椎动脉颅内段内径和基底动脉内径关系的探索
——50例成人磁共振脑血管成像的影像解剖学观察
2017-11-01柳海斌马瑞雅
柳海斌 慕 青 马瑞雅
(1.包头市中心医院影像中心;2.进修医师;3 .内蒙古科技大学包头医学院,内蒙古 014040)
椎动脉颅内段内径和基底动脉内径关系的探索
——50例成人磁共振脑血管成像的影像解剖学观察
柳海斌1慕 青2*马瑞雅3**
(1.包头市中心医院影像中心;2.进修医师;3 .内蒙古科技大学包头医学院,内蒙古 014040)
目的以MRA影像对椎动脉颅内段汇合前部分及基底动脉的内径进行测量并分析,为临床脑血管病影像诊断和治疗工作提供参考。方法对50例成人3.0T 3D TOF磁共振血管成像结果进行回顾性分析。测量椎动脉颅内段汇合前部分内径及基底动脉上、中、下三段内径。以统计学分析探索双侧椎动脉颅内段汇合前部分内径有无差异、基底动脉上、中、下三段内径有无差异,以及椎动脉颅内段汇合前部分内径与基底动脉上、中、下三段内径的联系。椎动脉优势的判定标准为双侧内径差大于或等于0.3mm。结果椎动脉颅内段汇合前部分存在双侧内径差异(V=967,P=0.001),左侧内径较大。基底动脉上、中、下三段内径有差异(x2= 31.097,P=0.000)。 左椎动脉颅内段汇合前部分内径与基底动脉上段内径相关系数rs=0.521(S=9978.8,P=0.000)、与基底动脉中段内径相关系数rs=0.515(S=10099,P=0.000)、与基底动脉下段内径相关系数rs=0.303(S=14506,P=0.032),均为正相关,右椎动脉颅内段汇合前部分内径与基底动脉下段内径正相关,相关系数r=0.289(t=2.0943,P=0.042)。椎动脉左侧优势者33例(33/50, 66%),右侧优势者11例(11/50, 22%) ,双侧均势者6例(6/50, 12%)。结论基底动脉和优势侧的椎动脉在形态上的关系更密切。
椎动脉;基底动脉;磁共振血管成像;形态学;影像解剖学
椎动脉颅内段及基底动脉是颅腔内的主要血管,它们的形态、位置和分支在基础医学和临床上都有重要意义[1]。
血液的磁共振(Magnetic Resonance, MR)信号取决于其流速,流动的血液和其周围的组织有着明显的MR信号差异。根据此现象,可以实现磁共振血管成像。三维时间飞越法磁共振血管成像(3D TOF MRA),作为一种不需要使用造影剂的非侵入性血管成像技术,目前在临床上已得到广泛应用[2]。
本研究对50例成人椎——基底动脉3D TOF MRA影像进行了回顾性分析,观察椎动脉颅内段汇合前部分及基底动脉的影像学特点,测量椎动脉颅内段汇合前部分内径及基底动脉上、中、下三段内径,并对其相互关系进行了探索。
1 资料与方法
1.1 一般资料 研究对象共50例,其中男28例,女22例,年龄31~80岁,平均年龄(61.18±10.81)岁,均为近年来在我院接受头颅MRA检查者。已依据MRA上的影像学表现,排除了存在主要动脉梗塞、严重动脉硬化影像学征象和动静脉畸形等明显脑血管疾病表现的病例。
1.2 检查方法 以西门子Magnetom Verio 3.0T磁共振系统预置序列MRA TOF_3D_multi_slab进行扫描。
1.3 图像分析 以Pixmeo Osirix Lite V7.5.1软件对研究样本MRA 3D容积重建(Volume Rendering, VR)影像进行多角度的观察并测量双侧椎动脉颅内段内径和基底动脉上、中、下三段内径。椎动脉颅内段内径测量位置选于双侧椎动脉颅内段汇合前约1cm的部分。所有测量结果以厘米(cm)为单位,保留两位小数。
