椎动脉起源异常与发育不良关系的研究

朱玄1，，辛世杰1，，王雷，李晰，吕俊远

（中国医科大学附属第一医院1.鞍山医院普通外科，辽宁 鞍山 114001；中国医科大学附属第一医院2.普外教研室，血管甲状腺外科，沈阳 110001）

椎动脉起源异常与发育不良关系的研究

朱玄1，2，辛世杰1，2，王雷2，李晰2，吕俊远2

（中国医科大学附属第一医院1.鞍山医院普通外科，辽宁 鞍山 114001；中国医科大学附属第一医院2.普外教研室，血管甲状腺外科，沈阳 110001）

目的探讨椎动脉起源异常和椎动脉发育不良（VAH）的发生率以及他们之间的关系，为影像诊断及临床手术提供资料和参考。方法回顾性分析2 370例患者的胸部增强MSCT影像资料，对原始图像进行技术重组，重点观察分析椎动脉起源及椎动脉V1段直径变化特点。逐例测量椎动脉V1段的内径。将椎动脉全程均匀性纤细，V1段内径＜2.5 mm定义为VAH。结果2 370例患者中左椎动脉起源异常131例（5.5%），均发自主动脉弓。其中发自左颈总动脉和左锁骨下动脉之间主动脉弓126例（5.3%），发自左锁骨下动脉远端主动脉弓5例（0.2%）。右椎动脉起源于右颈总动脉4例（0.16%），均合并迷走右锁骨下动脉。根据椎动脉是否发自左颈总动脉与左锁骨下动脉之间主动脉弓，将检查者分为起源正常组与起源变异组。正常组（n=1 985）中，左侧VAH 71例，右侧VAH 144例。变异组（n=126）中左侧VAH共22例，右侧VAH共5例。两组差异有统计学意义（P= 0.000）。结论左椎动脉直接起源于左颈总动脉和左锁骨下动脉之间的主动脉弓为最常见的椎动脉起源异常，其发生率女性高于男性。左椎动脉直接起源于主动脉弓与左椎动脉发育不良关系密切。

椎动脉变异；椎动脉起源异常；椎动脉发育不良

椎动脉为脑部血供的重要来源，主要供应脊髓上部、脑干、小脑和双侧大脑半球后部及双侧颞叶底部的血液，占全脑血流量的1/5［1］。椎脉损伤或闭塞将会引起一系列脑缺血症状，如头晕、耳鸣、视物模糊、共济失调甚至晕厥。椎动脉的变异并不少见，已经逐渐引起临床医生的重视。本研究旨在探讨椎动脉起源异常和先天性椎动脉发育不良（vertebral artery hypoplasia，VAH）之间的关系，从而为外科手术方案的制定及影像学诊断提供参考。

1 材料与方法

1.1 资料来源

收集2013年4月至2013年7月于我院门诊或住院处行胸部增强MSCT检查患者的影像资料。排除标准：（1）年龄＜18岁；（2）主动脉旁肿物压迫影响主动脉弓形态；（3）造影剂分布不均影响图像质量；（4）有主动脉弓部手术史；（5）椎动脉V1段显露不充分的图像。最后2 370例患者被纳入研究对象。其中男1 348例（56.9%），女1 022例（43.1%）。年龄18～88岁，平均年龄为（58.09±12.08）岁。男女之间的年龄差异无统计学意义［（58.25±12.07）岁 vs（57.88±12.09）岁，P=0.478］。

1.2 检查方法

使用双源多探头CT系统，其中使用西门子二代双源CT（Somatom Definition Flash，德国）289例（12.2%），飞利浦256排螺旋CT（Philips Brilliance iCT256，荷兰）1 232例（52.0%），东芝640排CT（Aquilion AquilionOne，日本）849例（35.8%）。参数设定：球管电压为120 kV、自动球管电流调制，层厚1.0 mm，增量1.0 mm，螺距0.870（西门子，东芝），0.798（飞利浦）。经肘部静脉以2.5 mL/s的流速注射非离子型碘对比剂（碘佛醇注射液，320 mg/mL，中国恒瑞制药）80 mL。然后注射20 mL生理盐水。椎动脉CT扫描延迟时间设定为18～22 s。

