27.2%，本研究中VAH多發(fā)生在右側(cè)(84%)，與過去的研究一致[1，5-6，9]，這可能與兩側(cè)VA的解剖特點的差異所致[10]。Szárazová等[4]研究中發(fā)現(xiàn)后循環(huán)卒中病人中男性VAH的發(fā)生率高于女性。Demarin等[12]研究結(jié)果提示，VAH具有遺傳傾向，且女性多于男性。本研究中，VAH發(fā)生率在頭暈或眩暈?zāi)行院团曰颊咧邢嗟取?/p>

腦灌注成像技術(shù)被廣泛應(yīng)用于急慢性腦血管疾病患者[14]，幫助評估腦血流動力學(xué)變化，其中PWI及CT腦灌注(CT Perfusion，CTP)成像能夠提供多個血流動力學(xué)參數(shù)，為評估腦血流動力學(xué)的變化提供重要信息。CBF、CBV、MTT、TTP是PWI或CTP的四個主要參數(shù)。MTT延長提示腦灌注壓降低，腦灌注儲備受損，TTP延遲提示血流速度減慢或側(cè)支循環(huán)形成[11]。MTT延長或TTP延遲能夠靈敏地反映局部腦血流動力學(xué)變化，提示早期階段的腦缺血傾向或腦灌注改變，而CBF、CBV則能更好的反映腦灌注情況[13-14]。，由于多種因素的影響，通過PWI或CT獲取的參數(shù)值為相對值，不同個體間不具有可比性，多采用兩側(cè)對比法，即感興趣區(qū)參數(shù)與對側(cè)腦組織參數(shù)之比(rCBF、rCBV、rMTT、rTTP)或目測觀察對比法[8，14]。

目前對后循環(huán)血流灌注的研究較少，尤其是VAH對后循環(huán)灌注影響的研究更少。最近，Thierfelder等[8]通過CTP技術(shù)，定性分析CTP影像學(xué)資料發(fā)現(xiàn)，VAH患者同側(cè)小腦后下動脈供血區(qū)較非VAH患者相比，MTT、對比劑清除時間(time to drain，TTD)延長，CBF減低，而CBV不受明顯影響，因此得出VAH可導(dǎo)致同側(cè)存在腦灌注的相對不足的結(jié)論。本研究利用非侵入、無放射性的動態(tài)磁敏感對比增強磁共振灌注成像(DSC-PWI)技術(shù)，采用了比值法探究相關(guān)參數(shù)的比較，避免了定性分析的主觀性，提高了研究結(jié)果的可靠性，而且對小腦后下動脈供血區(qū)分為延髓和小腦進行分析，得出VAH導(dǎo)致同側(cè)TTP延長，CBF減少15%以上(即rCBF≤0.85)的比例增加，我們的結(jié)果支持VAH導(dǎo)致同側(cè)小腦灌注相對不足的結(jié)論。而VAH側(cè)延髓CBF高于對側(cè)，可能與起自椎動脈的小腦后下動脈僅供應(yīng)延髓背外側(cè)，部分血供有其他動脈參與有關(guān)。

