大脑前动脉A1段发育不良与前交通动脉瘤发生率的MRA诊断

陈 豪 赵江民 吴利忠 钱海珊 李 克

2 复旦大学附属华山医院放射科

颅内动脉瘤是由于局部动脉壁异常产生的与体循环相通的局限性凸出，好发于大脑Willis环及附近。而大脑Willis环的形态在人群分布中存在相当的个体差异或变异，是导致脑血管病发生的重要因素[1]。所以了解人群中Willis环的形态学变异有重要临床意义，其中大脑前动脉A1段发育不良就是一种不少见的大脑Willis环解剖变异。血管造影和尸检显示大脑前动脉A1段发育不良的发生率约在1%～13%[2]。前交通动脉位于大脑前动脉A1、A2段交界，是颅内动脉瘤的好发部位，约占颅内动脉瘤发生总数的25%[3]。大脑Willis环不够完整时伴随的血液动力学影响被认为跟颅内动脉瘤的形成有关[1]。我们想进一步了解大脑前动脉A1段发育不良是否跟前交通动脉瘤的发生率密切相关。

三维时间飞跃法磁共振血管成像（threedimensional time-of-flight magnetic resonance angiography，3D-TOF-MRA）作为一种新的无创性评价颅内动脉的方法应用于临床，具有非创伤性、安全性、方便快捷、价格便宜等优势，是一种适合应用于颅内动脉病变或解剖变异筛查工作的技术[4]。如今，颅内动脉变异及动脉瘤越来越多地为MRA首次检查出，然而，大脑前动脉A1段发育不良通过3.0T 3D-TOF-MRA大样本检查统计出的发生率还未见报道。在本项研究中，通过3D-TOF-MRA这项技术，无论患者是否带有前交通动脉瘤，其大脑前动脉A1段的形态被分类统计。目的是评价大脑前动脉A1段发育不良是否跟前交通动脉瘤的发生率密切相关。

方 法

1.研究对象

此项研究得到医院伦理委员会同意。自2009年1月至2012年12月，连续8013例患者，分别行头颅3.0T 3D-TOF-MRA检查。被检查患者年龄为16～89岁（平均49.85岁）。所有被检查患者均为中国人，包括了门诊及住院的患者。

2.MRA检查方法

头颅MRA检查均在3.0 T（Intera Achieva 3.0T/Quasar，Philips Medical System，The Netherlands）磁共振系统上完成。3D-TOF-MRA序列采用Sens-8通道头颅专用线圈；使用3D-T1-FFE序列，具体参数如下：TR/TE，35/7；翻转角，20°；视野（FOV）250×190×108；横断位采集180层，层厚0.8mm；矩阵732×1024；像素容积约为0.24 mm×0.24 mm×0.6 mm；采集时间8分56秒。采集完成后，获得的原始图像数据传送到工作站，影像医师在工作站上用专用的软件包完成三维图像重建，重建方式为容积再现（volume rendering，VR）。

3.图像分析

由2位具有丰富经验的神经影像科医生采用盲法读片，独立完成大脑前动脉A1段发育不良及前交通动脉瘤的诊断及分析。在工作站的屏幕上阅读分析3D-TOF-MRA图像、单血管的VR图像及轴位原始图像。血管的直径及前交通动脉瘤的大小由工作站后处理软件上的数字标尺量出。诊断标准如下：大脑前动脉A1段发育不良是大脑前动脉A1段的直径＜1mm或者大脑前动脉未显示[5]。在这项研究中，大脑前动脉A1段未发育被包括进大脑前动脉A1段发育不良；因为在解剖尸检中，A1段极少被发现缺失[5]并且在磁共振血管成像中，极度的A1段发育不良很难跟A1段未发育区别。前交通动脉瘤被定义为前交通动脉处的囊性凸起，最大径在1.5mm及以上。先观察有无有前交通动脉瘤，与此同时观测有无大脑前动脉A1段发育不良及其位置。当发现前交通动脉瘤时，根据大脑前动脉A1段形态及位置分成三类如下：I型，前交通动脉瘤伴右侧大脑前动脉A1段发育不良；II型，前交通动脉瘤伴左侧大脑前动脉A1段发育不良；III型，前交通动脉瘤不伴有大脑前动脉A1段发育不良（图1 A～D）。

