椎动脉发育不良的临床现状研究

张倩，郭阳

1 椎动脉的生理解剖

椎动脉起源于锁骨下动脉，分流出小脑后下动脉后汇合成基底动脉，最后分出左右大脑后动脉，常分为4个节段：横突前段V1：由椎动脉起始处至颈6横突孔。横突段V2：位于颈6至颈2横突孔之间。枕下段V3：为颈2横突孔至椎动脉穿硬膜处。颅内段V4：由椎动脉穿硬膜及蛛网膜进入蛛网膜下腔，直至与对侧椎动脉汇合成基底动脉。椎动脉主要供应后循环的血运，包括脑干（中脑、脑桥和延髓）、小脑、枕叶、丘脑和颞枕交界区。

2 椎动脉发育不良的研究背景

先天性椎动脉发育不良，是一种不常见的后循环胚胎发育变异，在尸检和血管造影中发生率为2%～6%[2-4]。椎动脉发育不良被猜想为X染色体遗传异常[5]。然而50%的人口存在左侧椎动脉优势，而双侧椎动脉相同者仅占人群的25%。由于这一现象普遍存在，椎动脉发育不良早期被认为是一种正常的变异。现在而言，源于临床研究与病例报告的有力证据提示尤其在与其他脑血管危险因素并存时，椎动脉发育不良有可能与后循环缺血的发生有关（表1），甚至常发生在青年人中[1，6]。到目前为止，研究得知椎动脉发育不良的发生率在9.5%[7]～44.4%[8]，这一结果与椎动脉发育不良的定义、检测方法以及研究对象选取差异有关（表1～2），其中椎动脉发育不良的检测方法包括尸检研究、磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）、对比增强磁共振血管造影（contrast-enhanced MR angiography，CE-MRA）、计算机断层扫描血管造影（computer tomography angiography，CTA）、数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）和彩色多普勒超声（color Doppler ultrasonography，CDU）等。此外，椎动脉发育不良还被认为与偏头痛[4]、前庭神经元炎（vestibular neuronitis，UN）[9]、椎动脉夹层（vertebral artery dissection，VAD）[10]、眩晕和听神经紊乱[11-12]及基底动脉发育不良（basilar artery hypoplasia，BAH）[13]等相关（表3）。

表1 椎动脉发育不良与后循环脑梗死的关系

表2 椎动脉发育不良的发生率及相关定义及检测方法和研究成果对比

表3 椎动脉发育不良与其他疾病相关汇总

3 椎动脉发育不良与后循环脑梗死

大量临床试验表明，椎动脉发育不良与后循环梗死相关，众多学者通过不同定义及测量手段研究其特点（表1）。综上所述，椎动脉发育不良是后循环脑梗死的独立危险因素[3，8，14]。并且，右侧椎动脉发育不良较左侧常见，可能是由于优势半球需要更优越的血液供应，而这种理论尚且无大样本数据支持。研究表明，大动脉粥样硬化成为后循环脑梗死主要的低分子肝素治疗急性卒中试验（Trial of Org 10 172 in Acute Stroke Treatment，TOAST）分型[3，16]。发育不良的椎动脉侧血流减少，流速降低并且对侧椎动脉出现代偿，这可能是由于低灌注所造成的缺血性事件的发生基础[3，15-16]。既往研究所发现的脑部受累区域和椎动脉发育不良侧的位置相关性仍存在争议。数据表明，年龄和性别等其他相关因素差异并无显著性[17]。同时，轻微的椎动脉发育不良应视为一种正常的变异[8]。

此外，越来越多的与椎动脉发育不良的相关病例相继被报道。Feng[22]报道了一例关于短暂Wallenberg综合征伴随同侧椎动脉发育不良且合并主动脉瓣疾病的病例，这基于血流动力学的不稳定。仅在活动后出现症状可能与小脑后下动脉区短暂缺血有关，这可能与同侧椎动脉发育不良伴主动脉瓣舒张不全相关，该病例反映出了椎动脉发育不良与后循环缺血的关系。Mei[23]发现了1例双延髓内侧病变伴左侧椎动脉发育不良的病例，而磁共振血管造影提示近端基底动脉狭窄、动脉粥样硬化改变和椎动脉分出小脑后下动脉后出现闭塞。Michael[24]报道了1例关于小型摩托车事故伴双侧椎动脉发育不良造成小脑梗死的病例，这可能与后颅窝血流动力学改变有关并增加了后循环梗死的发生率。Kim[1]分享了1例关于血管内支架成形术中发现远侧椎动脉发育不良导致多发栓子脱落并造成复发性脑缺血发作的病例，提示浮栓与伴随椎动脉发育不良的远端狭窄的形成是引发短暂性脑缺血发作的主要因素。

