研究神经介入术基底动脉显微解剖与成像

神经介入术基底动脉显微解剖与成像技术研究进展

介入放射学杂志,,27(04):-;作者：作者：陈超，赵卫，昆明医院；神外前沿转载自医脉通网站,转载已获授权

近年来，临床医师发现基底动脉存在很多穿支动脉，神经介入手术过程中可能会损伤穿支动脉，导致“雪犁效应”。即使神经外科手术中应用手术显微镜，也有损伤这些直径小于1mm穿支血管的风险，这种损伤可能造成血管永久性损伤。有研究显示穿支血管损伤为椎基底动脉相关手术致残致死的主要原因，并探讨其影响因素。

目前临床上对基底动脉某些穿支的显微解剖特征仍然未知，其影像学表现在相关文献报道中也罕有提及。手术前或影像学检查中了解这些穿支颇有价值，利于理解颅内梗死所致并发症的原因。本文就近年基底动脉显微解剖与影像学表现相关研究作一综述。

1.基底动脉疾病概况

1.1基底动脉动脉瘤

颅内动脉瘤一般以出血性疾病表示，后循环动脉瘤可占15%，其一半左右均发生于基底动脉。基底动脉动脉瘤虽整体占比不高，但破裂出血风险可高达50%，且致死致残率明显高于前循环动脉瘤，2年内死亡率为60%，幸存患者%致残。某些位置如终末支和分叉处，或主干血管连接处等的穿支动脉是动脉瘤高发因素，应予以积极治疗。然而，此处动脉瘤手术视野不太清晰，位置较深，还有许多重要血管和神经结构，且被颅骨等骨性结构环绕。因此，此处动脉瘤已成为神经外科很大挑战。据统计，后循环动脉瘤外科手术后相关并发症发生率、死亡率分别为12.9%、3.0%。

随着近年神经介入技术不断提高，国内外研究报道中较倾向采用介入手术治疗基底动脉动脉瘤，尤其是外科处理较棘手的复杂动脉瘤。但介入手术仍存在一些不可避免的缺陷，如动脉瘤血栓形成、异位栓塞、动脉瘤体积太小、载瘤动脉过于迂曲、微导管难以到达血管远端、造影无法显示细小穿支动脉、引起术后严重并发症等。因此，仍有部分患者需接受神经外科手术治疗，甚至两者结合治疗。无论采用何种治疗方法，临床上均必须弄清楚穿支动脉等解剖结构，避免术中损伤穿支动脉，引起严重并发症。

1.2基底动脉狭窄或闭塞

缺血性脑卒中在脑血管病中占86%，后循环缺血占其20%，引起后循环缺血的主要原因是基底动脉狭窄或闭塞；脑卒中是颅内缺血性疾病的主要代表，其中椎基底动脉系统又占20%。基底动脉狭窄患者致死致残率非常高，若未成功治疗可达80%～95%。一项随机双盲、多中心“华法林-阿司匹林治疗症状性颅内疾病（WASID）”研究显示，即使口服抗凝或抗血小板药物治疗，基底动脉狭窄患者脑卒中年发生率仍达10.7%。鉴于经典保守治疗预后较差，外科手术治疗风险高且疗效差，临床上一直在探索其它治疗方法。

如今，神经介入治疗基底动脉狭窄成为极具前景的治疗方法。Sundt等于20世纪80年代完成首例基底动脉狭窄球囊成形术，但因术后面临诸多并发症等，临床上未能广泛开展。目前多主张支架植入术治疗基底动脉狭窄。Derdeyn等报道高风险颅内动脉狭窄患者支架植入与药物治疗的对比结果，近期支架植入患者受益均高于单纯药物治疗。神经介入治疗与外科手术相比致死致残率较低，逐渐受到临床认可。