用Kappa值来评价观察者之间的一致性，两位观察者对于这3类A1段形态分析的一致性的Kappa值为0.982。另外，当两位观察者的分类出现不一致时，第三位神经影像科医生的诊断作为参考依据，从而获得一致性。

4.统计学分析

存在大脑前动脉A1段发育不良者中的前交通动脉瘤发生率与无大脑前动脉A1段发育不良者中的前交通动脉瘤发生率相比较，用χ2检验进行统计学比较。双侧P＜0.05被认为具有统计学差异。

结果

2009年1月到2012年12月，共有8013例患者参与了头颅3D-TOF-MRA检查，其中138位患者被诊断有前交通动脉瘤，前交通动脉瘤的发生率为1.8%；425位患者被诊断为大脑前动脉A1段发育不良，其发生率为5.3%；在这425位A1段发育不良者中，有60位(14.1%)被诊断合并前交通动脉瘤。

大脑前动脉A1段发育不良者中前交通动脉瘤的发生率为14.1%，这个比例明显高于无大脑前动脉A1段发育不良者中前交通动脉瘤的发生率（1%）(P＜0.001，OR=15.827)，也明显高于整个参与检查人群的比例（1.8%）。

303位患者诊断为右侧大脑前动脉A1段发育不良，122位患者诊断为左侧大脑前动脉A1段发育不良，无一例患者为双侧大脑前动脉A1段发育不良。303位右侧大脑前动脉A1段发育不良者有49位伴有前交通动脉瘤，122位左侧大脑前动脉A1段发育不良者有11位伴有前交通动脉瘤。

图1 右侧A1段发育不良接近未发育伴有前交通动脉瘤。3D-TOF-MRA显示右侧A1段发育不良伴有前交通动脉瘤。A1段血管与前交通动脉瘤的解剖关系归为I型。发育不良的右侧A1段动脉在图中几乎不显示，从而很难与A1段动脉未发育区分。图2 左侧A1段发育不良伴有前交通动脉瘤。3D-TOF-MRA显示左侧A1段发育不良伴有前交通动脉瘤。A1段血管与前交通动脉瘤的解剖关系归为II型。图3 两侧A1段对称伴有前交通动脉瘤。3D-TOF-MRA显示两侧A1段发育良好且对称并伴有前交通动脉瘤。A1段血管与前交通动脉瘤的解剖关系归为III型。图4 两侧A1段不对称但非发育不良并伴有前交通动脉瘤。3D-TOF-MRA显示两侧A1段不对称并伴有前交通动脉瘤。右侧A1段明显较对侧细但其直径超过了1mm，从而被认为不是发育不良。A1段血管与前交通动脉瘤的解剖关系也归为III型。

右侧大脑前动脉A1段发育不良者中的前交通动脉瘤发生率为16.2%，而左侧大脑前动脉A1段发育不良者中的前交通动脉瘤发生率为9.0%，两者没有统计学上的明显差异(P=0.055，OR=1.947)。

在这项调查中我们发现，当前交通动脉瘤和大脑前动脉A1段发育不良伴随存在时，所有的前交通动脉瘤都发生在发育不良A1段的对侧。也就是说，大部分的前交通动脉瘤都发生在左侧A1-A2段（R：L=11：49）。产生这个现象的最大原因可能还在于人群中的右侧大脑前动脉A1段发育不良的人数比左侧要明显多（R：L=303：122）。

