颅内动脉瘤夹闭术中动脉瘤破裂的影响因素及血流动力学参数的预测价值

邹成功 冯 浩 陈 兵 唐 辉 邵 川 孙 谋 杨 荣 何家全

川北医学院附属南充市中心医院，四川 南充 637000

脑动脉瘤表现为颅内动脉管壁上的异常膨出，是造成蛛网膜下腔出血的主要原因［1］。动脉瘤夹闭术为动脉瘤的有效治疗方式之一。但有研究指出，动脉瘤患者其血管壁结构及血流动力学多异常，在行夹闭手术时可能会发生破裂，造成意识障碍及昏迷，引发不良预后，故提高夹闭术中动脉瘤破裂风险的预测至关重要［2-3］。已有研究显示，患者自身因素可影响术中动脉瘤破裂［4］。且蔡俊杰等［5］文献报道，动脉瘤的形态学及血流动力学异常变化可增加动脉瘤破裂风险。而目前临床关于夹闭术中动脉瘤破裂影响因素分析及血流动力学参数对动脉瘤破裂的预测价值的研究尚少。基于此，本研究回顾性分析了96 例行动脉瘤夹闭术患者，进一步探讨颅内动脉瘤夹闭术中动脉瘤破裂的影响因素及血流动力学参数对其预测价值，以期为动脉瘤破裂的防治提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析选取2018-04—2021-04 在南充市中心医院进行颅内动脉瘤夹闭术治疗的患者96 例为研究对象。纳入标准：（1）符合《临床诊疗指南》（神经外科学分册）（2012版）［6］中动脉瘤诊断标准，且经CT血管成像确诊者；（2）CT血管成像资料完整，可用于进行血流动力学分析；（3）患者诊疗、手术操作均为我院同组医师执行。排除标准：（1）颅内动脉瘤多发者；（2）动脉瘤破裂史者；（3）存在脑动静脉畸形、脑出血、脑梗死等疾病者；（4）麻醉或开颅过程中动脉瘤即发生破裂者。

1.2 方法

1.2.1 临床资料：收集患者临床资料，包括患者性别、年龄、BMI、动脉瘤直径、动脉瘤分布位置、Hunt-Hess分级程度、发病至手术时间、并发症等。

1.2.2 形态学参数收集：从高分辨CTA 工作站上获取患者DICOM影像数据，行三维模型，并使用血管建模工具包计算患者的动脉瘤瘤体直径、最长径、瘤颈宽度、垂直高度，计算AR。AR=瘤体最长径/瘤颈宽度。

1.2.3 血流动力学参数：获取患者动脉瘤表面压力、壁面剪切力（wall shear stress，WSS）、壁面剪切力梯度值。采用流体力学方法计算收缩期动脉瘤的表面平均压力（pressure average，PA）、平均WSS（WSS average，WSSA）、表面最大压力（pressure maximum，PM）、标准化表面平均压力（normalized PA，NPA）、标准化表面最大压力（normalized PM，NPM）、表面最大剪切力（WSS maximum，WSSM）、标准化表面平均剪切力（normalized WSSA，NWSSA）、标准化表面最大剪切力（NWSSM）、平均表面剪切力梯度（WSS gradient average，WSSGA）、低剪切力面积比值（low shear area ratio，LSAR）。

1.3 统计学处理数据均经统计软件SPSS 22.0 处理，患者一般资料的计数资料用（n，%）表示，行χ2检验；符合正态分布的计量资料用（±s）表示，行t 检验；多因素采用Logistic 回归分析；预测价值评估采用ROC曲线分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床资料单因素分析2 组患者性别、动脉瘤直径、位置及并发症差异均无统计学意义（P＞0.05），但破裂组患者年龄≥60 岁、Hunt-Hess 分级为III～IV级、发病至手术时间＞3 d 的患者显著多于未破裂组（P＜0.05）。见表1。

表1 临床资料单因素分析Table 1 Univariate analysis of clinical data

2.2 2 组患者形态学及血流动力学参数单因素分析2组患者动脉瘤最长径、瘤体直径、瘤颈宽度、垂直高度、PA、PM、NPA、NPM、WSSA、WSSM及NWSSA值差异均无统计学意义（P＞0.05），但破裂组患者的AR 值、WSSGA、LSAR 高于未破裂组（P＜0.05），NWSSM 值低于未破裂组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 2组形态学及血流动力学参数单因素分析Table 2 Univariate analysis of morphological and hemodynamic parameters of patients in two groups

2.3 颅内动脉瘤夹闭术中动脉瘤破裂的Logistic回归分析 以“动脉瘤是否破裂”为因变量（赋值：0=破裂，1=未破裂），以“年龄（＜60 岁=0，≥60 岁=1）、Hunt-Hess分级（I～II级=0，III～IV级=1）、发病至手术时间（＜1 d=0，1～3 d=1，＞3 d=2），以AR 值、NWSSM、WSSGA、LSAR 为定量参数”为自变量，纳入Logistic回归分析。多因素Logistic 回归分析显示，年龄≥60岁、Hunt-Hess III～IV 级、发病至手术时间＞3 d、AR、NWSSM及LSAR均为颅内动脉瘤夹闭术中动脉瘤破裂的相关影响因素（P＜0.05）。见表3。

