前交通动脉瘤形态学与血流动力学研究进展_汤文翔.pdf

2023 年 4 月国际神经病学神经外科学杂志Vol.50 No.2第 50 卷 第 2 期Journal of International Neurology and NeurosurgeryApr.2023前交通动脉瘤形态学与血流动力学研究进展汤文翔1,2，赵洋洋1,2，杨少春1,21.赣南医学院第一附属医院神经外科，江西 赣州 3410002.赣南医学院心脑血管疾病防治教育部重点实验室，江西 赣州 341000摘要：前交通动脉瘤是颅内动脉瘤中最常见的类型，一旦破裂，往往症状剧烈，预后不良。近年来，随着影像三维重建技术的发展和计算流体力学的兴起，前交通动脉瘤起始、发展、破裂过程中相关形态学特征及异常血流动力学变化逐渐被揭示。研究表明，前交通动脉瘤的最大径、纵横比、大小比等特征有助于预测破裂风险，大脑前动脉一侧A1段发育不良以及A1段、A2段夹角与前交通动脉瘤的发生发展有关，血流动力学改变在动脉瘤形成和破裂中起重要作用。该文对前交通动脉瘤形态学特征和异常血流动力学变化之间的联系进行综述，探讨两者之间相互作用的内在机制，为前交通动脉瘤的早期防治提供依据以及新的思路。国际神经病学神经外科学杂志,2023,50(2):91-96关键词：前交通动脉瘤；形态学；血流动力学中图分类号：R743 DOI:10.16636/ki.jinn.1673-2642.2023.02.019Research advances in the morphology and hemodynamics of anterior communicating artery aneurysmTANG Wenxiang1,2，ZHAO Yangyang1,2，YANG Shaochun1,21.The First Clinical School of Ganan Medical College，Ganzhou，Jiangxi 341000，China2.Key Laboratory of Ministry of Education for Prevention and Treatment of Cardiovascular and Cerebrovascular Diseases，Gannan Medical University，Ganzhou，Jiangxi 341000，ChinaCorresponding author：YANG Shaochun，Postgraduate supervisor，Chief physician，Associate professor，Mainly engaged in the research of minimally invasive interventional treatment of intracranial aneurysm，Vascular malformation and other cerebrovascular diseases，Email：Abstract：Anterior communicating artery aneurysm is the most common type of intracranial aneurysm，and once ruptured，it often leads to severe symptoms and poor prognosis.In recent years，with the development of three-dimensional imaging reconstruction and the emergence of computational fluid dynamics，related studies have gradually revealed the morphological features and abnormal hemodynamic changes during the formation，progression，and rupture of anterior communicating artery aneurysm.Studies have shown that characteristics such as the maximum diameter，aspect ratio，and size ratio of anterior communicating artery aneurysm can help to predict the risk of rupture，and dysplasia of the A1 segment on one side of the anterior cerebral artery and the angle between the A1 and A2 segments of the anterior cerebral artery are associated with the development and progression of anterior communicating artery aneurysm；in addition，hemodynamic changes also play an important role in the formation and rupture of aneurysm.This article reviews the relationship between morphological characteristics and abnormal hemodynamic changes of anterior communicating artery aneurysm and discusses the internal mechanism of such interaction，so as to provide a basis and new ideas for the early prevention and treatment of ante 综述 收稿日期：2022-03-08；修回日期：2023-03-29作者简介：汤文翔（1997），男，住院医师，在读硕士研究生，主要从事脑血管疾病诊治及综合治疗研究，Email:。