探讨双侧胚胎型大脑后动脉患者基底动脉发育情况及其血流流速在后循环缺血发生中的作用。
前瞻性选取2014年3月—2015年5月包头医学院第三附属医院神经内科经1.5 T或3.0 T MRA证实为双侧胚胎型大脑后动脉的住院患者40例为观察组，以头晕等症状门诊就诊、头颅MRA显示无胚胎型大脑后动脉且基底动脉发育正常的52例患者为对照组。对所有实验对象的基底动脉直径在MRA原始图像上使用MR扫描仪自带VolumeView软件远、中、近三段中点截面进行测量；使用经颅多普勒(TCD)检测基底动脉血流流速，并对患者后循环缺血的发生情况进行统计分析。
观察组和对照组患者基底动脉直径分别为(1.98±0.20)mm、(3.40±0.47)mm，基底动脉血流流速分别为(36.0±5.6)cm/s 、(56.0±7.0)cm/s ，差异均有统计学意义(t＝－19.602、－14.788, P值均<0.01)；观察组患者后循环缺血的发生率20.0%(8/40)，高于对照组的1.9%(1/52)，差异有统计学意义(χ2＝6.448, P<0.05)。
双侧胚胎型大脑后动脉患者基底动脉发育不良导致基底动脉血流流速减慢，致使后循环缺血的发生率升高，为后循环缺血的危险因素。
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脑卒中是一种高发病率、高致残率的疾病。2016年亚洲卒中顾问小组(Asian Stroke Advisory Panel, ASAP)发布的亚洲卒中流行病学调查显示，我国人群脑卒中患病率为0.26%～7%，其中缺血性脑卒中比例约占75%[1]，约有20%的脑卒中为后循环缺血(posterior circulation ischemia, PCI)所致。我国有3/4脑卒中患者存在不同程度残疾，其中约有40%的患者不能恢复生活自理能力[2]。颅底动脉环的完整性决定着脑动脉的代偿能力，以及脑梗死后患者的恢复状况。目前，对脑动脉先天性变异的认识已经逐渐深入，尤其是对基底动脉发育不全(basal artery hypoplasia, BAH)及发育不对称的研究最多，并且有研究表明BAH与后循环梗死发生有关[3,4]。但是，对于双侧胚胎型大脑后动脉(fetal-type posterior cerebral artery, FTPCA)患者的基底动脉发育情况及其血流流速的改变以及相关的临床表现未有详细的研究数据。
本研究中，笔者对包头医学院第三附属医院神经内科2014年3月—2015年5月通过MRA证实的40例双侧FTPCA患者及52例无FTPCA患者的基底动脉直径进行MRA测量，通过经颅多普勒超声(transcranial Doppler, TCD)检测基底动脉血流流速，并分析患者PCI的相关临床症状，以探讨双侧FTPCA患者基底动脉发育不良在PCI发生中的作用。
观察组纳入标准为符合双侧FTPCA的MRA影像学表现[5]，即：(1)双侧大脑后动脉(posterior cerebral artery, PCA)均起源于同侧颈内动脉；(2)双侧后交通动脉(posterior communicating artery, PCoA)与PCA管径相当或大于其管径；(3)基底动脉尖与双侧大脑后动脉不相连，或相连但PCA P1段明显纤细；(4)PCA均起源于同侧颈内动脉。基底动脉管径均匀一致变细到一定程度称之为BAH，但是，目前BAH尚无统一的诊断标准，有研究以基底动脉直径<2.0 mm为诊断标准[6]，而本研究中以基底动脉直径<2.5 mm为纳入标准。观察组排除标准：(1)基底动脉硬化可见血管斑块导致管腔不规则及多发狭窄；(2)其他的发育异常，如原始三叉动脉等；(3)彩超可见基底动脉近端有明显狭窄影响椎基底动脉血流及MRA成像；(4)椎基底动脉延长扩张；(5)既往有后循环梗死与前循环大血管狭窄或闭塞；(6)烟雾病或血管炎；(7)基底动脉夹层动脉瘤。
