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本文作者:山东大学医学院山东省医学影像学研究所康瑞、王锡明;本文来源医学影像学杂志年第26卷第5期;本文转载自医脉通网站;本文图片来源于网络。
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颅内动脉瘤是各种原因所致的动脉血管壁局部瘤样突起,目前认为是一个较为复杂的病理过程,没有明确的病因及病因机制的文献报道,多与年龄、性别、吸烟、动脉圆锥等因素相关。大部分学者认为是由综合因素所致,其产生的共同基础是颅脑血管的组织学构成较其它部位的血管不同,属于肌型血管,内弹力膜较厚,中膜和外膜较薄,弹力纤维减少,加之血流动力学的改变和个体先天颅内血管发育的异常以及其它综合因素的相互促进,最终导致颅内动脉瘤的形成。
发病高峰年龄在55~60岁,发病率在国内外文献和大规模尸检报告中略有差异,基本估算为2%~10%之间,影像学检查的报道中发病率略高于尸检报告。90%以上的动脉瘤发生在Willis环前半部,10%以下发生在后半部且多发生于血管分叉处。笔者认为,找到形成颅内动脉瘤病理变化过程中的起始环节,并能够确定开启这一起始环节的分子生物学始动因素,是颅内动脉瘤病因学发展和研究的方向。如果能够干扰和终止这一分子生物学始动因素,那么,对于颅内动脉瘤的发生、发展以及预防就会产生质的飞跃。
1.颅内动脉瘤的筛查
早发现、早期治疗对降低颅内动脉瘤的死亡率,致残率有重要意义,尤其是对于无临床表现的高危人群更为重要。MRA具有无创、无辐射、适应范围广、简单、方便等特点,是有效的颅内动脉瘤筛查方法,能直接显示动脉瘤的大小、部位、形态以及与载瘤动脉之间的关系,并可以多方位、多角度观察动脉瘤的整体情况,不受颅骨伪影的影响。
Meta分析显示:MRA诊断颅内动脉瘤的敏感度为0.85,特异度为0.92,对于直径大于5cm的动脉瘤显示效果与DSA所见相似,在直径大于3mm的动脉瘤中约60%~95%可由MRA发现,但是MRA的空间分辨率较低,不易显示<3mm的动脉瘤,对血流速度、流量有限或湍流为主的颅内动脉瘤不敏感,对走行于扫描层面而非垂直的血管及扭曲、分叉的血管因饱和作用造成信号丢失,出现漏诊。CTA在高危人群的筛查中的优势在于高分辨率,可显示微小动脉瘤。
CTA诊断颅内动脉瘤的敏感度为98%~%,特异度为%,准确度为99%,可显示3mm的小动脉瘤,但对于颈内动脉瘤尤其是海绵窦段动脉瘤,受到颅底骨质影响,难以充分显示瘤体全貌及瘤颈,易漏诊。对于动脉瘤瘤颈部细长的动脉瘤或对比剂难以进入瘤体内的动脉瘤显示欠佳。随着人群对辐射观念的日益加强,该检查单独在颅内动脉瘤的筛查方面的应用会受到越来越大的限制。
DSA作为一种有创性的检查在动脉瘤的筛查中应用较少。联合颅内超声技术、核医学成像技术以及光分子成像技术等新型成像技术的发展为颅内动脉瘤的筛查注入了新的方法和思路。
Turner等研究结果显示,经颅能量多普勒超声显示的最小动脉瘤直径约2.5mm谐波造影技术的应用大大的减少了泡沫造影剂溢出所引起的伪影,可弥补透声窗的不足,提高对颅内动脉瘤的显示率,尤其对直径≥1.0cm的颅内动脉瘤可清晰显示,具有操作简单、可重复检查、可床旁操作、能迅速得到检查结果等临床应用优势。同时,颅内超声技术(TCD)可明显提升CTA或MRA对于<3mm颅内动脉瘤的敏感性,CTA联合TCD检查的敏感性上高达0.83,已接近DSA水平。但显示受动脉瘤大小、位置、透声窗、人员技术水平等多种因素影响。