1.3 数据采集

将原始横断面图像传输到图像后处理工作站，进行最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）、二维曲面重建（curved planar reconstruction，CPR）、多平面重建（multi-planar reformation，MPR）和容积再现（volume rendering，VR）重组。由两名有经验的临床医生独立采集数据，意见分歧由两人协商达成一致。依据轴位图像和曲面重建图像观察主动脉弓分支的形态，并对椎动脉的起源进行分类。椎动脉直径的测量在轴位图像上进行。避开迂曲及动脉硬化斑块导致的狭窄处，在椎动脉Ⅵ段任取两点测量其内径，平均值为该支椎动脉的直径，所得数据进行分类统计。对于VAH，目前尚没有统一的诊断标准。将全程纤细、直径≤2.5 mm的椎动脉定义为VAH。这是由一组亚洲人通过测量椎动脉的血流量而提出的定义［2］。

1.4 统计学分析

采用SPSS17.0统计软件进行分析，计量资料采用x±s描述，均数比较用u检验或Kruskal-Wallis检验。计数资料的比较采用χ2检验。相关性分析采用Pearson检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 椎动脉的起源

起源正常组，即椎动脉起源于锁骨下动脉且主动脉弓无异常分支者1 985例（83.8%）。起源变异组为：（1）左椎动脉发自左颈总动脉和左锁骨下动脉之间的主动脉弓，共126例（5.3%），其中14例（0.6%）合并头臂干与左颈总动脉共干，2例（0.08%）合并迷走右锁骨下动脉；（2）左椎动脉发自左锁骨下动脉远端的主动脉弓5例（0.2%），其中1例（0.04%）合并头臂干与左颈总动脉共干；（3）右椎动脉起源于右颈总动脉4例（0.16%），均合并迷走右锁骨下动脉；（4）椎动脉正常起源于锁骨下动脉但主动脉弓存在异常分支（图1）。

2.2 椎动脉发育不良的发生率

根据椎动脉V1节段的直径，104例（4.4%）患者被诊断为左侧VAH，172例（7.3%）被诊断为右侧VAH，6例（0.3%）被诊断为双侧VAH。

2.3 年龄、性别与椎动脉变异之间的关系

左椎动脉直接起源于左颈总动脉与左锁骨下动脉之间的主动脉弓的患者126例（5.3%），男女比例明显低于正常起源椎动脉的男女比例（57/69 vs 1 169/816，P=0.003），即女性患者多见。VAH患者的平均年龄明显高于无VAH患者的平均年龄（P= 0.012）。性别差异无统计学意义（P=0.290，表1）。

发自左颈总动脉与左锁骨下动脉之间主动脉弓的左椎动脉，常并发发育不良。正常组（n=1 985）中，左侧VAH 71例，右侧VAH 144例。变异组中（n=126）中左侧VAH 22例，右侧VAH 5例，见表2。

3 讨论

图1 椎动脉的容积再现或多平面重建模型Fig.1 Volume Rendering or Multiplanar Reformatting View of VA Patterns

表1 年龄、性别与椎动脉起源和VAH之间的关系Tab.1 Age and gender in patients with the different origin of the VA and VAH

表2 椎动脉发自左颈总动脉与左锁骨下动脉之间的主动脉弓与发育不良之间的关系Tab.2 Association between the vertebral artery hypoplasia and the vertebral artery that come from the aortic arch

椎动脉变异并不少见，我们主要研究椎动脉起源变异和VAH之间的关系。本项研究共2 370例患者，左椎动脉起源异常131例（5.5%），右椎动脉起源异常4例（0.16%）。左侧VAH 104例（4.4%），右侧VAH 172例（7.3%），双侧VAH 6例（0.3%）。近年来，随着MSCT成像技术的不断成熟，人们对椎动脉的形态学方面有了进一步的认识。椎动脉的变异会对颈部手术及主动脉弓部的血管腔内治疗方案的制定造成一定的影响，因此已经逐步引起临床医生的关注。

