经颅多普勒对椎-基底动脉延长扩张症患者椎-基底动脉血流动力学的分型分析

魏佳军 曾 非 毛善平 张兆辉 曾庆杏

经颅多普勒对椎-基底动脉延长扩张症患者椎-基底动脉血流动力学的分型分析

魏佳军 曾 非 毛善平 张兆辉 曾庆杏

目的：分析椎-基底动脉延长扩张症(VBD)患者椎-基底动脉的血流动力学特点。方法：应用经颅多普勒(TCD)检查47例VBD患者(VBD组)椎-基底动脉血流动力学指标，包括收缩期峰流速度(Vs)、舒张末期峰流速度(Vd)、平均血流速度(Vm)和搏动指数(PI)，并根据PI值将VBD组患者分成3个亚组：高阻力型组(n=20)、正阻力型组(n=12)和低阻力型组(n=15)。分析各亚组基础疾病、大脑后动脉狭窄/扩张及后循环梗死发生率的差异。选择有头晕呕吐、行走不稳等椎-基底动脉系统症状但行头颈CT血管造影检查椎-基底动脉无异常的同期住院患者作为对照组(n=21)。结果：VBD患者椎-基底动脉Vs、Vd、Vm较对照组下降(P<0.01)。VBD三亚组间椎-基底动脉延长分呈高阻力型组>正阻力型组>低阻力型组,扩张分呈低阻力型组>正阻力型组>高阻力型组(均P<0.01)，高阻力型组高血压病及高脂血症发生率高于正阻力型组及低阻力型组(P<0.05或P<0.01)，而低阻力型组高血压病及高脂血症的发生率低于正阻力型组(P<0.05)。各亚组间糖尿病和高同型半胱氨酸(HCY)血症发生率差异无统计学意义(P>0.05)。高阻力型组大脑后动脉狭窄及后循环梗死的发生率显著高于正阻力型组及低阻力型组(P<0.05)。低阻力型组大脑后动脉扩张的发生率高于正阻力型(P<0.05)，而其后循环梗死的发生率显著低于正阻力型(P<0.05)。结论：VBD存在后循环血流动力学障碍，对其血流动力学进行分型分析有助于理解后循环梗死的发病机制及指导临床治疗实践。

椎-基底动脉延长扩张症；经颅多普勒；血流动力学

椎-基底动脉延长扩张症(Vertebrobasilar Dolichoectasia，VBD)是一种少见的原因不明的脑后循环动脉变异性疾病，其形态特点为椎-基底动脉显著延长、扩张增粗、迂曲或侧向偏移甚至成角[1]。临床表现多种多样，如脑梗死、脑出血、脑积水、短暂性脑缺血发作、脑干和颅神经受压等[2，3]。由于其椎-基底动脉具有特殊的形态，提示VBD可能存在与一般脑血管疾病(如脑梗死)不一样的血流动力学特征。目前关于VBD血流动力学的研究尚处于初步阶段，相关研究结果[4-6]也不尽一致，为临床正确认识VBD的发病机制带来困惑。本文观察了VBD患者椎-基底动脉血流动力学特点，并分析了不同阻力型VBD患者相关基础疾病如后循环梗死及大脑后动脉狭窄/扩张等发生情况，旨在提高对VBD的认识及为临床治疗提供依据。

1 资料和方法

1.1 对象和分组

2009-01-2016-08本院神经内科收治的47例VBD住院患者(VBD组)，男30例，女17例，年龄55-72岁，平均66.31±8.23岁。均符合Smoker等[7]提出的诊断标准，即参照表1评级，其基底动脉分叉高度评级≥2级或位置偏移度≥2级，椎-基底动脉最宽直径≥4.5mm，且不合并严重心、肝、肺、肾等疾病或伴发严重意识障碍者。参考《经颅多普勒(Transcranial Doppler ，TCD)超声的诊断技术与临床应用》中的搏动指数(Pulsatility Index，PI)分型原则[8]，再结合TCD仪基底动脉PI正常值范围(0.6-1.3)，将VBD组患者再分为3个亚型组: 高阻力型组(基底动脉PI>1.3,n=20)、正阻力型组(基底动脉PI为0.6-1.3,n=12)、低阻力型组(基底动脉PI<0.6,n=15)。另选同期住院有头晕呕吐、行走不稳等椎-基底动脉系统症状但行头颈CT血管造影(CT Angiography，CTA)椎-基底动脉无明显异常患者作为对照组(n=21)。VBD组和对照组年龄、性别、基础疾病等分布差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表2。

表1 椎-基底动脉分叉高度及位置偏移度评级[7]

