賀仕清 鄒云龍 陳 銳 文建榮 段娟娟 丁文聰 何 容
腦動(dòng)脈瘤(cerebral aneurysms,CA)和腦動(dòng)脈硬化(cerebral atherosclerosis,AS)是目前主要威脅人們生命健康的腦血管疾病。傳統(tǒng)理論認(rèn)為,AS是CA形成的原因之一,但具體機(jī)制并不是十分清楚。AS斑塊是腦血管病特征性病理生理演變之一。本文通過(guò)分析CA、AS病人CTA特征,發(fā)現(xiàn)CTA可以清晰顯示腦血管空間行徑、管徑變化、CA及AS斑塊(包括軟斑塊、混合斑塊及硬斑塊),現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 研究對(duì)象 回顧性分析2015年12月至2018年12月初步診斷AS、CA的735例病人影像學(xué)資料,其中單純AS斑塊216例,共747個(gè)斑塊;單純CA共50例,檢出53個(gè)動(dòng)脈瘤;CA合并AS斑塊143例,檢出512個(gè)斑塊,218個(gè)動(dòng)脈瘤;無(wú)CA、AS斑塊326例。所有病人均經(jīng)DSA確診。
1.2 CTA檢查方法 應(yīng)用GE medical systems discovery CT機(jī)行頭顱CTA檢查,應(yīng)用自帶血管分析系統(tǒng)GEAw 4.6 work station分析動(dòng)脈硬化斑塊大小、形態(tài)和其與臨近各動(dòng)脈的空間位置關(guān)系(圖1);分析CA合并AS斑塊病人CA及AS斑塊的位置、形態(tài)及大??;測(cè)量斑塊時(shí),采取分段測(cè)量,多點(diǎn)、取平均值。斑塊標(biāo)準(zhǔn)分類[1]:軟斑塊(脂質(zhì)斑塊),CT值<60 Hu;混合斑塊,CT值在60~130 Hu;鈣化斑塊,CT值>130 Hu。CA位置分前、后循環(huán),其中前循環(huán)分頸內(nèi)動(dòng)脈海綿竇段、頸內(nèi)動(dòng)脈床突段、頸內(nèi)動(dòng)脈床突上段、頸內(nèi)動(dòng)脈分叉;動(dòng)脈瘤大小按最大徑分為小型(<5 mm)、一般型(5~15 mm)、大型(15~25 mm)、巨大型(≥25 mm)。
圖1 CTA和DSA顯示頸內(nèi)動(dòng)脈斑塊位置與頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄位置、動(dòng)脈瘤位置的空間關(guān)系
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 25.0 軟件進(jìn)行分析;計(jì)數(shù)資料采用μ檢驗(yàn)或χ2檢驗(yàn);計(jì)量資料用±s表示,采用t檢驗(yàn)和單因素方差分析;以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 AS斑塊與CA的關(guān)系735例中,AS斑塊216例(29.4 %),檢出747個(gè)斑塊;CA共193例(26.3 %),檢出動(dòng)脈瘤271個(gè);AS斑塊合并CA共143例,檢出動(dòng)斑塊512個(gè),動(dòng)脈瘤218個(gè)。AS斑塊病人CA發(fā)生率(39.8 %,143/359)明顯高于無(wú)AS斑塊病人(13.3 %,50/376;P<0.05);而且,AS斑塊病人囊狀動(dòng)脈瘤發(fā)生率(48.5%,50/103)較無(wú)AS斑塊病人明顯增高(39.6 %,143/361;P<0.05 )。這提示AS斑塊病人更容易發(fā)生囊狀CA。
2.2 143例CA合并AS病人的斑塊、動(dòng)脈瘤具體情況512個(gè)斑塊中,軟斑塊113個(gè),硬斑塊205個(gè),混合斑塊194個(gè);頸內(nèi)動(dòng)脈分叉處近端(包括頸內(nèi)動(dòng)脈后交通段、眼動(dòng)脈段、海綿竇段)共284個(gè),而其中硬斑塊比例(77.1 %,158/205)和混合斑塊比例(50.5 %,98/194)均明顯高于軟斑塊比例(24.8%,28/113;P<0.05);后循環(huán)斑塊共101個(gè)。頸內(nèi)動(dòng)脈分叉處近端斑塊平均數(shù)量[(4.30 ±0.90 )個(gè)/例]明顯高于其他部位斑塊平均數(shù)量[(2.51 ±1.02 )個(gè)/例;P<0.05 ]。見(jiàn)表1。