椎动脉为锁骨下动脉的主要分支，从锁骨下动脉发出后全程分为四段，即椎前段（V1），横突段（V2）、枕下段（V3）和颅内段（V4），双侧椎动脉颅内段汇合为基底动脉。若椎动脉起源于锁骨下动脉以外的其它动脉，即为椎动脉起源异常。在我国，最常见的类型为左侧椎动脉直接发自主动脉弓［3］。本组研究中其发生率为5.5%。曾有其它大样本研究显示发生率为3.7%～6.6%［4，5］。日本有学者研究发现，椎动脉起源异常与椎动脉入颈椎横突孔水平异常有关［3］。异常起源的椎动脉进入椎间孔的水平往往较正常起源者高，即V1段行程延长迂曲且缺乏颈椎横突的保护，这样在转动颈部时可能会引起椎动脉痉挛或产生夹层甚至闭塞。手术操作时，必须对该区域血管解剖进行充分的评价，以免损伤异常的椎动脉，进而影响脊髓及脑部的血供。对主动脉弓、锁骨下动脉或椎动脉进行介入治疗时，若锁骨下动脉造影未发现椎动脉，应考虑到椎动脉起源于主动脉弓或颈总动脉的情况。椎动脉起源于颈总动脉者罕见，本组仅见4例，均为右椎动脉起源于右颈总动脉，且合并迷走的右锁骨下动脉。曾有研究显示：迷走右锁骨下动脉的102例患者中，右椎动脉与右颈总动脉共干的发生率为20.6%，而右椎动脉起源于右颈总动脉的发生率为13.7%［6］。可见，迷走右锁骨下动脉与右椎动脉起源异常有一定的联系。超过80%的迷走右锁骨下动脉走行于食管的右后方，其它的走行于气管和食管之间，或走行于气管前方［7］。我们所研究的18例均走行于食管后方。异常走行的右锁骨下动脉有时会压迫食管，引起吞咽困难的症状，称为食管受压性吞咽困难［8］。此外，右锁骨下动脉起源异常常合并右侧喉返神经移位，这在甲状腺手术时应引起注意。Schwarzacher等［9］曾报道1例起始于主动脉弓的椎动脉发出甲状腺下动脉的变异。多数研究认为，椎动脉直接起源于主动脉弓是由于胚胎发育过程中，发育成椎动脉的背外侧支和参与合成主动脉弓的背主动脉主干之间未发生萎缩或中断而成。椎动脉起源异常与年龄和性别之间的联系很少有文献报导。Bhatia等的一项尸检研究发现左椎动脉直接起源于主动脉弓凸侧的左颈总动脉和锁骨下动脉之间，在澳洲南部地区要比其它地区高发，而且随着时间的推移，发生率有明显增高的趋势［3］。并且推测，社会和环境因素可能影响主动脉弓分支的发育。我们的研究中，左椎动脉起源于左颈总动脉与左锁骨下动脉之间的主动脉弓的发生率在女性患者中明显增高。

椎动脉直径一般为3～5 mm，双侧通常不对称［10］。有资料显示，人群中约50%的个体左椎动脉直径明显大于右侧，25%的个体右椎动脉直径明显大于左侧，剩余25%个体左、右椎动脉直径相当［10，11］。通常当一侧椎动脉显著变细时，被认为是VAH。曾有文献报道其在正常人群中发生率为11.6%～26.5%［12，13］。VAH在椎动脉造影中并不少见，目前尚没有统一的诊断标准。文献中常用的VAH的诊断标准主要有：根据颈部血管超声，椎动脉内的血流量＜40 mL/min，或椎动脉的直径＜2.5 mm，或双侧椎动脉不对称比例超过1∶1.7［2，15］。根据颈部MRI判断，如果双侧椎动脉直径＜2 mm，则细侧椎动脉被诊断为VAH［15］。本研究中，将椎动脉全程均匀狭窄，直径＜2.5 mm定义为VAH。统计数据显示：11.9%患者被诊断为VAH。左侧VAH 104例（4.4%），右侧VAH 172例（7.3%），双侧VAH 6例（0.3%）。George等［16］报道，在正常人群中，左椎动脉发育不良占5.7%，右椎动脉发育不良占8.8%，比本组研究结果略高。由于各文献报道的发生率都是以VAH的定义为基础，因此诊断标准不同就降低了各研究的可比性。Demarin等［17］通过遗传学研究指出，VAH具有家族遗传倾向，通常女性多于男性。本组研究结果显示，VAH与性别无关而与年龄增高有关。不能排除高龄患者有血管退行性变的因素。由于我们只是根据椎动脉直径的大小来定义椎动脉发育不良，所以VAH与年龄、性别的关系还有待于进一步的探讨。Chaturvedi等［18］指出，发育细小的椎动脉会较正常侧更早发生粥样硬化及狭窄。椎动脉直径狭窄，会导致脑血流量的减少和后循环供血不足。所以，VAH也可能是脑部后循环中风的危险因素。