1.4 统计学分析 以R语言3.3.1 + RStudio V0.99.903软件进行数据分析,以P<0.05为有统计学意义。首先对各个变量进行Shapiro-Wilk正态性检验以确定其是否服从正态分布。用配对样本t检验/两相关样本Wilcoxon检验对目标血管内径数据进行分析,研究双侧椎动脉颅内段汇合前部分血管内径有无差异;以Friedman法探索基底动脉上、中、下三段之间有无内径差异;以Pearson/Spearman法探索双侧椎动脉颅内段汇合前部分内径各自与基底动脉上、中、下三段内径可能存在的相关性。
2 结果
各目标血管内径测量结果见表1
表1 各目标血管的内径(cm)
*如果Shapiro-Wilk正态性检验结果P值小于0.05,即认为相应血管内径数据不服从正态分布。
经分析得知,双侧椎动脉颅内段汇合前部分血管内径差异有统计学意义(V=967,P=0.001),左侧椎动脉汇合前部分血管内径均值较大。基底动脉上、中、下三段内径差异有统计学意义(x2= 31.097,P=0.000)。左椎动脉颅内段汇合前部分内径和基底动脉上、中、下段内径的相关系数分别为0.521(S=9978.8,P=0.000)、0.515(S=10099,P=0.000)、0.303(S=14506,P=0.032),右椎动脉颅内段汇合前部分内径和基底动脉下段内径的相关系数为0.289(t=2.0943,P=0.042),未发现右椎动脉颅内段汇合前部分内径和基底动脉中、上段内径之间的相关性(t=1.6858,P=0.098; t=1.3319,P=0.189)。依照Hong等[3]在MRA影像测量中采用的以双侧椎动脉内径差大于或等于0.3mm为一侧优势的判定标准,本研究中,椎动脉左侧优势者为33例(66%),双侧均势者为6例(12%),右侧优势者为11例(22%)。
3 讨论
脑动脉存在变异性和个体差异性,具备广泛的动脉吻合与侧支循环[4]。
椎动脉由锁骨下动脉发出,左右各一,在上行过程中穿过颈椎两侧的六个横突孔,经枕骨大孔进入颅内后,于延髓的腹外侧行向前上内方,至延髓腹侧上缘处,两侧的椎动脉相遇,并汇合成基底动脉[5]。椎动脉按行程可分为颅内部分和颅外部分,全程又可分为四段,前三段(椎前部、横突部、寰椎部)为颅外部分,第四段为颅内部分(颅内部)[6]。基底动脉不成对,为一单干,全长约3cm,起点一般位于脑桥延髓沟中点,居左右展神经根之间,向上在脑桥基底沟中走行,其背面为脑桥基底部,腹侧面与斜坡平行,相距2mm~3mm。基底动脉到达脑桥上缘分为左右大脑后动脉两大终支[7]。
椎动脉及其分支与基底动脉及其分支共同组成椎——基底动脉系统(后循环)[7]。无论从结构上还是从功能上讲,椎动脉和基底动脉都是一个整体[8]。延髓部分是由椎动脉供血,脑桥部分是由基底动脉供血[9]。由于基底动脉血液来源于椎动脉,因此,影响椎动脉血流的因素也相应影响基底动脉血流[8]。当两侧的椎动脉管径相似,特别是两侧椎动脉内压力相似时,可以保证基底动脉分布区血供的稳定。两侧椎动脉的血流压力不平衡可能在基底动脉内形成涡流,后者损伤血管内膜,使血栓易于形成。在基底动脉内,来自两侧椎动脉的血流是相对独立的[5]。双侧椎动脉直径差异越大,基底动脉弯曲的程度越大,发生脑桥和小脑后下动脉供血区脑梗死的风险越高[10]。所以,对椎——基底动脉的形态学研究具有实际意义。
基底动脉的走行并不总是沿正中线,其起点、终点和走行过程可有不同程度的弯曲和移位[11]。有解剖学研究[1]对标本进行了观测,结果提示基底动脉的上、中、下三段一般都是不等粗的,下段的管径较大,中段次之,上段较小。