Hatano等报道神经介入治疗44例颅内椎-基底动脉狭窄患者，平均狭窄率由术前83%降至术后23%，术后30d脑卒中发生率和病死率仅为2.3%，术后6个月再狭窄率为20.4%，出现再狭窄症状患者均顺利接受二次支架植入术或球囊血管扩张术。然而，作为一项尚处于探索阶段的新技术，颅内支架植入术后出现的并发症仍急需解决。例如基底动脉有很多为脑干供血的细小穿支动脉，DSA上很难显示，术中可能会因“支架封堵”“雪犁效应”等作用引起穿支动脉损伤，导致即刻脑干缺血梗死，出现严重临床症状。因此，术中保护穿支动脉特别重要。

2.基底动脉显微解剖

基底动脉的穿支动脉供应很重要的脑干、中脑、基底神经节及内囊结构，但相关教科书和文献中对脑干动脉，尤其是穿支动脉的描述均较简单。近期国外曾有基底动脉模型研究报道。大脑后循环的核心是基底动脉，在脑桥延髓交界处由椎动脉汇合而成，经脑桥腹侧面向上，向上走行过程中直径慢慢变细，并同时向左或右弯曲，多为单弯，年龄增加同时弯曲也增多，且起始部位有逐渐上移趋势，行至脚间窝水平向左右分出大脑后动脉。由下往上依次发出大分支———小脑前下动脉、小脑上动脉、大脑后动脉，分别供应脑干、小脑和大脑后部。

2.1基底动脉尾部穿支动脉

基底动脉整体发出很多穿支，术中一旦损伤，引起并发症通常较重。一般分为尾部、主干和头部三组。尾部后壁发出一组动脉，平均为4支，称为盲孔支，贴其后壁走行进入延髓盲孔；盲孔支与椎动脉末端、脊髓前动脉分支动脉共同组成前组动脉，前组动脉又分为前内、外侧动脉两组，大多数前内、外侧动脉共干或源于前内侧动脉，延髓腹侧由它们共同供应，而脑桥与延髓交界处中央结构同时也由盲孔支供应，细小分支在这之前常降至延髓前正中裂。尾部两侧常发出短旋支，平均1～2支，向下外侧走行，至桥延沟时会翻过此结构，到达外侧隐窝上部，最后进入延髓，供应延髓外侧，在此与小脑前下动脉等其它动脉分支组成外侧组。外侧组有丰富吻合的血管网，位于外侧隐窝处，有时较粗，可成为主干交通支。延髓背侧基底动脉穿支参与较少。

2.2基底动脉干及头端穿支动脉

基底动脉近端和中间部分主要在尸体灌胶后可观测到，神经外科学和影像学文献上未见对比性描述。中央支与旁正中支、长旋支与短旋支是基底动脉干的两组主要穿支，有关脑桥网状结构、神经核团和内侧丘系由它们供应。中央支与旁正中支一般平均为4支，起自基底动脉后外侧壁，呈直角或是稍向尾侧发出，走行过程中会在基底动脉沟侧分出细支，两侧很少有吻合，直接向后通过脑桥并延至第4脑室底部，由此供应脑桥腹侧。短旋支一般也平均4支，与旁正中动脉共干或直接起于基底动脉背外侧壁，上部较为水平，下部倾斜向外下走行，与小脑前下、上动脉的脑桥支组成外侧组，相互吻合于三叉神经腹内，由此供应脑桥外侧，其中小脑前下动脉会在前外侧支桥臂伴发出2～5支脑桥支。

大部分人无小脑下中动脉，若有也会发出分支至脑桥，共同供应脑桥外侧下区。然而在三叉神经根后方，小脑上动脉脑桥支会返至此，由此供应脑桥外侧后方区域，同时和外侧组其它动脉支相互吻合，此处通常有2～4支脑桥支。在三叉神经根周围，可见脑桥外侧下区供应血管，与前区和后区供应血管在此吻合。这些穿支相互吻合，可某种程度上代偿脑缺血症状，不易发生缺血。

Djulejic等研究也证实侧支吻合几乎涉及所有穿支动脉。脑桥背侧血供主要由小脑上动脉外侧支脑桥背侧分支、长旋动脉、中脑外侧支组成的中脑下外侧吻合血管提供。长旋动脉直接起于基底动脉上段侧壁或与旁正中动脉共干，1～2支占85%，15%由小脑上动脉发出，绕脑桥腹侧上部向外后走行，常分细支于脑桥外侧后区，穿入脑桥，与小脑上动脉桥支吻合，终支分布至结合臂。有学者研究提示，基底动脉干左右穿支动脉数量无明显差异。