目前，越来越多的研究证实椎动脉发育不良是后循环脑卒中的诱发因素。Sato等[25]通过超声在高碳酸血症、血液碳酸水平正常时，以及低碳酸血症时检测椎动脉血流发现椎动脉中二氧化碳反应性降低，甚至于在非发育不良侧的椎动脉代偿后仍降低的现象。研究发现，脑干和丘脑梗死灶常在椎动脉发育不良的对侧，而小脑后下动脉区域梗死灶（小脑和枕叶）发生在椎动脉发育不良的同侧，这一现象可以被“血流重建理论”解释，或心源性来源可以被“栓子释放通路”解释，或者是两者同时存在，或原因不明[17]。当椎动脉发育不良存在时对侧椎动脉代偿相应血流，这种代偿能力耗竭时导致卒中的发生[3，6-7，17，20]。除此之外，心源性栓塞或动脉-动脉栓塞更易于发生在发育不良的椎动脉侧[1，3，12，15，17，19-20]。并且，发育不良的椎动脉更容易发生闭塞和远端动脉粥样硬化的形成[1，23]。

直至目前，椎动脉发育不良在定义上存在很多争议，Xian等[26]认为椎动脉发育不良常与斑块和狭窄共存，椎动脉发育不良的患者伴动脉粥样硬化时更易在高分辨磁共振中发现基底动脉硬化，这是由于高分辨磁共振更关注血管壁的形态特点，而包括MRA、CTA、CDU在内的传统检测手段仅关注血管内流速。Satoru Takeuchi[27]认为双侧解剖扫描磁共振可以更客观地从椎动脉完全发育不良与闭塞中分辨出椎动脉发育不良。

4 椎动脉发育不良与基底动脉形态异常

由于椎动脉发育不良或基底动脉先天变异所造成的血流改变，椎动脉发育不良常常与基底动脉形态异常共存。Hong[17]发现由于椎动脉管径差异所造成流速的不对称，形成一个使血液再分布的应力影响着椎基底动脉系统的形态，可能造成基底动脉的迂曲、延长和扩张等。JIANN[12]报道了一个关于发作性眩晕与椎基底动脉发育不良的病例，以MRA为检测手段将椎动脉、基底动脉直径分别小于2.0 mm和3.0 mm定义为椎动脉及基底动脉发育不良，该病例的发生可能是由于椎基底动脉短暂的脑血管舒缩和血流动力学减少所致。Gu等[21]研究了基底动脉发育不良的影像学特点并发现基底动脉发育不良常常并存单侧或双侧的胎儿型后循环动脉环（fetal type posterior circle of Willis，FTP）和V4段的椎动脉发育不良。通过螺旋CTA的研究发现在椎动脉发育不良患者中基底动脉迂曲的发生率显著增高。同时，基底动脉常常弯曲向椎动脉发育不良侧，这可能是由于血流动力学应力的改变所致[28]。还有学者提出双侧椎动脉直径的差异是中、重度基底动脉迂曲的独立危险因素，并且可能与发育不良的椎动脉一起造成相应区域的梗死[29]。研究发现，两侧椎动脉直径差异越大，并且椎动脉迂曲程度越大，后循环脑缺血事件的发生率越高[30]。

5 椎动脉发育不良与其他疾病及状态

椎动脉发育不良与其他疾病或状态也可能存在关联。在一项有关动脉夹层的椎动脉发育不良病例中报道，受累的椎动脉区域常常位于V1～V2和V3～V4之间的移形区域中，这是由于该区域组织疏松，存在应力及更薄的动脉壁所致[17]。除此之外，椎动脉发育不良也与其他疾病相关，例如：先兆性偏头痛、前庭神经元炎等（表3）。

6 总结

总而言之，椎动脉发育不良不仅仅是一个后循环生理变异，同时严重影响着相关供血区血流动力学并且在其他危险因素共存时可能成为后循环缺血性事件的诱因。在椎动脉发育不良对后循环缺血性事件的影响研究中，至今没有推出椎动脉发育不良的定义及相关机制的共识。除此之外，研究椎动脉时检测方法的不一致也无疑增加了研究的难度，传统的检测方法可能无法区分椎动脉发育不良与椎动脉发育狭窄及动脉粥样硬化。目前的研究很少关注基底动脉形态异常在椎动脉发育不良导致后循环脑梗死中所起到的作用，仍需要大样本研究及更大的说服力。

除此之外，椎动脉发育不良可能与先兆型偏头痛、前庭神经元病以及其他疾病状态相关，其发病机制暂不清楚。

1 Hyung SK，Choon WH，Dal SK，et al.Spontaneous thrombolysis of multiple thrombi at distal region of hypoplastic vertebral artery after stent-assisted angioplasty on vertebral artery origin stenosis：angiographic follow-up[J].J Cerebrovasc Endovasc Neurosurg，2014，16：281-286.

2 Chuang YM，Chan L，Wu HM，et al.Review：The clinical relevance of vertebral artery hypoplasia[J].Acta Neurol Taiwan，2012，21：1-7.

3 Chuang YM，Huang YC，Hu HH，et al.Toward a further elucidation：role of vertebral artery hypoplasia in acute ischemic stroke[J].Eur Neurol，2006，55：193-197.