本研究结果显示,基底动脉上、中、下三段内径不等,右椎动脉内径和基底动脉下段内径的相关系数为0.289,左椎动脉内径和基底动脉下段内径的相关系数为0.303,两者较为接近。左椎动脉内径与基底动脉中、上段内径的相关系数分别为0.515和0.521。而本研究并未发现右侧椎动脉内径和基底动脉中、上段内径的相关。
在本研究中,我们还得知,左侧椎动脉颅内段汇合前部分内径均值较右侧椎动脉颅内段汇合前部分内径均值大,这和Hong等[3]以及Jeng等[12]的研究结果相符。Jeng等[12]的研究中,一方面,男性和女性的椎动脉内径均值均是左侧的较大,另一方面,左侧椎动脉血流量(96.6±42.4mL /min)较右侧的(83.0±36.9mL /min)更大。这体现了形态学因素和生理功能两个方面的联系。
有资料显示[5, 13],两侧椎动脉不等粗较为常见。依照Hong[3]等人在MRA影像测量中采用的以双侧椎动脉内径差大于或等于0.3mm为一侧优势的判定标准,本研究50例样本中,左侧优势者为33例,双侧均势者为6例,右侧优势者为11例,状况符合上述结论。
左侧椎动脉粗于右侧椎动脉的情况,较右侧椎动脉粗于左侧椎动脉的情况多见[1, 14-16]。有学者认为[10, 17],左侧椎动脉比右侧椎动脉宽,这是造成两侧血流不对称的解剖学基础。在本研究中,我们在影像资料上观察到,这种基底动脉弯曲的形态特点主要表现为,基底动脉下段的上行方向更多地体现了优势侧椎动脉的上行方向,即向椎动脉优势侧的对侧走行。有学者提出[18-20],当左侧椎动脉优势存在时,基底动脉可凸弯向右侧;反之,右椎动脉优势存在时,基底动脉可凸弯向左侧,而在中、上段,基底动脉的上行方向又向椎动脉优势侧偏移,从而形成了弯曲,这可能是因为基底动脉血流由两侧椎动脉血流合并而成,不对称的椎动脉可能导致基底动脉血流方向朝向较细的椎动脉侧,而这种长期的流向对基底动脉血管壁的冲击使基底动脉逐渐向较细的椎动脉侧(即椎动脉优势侧的对侧)弯曲,基底动脉的弯曲与椎动脉血流的强弱有关。
综上,本研究结果可能提示,基底动脉和优势侧的椎动脉在形态上的关系更密切,且此关系的密切程度随着基底动脉的上行而更加明显,其相关因素在临床上应得以相应重视。
[1] 李旭光, 曾司鲁. 国人脑动脉系统的研究—Ⅳ.椎动脉颅内段及基底动脉[J]. 解剖学报, 1982,13(1):1-7.
[2]杨贞振, 杨菁, 刘宏伟, 等. MRA在诊断血管疾病方面的临床应用[J]. 中国中西医结合影像学杂志, 2005,3(4):291-292.
[3]Hong JM, Chung CS, Bang OY, et al. Vertebral artery dominance contributes to basilar artery curvature and peri-vertebrobasilar junctional infarcts[J]. Neurol Neurosurg Psychiatry, 2009,80(10):1087-1092.
[4]刘作勤. 脑动脉侧支循环建立的临床意义[J]. 放射学实践, 2006,21(9):873-876.
[5]靳二虎, 张辉, 主编. 人体磁共振成像解剖变异[M]. 北京: 人民军医出版社, 2011:8-13.
[6]郑华光, 主编. 临床脑血管解剖手册[M]. 北京:人民卫生出版社, 2009:169.
[7]郑华光, 主编. 临床脑血管解剖手册[M]. 北京:人民卫生出版社, 2009:181-182.
[8]张致身, 主编. 人脑血管解剖与临床[M]. 第2版. 北京:科学技术文献出版社, 2007:157.