总之，脑桥大部分即腹、背侧和外侧，由基底动脉干穿支主供，同时小脑前下、上动脉也参与供应脑桥外侧、背侧和小脑，但通常将它们视为基底动脉长旋支。关于基底动脉头端，后交通和小脑上动脉以及脚间池处分出的双侧大脑后动脉一起形成脚间窝支，后交通和小脑上动脉发出穿支供应丘脑，相关文献对此已有详尽报道，在此不赘述。前两者于头端和起始部发出2～5支和1～2支穿支动脉，互相吻合一起传入脚间窝，由此供应部分腹侧中脑。鉴于中脑其它位置血供与基底动脉本身发出的穿支动脉关系不大，便不逐一介绍。有学者研究报道，许多穿支血管症状均于脑干、间脑、中央半球区域梗死后出现。

3.基底动脉穿支影像学及术前预防

穿支动脉众所周知，然而影像学检查并不能很可靠地显示这些潜在的侧支循环，因为这些穿支直径约为μm，CTA或MRA很难显示。穿支动脉闭塞所致颅内梗死中，小的穿支闭塞可能引起2～15mm腔隙性梗死，较大穿支闭塞可能导致脑实质广泛缺血灶，这在MRI上可予观测。DSA为血管性疾病临床诊断金标准。基底动脉穿支显示的主要证据在于血管中注入对比剂后，可直观观察到血管内具体情况，如血管代偿和血流方向等。但DSA检查受对比剂剂量影响，可引起不完全显影或延迟显影；造影机本身对小穿支分辨率限制等因素，使得对解剖特征细节显示产生一定困难；现有文献报道中很少有DSA描述穿支动脉情况，且该项检查费用昂贵。

临床上基底动脉穿支一旦损伤，即引起严重症状。Saba等、Batty等报道，患者心脑血管事件发生与问题血管管壁特征及其临床症状密切相关。因此，如何通过DSA显示穿支动脉值得研究。近年来，新一代造影设备能某种程度上检测出小的脑桥动脉的主要解剖特征。Kang等采用高磁场MRI即可发现类似血管。最新一代DSA系统具备更高空间分辨率，其2K图像具有×像素，平板探测器阵列为px×px，像素大小甚至可达μm×μm，间距小至μm×μm，且在3D旋转造影和重建技术上扫描延长至5s，可在自动旋转下获得帧对比增强图像，而扫描平均有效剂量仅为0.9mSv。一些研究显示，高分辨率模式下平板探测器空间分辨率可为3.01p/mm或1.5lp/mm。

3D旋转造影所获原始图像通过后处理工作站分析，可实现容积再现（VR）、多平面重建（MPR）、最大密度投影（MIP）等。通常MPR层厚为0.1mm、MIP层厚为6～10mm、双色窗技术和阈值调整VR，均可用于小血管分析。Lescher等研究显示3D旋转造影及其重建与常规造影相比，能更好更早地显示长短旋动脉和脑桥穿支动脉，患者所受辐射剂量更低。显示更小的脑桥穿支动脉要求更薄层厚，约为3mm，而MPR层厚可更好地显示基底动脉小分支基本解剖结构，这是因为这些穿支一般走行向下弯曲，朝向脑桥，采用更厚层重建反而引起小血管造影空间分辨率下降，一些小血管无法从重叠中显示出并正确分布。

同样在VR技术中，通过个性化阈值水平调整可提高图像处理能力，这对穿支动脉显示提供了更大可能性。因此，相比2K图像单帧系列，3D旋转造影连续采集可提供更多可靠的血管图像，3D重建能使更小穿支从重叠中显影。Lescher等研究显示，3D旋转造影及其重建能够有效显示脑干穿支血管，旋动脉和穿支动脉间侧支循环通路偶尔会检测到。未来在支架植入术前和动脉瘤治疗前，通过基底动脉穿支影像学数据评估治疗风险很有必要。

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