表2 VBD组与对照组基线资料比较

1.2 观察指标和方法

1.2.1 基础疾病检查：所有患者入院后第2日清晨空腹采集肘静脉血，采用常规方法进行血脂、血糖、同型半胱氨酸(Homocysteine，HCY)检查。每日上下午同时间各检查血压一次。记录各组患高脂血症、糖尿病、高HCY血症及高血压病的例数。高脂血症、糖尿病、高HCY血症及高血压病的诊断分别符合2007年中华医学会[9]、2008年美国糖尿病协会[10]、2006年美国心脏协会[11]、2010年中国高血压防治指南修订委员会[12]制定的相应诊断标准。

1.2.2 影像学检查：所有患者完成头部64排CT、头颈部CTA、GE 1.5T或3.0T头部核磁共振(Magnetic Resonance Imaging，MRI)检查。CTA检查椎-基底动脉及双侧大脑后动脉是否有狭窄或扩张。动脉狭窄/扩张诊断依据[13]：1-狭窄最严重处直径/狭窄处近端正常血管直径>0则诊断为狭窄，扩张最严重处直径/扩张处近端正常血管直径-1>0则诊断为扩张。由MRI检查判断脑后循环区域是否发生梗死。后循环梗死诊断符合第四届全国脑血管病学术会议制定的脑梗死诊断标准[14]，且MRI检查确定梗死灶位于脑后循环区域。

1.2.3 血流动力学检查：在安静环境下患者取坐位，采用深圳EMS-9A型TCD仪,由专业技师用2M Hz探头从枕窗探测左椎动脉(Left Vertebral Artery，LVA)、右椎动脉(Right Vertebral Artery，RVA)、基底动脉(Basilar Artery，BA)。主要检测参数为收缩期峰流速度(Systolic Peak Velocity，Vs)、舒张末期峰流速度(Diastolic Peak Velocity，Vd)、平均血流速度(Mean Flow Velocity，Vm)及PI值。

1.2.4 椎-基底动脉形态变异评分：依据Smoker等[7]提出的VBD患者椎-基底动脉形态变异评定标准，用“延长分”及“扩张分”评定椎-基底动脉的形态变异。“延长分”即表1中椎-基底动脉分叉高度评级×位置偏移度评级的所得值。“延长分”≥2分定性为椎-基底动脉行走异常，分数越大表示其行走异常越严重。“扩张分”即椎-基底动脉最宽直径所对应的评分，椎-基底动脉最宽直径4.5-6.0mm评1分、6.0-8.0mm评2分、>8.0mm评3分。“扩张分”≥1分定性为椎-基底动脉存在异常扩张，分数越大表示其扩张程度越严重。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 VBD组与对照组椎-基底动脉血流动力学指标比较

与对照组比较，VBD组椎-基底动脉Vs、Vd及Vm均降低，差异均具有统计学意义(P<0.01)。两组椎-基底动脉PI值的差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 两组椎-基底动脉血流动力学指标比较±s)

注：与对照组比较，1)P<0.01

2.2 VBD各亚组患者椎-基底动脉形态变异评分及基础疾病发生率的比较

三组椎-基底动脉延长分和扩张分差异均有统计学意义(P<0.01)。VBD高阻力型组椎-基底动脉延长分显著高于正阻力型组(t=8.291，P<0.01)及低阻力型组(t=14.205，P<0.01)，而其扩张分显著低于正阻力型组(t=-5.280，P<0.01)及低阻力型组(t=-12.943，P<0.01)；低阻力型组椎-基底动脉延长分显著低于正阻型组(t=-4.712，P<0.01)，而其扩张分显著高于正阻力型组(t=6.436，P<0.01)。见表4。

三组患者高血压病、高脂血症发生率均有统计学差异(P<0.05或P<0.01)。高阻力型组高血压病及高脂血症发生率显著高于正阻力型组(χ2=4.317、3.997，均P<0.05)及低阻力型组(χ2=8.674、4.761，P<0.05或P<0.01)，而低阻力型组高血压病及高脂血症的发生率分别显著低于正阻力型组(χ2=3.853、3.853，均P<0.05)。三组糖尿病及高HCY血症发生率的比较无统计学差异(P>0.05)。见表4。

表4 VBD各亚型组椎-基底动脉形态变异评分及基础疾病分布比较

注：与正阻力型组比较，1)P<0.05，2)P<0.01；与低阻力型组比较，3)P<0.05，4)P<0.01

2.3 VBD各亚型组后循环梗死、大脑后动脉狭窄/扩张率比较

三组后循环梗死发生率差异有统计学意义(P<0.05)。高阻力型组后循环梗死发生率高于正阻力型组(χ2=3.877，P<0.05)及低阻力型组(χ2=4.430，P<0.05)，而低阻力型组后循环梗死发生率低于正阻力型组(χ2=3.849，P<0.05)。见表5。