对照组纳入标准：MRA无异常发现的，以头晕等症状就诊的门诊患者；排除标准：MRA发现有FTPCA表现者。
本研究为前瞻性研究，经包头医学院第三附属医院伦理委员会同意(201403012)，研究对象均签署知情同意书。
2014年3月—2015年5月，对包头医学院第三附属医院神经内科住院患者行头颅MR检查和全脑MRA检查，符合FTP诊断标准的40例患者作为观察组进行观察。其中男17例、女23例，年龄39～81岁、平均(61.4±10.5)岁。门诊以头晕等症状就诊、头颅MRA显示无胚胎型大脑后动脉的52例患者为对照组，其中男26例、女26例，年龄39～81岁、平均(60±10.1)岁。两组患者年龄、性别差异均无统计学意义(t＝0.233、χ2＝0.511, P值均﹥0.05)。
使用荷兰Philips Intera Nova Dual 1.5 T MR仪或Philips Achieva 3.0 T TX MR仪。患者取仰卧位，头先进，使用8通道相控阵头线圈，两组患者均在常规平扫基础上加扫MRA，MRA使用3D-TOF-MRA。扫描参数：TR 23 ms，TE 6.9 ms，层厚0.7 mm，视野210 mm，矩阵368×512。
两组患者均常规行TCD检查，通过枕窗检测基底动脉血流流速。采用德国DWL公司生产的DWL2000型便携式经颅多普勒超声血流监测仪，2 MHz多普勒探头。患者侧卧位，经枕窗探测基底动脉血流峰值流速，探测深度85～100 mm，取探测基底动脉近端及中段两点的峰值流速的平均值为血流流速。检查均由同一位超声科主治医师完成。
应用荷兰Philips MR仪自带VolumeView软件对MRA资源影像进行多平面重组。在软件处理界面的矢状位上选择基底动脉显示清楚、连续的层面，以此为定位图。分别选择基底动脉近、中、远段的中点3处，截面为圆形或近似圆形，避开有小脑前下动脉、小脑上动脉等大血管分支开口处，以层厚2 mm、间隔1 mm、垂直于基底动脉走行方向进行图像重组(图1)。
每例患者基底动脉取3个截面，每个截面分别测量基底动脉管腔不同方位的两个内径，取平均值；再取3个截面测量数值的平均值，作为该入组者基底动脉直径(图2)。
由影像科主治医师和神经介入科主治医师各1人对MRA图像独立进行阅片分析，意见不一致时两人共同对原始图像及重建图像再次分析及测量以达成共识，最终得出一致的判断结果。TCD检查由同一主治医师完成并记录结果。患者临床资料由两名神经内科主治医师协作统计，并给出一致结果。
本文PCI是指后循环的短暂性脑缺血和脑梗死，其定义符合2006年《中国后循环缺血专家共识》提出的PCI概念，即：椎－基底动脉系统的短暂性脑缺血发作和脑梗死[7]。诊断方法主要是结合临床症状及影像学检查结果综合判断。患者如有典型的PCI症状，如眩晕、构音障碍、麻木乏力、复视、甚至意识障碍等，同时头颅DWI发现脑干、小脑枕叶有高信号病灶者，则诊断为后循环梗死；否则诊断为后循环TIA。如患者PCI典型症状持续2 h，虽然DWI未见高信号病灶，仍诊断为后循环梗死。
应用SPSS 18.0统计软件进行数据分析。服从正态分布的计量资料以
±s表示，方差齐两组间比较采用独立样本t检验。计数资料比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
观察组患者基底动脉直径、基底动脉血流流速以及后循环缺血发生率与对照组比较，差异均有统计学意义(P值均<0.01)。见表1。
两组患者基底动脉直径、峰值流速以及发生后循环缺血的比较[
±s(min～max)]
两组患者基底动脉直径、峰值流速以及发生后循环缺血的比较[±s(min～max)]
| 组别 | 例数 | 基底动脉直径(mm) | 峰值流速(cm/s) | 后循环缺血(例) |
|---|---|---|---|---|
| 观察组 | 40 | 1.98±0.20(1.61～2.38) | 36.0±5.6(28～47) | 8 |
| 对照组 | 52 | 3.40±0.47(2.70～4.28) | 56.0±7.0(40～71) | 1 |