3.1 AS的形成機(jī)制AS是一種慢性炎性疾病,是全身性循環(huán)系統(tǒng)病變,由多種因素共同引起,發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明。AS形成主要包括三個(gè)步驟[2]:第一步,高脂血癥導(dǎo)致氧化低密度脂蛋白積累;第二步,內(nèi)皮素1水平增加、一氧化氮減少,引起血管內(nèi)皮功能障礙,損害血管張力;第三步,巨噬細(xì)胞被激活,與其他免疫細(xì)胞促進(jìn)AS。
3.2 CA的形成機(jī)制 血流動(dòng)力學(xué)壓力,特別是高管壁切應(yīng)力(wall shear stress,WSS)沉載于動(dòng)脈分叉部,是觸發(fā)CA形成的因素[3]。WSS是CA發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵因素,參與血管壁重塑和炎癥反應(yīng)[4]。血流動(dòng)力學(xué)異常引起血管內(nèi)皮炎性功能障礙,導(dǎo)致CA形成、破裂[5,6]。血流動(dòng)力學(xué)壓力、血管炎癥、血管重塑與CA的形成、破裂密切相關(guān)[7]。
計(jì)8 9 62 9 6 39 3 4 51 2 3 22 218合瘤脈動(dòng)1 1 1 0 0 5 0 0 0 0 0 1 9大巨瘤脈4 2 19 2 1 11 0 0 10 0 0 5 54動(dòng)大瘤脈動(dòng)2 4 29 4 3 13 0 1 24 1 0 6 87般一瘤況脈1 2 13 3 2 10 3 3 17 1 3 10 68情動(dòng)體瘤小具脈瘤動(dòng)瘤脈脈、動(dòng)動(dòng)1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 5 7性塊囊斑非人病瘤塊斑脈化動(dòng)7 9 61 9 6 39 3 4 51 2 3 17 211硬性囊脈動(dòng)瘤并脈合瘤動(dòng)5 0 1 0 0 3 1 0 1 0 1 8 20裂脈破動(dòng)未143例瘤脈文動(dòng)3 9 61 9 6 36 2 4 50 2 2 14 198本裂1破表計(jì)107 54 123 21 37 27 11 7 16 6 2 101合512塊塊斑斑合35 24 39 4 17 10 5 2 5 2 0 51 194化混硬脈塊動(dòng)斑硬63 24 71 0 3 4 0 0 3 0 0 37 205塊9 6 13 17 17 13 6 5 8 4 2 13 113斑軟處體段段段叉叉端合端位竇脈通分遠(yuǎn)復(fù)遠(yuǎn)環(huán)計(jì)部綿動(dòng)交脈循海眼后動(dòng)M1段A1段通A2段后合內(nèi)M2段交A2段頸M1~M2分前
3.3 本文病例AS與CA的CTA特征 囊性CA及AS斑塊均好發(fā)于動(dòng)脈血流改變的導(dǎo)流處,均與血流的沖擊、震蕩有關(guān):①CA與AS斑塊的發(fā)生率相似(29.4 %vs.26.3 %);AS斑塊病人CA發(fā)生率顯著高于無(wú)AS斑塊病人(P<0.05),說(shuō)明CA與AS具有一定相關(guān)性;②CA合并AS斑塊病人囊性CA發(fā)生率更高(P<0.05),說(shuō)明AS斑塊可能促進(jìn)囊狀CA的形成;③AS常位于CA稍前方,CA的囊性擴(kuò)張?zhí)幰埠喜S斑塊,CA的近端出現(xiàn)連續(xù)斑塊;兩者可導(dǎo)致動(dòng)脈硬化狹窄,改變血流動(dòng)力學(xué),易致遠(yuǎn)端血管擴(kuò)張,在血管分叉處形成CA;④頸內(nèi)動(dòng)脈后交通段、眼動(dòng)脈段、海綿竇段是硬斑塊、混合性斑塊好發(fā)部位,而軟斑塊好發(fā)部位為頸內(nèi)動(dòng)脈分叉處遠(yuǎn)端。