本组研究结果显示：左椎动脉直接起源于主动脉弓容易并发左椎动脉发育不良。即往并没有类似的报导。椎动脉直接起源于主动脉弓，从流体力学上讲，这种垂直发出的结构，会受到更大的压力冲击，理论上可以得到更充足的血液供应，从而减少椎动脉供血不足性疾病的发生。但是若合并椎动脉发育不良或因高血压、动脉粥样硬化而产生病理性狭窄时，细小的椎动脉对压力的承受能力就会减弱。这样，主动脉弓内的压力就成为导致狭窄的椎动脉发生破裂或形成夹层动脉瘤的重要原因。一般情况下，当一侧椎动脉起源异常及发育不良时，对侧椎动脉常可发生代偿性增粗、迂曲，成为优势椎动脉，从而保证脑部后循环的血供。但当对侧椎动脉受到刺激而痉挛、狭窄或手术损伤时，就会出现一系列后循环缺血症状，如头痛、头晕、耳鸣、耳聋等。我们在行颈部外科手术或主动脉弓部的血管腔内治疗前，一定要充分了解双侧椎动脉的起源及供血情况。本研究只测量了椎动脉V1段的内径，要进一步确认二者之间的关系也许要评估椎动脉的行程。

以前很少有人研究椎动脉起源异常和年龄、性别以及VAH之间的关系。本研究中，我们确定了辽宁地区活体成年人椎动脉起源异常和椎动脉发育不良的发生率。椎动脉起源异常最常见的类型为左椎动脉直接发自左颈总动脉和左锁骨下动脉之间的主动脉弓，其发生率女性高于男性。左椎动脉直接起源于主动脉弓易并发左椎动脉发育不良。

［1］Caplan LR，Wityk RJ，Glass TA，et al.New england medical center posterior circulation registry［J］.Ann Neurol，2004，56（3）：389-398.

［2］Chen YY，Chao AC，Hsu HY，et al.Vertebral artery hypoplasia is associated with a decrease in net vertebral flow volume［J］.Ultrasound Med Biol，2010，36（1）：38-43.

［3］Bhatia K，Ghabriel MN，Henneberg M.Anatomical variations in the branches of the human aortic arch：a recent study of a South Australian population［J］.Folia Morphol（Warsz），2005，64（3）：217-223.

［4］Karacan A，Türkvatan A，Karacan K.Anatomical variations of aortic arch branching：evaluation with computed tomographic angiography［J］.Cardiol Young，2014，24（3）：485-493.

［5］Vucˇurevic′G，Marinkovic′S，Puškaš L，et al.Anatomy and radiology of the variations of aortic arch branches in 1，266 patients［J］.Folia Morphol（Warsz），2013，72（2）：113-122.

［6］Tsai IC，Tzeng WS，Lee T，et al.Vertebral and carotid artery anomalies in patients with aberrant right subclavian arteries［J］.Pediatr Radiol，2007，37（10）：1007-1012.

［7］Kau T，Sinziq M，Gasser J，et al.Aortic development and anomalies［J］.Semin Intervent Radiol，2007，24（2）：141-152.

［8］Levitt B，Richter JE.Dysphagia lusoria：a comprehensive review［J］. Dis Esophagus，2007，20（6）：455-460.

［9］Schwarzacher SW，Krammer EB.Complex anomalies of the human aortic system：unique case with both vertebral arteries as additional branches of the aortic arch［J］.Anat Rec，1989，225（3）：246-250.

［10］Cosar M，Yaman M，Eser O，et al.Basilar artery angulation and vertigo due to the hemodynamic effect of dominant vertebral artery［J］.Med Hypothese，2008，70（5）：941-943.

［11］Nishikata M，Hirashima Y，Tomita T，et a1.Measurement of basilar artery bending and elongation by magnetic resonance cerebral angiography：relationship to age，sex and vertebral artery dominance［J］.Arch Gerontol Geriatr，2004，38（3）：251-259.