| 统计值 | t＝－19.602 | t＝－14.788 | χ2＝6.448 | |
| P值 | ﹤0.01 | ﹤0.01 | ﹤0.01 |
观察组符合PCI诊断标准的患者共8例，其中小脑梗死2例、脑桥梗死3例、延髓背外侧综合征1例、后循环短暂性脑缺血发作2例，PCI发生率为20.0%(8/40)；而对照组仅有1例，为脑桥梗死患者，PCI发生率为1.9%(1/52)。两组发生率有差异有统计学意义(χ2＝6.448, P<0.05)。
基底动脉是由左、右椎动脉汇合而成。沿脑桥基底沟走行于桥前池内，位于脑桥之前，斜坡之后。沿途发出小脑前下动脉及多支脑干穿支血管，直到基底动脉尖端发出双侧小脑上动脉及双侧PCA。基底动脉自下而上管径逐渐变细，这可能与基底动脉上行过程中发出若干分支有关[8]。但少数基底动脉行程偏曲、扩张，例如基底动脉延长扩张征会导致基底动脉血流异常从而影响影像观察结果。故本研究在基底动脉起始段、中段及远段的中点3处分别进行测量，截面为圆形或近似圆形，避开有小脑前下动脉等大血管分支开口处；每个截面测量2个管径，取平均值；取3个截面测量数据的平均值作为该患者的基底动脉内径，设计较为合理。如果基底动脉截面有明显变形呈椭圆形等，会导致测量误差予以排除。PCA正常为基底动脉的延续，在胚胎发育早期，PCA是由颈内动脉发出的PCoA的直接延续；因此，在胎儿时期的PCA血流主要来源于基底动脉。但在胚胎发育后期，PCoA随着脑组织的进一步发育而逐渐变细，小于基底动脉发出的P1段管径；少数情况下，增粗的PCoA一直保留下来，向后直接延续形成PCA的交通后段，称之为FTPCA[5]。
双侧FTPCA在MRA表现为双侧PCA均起源于同侧颈内动脉，且双侧PCoA相当或大于PCA管径；在DSA中可见双侧椎动脉造影均未见双侧PCA显影，或P1段发育不全、纤细，对PCA血液供应非常有限。在MRA显示双侧PCA均起源于同侧颈内动脉，基底动脉尖无PCA P1段或血流信号很少。有学者认为PCA P1段内径<0.8 mm即可判断为发育不良或缺如[9]。研究表明，3D-TOP MRA能够显示管径0.7 mm左右的小血管[10]。PCoA管径<1.0 mm，若出现椎基底动脉闭塞，颈内动脉到基底动脉的一级侧支循环将不能发挥作用，对受累区域脑组织不能提供足够有效血液灌注[11,12]。就病理状态Willis环能够发挥有效支灌注而言，小于0.5 mm管径的Willis环组成血管段，虽然在DSA可见到血管及血流，但MRA几乎见不到影像，故可以忽略为缺失。
PCoA是沟通颈内动脉和椎－基底动脉的重要通路。据统计，全脑血管造影有10%～20%发现单侧PCA胚胎起源[13]，而有报道发现，11%的正常人PCA全部由颈内动脉供应，即双侧FTPCA[14]。双侧FTPCA常伴发同侧P1段缺如或发育不良的原因可能是因为椎－基底动脉系发育较颈内动脉系晚，增粗的PCoA代替了P1段的血供，抑制了椎－基底动脉以及从基底动脉尖发出的P1段的发育[15]。
正常情况下，在脑桥水平基底动脉的直径为3～4 mm。目前，诊断BAH尚无统一标准，有文献报道，在脑桥水平测量基底动脉直径<2.0 mm为诊断标准[16]。笔者认为此标准值得商榷。本研究中，观察组40例患者基底动脉直径为1.61～2.38 mm、平均(1.98±0.20)mm；直径<2 mm为26例，占65%，但有13例患者基底动脉直径在2.0～2.20 mm，约占病例数的1/3。仅有1例基底动脉直径为2.38 mm，而该患者双侧小脑上动脉较为发达，故基底动脉发育相对较好可能与此相关。而对照组基底动脉直径为2.70～4.28 mm，平均(3.4±0.47)mm，所有基底动脉直径均>2.5 mm。而有研究显示，双侧FTPCA患者基底动脉直径<2.0 mm占67.4%[16]，与本研究相符。故本研究以基底动脉直径<2.5 mm作为入选标准较为合理。本研究一半以上患者年龄>60岁，为了避免与动脉硬化造成混淆，剔除了弥漫性基底动脉不规则狭窄、多发狭窄以及既往有明显大血管梗死的患者，故可基本确定本研究所有FTPCA入组患者是胚胎发育保留下来，而不是后天建立的代偿方式。