讨 论

大脑前动脉A1段发育不良是脑血管的一种变异，早年对这种变异发生率的了解来自于DSA脑血管造影和尸体解剖[2]。DSA脑血管造影是一种侵入性检查方法，通常在患者出现明显症状或指征时进行，通过这种方式统计大脑前动脉A1段发育不良的样本量都较小；并且左右两侧颈内动脉系统需要分别造影才能了解双侧大脑前动脉A1段的发育状况，而且由于DSA机器缺乏准确的数字测量系统，大脑前动脉A1段发育不良的程度评价通常是用比例的方式来记录。随之而来，脑血管MRA检查被认为是评价大脑前动脉A1段发育不良的更合适和廉价的检查手段。头颅MRA检查评估Willis环能同时显示双侧颈内动脉系统及双侧椎基底动脉系统，同时所有原始图像能传到后处理工作站进行三维重建、多角度及血管放大显示[6]。

本研究大样本回顾性地统计8013位进行的头颅MRA检查的大脑前动脉A1段发育不良及前交通动脉瘤的发生状况，并且提示，一侧A1段发育不良是预测前交通动脉瘤发生的一个重要因素。

前交通动脉瘤好发于两侧大脑前动脉A1段不对称的情况可能跟血流动力学压力有关。在一侧A1段发育不良的情况下，另一侧优势A1段有较大的血流通过并且有较高的最大壁面切应力，长期的血流压力使得前交通动脉处易生成动脉瘤[7]。在本项调查中，在A1段发育不良的患者中有14.1%伴随有前交通动脉瘤。这个数据在跟普通人群中的前交通动脉瘤发生率相比是个很高的数值。因此，如果发现有大脑前动脉A1段发育不良这种血管变异存在时，要警惕在前交通动脉部位是否存在动脉瘤，要在磁共振图像上仔细检查。反之亦然，当存在前交通动脉瘤时大脑前动脉A1段发育不良的概率也很大。一项DSA造影研究[8]报道在前交通动脉瘤患者中存在57%的比例出现由一侧A1段血管供血双侧A2段血管的情况。我们的研究数据显示在前交通动脉瘤患者中有43%的比例伴随有A1段的发育不良。

本研究显示右侧大脑前动脉A1段发育不良明显较左侧的多（R：L=303：122），这种情况和其它研究类似[9]。右侧A1段发育不良较左侧多的原因还不明——可能跟人群中右利手人较普遍有关，这些人左侧大脑半球占优势并且可能左侧颈内动脉较对侧的直径粗[10]，所以左侧颈内动脉系统供血流量较对侧多。不管怎么样，前交通动脉瘤多见于右侧A1段发育不良时的左侧A1-A2段交界处跟人群中大脑前动脉A1段发育不良右侧好发有关。

大脑前动脉及前交通动脉是颅内动脉瘤及血管变异的好发部位[11]。因此，这个部位的影像学清晰显示就很有必要。大脑前动脉的常见血管变异包括了大脑前动脉A2段共干、大脑前动脉A2段一侧优势及A2段三分叉；A1段的发育不良或未发育，大脑前动脉的血管开窗[11]。现今，随着3T磁共振的广泛应用及多通道头颅线圈的进步，使磁共振血管造影具有较高的信噪比和良好的背景抑制，能清晰显示颅内动脉及动脉瘤，并具有很高的诊断效能[4，6]。正如本项检查中，3.0 T 3D-TOF-MRA良好地显示了前交通动脉瘤与双侧大脑前动脉的关系，所以这项检查技术是除DSA及CTA以外对颅内动脉瘤及血管变异的检查手段的很好补充。

总之，3D-TOF-MRA诊断颅内前交通动脉瘤及大脑前动脉A1段发育不良时由于其具有无创性、无放射性及良好的显示效果，易于为普通人群所接受，可应用于颅内血管系统的常规体检、复查，并作为动脉血管变异、动脉瘤筛查等流行病学研究的重要手段。人群中右侧大脑前动脉A1段发育不良的发生率要比左侧A1段发育不良的高，这种情况既存在于前交通动脉瘤患者中也见于无前交通动脉瘤的人群。前交通动脉瘤的发生率与大脑前动脉A1段发育不良存在一定的相关性。

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