硬斑塊以纖維化、變硬為主,軟斑塊以脂質(zhì)沉著為主。頸內(nèi)動(dòng)脈后交通段、眼動(dòng)脈段、海綿竇段斑塊塊形成主要以血流動(dòng)力學(xué)張力對(duì)血管內(nèi)膜損傷為主的慢性炎癥,主要與血流動(dòng)力學(xué)、血管彎曲的解剖結(jié)構(gòu)有關(guān);而頸內(nèi)動(dòng)脈分叉處遠(yuǎn)端斑塊以脂質(zhì)沉著為主,屬于軟斑塊。這表明床突段AS與血流動(dòng)力學(xué)相關(guān),非床段AS與脂質(zhì)沉著相關(guān)。局部血流動(dòng)力學(xué)與病灶血管壁變化有關(guān)。緩慢的渦流伴隨低震蕩壁面剪切力與AS有關(guān)。高流動(dòng)狀態(tài)普遍存在于血流沖擊部位附近,以較小的振蕩壁剪應(yīng)力為特征,與血管壁的局部“變薄”有關(guān)[8]。這也比較好解釋頸內(nèi)動(dòng)脈床突段血管以AS為主,因頸內(nèi)動(dòng)脈管腔大,血管存在多個(gè)轉(zhuǎn)角,以緩慢渦流為主;而血管分叉處以高流量狀態(tài)為主,對(duì)血管壁的持續(xù)沖擊,以管壁變薄為主要病理改變,易形成CA,同時(shí)也可合并AS斑塊。因此,床突段CA病人AS斑塊發(fā)生率較床突上段CA病人高。
3.4 AS與CA的病理學(xué)改變CA本質(zhì)是血管壁內(nèi)彈性膜消失,中膜變薄、重塑及細(xì)胞外基質(zhì)蛋白降解導(dǎo)致的結(jié)果[9]。AS是由多種因素引起的慢性炎性疾病,其特征是脂類的積累、平滑肌細(xì)胞增殖、凋亡、壞死、纖維化和局部炎癥。兩者共同致病機(jī)制:血管內(nèi)皮細(xì)胞損害產(chǎn)生慢性炎病反應(yīng)。囊性CA、AS斑塊是不同血流動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生的兩種病理改變。病理生理學(xué)研究也證實(shí),CA組織病理改變與AS相同,本質(zhì)上可以認(rèn)定CA就是AS的病理過(guò)程。囊狀CA本身特征就是CA瘤壁粥樣硬化改變[10]。Killer-Oberpfalzer等[10]發(fā)現(xiàn)所有囊狀CA均出現(xiàn)AS病變,微小CA可見(jiàn)彌漫性內(nèi)膜增厚(平滑肌細(xì)胞增生)及巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn);巨大型CA可見(jiàn)AS病變和表型轉(zhuǎn)化的平滑肌細(xì)胞、富含脂質(zhì)體的巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞。此外,AS的進(jìn)展程度與CA生長(zhǎng)呈正相關(guān)。AS及AS斑塊導(dǎo)致血管管徑變化,改變顱內(nèi)動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)。CA好發(fā)于Willis環(huán)分叉處,與血流動(dòng)力學(xué)因素密切相關(guān),如血流沖擊、壓力和WSS等[11]。目前,普遍接受的假說(shuō)是,CA的發(fā)生與分叉處頂端高WSS或高WSS梯度導(dǎo)致機(jī)械性退化有關(guān)。CA一般發(fā)生于血管分叉處頂端的遠(yuǎn)側(cè),此處剪切梯度更高[12]。血流動(dòng)力學(xué)改變導(dǎo)致炎癥性因子增加,也是CA形成的始動(dòng)因素[13]。淋巴細(xì)胞、抗體和補(bǔ)體等參與的炎性反應(yīng)導(dǎo)致血管壁破壞與CA形成有關(guān)[14]。
綜上所述,AS斑塊與CA的形成具有相同的空間結(jié)構(gòu),血流動(dòng)力學(xué)的差異及血管形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化促使疾病向不同病變發(fā)展,但AS斑塊使血管壁彈性減弱,血流通過(guò)硬化斑塊處的血流加速,促進(jìn)囊性CA的形成。兩者發(fā)生、發(fā)展均與腦血管結(jié)構(gòu)及血流動(dòng)力學(xué)等因素相關(guān)。