[9]张致身, 主编. 人脑血管解剖与临床[M]. 第2版. 北京:科学技术文献出版社, 2007:315.
[10]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(9):664-666.
[11]董莘, 秦崇, 敖国昆, 等. 椎-基底动脉形态学的320排CT研究[J]. 中华临床医师杂志(电子版), 2012,6(13):3576-3579.
[12]Jeng JS, Yip PK. Evaluation of vertebral artery hypoplasia and asymmetry by color-coded duplex ultrasonography[J]. Ultrasound Med Biol, 2004,30:605-609.
[13]侯红玲, 闫福岭. 椎动脉优势及其研究进展[J]. 现代医学, 2010,38(4):438-440.
[14]张致身, 主编. 人脑血管解剖与临床[M]. 第2版.北京:科学技术文献出版社, 2007:136.
[15]王彦平, 张宝朝, 温昌明, 等. 椎动脉发育不良的 MRA 诊断分析[J]. 中国实用神经疾病杂志, 2012,15(24):47-49.
[16]汪文胜, 胡春洪, 主编. 颅脑与头颈部影像图解:正常解剖—常见变异—常见病变[M]. 北京:人民军医出版社, 2011:21.
[17]Zhang DP, Zhang SL, Zhang HT, et al. Vertebral artery dominance, brainstem auditory evoked potential, and vertigo of vascular origin[J]. Neurol Res. 2012,34(5):498-503.
[18]胡俊祥, 杨东宁, 卢磊, 等. 基底动脉弯曲与椎动脉优势侧的相关性分析[J]. 中国实用神经疾病杂志, 2013,16(4):38-39.
[19]Cosar M, Yaman M, Eser O, et al. Basilar artery angulation and vertigo due to the hemodynamic effect of dominant vertebral artery[J]. Med Hypotheses, 2008,70(5):941-943.
[20]王宝春, 朱钰. 椎动脉颅内段和基底动脉的观察[J]. 解剖学通报, 1983,6(4):309-313.
AnExplorationoftheRelationshipbetweenIntracranialVertebralArteryDiameterandBasilarArteryDiameterAnImagingAnatomicalObservationof50AdultCasesBasedonMagneticResonanceAngiographic
LIUHaibin1,MUQing2*,MARuiya3**
ObjectiveTo measure and analyze the artery diameters of the pre-junction part of Intracranial Vertebral Artery (IVA) and basilar artery with MRA images in order to provide reference information for performing imaging diagnosis and treatment in clinical practice.MethodsA retrospective analyze was performed on 50 adult cases examined by 3.0T 3D Time-of-flight MRA. Diameters of the pre-junction part of IVA and the superior part, middle part and the inferior part of Basilar Artery (BA) were measured. Statistic methods were used to explore whether there is diameter difference between the left and the right pre-junction parts of IVA and whether there is diameter difference among the three parts of BA. Vertebral Artery Dominance was defined as a side to side diameter difference ≥ 0.3mm.ResultsThere is diameter difference between the left and the right pre-junction parts of IVA (V=967,P=0.001). The left pre-junction part of IVA comes with a larger diameter. There is diameter difference among the three parts of BA (x2= 31.097,P=0.000). There might exist diameter positive correlations between the pre-junction part of left IVA and the three parts (superior, middle, inferior) of BA (rs=0.521, S=9978.8,P=0.000; rs=0.515, S=10099,P=0.000; rs=0.303, S=14506,P=0.032), separately. There might exist diameter positive correlation between the pre-junction part of right IVA and the inferior part of BA (r=0.289, t=2.0943,P=0.042). There are 33 cases (66%) with left-sided IVA dominance, 11 cases (22%) with right-sided IVA dominance and 6 cases (12%) with no IVA dominance in the 50 cases.ConclusionThere is a closer morphology relationship between the Basilar Artery and the dominant Vertebral Artery.
vertebral artery; basilar artery; MRA; morphology; imaging anatomy
10.3969/j.issn.2095-9559.2017.05.001
2095—9559(2017)05—3327—03
2016-09-29