［12］Jeng JS，Yip PK.Evaluation of vertebral artery hypoplasia and asymmetry by color-coded duplex ultrasonography［J］.Ultrasound Med Biol，2004，30（5）：605-609.

［13］Park JH，Kim JM，Roh JK.Hypoplastic vertebral artery：frequency and associations with ischaemic stroke territory［J］.J Neurol Neurosurg Psychiatr，2007，78（9）：954-958.

［14］Cosar M，Yaman M，Eser O，et al.Basilar artery angulation and vertigo due to the hemodynamic effect of dominant vertebral artery［J］.Med Hypothese，2008，70（5）：941-943.

［15］Eskander MS，Drew JM，Aubin ME，et al.Vertebral artery anatomy：a review of two hundred fifty magnetic resonance imaging scans［J］.Spine（Phila Pa 1976），2010，35（23）：2035-2040.

［16］George B，Laurian C.Pathology and surgery［M］.New York：Springer Verlag，1987：20-24.

［17］Demarin V，Skaric′-Juric′T，Lovrencic′-Huzjan A，et a1.Vertebral artery hypoplasia-sex-specific frequencies in 36 parent-off spring pairs［J］.Coll Antropol，2001，25（2）：501-509.

［18］Chaturvedi S，Lukovits TG，Chen W，et al.Ischemia in the territory of a hypoplastic vertebrobasilar system［J］.Neurology，1999，52（5）：980-983.

（编辑裘孝琦）

The Relationship ofVertebralArtery Hypoplasia and Anomalous Origin of VertebralArtery

ZHUXuan1，2，XINShi-jie1，2，WANGLei2，LIXi2，LVJun-yuan2
（1.DepartmentofGeneralsurgery，The An Shan HospitalofThe FirstHospital，China MedicalUniversity，Anshan 114001，China；2.DepartmentofVascularand Thyroid Surgery，GeneralSurgery Department，The FirstHospital，China MedicalUniversity，Shenyang 110001，China）

ObjectiveTo determine the prevalence ofanomalous origin ofvertebralartery（VA）and vertebralartery hypoplasia（VAH），and evaluate the association between them，in order to provide information and reference for diagnostic imaging and clinical surgery.MethodsA total of 2 370 patients who underwent thoracic enhanced computed tomography（CT）were included in this retrospective study.The original images were reorganized to observe and analyze the vertebral artery origin and diameter changes of V1 segment of the vertebral artery.The internal diameter of V1 segmentofthe vertebralartery was measured case by case.The uniformity and tenuity ofthe entire vertebralartery whose V1 segmenthad the internal diameterofless than 2.5 mm was defined as VAH.ResultsTotally 131（5.5%）in 2 370 cases ofpatients had anomalous origin ofthe leftvertebral arteries which were all originated from the bottom of the aortic arch.Among these cases，126 cases（5.3%）had vertebral artery originated directly from the aortic arch between the leftcommon carotid artery and the leftsubclavian artery，and 5 cases（0.2%）originated from the aortic arch atdistal end of left subclavian artery.There were 4 cases（0.16%）of the right vertebral artery originated from the right common carotid artery，which were merged with aberrantrightsubclavian artery.According to whetherthe vertebralartery wasfrom the bottom ofthe aortic arch between the leftcommon carotid artery and the left subclavian artery，the subjects were divided into the normal group and the variation group.There were 71 cases of left VAH and 144 casesofrightVAHin the normalgroup（n=1 985），22 cases ofleftVAH and 5 cases ofrightVAHin the variation group.Two groups were significantly different（P=0.000）.ConclusionThe most common anomalous origin of vertebral artery is the left vertebral artery originated directly from the aortic arch between the left common carotid artery and the left subclavian artery.The incidence of anomalous origin is higher in women than in men.Advanced age is a risk factorfor VAH.The leftvertebralartery directly originated from arch is strongly correlated with leftvertebralartery hypoplasia.

vertebral artery variation；anomalous origin of vertebral artery；vertebral artery hypoplasia

R654.3

A

0258-4646（2015）04-0293-05

国家自然科学基金（81170295）

朱玄（1981-），女，主治医师，硕士.

辛世杰，E-mail：sjxin@mail.cmu.edu.cn

2014-11-11

网络出版时间：