特异性分子探针从微观水平上对颅内动脉瘤进行显示,具有无创性、高敏感性、成像价格低、穿透力强等优点,不仅为临床筛查颅内动脉瘤提供了新技术,而且在对颅内动脉瘤发生的分子机制上的研究也具有很大的应用价值。
近年来,预防医学与计算机网络技术的融合,构建起大数据容量的疾病网络数字化平台。通过大样本的调查和数据统计,形成一整套对疾病特征的预防和诊断网络数字化信息,方便对高危人群的检出,为疾病的早期诊断和预防提供方便快捷的初筛途径,是一种理想的筛查方法,未来将会得到广泛的应用。
2.颅内动脉瘤的诊断
对于临床上出现第Ⅲ-Ⅵ对脑神经麻痹、第Ⅸ-Ⅺ对脑神经功能障碍或常规CT和MRI有异常而怀疑为颅内动脉瘤的患者,应行CTA或MRA和(或)DSA检查以确定诊断。同时,需要尽可能多的反映瘤体的生物学信息,以为临床治疗提供依据。尤其是颅内动脉瘤的破裂风险和破裂后再发出血的评估成为了近年来研究的热点。张照龙等人总结颅内动脉瘤破裂风险因素主要与瘤体形态学因素、血液动力学因素、临床高危因素、药物因素以及遗传环境因素相关,自发性SAH多由7~10mm大小、位于后循环、瘤体颈比大于1.6的动脉瘤引起,高血压、吸烟、饮酒、多囊肾病史以及抗凝药物服用史是其高危因素。
微观力学研究表明,随着动脉瘤的增长,壁面切面力进一步下降,内皮细胞的间隙加大直至血细胞渗出缺乏弹力及胶原层的血管壁,发生动脉瘤的破裂,并且破裂出血后可在真性动脉瘤腔外形成一个与其相通的假性动脉瘤,极易破裂再出血。目前CTA作为诊断颅内动脉瘤临床应用最广的一项诊断技术,敏感性达93.3%,特异性达87.8%,对直径<3mm的动脉瘤,CTA的敏感性可达91.7%,有作者报道,CTA可以发现DSA检查漏诊的动脉瘤,甚至检出直径仅1.17mm的颅内动脉瘤,但易受颅底骨质干扰,对动脉瘤内的血栓显示较差。
MRA可以很好的弥补上述的不足,显示动脉瘤的全部包括瘤蒂及血栓形成情况,以及其与周围组织的关系。连续动态扫描时,还以显示瘤体内的血流分布情况。有文献报道,约6.7%DSA正常患者的MRA结果异常。更重要的是可以显示管腔周围以及破裂出血后周围组织的改变,提供颅内动脉瘤术前最佳的栓塞角度和手术入路信息,尤其是在多发动脉瘤出血时,判断哪一个是出血责任动脉瘤是很重要的。出血动脉瘤多呈形状不规则、载瘤动脉痉挛或有颅内血肿压迫的表现,以及出现邻近神经结构损伤的症状,仔细识别影像特征对于预后评估、治疗时机和方案选择有重要意义。但MRA成像时间长,易受血肿、水肿、脑软化灶的影响,局部狭窄或扩张的血管及大的动脉瘤,因湍流,血管显示差或出现夸大效应,形成假象。
DSA是颅内动脉瘤诊断的金标准,不仅能显示动脉瘤的存在,还可确定其部位、形态、瘤体大小、瘤颈宽窄、扩展方向及载瘤动脉的全部情况,包括血流动力学改变、动脉硬化程度、供血动脉、有无脑血管痉挛、侧枝循环的好坏以及血管的正常与变异等。
同时,DSA还是一种兼顾治疗的检查手段,对评价后的动脉瘤体可进行栓塞,以到达临床治愈的目的。但随着人们对颅内动脉瘤的不断认识和其他影像手段的应用,对于一些特殊情况的颅内动脉瘤,如伴有血栓闭塞导致造影剂灌注较差的颅内动脉瘤,管腔外病变信息评估,DSA的显示并不十分理想,其准确率也并非%,并且对于发现脑出血,特别是蛛网膜下腔出血的病人,有创性的DSA检查会引起再发出血风险的可能。甚至,有些学者对于其“金标准”的说法提出了质疑,约16%的动脉瘤内有血栓形成、动脉瘤与动脉影像重叠或动脉痉挛使动脉瘤不显影,再造影时约有20%的动脉瘤可再度显影。所以,目前临床上通常结合CTA/MRA和DSA的图像,综合诊断和评价瘤体的生物学特征。