通信作者：杨少春（1968），男，研究生导师，主任医师，副教授，主要从事颅内动脉瘤、血管畸形等脑血管病的微创介入治疗研究，Email:。电子、语音版91http:/2023，50（2）汤文翔，等：前交通动脉瘤形态学与血流动力学研究进展rior communicating artery aneurysm.Journal of International Neurology and Neurosurgery,2023,50(2):91-96Keywords：anterior communicating artery aneurysm；morphology；hemodynamics颅内动脉瘤（intracranial aneurysm，IA）是一种因血管壁变薄而局限向外凸起为特征的常见脑血管疾病。有文献报道，其在一般人群中的发病率为 3.2，有 2030的患者为多发IA1。IA好发于大脑动脉分叉处，以前交通动脉瘤最常见，前交通动脉瘤一旦破裂，所导致的动脉瘤性蛛网膜下腔出血后早期再出血率较高2，病死率可达73.3%3。并且约22.2%前交通动脉瘤患者动脉瘤破裂后出现不同程度的认知功能障碍，影响预后4。近年来，因影像技术的飞速发展以及计算流体力学在临床研究中的广泛应用，前交通动脉瘤的形态学特征和血流动力学改变在评估动脉瘤发生、增长及破裂过程中的作用逐渐引起人们的关注5-7。但两者内在联系及机制尚未阐明，目前仍存在争议。结合文献，现将前交通动脉瘤形态学特征和血流动力学变化综述如下。1前交通动脉瘤形态学1.1最大径定义为动脉瘤颈（动脉瘤根部起始处，沿载瘤动脉血管壁走形连线）中点到动脉瘤顶端最远距离。通常认为，动脉瘤大小与其破裂风险存在相关性。根据未破裂颅内动脉瘤国际研究（ISUIA）一项回顾性研究表明8，最大径10 mm的IA患者年破裂率为1.0%，为10 mm IA患者的20倍，最大径较小的IA破裂风险较低，动脉瘤的大小是无蛛网膜下腔出血（SAH）病史的IA患者破裂的重要预测因素。但此后发表的多项研究表明，多数未破裂IA患者，其IA大小7 mm，并且最大径1.19是前交通动脉瘤破裂的危险因素之一。而在Zheng等10的研究中，破裂的前交通动脉瘤AR平均值为1.590.61。关于前交通动脉瘤AR破裂阈值目前尚无统一结论，一般认为，过高AR与动脉瘤破裂显著相关。更大的AR值意味着破裂的前交通动脉瘤拥有相对狭窄的瘤颈，在血液流动加快时，会产生“瓶颈效应”，从而导致血液停滞在瘤体内，局部血流动力学发生改变。长期壁面切应力（wall shear stress，WSS）的显著降低使得局部的内皮细胞功能障碍14，最后促使动脉瘤的破裂。因此，更高的AR值往往反映了更大的破裂风险。1.3大小比一项纳入112名前交通动脉瘤患者的单中心研究结果显示15，未破裂组的尺寸比（size ratio，SR），定义为动脉瘤最大高度与载瘤动脉平均直径的比值，明显小于破裂组，SR与动脉瘤破裂存在相关性。Xu等16也发现SR与最大径3 mm破裂的前交通动脉瘤相关，这意味着SR对较小的前交通动脉瘤破裂具有重要预测价值。事实上，SR不仅反映动脉瘤与载瘤动脉的关系，更反映了局部的血流动力学特点。较大的SR值导致了动脉瘤呈现多个涡流以及更为复杂的血流流动模式，随着 SR 的增加，暴露于低WSS的动脉瘤腔内面积增加，最终促使动脉瘤破裂。而Futami17则认为，当SR2.1的动脉瘤更有可能表现出集中的流入射流模式，导致动脉瘤壁上的剪切应力增加，进一步促使动脉瘤发生破裂。1.4大脑前动脉A1段发育不全前交通动脉（anterior communicating artery，ACoA）是前交通复合体重要的结构。它包括双侧的大脑前动脉A1段、A2段以及ACoA。ACoA是大脑动脉前循环重要的沟通桥梁，它对两侧大脑动脉血流调节平衡发挥着关键作用。临床上常发现许多前交通动脉瘤患者大脑前动脉A1段并不对称，通常表现为一侧A1段较对侧粗大，而对侧A1段纤细，甚至缺如，如图1，这可能是由于先天发育等因素所导致的。大量的临床研究证实18-20，这种形态学的特点与前交通动脉瘤的发生发展、破裂及预后具有相关性。Zhang等21证实A1段发育不全与ACoA动脉瘤存在相关，他们纳入了504例前交通动脉瘤患者和201例其他位置的动脉瘤患者，分析发现，38.9%的前交通动脉瘤患者存在发育不全的A1段，而在其他地方的动脉瘤患者中，这一比例仅为6.5%。其机制可能是由于不对称的形态学特点导致了前交通动脉瘤局部的血流动力学改变，优势侧A1段高流量血流通过ACoA代偿到对侧，并且在血管弹性作用下，亦有少量非优势A1血流流向对侧，两股流向相反的血流在ACoA局部发生涡流，甚至湍流，损伤血管内皮，启动细胞炎症反应途径，血管壁发生重塑。在反复的损伤和重塑下，最终形成前交通动脉瘤。Rinaldo等19通过对204例前交通动脉瘤患者造影资料进行回顾性分析发现，A1段发育不全的患者动脉瘤直径更大。并且，在没有吸烟、高血压等传统危险因素作用下，单纯的一侧大脑前动脉瘤A1段发育不全所导致的血流动力学改变也能促使动脉瘤的形成。而关于A1段发育922023，50（2）汤文翔，等：前交通动脉瘤形态学与血流动力学研究进展http:/不良是否能影响前交通动脉瘤破裂目前仍存争议，有待进一步研究证实。Chen等18认为，优势A1段的存在与前交通动脉瘤破裂相关（OR：2.26，95%CI：1.224.18，P=0.01），而Zhang等22则发表了不同的结论，他们认为优势A1 段仅与动脉瘤的存在有关，而与其直径、破裂状态无关。1.5大脑前动脉A1