三组单侧或双侧大脑后动脉狭窄发生率差异有统计学意义(P<0.05)。高阻力型组单侧或双侧大脑后动脉狭窄发生率分别高于正阻力型组(χ2=3.851，P<0.05)及低阻力型组(χ2=4.236，P<0.05)，而低阻力型组单侧或双侧大脑后动脉狭窄发生率低于正阻力型组(χ2=3.847，P<0.05)。见表5。

三组单侧或双侧大脑后动脉扩张发生率差异有统计学意义(P<0.01)。高阻力型组单侧或双侧大脑后动脉扩张发生率分别低于正阻力型组(χ2=3.916，P<0.05)及低阻力型组(χ2=8.571，P<0.01)，而低阻力型组单侧或双侧大脑后动脉扩张发生率显著高于正阻力型组(χ2=3.860，P<0.05)。见表5。

三组一侧大脑后动脉狭窄同时另一侧扩张发生率比较无统计学差异(P>0.05)。见表5。

表5 3亚型组后循环梗死发生率、大脑后动脉狭窄/扩张率比较(n,%)

注：与正阻力型组比较，1)P<0.05；与低阻力型组比较，2)P<0.05，3)P<0.01。*表示单侧或双侧大脑后动脉狭窄，#表示一侧大脑后动脉狭窄同时另一侧扩张，△表示单侧或双侧大脑后动脉扩张。

3 讨论

目前VBD的病因仍没有研究清楚，有先天性和后天性因素,或两种因素同时存在。先天性因素包括PHACES综合征、常染色体显性遗传性多囊肾、Pompe病、结节性硬化征、Marfan综合征、葡萄糖苷酶缺乏症、Fabry病、镰状细胞病及弹性假黄瘤等[15-18]，这些先天性因素共同特点是可引起动脉内弹力层或中膜网状纤维及平滑肌层缺失；后天性因素包括吸烟、糖尿病、高血压病、高HCY血症、高脂血症、肥胖等[4，19]，这些因素的共同特点是可加重动脉粥样硬化及动脉舒张-收缩功能障碍。由于这些先天及后天性因素的存在，增加了VBD血流动力学的复杂性和检查结果的不确定性，因此也说明了研究VBD血流动力学的必要性。

有研究[4]采用TCD探测18例VBD患者,发现椎-基底动脉Vs及Vm值下降，本文47例患者Vs及Vm结果与其一致，并且Vd值亦下降。产生这种差异的原因可能为：(1)两项临床研究均为单中心样本量较少的研究，且选择VBD患者数量存在差异；(2)两项临床研究中选择VBD病例的先天和后天性因素构成比例可能存在差异。推测VBD患者椎-基底动脉血流速度(Vs、Vm、Vd)下降的可能原因为：上述各因素可使椎-基底动脉舒缩功能失调，管径过度扩张、行走迂曲或扭曲、长度过度延长甚至成角畸形，最终导致血管内血流速度下降。鉴于VBD患者椎-基底动脉血流速度降低，临床上治疗此类疾病方法之一就是提高椎-基底动脉舒缩功能及活血化瘀以改善脑后循环。

既往研究[4，6]关于VBD患者椎-基底动脉PI值与对照组的比较是否具有差异性暂无定论。本文结果显示,VBD组患者与对照组比较差异无统计学意义。PI值反映动脉顺应性和弹性大小的指标。先天性因素引起VBD患者椎-基底动脉弹力层发育不良，同时其过度扩张，PI值理应下降，但后天性因素(如高血压病、高脂血症等)的存在抵消PI值下降，使VBD患者PI值与对照组无差异。但这并不能说明VBD患者检测椎-基底动脉PI值不重要或没有必要。由于PI值还具有反映远端血管血流阻力大小的意义，因此本研究根据基底动脉PI值大小将VBD患者细分为高阻力、正阻力、低阻力型组，进一步分析各亚型与基础疾病、是否发生后循环梗死及椎-基底动脉远端主要血管-大脑后动脉狭窄/扩张的关系。结果发现VBD高阻力型组较正阻力型组患者延长值高，扩张值低，且合并高脂血症及高血压病比例高。延长值越高，说明椎-基底动脉更加迂曲及侧方移位更明显，且管径扩张相对于正阻力型小，这增加了后循环血流动力学的阻力，同时高脂血症及高血压病又加重动脉硬化及血流阻力，故出现PI值升高。相反，本研究发现低阻力型组中延长值低，扩张值高，且高脂血症及高血压病出现的比例低。该组PI值低的原因可能是椎-基底动脉管径过度扩张抵消了其较轻的延长所带来的对后循环血流阻力的影响。因此，对于临床TCD发现高阻力型患者应重点检查血压及血脂水平并适当控制高血压病和高脂血症以降低椎-基底动脉血流阻力；而对于低阻力型患者则不宜扩管治疗以避免椎-基底动脉过度扩张而加重病情。另外还发现高HCY血症及糖尿病在三组中分布无统计学意义，表明HCY及血糖水平变化对VBD椎-基底动脉PI值无直接影响。