4 Chuang YM，Liu CY，Lin CP.Toward a further elucidation：role of vertebral artery hypoplasia in migraine with aura[J].Eur Neurol，2008，59：148-151.

5 Demarin V，Skaric JT，Lovrencic HA，et al.Vertebral artery hypoplasia-sex-specific frequencies in 36 parent-offspring pairs[J].Coll Antropol，2001，25：501-509.

6 Katsanos AH，Kosmidou M，Kyritsis AP，et al.Review：Is vertebral artery hypoplasia a predisposing factor for posteriorcirculation cerebral ischemic events?[J].Eur Neurol，2013，70：78-83.

7 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，2010，36：38-43.

8 Cynthia P，Lee P，Ashleah L，et al.Vertebral artery hypoplasia：Prerevalence and reliability of identifying and grading its severity on magnetic resonance imaging scans[J].J Manipulative Physiol Ther，2010，33：207-211.

9 Jiann JC，Hsin FC，Dem LC，et al.Which vestibulopathy is vertebral artery hypoplasia related with in vestibular migraine?[J].Acta Neurol Taiwan，2015，24：1-10.

10 Zhou M，Zheng H，Gong S，et al.Vertebral artery hypoplasia and vertebral artery dissection：a hospitalbased cohort study[J].Neurology，2015，84：818-824.

11 Mitonski J，Kusmierczyk K，Mielczarek M，et al.Anatomical anomalies of the vertebral and carotid arteries in patients with vertigo and hearing disorders[J].Otolaryngol Pol，2013，67：77-81.

12 Jiannjy C，Dem LC.A case report of intracranial vertebral-basilar artery hypoplasia presenting with episodic dizziness[J].Ghana Medical Journal，2010，44：123-125.

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

14 Hu XY，Li ZX，Liu HQ，et al.Relationship between vertebral artery hypoplasia and posterior circulation stroke in Chinese patients[J].Neuroradiology，2013，55：291-295.

15 Kolja MT，Alena BB，Wieland HS，et al.Vertebral artery hypoplasia frequency and effect on cerebellar blood flow characteristics[J].Stroke，2014，45：1363-1368.

16 Nicola G，Massimo G，Angelo C，et al.Pure midbrain ischemia and hypoplastic vertebrobasilar circulation[J].Neurol Sci，2014，35：259-263.

17 Andrea SS，Eva B，Susanne B，et al.Possible morphological pathomechanisms of ischemic stroke in the posterior circulation of patients with vertebral artery hypoplasia[J].J Neuroimaging，2015，25：408-414.

18 Jeng JS，Ping KY.Evaluation of vertebral artery hypoplasia and asymmetry by color-coded duplex ultrasonography[J].Ultrasound Med Biol，2004，30：605-609.

19 Murat A，Bumin D，Aylin Y，et al.An evaluation of internal carotid artery and cerebral blood flow volume using color duplex sonography in patients with vertebral artery hypoplasia[J].Euro J Radiol，2005，53：450-453.

20 Ju HM，Yong SL.Transcranial Doppler ultrasonographic evaluation of vertebral artery hypoplasia and aplasia[J].J Neurol Sci，2007，260：183-187.

21 Gu H，Qian X，Wang S，et al.Imaging characteristics of basilar artery hypoplasia[J].Zhonghua Yi Xue Za Zhi，2014，94：3085-3087.

22 Liu FD，Zhao R，Wang S，et al.Repeated transient wallenberg's syndrome：probable association with ipsilateral vertebral artery hypoplasiaand aortic valve disease[J].J Stroke Cerebrovasc Dis，2015，24：205-207.

23 Mei L，Sharon T，Elliyyn K，et al.Acute bilateral medial medullary infarct with hypoplastic vertebral artery[J].Clin Neurol Neurosurgery，2012，114：1365-1367.

24 Michael A.Posterior fossa ischemia and bilateral vertebral artery hypoplasia[J].J Manipulative Physiol Ther，1999，22：245-249.

25 Sato K，Yoneya M，Otsuki A，et al.Anatomical vertebral artery hypoplasia and insufficiency impairs dynamic blood flow regulation[J].Clin Physiol Funct Imaging，2015，35：485-489.

26 Zhu XJ，Wang W，Du B，et al.Wall imaging for unilateral intracranial vertebral artery hypoplasia with three-dimensional high-isotropic resolution magnetic resonance images[J].Chin Med J (Engl)，2015，128：1601-1606.

27 Satoru T，Kojiro W，Kimihiro N，et al.Differentiation between vertebral artery hypoplasia and occlusion[J].Intern Med，2012，51：345.

28 王学廷，董致成，王涛，等.椎动脉优势与基底动脉走行形态变化关系研究[J].人民军医，2015，58：555-557.

29 王晓平，李晓佳，罗永杰.椎动脉优势与基底动脉弯曲的关系及其对脑梗死发生率的影响[J].四川医学，2014，5:304-307.

30 凌天金，文雯，郭海志.椎动脉优势与基底动脉弯曲的关系及其对脑梗死发生的影响[J].疑难病杂志，2013，12:664-666.