表3 颅内动脉瘤夹闭术中动脉瘤破裂的Logistic回归分析Table 3 Logistic regression analysis of aneurysm rupture during intracranial aneurysm clipping

2.4 血流动力学参数对动脉瘤破裂的预测价值ROC曲线结果显示，NWSSM、LSAR预测动脉瘤破裂的AUC分别为0.794、0.857，均具有一定准确性；最佳临界值NWSSM 为0.855，LSAR 为0.395，该点预测敏感度、特异度：NWSSM 为100%、53.1%，LSAR 为90.6%、68.7%，预测的敏感度较高。见表4、图1～2。采用Z 检验AUC 统计学差异。NWSSM 与LSAR 的AUC 比较：Z=（0.857-0.794）/（0.049*0.049+0.041*0.041）^（0.5）=0.986，P 值=［1-NORMSDIST（0.986）］×2=0.324。

图1 NWSSM动脉瘤破裂预测的ROC曲线Figure 1 ROC curve for NWSSM aneurysm rupture prediction

表4 血流动力学参数对动脉瘤破裂的预测价值Table 4 Predictive value of hemodynamic parameters for aneurysm rupture

3 讨论

据文献报道，患者手术治疗中动脉瘤破裂的发生率为6.6%～34.9%，且破裂后直接病死率高达30%［7］。近年来研究发现，除手术操作、患者自身因素外，夹闭术中动脉瘤破裂还可能涉及动脉瘤严重程度、手术时间、动脉瘤形态学及血流动力学参数等多个因素［8］。因此继续探究术中动脉瘤破裂的影响因素，以降低术中破裂风险的发生仍是临床研究的重点。

动脉瘤患者自身因素对动脉瘤破裂的影响已得到临床证实。本研究中，破裂组患者年龄≥60 岁、Hunt-Hess分级为III～IV级、发病至手术时间＞3 d的患者显著多于未破裂组；且回归分析显示，以上三者均为颅内动脉瘤夹闭术中动脉瘤破裂的危险因素。分析原因为：（1）老年患者机体各项功能均伴不同程度的下降，手术过程中伴并发症相对较多，加之老年动脉瘤患者血管弹性不佳，可抵御手术损伤的能力降低，因此术中动脉瘤破裂发生风险较高。（2）临床资料显示，Hunt-Hess III 级以上者，多伴颅内血肿、血压升高及脑肿胀等并发症，其均可影响夹闭术中手术视野并增加手术难度，提高术中动脉瘤破裂风险［9］。（3）动脉瘤起病急，随病情进展，瘤体中的血液对动脉瘤壁的冲击作用随之增大，促使局部血管压力增加，进而易造成术中动脉瘤破裂［10］。

除自身因素外，较多研究发现，动脉瘤形态学及血流动力学与动脉瘤夹闭术中动脉瘤破裂密切相关。其中AR为瘤体最长径/瘤颈宽度比值，其不仅可量化显示动脉瘤的不规则形态，而且对动脉瘤破裂的预测价值较高。研究指出，若动脉瘤AR 值较大，其低WSS 区域较大，提示动脉瘤壁结构破坏相对严重，因此动脉瘤破裂风险高［11］。NWSSM、LSAR均为动脉瘤血流动力学参数，其中NWSSM为动脉瘤表面WSS的标准化最大值，其可有效反映动脉瘤壁周期内的WSS变化情况［12］。研究指出，低WSS可对炎性因子的浸润产生诱导作用，并促进血管结构破坏［13］。另相关文献指出，动脉瘤破裂区域多位于WSS 较低的

区域内［14］。此即提示，WSS较低时，动脉瘤破裂风险高。LSAR主要体现血流与血管之间的摩擦，其与动脉瘤血液特性、流速及血管形态密切相关。本研究中，破裂组患者的AR 值、WSSGA、LSAR 高于未破裂组，NWSSM值低于未破裂组；回归分析显示，AR值、NWSSM及LSAR均为颅内动脉瘤夹闭术中动脉瘤破裂的影响因素。另ROC曲线显示，NWSSM、LSAR预测动脉瘤破裂的AUC分别为0.794、0.857。该结果提示，动脉瘤形态学及血流动力学与动脉瘤破裂密切相关，且血流动力学参数对术中动脉瘤破裂具有一定预测价值。

图2 LSAR动脉瘤破裂预测的ROC曲线Figure 2 ROC curve for LSAR aneurysm rupture prediction

年龄、Hunt-Hess 分级、发病至手术时间、AR、NWSSM及LSAR值均为颅内动脉瘤夹闭术中动脉瘤破裂的影响因素，且NWSSM 及LSAR 值对术中动脉瘤破裂预测价值良好。基于以上影响因素，在对动脉瘤患者行动脉瘤夹闭术前，应提前对以上危险因素进行排查分析，且手术操作中应尽量避免钝性游离，降低术中动脉瘤劈裂风险。本研究不足为样本量偏小，仍有待进一步行大样本研究检验。