影像学研究发现,高阻力型组一侧或双侧大脑后动脉狭窄及后循环梗死的发生率高，而低阻力型组其发生率低。高阻力型组易发生后循环梗死的可能机制[5，20，21]：(1)高阻力型组VBD患者易合并高脂血症、高血压病，会加重动脉粥样硬化过程，引起血栓形成性脑梗死；(2)一侧或双侧大脑后动脉狭窄会引起后循环血流动力学障碍，大量血流滞留在扩张的椎-基底动脉中而微血栓形成，如血栓脱落可引起后循环系统动脉到动脉的栓塞;(3)高血压病可机械性牵拉、扩张椎-基底动脉，使后者所附着的分支血管、小动脉及深穿支动脉受牵拉、压迫、扭曲或闭塞而导致梗死。低阻力型组中合并高血压病、高脂血症这些危险因素少，且一侧或双侧大脑后动脉扩张的代偿作用，血流动力学障碍较高阻力型组轻，故发生后循环脑梗死的概率低。因此，对于临床上TCD发现的高阻力型VBD患者，应及早采取措施(如抗血小板聚集)预防脑梗死的发生，而CTA已发现一侧或双侧大脑后动脉存在狭窄者可考虑血管内介入治疗以纠正狭窄情况。

综上所述，由于VBD病因影响因素较多，临床表现多样，发病机制不清楚，通过TCD检查有助于了解VBD复杂的血流动力学特点。特别是结合其基础疾病及影像学(MRI及CTA)表现对其血流动力学变化进行分型观察，有助于理解后循环梗死的发病机制，指导后续的临床治疗实践。

本文第一作者简介：

魏佳军(1976-)，男，汉族，博士，副主任医师，研究方向为脑血管病

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Typing Analysis of Hemodynamics in Vertebrobasilar Artery in Patients with Vertebrobasilar Dolichoectasia by Transcranial Doppler

WEI Jia-jun，ZENG Fei，MAO Shan-ping，ZHANG Zhao-hui，ZENG Qing-xing

Department of Neurology，Renmin Hospital of Wuhan University，Wuhan 430060，China

Objective: To analyze the hemodynamic characteristics of vertebrobasilar artery in patients with vertebrobasilar dolichoectasia(VBD).Method: The hemodynamic index of vertebrobasilar artery in 47 patients with VBD was examined by transcranial doppler (TCD)，which included systolic peak flow velocity (Vs)，diastolic peak velocity (Vd)，mean flow velocity (Vm) and pulsatility index (PI) . According to PI value，they were divided into 3 subgroups: high resistance group (n=20)，normal resistance group (n=12) and low resistance group (n=15). The difference incidences of underlying diseases，the stenosis/dilatation of posterior cerebral artery and infarction in posterior circulation in all subgroups were analyzed. Patients with symptoms such as vertigo，vomiting and unstable gait in vertebrobasilar system served as controls，whose vertebrobasilar artery was showed no abnormality by head and neck CT angiography (n=21). Results:Vs，Vd and Vm of vertebrobasilar artery in patients with VBD were lower than those in the controls (P<0.01).Among the 3 subgroups, the elongation score of vertebrobasilar artery in the high resistance group was higher than that in the normal resistance group, which in the latter was higher than that in the low resistance group(P<0.05). The dilatation score of vertebrobasilar artery in the low resistance group was higher than that in the normal resistance group, which in the latter was higher than that in the high resistance group(P<0.05).The incidence of hypertension and hyperlipemia in the high resistance group was higher than that in the normal resistance group and in the low resistance group (P<0.05 or 0.01)，while the incidence of hypertension and hyperlipemia in the low resistance group was lower than that in the normal resistance group (P<0.05). There was no significant difference in the incidence of diabetes and hyperhomocysteinemia between groups (P>0.05). The incidence of stenosis in posterior cerebral artery and infarction in posterior circulation in the high resistance group was significantly higher than that in the normal resistance group and in the low resistance group (P<0.05). The incidence of dilatation in posterior cerebral artery in the low resistance group was markedly higher than that in the normal resistance group (P<0.05)，while the incidence of infarction in posterior circulation in the low resistance group was significantly lower than that in the normal resistance group (P<0.05). Conclusion: Hemodynamic disturbance in posterior circulation exists in VBD，and the hemodynamic analysis may be convenient for understanding the pathogenesis of infarction in posterior circulation，and guiding the clinical therapeutic practice.

Vertebrobasilar dolichoectasia; Transcranial doppler; Hemodynamics

武汉大学人民医院神经内一科,武汉 430060

本文2017-04-14收到，2017-06-23修回

R743.9

A

1005-1740(2017)03-0056-06