進一步的分析結(jié)果還顯示，VAH組與Non-VAH組小腦后下動脈供血區(qū)(延髓和小腦)rTTP均>1，且兩側(cè)差異有統(tǒng)計學(xué)意義。rMTT雖無統(tǒng)計學(xué)差異，但VAH組rMTT>1，說明VAH可能導(dǎo)致同側(cè)的小腦后下動脈供血區(qū)TTP和MTT較對側(cè)延長，血流動力學(xué)紊亂，血流速度減慢或側(cè)支循環(huán)形成。雖然2組之間小腦CBF之比差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但VAH組rCBF<1，提示VAH可能導(dǎo)致同側(cè)的小腦后下動脈供血區(qū)的腦CBF較對側(cè)減低。既往研究[6，15]多數(shù)采用多普勒超聲技術(shù)探索VAH對血流的影響，與直徑正常大小的個體相比，VAH的同側(cè)的凈血流量顯著降低、血流速度減慢。觀察性研究顯示[5，9]，VAH與大動脈粥樣硬化性腦梗死及同側(cè)遠端動脈狹窄或閉塞密切相關(guān)，并據(jù)此推測，VAH導(dǎo)致血栓清除能力下降，血管發(fā)生粥樣硬化性病變，導(dǎo)致遠端動脈狹窄或閉塞，尤其當(dāng)與其他血管危險因素共同存在時，同時VAH導(dǎo)致血流調(diào)節(jié)能力受損[16]，從而較易引起椎動脈供血區(qū)缺血性卒中。而我們較早的采用DSC-PWI技術(shù)多角度、多層次對比參數(shù)變化，得出VAH造成相應(yīng)供血區(qū)低灌注的結(jié)論，結(jié)合Thierfelder 等[8]研究結(jié)果，使研究VAH促發(fā)后循環(huán)缺血事件的低灌注機制從推測走向事實，從而為更深層次的研究奠定了初步的基礎(chǔ)。本研究也有以下幾點不足之處：首先，由于CE-MRA不能顯示血管壁，VAH和椎動脈粥樣硬化或狹窄在某些情況下鑒別困難，且入組年齡偏大，部分可能會受到動脈粥樣硬化的影響；其次，小腦下部(即小腦后下動脈供血區(qū))的血液供應(yīng)存在一定程度的變異性，可能影響研究結(jié)果。

總之，本研究較早采用DSC-PWI技術(shù)，半定量分析發(fā)現(xiàn)VAH可造成相關(guān)供血區(qū)域低灌注狀態(tài)，闡釋了VAH促發(fā)后循環(huán)缺血事件的可能機制之一，為今后深入研究VAH的臨床意義奠定了基礎(chǔ)。

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(收稿2015-05-22)

Effect of vertebral artery hypoplasia on the territory-related perfusion of posterior inferior cerebellar artery

MaQiankun*，ZhangDaopei，ZhangJiewen，ZhangShuling，LuGuifeng，YinSuo

*DepartmentofNeurology，thepeople′sHospitalofZhengzhouUniversity，Zhengzhou450003，China

【Abstract】Objective To investigate the effect of vertebral artery hypoplasia on the territory perfusion of posterior inferior cerebellar artery (PICA).Methods 244 patients with vertigo or dizziness (age≥30 years old) from December 2014 to July 2015 were selected as subjects who underwent brain perfusion-weighted imaging (pWI) and three-dimensional dynamic contrast-enhanced MRA (3D DCE-MRA).The perfusion figures of cerebral blood flow(CBF)，cerebral blood volume(CBV)，mean transit time(MTT) and time to peak(TTP) were obtained.The perfusion parameters including CBF，CBV，MTT and TTP values were measured at PICA areas and at the opposite mirror-imaging areas.Relative perfusion parameter values (rCBF，rCBV，rMTT and rTTP) defined as the ratio of the shorter diameter side of vertebral artery to the mirror-imaging areas were calculated.VAH was determined as diameter of less than 2mm or an asymmetry ratio of noless than 1.7：1 of bilateral vertebral arteries.The patients were divided into VAH group or non-VAH group according to the above-mentioned definition.Differences in clinical data and PWI parameters of cerebellum and medulla oblongata were compared between the two groups.Difference would be considered statistically significant ifP<0.05.Results：A total of 114 patients were admitted，including 57 males and 57 females.There are 31 cases (27.2%) in VAH group including 5 cases on the left side of vertebral artery and 26 cases on the right and 83 cases in non-VAH group.There were significant differences in the number of rTTP (P=0.005) or rCBF (P=0.031) of less than 85% between two groups.Significant difference tended to emerge in rCBF.No significant difference existed in rMTT or rCBV of ≤85%.Conclusions VAH could cause the hypo-perfusion of relevant territories of posterior inferior cerebellar artery，mainly predominating TTP extension and CBF reduction.

【Key words】Vertebral artery hypoplasia；perfusion-weighted Imaging；Magnetic Resonance Angiography

【中圖分類號】R743

【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】1673-5110(2016)01-0005-04

基金項目：國家自然科學(xué)基金面上項目(編號：81471203，代碼：H0906)