TCD主要用于了解术前颈总动脉、颈内动脉、颈外动脉及椎基底动脉的供血情况,从而对结扎这些动脉后或颈内外动脉吻合后血流方向和血流量作出估计。在动脉瘤栓塞或开颅动脉瘤颈夹闭术中,帮助预测治疗后患者是否存在脑缺血的风险。同时,可以实时快速进行脑动脉瘤的定位,减少术中出血,得到动脉瘤内及周围血管血流的速度和方向,测取血流多普勒信号并作出频谱显示,获得更多的动脉瘤信息。术后,用于判断脑血管痉挛的发生。Klotzesch认为TCD可以在任何角度与平面活的图像,对于发现瘤颈,协助外科手术的总体精确度超过DSA,同时可以区分瘤周血管是否为动脉瘤的供血血管,并能获得Wills环周围图像,包括后交通动脉。但是约10%的患者无合适的颞窗,低频探头的分辨率低,且在确定动脉瘤部位、大小上有困难,需要有经验的诊断医师。
分子影像学技术利用各类探针的成像方法,不仅能够提供解剖信息,更重要的是可以提供功能、代谢等信息,为颅内动脉瘤体评价和疾病的转归提供了更为丰富的生物学信息,通过对分子标记的鉴定,提供一个在实验中和临床上研究疾病特征、监测治疗效果、实现早期诊断,是未来颅内动脉瘤评价的新型力量。同时,多学科的发展和融合使对疾病的评价逐步规范化和科学化,各国都在试图利用现有的研究调查资料,建立一个系统的、完善的、科学的系统评价体系,以对不同患者进行个性化的评估。
3.颅内动脉瘤的治疗后随访
影像医学对于术后疗效的评价主要目的是发现术后动脉瘤是否完全闭塞,载瘤动脉及颅内大血管的通畅情况,动脉瘤颈是否被完全夹闭,动脉瘤夹放置后有无移位残留以及随访时有无复发,载瘤血管有无狭窄及血管痉挛,评估动脉瘤夹的稳定性及发现新发动脉瘤等情况。据报道,一部分术后患者因各种原因致瘤颈甚至瘤体残留,且完全夹闭后动脉瘤患者仍可能复发或新发现动脉瘤的破裂导致再发蛛网膜下腔出血。动脉瘤夹闭术后再出血的发生率约为每年0.34%,如果有动脉瘤残留,则再出血的发生率每年约增加至1.5%。大规模的随访发现,颅内动脉瘤术后5年,约有8%的患者会产生新发动脉瘤,且新发动脉瘤仍有破裂出血致死及致残的可能,故术后常规进行随访并及时进行处理是非常必要的。
DSA仍然是影像学随访检查中的金标准,尤其是在在术后早期随访中提供基线血管影像学资料以制定术后随访计划以及采用多瘤夹及钴金属瘤夹夹闭的患者的随访中有不可替代的价值。但DSA是一项有创检查,约0.9%~2.3%的患者有发生神经系统并发症,约0.6%的患者会出现严重内科并发症,约0.3%的患者会出现永久性神经功能缺损,所以不被许多患者所接受。
CTA利用MPVR技术可有效地去除金属伪影,能检出很大部分动脉瘤的残留,在显示载瘤动脉有无狭窄、发现新发颅内动脉瘤等方面具有很大的应用价值,可以作为术后随访的首选检查方法。虽然与3D-DSA相比,对小的动脉瘤残留仍有较多的遗漏,但随着CT影像设备和后处理工作站的发展,必将成为动脉瘤术后随访的有效工具。MRA由于术后金属物质的检查限制,所以主要用于颅内动脉瘤栓塞术后的复查,一般用三维TOF-MRA技术扫描图像,经计算机处理使颅内血管显影成像。周明利,冯骏等人的研究报道所述MRA技术中精致的时间分辨、对比增强技术可以详细地评估术后颅内动脉瘤的分级情况,尤其在术后3个月的随访阶段有望取代DSA。
综上所述,影像技术在颅内动脉瘤疾病中的应用各有优势和缺点,重点在于根据瘤体情况选择合适的检查方法,实现个体化诊疗方案,未来影像医学与核医学逐步会向数字化、功能化、分子化发展。单一显像技术已经无法满足临床对疾病认识的要求,逐步会向多技术融合显像来发展。人体解剖学、生物工程学、物理学、材料学、化学等多学科的发展是推动影像医学与核医学发展的动力,使诊断更加方便、快捷、准确,为人类的健康保驾护航。
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