双侧FTPCA及BAH患者诊断的金标准为全脑DSA。但DSA属于有创性检查，检查费用较为高昂，检查指征严格，且DSA在高压注射器的压力下有可能导致血管开放；而MRA却可以在自然状态下了解Willis环的血管情况。且MRA与DSA对照研究发现，MRA对正常和闭塞脑血管的诊断符合率均在90%以上[17]。但因MRA为计算机对血管的重建，任何影响血流的因素均有可能影响结果判断，例如近端椎动脉的重度狭窄、椎基底动脉延长扩张以及椎基底动脉血流速度明显异常均可能影响MRA的成像。而既往有后循环梗死的患者可能导致交通动脉的代偿性开放的报道，故均为本研究的排除标准。因MRA有夸大效应，部分基底动脉显影不清导致数据收集困难者已经排除。
由于双侧PCA均起源于颈内动脉，基底动脉尖只与双侧小脑上动脉相连，所以基底动脉血液供应范围有限，主要通过穿支血管供应脑干。在部分小脑后下动脉或小脑前下动脉较粗大的双侧FTPCA患者中，小脑后下动脉可通过小脑皮层软膜支向小脑上动脉供血区供血，在一定程度上可以代偿部分小脑上动脉的功能与供血，故基底动脉血流会进一步减少；但有少数小脑上动脉较为发达的患者，小脑前下动脉或小脑后下动脉发育不全，故基底动脉血流可以不受影响甚至偏快。因TCD可以无创快速地检测后循环的血流流速，故在本研究中对两组患者常规检测椎基底动脉血流情况。有研究证实，TCD可准确诊断颅内动脉狭窄与闭塞，对大脑中动脉的狭窄诊断与MRA符合率达92.8%，与DSA符合率也在90%以上[18]。笔者认为，TCD亦可准确检测双侧FTPCA的存在，因双侧FTPCA患者基底动脉与PCA不相连或血供非常有限，压颈试验会导致同侧PCA血流明显改变，证明PCA血流仅来自于颈内动脉。基底动脉的走行相对恒定，枕窗对基底动脉血流检测准确率很高，故基本可以了解基底动脉的血流动力学情况。本研究检测结果证明双侧FTPCA患者后循环血流流速减慢，可能为后循环缺血的独立危险因素。本研究TCD数据分析证实了BAH合并卒中患者基底动脉的峰值流速明显降低，这也与相关的超声研究一致[19]。
BAH可能是后循环梗死的重要危险因素之一，在不明原因或腔隙性脑梗死患者中，BAH发生率为5.4%[4]。张志勇等[20]报道BAH患者后循环梗死的发生率高达35.4%。本研究结果也显示双侧FTPCA患者后循环梗死更为常见。故双侧FTPCA患者较容易出现后循环缺血的症状，如头晕、晕厥、跌倒发作、四肢乏力及后循环脑梗死等。笔者推测这些患者发病机制可能不尽相同，参考文献[20]中关于BAH致后循环缺血性卒中的机制，主要包括以下几个方面：(1)椎动脉管径纤细致血管内血流缓慢，远端血管灌注不足；(2)长期的血管慢性缺血可能会导致基底动脉及脑桥穿支血管的内皮损伤，动脉硬化形成；(3)长期血流缓慢易形成微栓子，栓子脱落后致远端血管阻塞；(4)形成血栓斑块阻塞穿支动脉开口造成小血管闭塞；(5)当椎动脉开口出现狭窄时，前循环无法对后循环进行有效的代偿。因此，笔者推测部分患者卒中机制可能也是上述几种机制之一或协同作用造成。本研究TCD结果显示，基底动脉血流速度下降，推测其可能容易导致血栓前状态和动脉粥样硬化的发生。本研究不足之处是样本量相对较少，后期将增加样本量做进一步研究。
总之，MRA作为一种无创性血管成像方法，由于其空间分辨率高，直观性强，便于观察测量，可作为首选的颅内椎基底动脉成像方法。对于双侧FTPCA的患者，MRA能够无创性准确判断FTPCA的存在，对临床筛选FTPCA患者具有重要意义。TCD通过枕窗能准确了解基底动脉血流情况，对了解双侧FTPCA患者后循环血流动力学特征具有较高的价值。因此，后循环缺血的患者建议常规行MRA及TCD检查，以了解Willis的发育情况，并可对患者的预后及疾病的发展有充分地认识和准确地判断。
